区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

区间信号与列车运行控制系统

实验指导书

昆明理工大学信自学院自动化系

目录

实验一系统认知实验 (3)

实验二列车控制实验 (5)

实验三沙盘系统总体运行实验 (12)

实验四计算机联锁和计轴系统实验 (14)

实验五应答器系统实验 (22)

《区间信号与列车运行控制系统实验》教学大纲 (27)

实验一 系统认知实验

一、实验目的

1、让学生对ATS系统(沙盘列车自动监控系统)有整体了解,理解ATS 各部分的功能和作用。

2、了解实验设备操作规则,注意保护实验设备。

二、实验设备

沙盘列车自动监控系统,计算机联锁及信号控制系统

三、实验原理

沙盘列车自动监控系统(ATS)

ATS系统根据系统结构和所处地点,主要分为控制中心级和车站级设备两个部分,能够自动实现连续式、点式及联锁控制方式下的行车指挥控制、列车运行监视和管理。

控制中心级设备主要指调度员工作站,车站级设备主要指车站现地工作站LOW(Local Operator Workstation)。

调度中心和车站现地工作站的控制权限能够通过操作互相切换。中心控制级时,线路各联锁区采用ATS中心控制。ATS根据列车运行图自动对全线列车进行集中监控,授权的行调人员可在控制中心通过ATS调度工作站下发人工控制命令,对运营实施控制。车站控制时,车站值班员通过设备集中站的现地控制工作站下发人工控制命令,对运营实施控制。紧急情况下,车站值班员可强行获取联锁区控制权。

四、实验内容及步骤

1、沙盘列车自动控制系统

(1)熟悉站场操作按钮的功能和作用

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(2)熟悉站场图的主要操作

进路操作:进路办理操作,进路取消操作(总取消 + 始端按钮),引导进路办理(始端按钮 + 终端按钮 + 引导进路)

道岔操作:道岔单操包含道岔总定位、总反位、单锁、解锁等操作,其操作规则为 道岔操作按钮 + 道岔名称。

车次输入、修改、删除:左键点击股道名称,弹出车次编辑对话框。

信号机操作:信号机点灯与灭灯、信号自排全开与全关、信号追踪全开与全关、单个信号点灯与灭灯、单个信号自排单开与单关、单个信号追踪单开与单关

站台停站时间操作:站台设置站台停站时分、站台提前发车。

(3)列车运行图的操作

计划添加,计划发送,到开变通过,通过变到开,列车时刻表。

五、实验注意事项

1、遵守实验室守则。

2、认真做实验,并做好记录。

六、实验报告

认真撰写实验报告,实验报告应包括:实验目的、实验原理、实验内容及操作步骤、实验结果分析或实验操作体会、结论。

实验二 列车控制实验

一、实验目的

了解和学习沙盘数据中继站及列车控制子系统的功能和使用方法;了解和学习LCP操作盘的功能和使用方法

二、实验设备

沙盘列车自动监控系统

三、实验原理

1、列控系统原理

数据中继站是ATS系统、列控系统、沙盘硬件设备之间的纽带,其主要功能是完成ATS系统下达的各种控制指令,并通过数据转换,将ATS指令转换成沙盘硬件MCU能够识别的指令,由MCU驱动沙盘上的信号机、道岔等设备;同时,沙盘硬件MCU把采集到的信号机、道岔等设备状态进行编码,传送至数据中继站,通过数据中继站解码后再编码,将沙盘信息传送至各车站级ATS系统。

列控系统是数据中继包含的重要功能,列控子系统接受由无线数据中心接受到的列车位置信息,并综合沙盘信号机,道岔的当前状态等信息,控制各车次运行,同时将机车位置信息传送至个车站ATS系统。

下图为数据中继与个系统的接口图

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

2、LCP功能原理

LCP功能原理是属于ATO功能的一种体现方式,因为LCP主要是对列车进行紧急控制,在站台内实现对列车的临时紧急控制的方式。

LCP操作盘是车站行车值班员控制室的操作控制盘,是行车组织控制的一种按键式运行控制辅助设备,它可以通过人工按压按钮实现快速直接的操作控制,具有对运行双方向实现扣车、紧急停车等功能;当车站发生有人掉轨或轨道上有危及行车安全的异物时,在列车进站以前或列车需暂停运行时,可在LCP盘进行紧急停车或扣车操作。

