车站信号课程设计
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《铁道信号远程控制》课程设计报告专业通信工程(铁道信号)班级姓名学号成绩大连交通大学电气信息学院目录1 课程设计的主要内容 (1)2 课程设计的具体要求 (1)2.1 技术要求 (1)2.2报告撰写要求 (1)3 课程设计的任务分配 (1)4 原理描述及任务实现 (2)4.1构建网络系统方案 (2)4.2设计系统数据传输通道 (3)4.3确定网络拓扑结构 (4)4.4分配IP地址 (4)4.5连接网络设备 (5)4.6连接FZ-CTC系统设备 (6)4.7设计FZ-CTC系统与其他系统的接口 (6)5 总结 (7)附图1 FZ-CTC系统组网方案 (8)附图2 FZ-CTC系统通道连接图 (8)附图3 FZ-CTC系统结构图 (9)附图4 FZ-CTC系统网络设备连接图 (10)附图5 FZ-CTC系统车站设备连接图 (11)1 课程设计的主要内容本课程设计的目的是完成在宝鸡到成都线路管辖范围内的若干个车站上装备分散自律调度集中(以下简称FZ-CTC)系统的设计,实现调度集中控制,提高行车指挥效率。
主要任务是根据具体的应用需求构建网络系统,实现硬件设备连接,设计预留接口等。
具体内容有以下七部分:(1) 构建网络系统方案;(2) 设计系统数据传输通道;(3) 确定网络拓扑结构;(4) 分配IP地址;(5) 连接网络设备;(6) 连接FZ-CTC系统设备;(7) 设计FZ-CTC系统与其他系统的接口。
2 课程设计的具体要求2.1 技术要求(1) 根据我国高速铁路CTCS的要求完成FZ-CTC系统相应的设计;(2) 设备名称、具体功能、技术指标等遵循FZ-CTC系统标准;(3) 设备间的连接应使用规范、明确的线缆;(4) 系统间应采用标准接口实现数据的共享;(5) 系统设计应尽量考虑冗余措施来提高系统设备和信息传输的可靠性。
2.2报告撰写要求(1) 正文格式要求正文及图表中的字体统一为:中文宋体,英文Times New Roman;正文字号统一为小四,图表中字体为五号。
《车站信号自动控制》课内实验指导书适用专业:轨道通号技术主编:曹加云轨道交通学院2011年10月前言计算机联锁系统采用了最新计算机技术、总线技术、网络技术,实现了一套性能可靠、具有故障安全性、功能完善、操作简单、维护方便的车站联锁系统。
本课程的目的是通过本目录课程的教学使学生计算机联锁的基本知识、基本原理和基本技能,熟悉计算机联锁的使用和维护,使计算机联锁更加安全可靠地运行,充分发挥其效能。
前言实验一(联锁设计实验1)进路选择实验 (4)实验二(联锁设计实验1)进路解锁实验 (7)实验三(系统认识实验)进路模拟行车实验 (9)实验四(接口电路实验)进路故障模拟及处理实验 (11)实验五车站联锁维修实验 (13)参考文献 (15)前言车站信号自动控制(联锁)系统是保证行车安全的信号基础设备,必须保证工作可靠,并符合“故障-安全”原则。
实现车站联锁的基本功能,完成列车进路建立、锁闭、解锁、道岔控制、信号机控制,完成轨道电路和信号设备状态的监督。
通过车站联锁实验的教学使学生掌握联锁系统的基本知识、基本原理和基本技能,熟悉车站联锁系统的使用和维修,使联锁系统更加安全可靠地运行,充分发挥其效能。
实验1 进路选择实验一、实验目的1.了解车站联锁车务仿真培训系统,熟悉系统的操作。
2.通过办理进路过程过程,验证各种进路的选路处理过程。
二、实验设备及工作原理1.实验设备:⑴PC机E8000 1台⑵瘦客户机T5740W 20台⑶服务器E8100 2台⑷交换机ProCurve 1台⑸集群软件Pink E8000 1套⑹车站联锁车务仿真培训系统1套2. 车站联锁车务仿真培训系统的体系结构,如下图1-1所示。
图1-1 车站联锁车务仿真培训系统体系结构图三、工作原理本系统把联锁上位机操作平台,底层联锁逻辑和模拟现场设备的状态及变化过程集合到一台计算机上构成学员机,在一台计算机上实现了联锁系统的所有功能。
同时结合教学及培训的特点,设置了一台教师机来完成学员操作过程的记录、回放并设置设备故障及行车命令以供考核学员的处理作业的能力。
《车站信号自动控制》课程教学大纲Automatic Control of Railway Signal课程编号:RTSI2002课程类别:专业必修课程开课学期:第4学期学分:3.0学分学时:54(其中,讲课:45;实验:9)先修课程:城市轨道交通概论、轨道交通信号基础适用专业:轨道交通信号与控制教材:杨扬编著。
《车站信号控制系统》,成都:西南交通大学出版社,2012年。
开课学院:轨道交通学院一、课程性质《车站信号自动控制》课程是轨道交通通信与控制专业的的一门专业必修课程。
本课程是以铁路车站信号自动控制的现行控制系统为背景,建立起保证行车安全,提高效率过程中系统功能与联锁概念,教学内容包括车站信号控制技术基础、计算机联锁控制系统和电气集中联锁系统,使学生理解车站信号中“联锁”的意义,以车站、信号、轨道电路、继电器、进路等专业基础知识作为铺垫,详细学习6502型电气集中继电联锁系统中选择组、执行组继电器电路的应用以及计算机联锁系统软件和硬件系统的设计与实现等,旨在为轨道交通专业学生奠定必要的专业知识。
本课程学习和理解具有一定难度,课程内容涉及大量电路分析知识,需关注学生实践应用能力的培养,以提高学生的专业素养,为今后的工作打下坚实的基础。
(一)课程目标课程目标1:掌握铁路车站信号控制的基础知识和列车或调车车列的进路控制过程及在各阶段需要完成的功能,使学生对车站信号控制系统有一个较为全面的认识。
课程目标2:掌握继电器逻辑电路基础知识及继电器电路的描述及分析方法,理解继电器电路设计与技巧,掌握安全技术在铁路信号系统中的应用,熟悉掌握车站信号控制系统中的继电器集中联锁电路的逻辑结构及6502电气集中的联锁电路的重要工作原理。
课程目标3:掌握计算机联锁系统的工作原理,熟悉该系统结构和功能,理解计算机联锁系统可靠性和故障安全性理论知识,熟知目前典型的计算机联锁系统的应用情况,通过仿真系统进行作业操作及实验环节,以加强理论知识的理解和应用。
道岔控制电路设计及仿真1 前言设计背景铁路信号技术是计算机、现代通信和控制技术在铁路运输生产过程中的具体应用,是保证行车安全、提高运输效率、改善劳动条件和运营管理水平的重要设备,也是铁路实现集中统一指挥的重要手段。
道岔是列车从一股道转向另一股道的转辙设备,它是铁路线路中最关键的特殊设备,也是铁路信号的主要控制对象之一。
道岔的转换盒锁闭,直接关系到行车安全。
由各类动力转辙机转换和锁闭道岔,易于集中操作,实现自动化。
转辙机是很总要的信号基础设备,保证行车安全,提高运输效率,改善行车人员的劳动强度,起着非常重要的作用。
ZD6系列电动转辙机是我国铁路使用最广泛的电动转辙机。
1.2 设计目的本课题制作的主要目的是让道岔控制过程能清晰明了的展现在我们面前。
让复杂的工作原理和动作过程能简单化,这样就让我们能够比较容易的理解和记忆。
另外一个层面我们可以学习一下PLC软件的简单知识。
为以后的工作和学习服务。
ZD6转辙机控制电路结构复杂,其中包括自动开闭器动作电路、道岔启动电路、道岔表示电路等,涉及的知识面广,内容多。
通过自己学习和使用PLC仿真软件,学会分析道岔控制原理的分析,以增强对无极、有极、偏极继电器的工作原理的认识,明确铁路信号原理的故障-安全准则。
1.3 设计内容根据理论课程内容和实验室条件,在一周的课程设计时间内。
要针对铁路信号系统的转辙机原理及其继电器控制回路进行分析,并在PLC中对其控制功能进行仿真,以增强学生对无极、有极、偏极继电器的工作原理的认识。
明确铁路信号故障-安全准则。