四、实验内容及操作步骤

1、数据中继站

(1)在沙盘电源打开的情况下,点击“启动沙盘”;

(2)点击“沙盘信号复位”,沙盘所有信号初始化完成;

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

2、列控子系统

列车控制子系统的主要功能是模拟机车的控制,通过应答器采集到的机车位置信息,并通过信号采集系统的信号信息做出综合决策,从而实现列车的自动控

制,下图为列控系统的界面

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(1)机车速度显示区,显示当前机车的设定速度,推荐速度;

(2)列车到站距离,当列车到达距离目标站是提示到站距离;(3)机车设定显示区,显示当前机车的设定参数;

(4)机车控制区,控制机车的运行

ATO:自动运行模式

URM:手动运行模式

上行:机车上行运行

下线:机车下行运行

自动折返:列车执行自动折返功能

停车:紧急情况下,单击此按钮,列车紧急制动

(5)机车手动操作杆,在“URM”模式下控制机车的运行

3、列车控制子系统操作方法

(1)选择机车的运行模式(ATO 或 URM)

(2)选择机车运行方向(上行或下行)

(3)当运行到需要进行折返作业的车站时,点击“自动折返作业”

下图为设定状态下的列车控制系统界面

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

4、列车遥控器的使用

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(1)按钮功能说明:

“代码”按钮:用于车次号选择(递减)

“查询”按钮:用于车次号选择(递增)

“6”按钮:机车前进

“5”按钮:机车停止

“4”按钮:机车后退

“8”按钮:机车减速

“2”按钮:机车加速

其他按钮为遥控器初始配置按钮,平常按其他按钮无效

(2)操作步骤:

打开遥控器电源(侧面黑色拨动开挂),此时遥控器LED灯亮红灯,数码管显示“00”(此为车次号)

按“代码”或“查询”按钮选择车次,此时遥控器上路灯变化

按下“6”或“4”可实现机车运行方向控制

按下“8”或“2”可实现机车运行速度控制

按下“5”停止机车

5、紧急停车作业

(1)当列车运行在(G193、G197、13-15DG、1G)的任意位置时,按下对应车站的LCP盘的下行紧急停车按钮(直至列车停止),下行蜂鸣器报警,列车停止

运行,紧急停车控制完成;

(2)按下切除报警(直至警报切除),蜂鸣器停止蜂鸣;

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(3)按下解除紧停按钮(直至列车停止),解除对机车的紧急停车控制,列车正常运行;

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

2、扣车作业

(1) 当列车运行在G197时,按下南夏墅站的LCP盘的下行扣车按钮(直至列车停止),下行蜂鸣器报警,列车停靠站台,扣车控制完成;

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(2) 按下切除报警(直至警报切除),蜂鸣器停止蜂鸣;

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(3) 按下终止紧停按钮(直至列车再次运行),解除对机车的扣车控制,列车正常运行;

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(4) 在操作任何一个按钮时,按钮上方的指示灯会自动亮起,表示操作到位,提醒工作人员此时按钮状态。

五、实验注意事项

1、遵守实验室守则。

2、认真做实验,并做好记录

六、实验报告

认真撰写实验报告,实验报告应包括:实验目的、实验原理、实验内容及操

作步骤、实验结果分析或实验操作体会、结论。

实验三 沙盘系统总体运行实验

一、实验目的

通过本实验,对列车运行的过程进行全面模拟,达到巩固知识及联合演练的效果。

二、实验设备

沙盘列车自动监控系统

三、实验原理

原理参考以上实验知识点。

四、实验内容及操作步骤

(1)打开中央控制台的“OCC软件”;

(2)打开车辆段和各车站“ATS软件”和“通信服务”程序;

(3)将车辆段和各车站“ATS软件”改为”中心控制模式”;

(4)编制运行计划, 将计划下达到各个车站;

(5)在“OCC软件”的站场图中取消各车站的停站时分,并打开各车站的自排全开功能;

(6)打开“数据中继站”,点击“启动沙盘”,“沙盘信号复位”;

(7)点击“数据中继站”菜单栏上的“工具”打开”机车控制系统”;

(8)在“机车控制系统”面板上将“002”号列车设置为“ATO”、“上行”;

(9)将“002”号列车放置到“车辆段”的1G区段的轨道上,打开列车电源;

(10)在车辆段,排列“002”号列车前方进路,将列车引导到“车站1”的站台;

(11)在“OCC软件”的“车站1”站场图上的红光区段上,输入计划中对应的车次号和上行;

(12)ATS仿真系统根据沙盘系统、联锁系统提供的信息,监控和调整列车的运行。列车在各车站的停站时间由列车运行计划控制,也可以在站台提前发车;

(13)等待列车运行到“车站6”站台,至此一个上行计划完成;

(14)将列车设置为“自动折返”,列车在车站6实现自动折返;

(15)在“OCC软件”的“车站6”站场图上的红光区段上,输入计划中对应的车次号和下行;

(16)等待列车运行到车辆段前时取消车次号,并通过建立进路将列车引导到车辆段,至此一个上下行计划全部完成;

(17)列车的整体运行情况可通过监控中心显示器进行监控。

(18)也可采用站控模式完成列车的系统运行。

五、实验注意事项

1、遵守实验室守则。

2、认真做实验,并做好记录

六、实验报告

认真撰写实验报告,实验报告应包括:实验目的、实验原理、实验内容及操作步骤、实验结果分析或实验操作体会、结论。

实验四 计算机联锁和计轴系统实验

一、实验目的

掌握计算机联锁的基本原理及其设备。掌握计轴系统的组成和工作原理、熟悉计轴仿真教学系统。

二、实验设备

(1)计算机联锁及信号控制系统;(2)计轴磁头3对

(3)计轴主机 1台;(4)计轴计算机 1台

(5)计轴仿真教学软件 1套

三、实验原理

1、计算机联锁原理

计算机联锁是利用计算机实现车站的联锁关系,用继电器电路作为计算机主机与室外信号机、转辙机、轨道电路的接口设备,操纵人员通过计算机显示器等设备实现对现场设备的控制和监督。计算机联锁充分发挥了计算机的特点,操作表示功能完善,方便设计、施工、维修和使用,便于实现信号设备的远程监督、远程控制和自动控制。

计算机联锁系统由联锁仿真软件、联锁执表机、联锁继电器柜、信号机、道岔构成。系统各部分如下所示:

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

联锁仿真软件

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

联锁执表机

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

联锁继电器柜

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

信号机

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

道岔

2、计轴系统原理

在所监测的区段端口各设一个计轴点,利用计轴点来记录驶入和驶出所监测区段的列车轴数。

为了准确地判断所监测区段内的车轴数,在每一个计轴点安装两对车轴传感

器,不仅能计算经过计轴点的车轴数,而且能判断列车的运行方向。

列车经过所检测区段的计轴点,每当有一个车轮经过时,车轴传感器就产生一个相应的轴信号,信息处理单元对传感器所产生的轴信号进行处理,然后传入到室内的CPU 。

CPU 通过处理信息处理单元传来的信息,结合运行方向记录轴数(增轴或减轴),不断地对区段的各个计轴点的轴数进行统计和比较,然后给出相应区段的占用或空闲状态。

对于区间,则两站之间的CPU 通过MODEM 通讯,不断地对区间的两端计轴点的轴数进行统计和比较,然后给出区间的占用或空闲状态。

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

计轴系统由三组计轴磁头、计轴处理单元、计轴工控机构成,如下图所示:

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

计轴工控机

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

计轴处理单元

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

计轴磁头

四、实验内容及步骤

1、联锁系统操作步骤:

(1)打开联锁工控机电源

(2)打开联锁执表机电源

(3)打开联锁机柜电源

(4)打开联锁仿真软件

2、联锁系统功能实验

(1)建立进路

建立X001到X003之间的进路;

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(2)取消进路

取消X001到X003之间的进路

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(3)单操道岔

单操DC1,使其处于反位

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

(4)单锁道岔

区间信号与列车运行控制系统实验指导书2018

3、故障操作

按下联锁继电器柜上的故障模拟按钮,故障出现,再次按下按钮,故障解除

相关推荐
相关主题
热门推荐