具体完成的内容为:(l)控制电路的继电器原理图绘制(见附录1);(2)PLC仿真程序源程序(见附录2)及仿真PLC下载运行;(3)编写课程设计报告,内容包括对道岔控制原理的分析,PLC程序设计说明,程序运行结果等。
2 设备介绍系统电源屏采用国铁路阳PGM信号电源屏,系统内设有两路输入电源转换电路。
当某路供电电源发生故障或需要人为进行转换时,。
1课程设计目的本课程设计是学生完成“车站信号自动控制”课程之后进行的综合与实践教学环节。
旨在提高学生的理论水平与实践能力,初步掌握车站设备的安置原则,及加深对车站电路的理解,并对工程设计的基本要求有所了解,提高学生的计算机能力,为以后课程的学习和毕业设计做充分的准备。
2设计内容及要求本次课程设计是丽水站的下行咽喉方向,以该方向布置进站,出站,调车信号机,并标出道岔位置及编号、信号机位置及名称、轨道区段名称等。
依该站下行咽喉信号平面布置图编写该站下行咽喉方向的联锁表。
因丽水站为双线双方向车站,故在联锁表中除正向接车,发车,调车,还需写出关于反向接车,发车的联锁情况。
3设计图纸说明此次课程设计共包括四张CAD图纸,分别是:(1) 丽水站下行咽喉平面布置图(附图1);(2) 丽水站下行咽喉联锁表(一)(附图2);(3) 丽水站下行咽喉联锁表(二)(附图3);(4) 丽水站下行咽喉联锁表(三)(附图4)。
3.1丽水站下行咽喉平面布置图此次课程设计的车站为丽水站下行咽喉方向,该站是一双线双方向车站,图纸内容包括进站,出站,调车信号机的布设及命名,道岔编号及道岔类型的选择,轨道电路的命名等,具体设计见附图1。
3.1.1 车站信号机的布设(1) 进站信号机为保证列车运行的安全,对由区间线路驶向车站内的接车进路进行防护,在每个方向的进站口道岔外方,列车运行前进方向线路的左侧,均应设置进站信号机,如附图1中的X。
为保证在接车线路故障时,本站仍能正常作业,在每一方向的进站口道岔外方、线路的右侧,设反向进站信号机,如附图1中的XF。
两架信号机都采用高柱信号机。
正向进站信号机有L、LU、U、UU、H、HB、USU7个显示。
绿灯表示正线通过;绿黄灯表示按规定速度直向进站,次一架信号机开放黄灯;黄灯表示正线接车;双黄灯表示侧线接车,黄闪黄灯表示列车经18号及以上道岔侧向通过;红灯表示禁止进站;红白灯表示引导信号,两架进站信号机平时都亮红灯。
车站信号自动控制系统第一章信号机平面布置图(一)列车信号机的设置因为该站处在复线当中,因此设中间两股道为正线,命名下行线为IG、上行线为IIG,其他两个股道下行线为3G、上行线为4G。
为提高作业能力又根据道岔方向及站场形状,IG、IIG、4G可单方向接发列车,3G可双方向接发列车。
上、下行接车进路始端设高柱五显示进站信号机S、X防护;上行发车进路分别设出站信号机SⅡ、S4、S3防护。
下行发车进路分别设出站信号机XI、X3防护,正线出站设高柱四显示出站兼调车信号机、侧线为矮柱四显示出站兼调车信号机。
(二)调车信号机的设置为了由股道向咽喉区调车,在股道端处设置出站兼调车或调车信号机,如SII、S4、S3、XI、X3以及D5、D6、D8、D10。
为了满足各股道间的转线作业,在道岔尖处设有调车信号机,如在1号道岔尖设有D1满足I、II、3、4道间转线作业的需要。
同理在2号道岔尖前设D2信号机;D3是为了I、3道间转线作业需要;D4是为了II、4道间转线作业需要。
3道中间的道岔12号道岔是电动道岔应设调车信号机对其进行防护如D12、D14、D16。
(三)轨道区段的划分1.在电气集中车站上,凡设置信号机的地方都要用钢轨绝缘把信号机前方线路划分不同的轨道区段;2.股道两侧均设钢轨绝缘,以至于股道上留有车辆时不导致锁闭咽喉道岔;3.尽头线入口处的调车信号机前方必须设一段轨道电路其长度不小于25米,以便了解线路占用状态;4.道岔区段轨道电路一般不应超过三组单动道岔或两组双动道岔;5.1/3、2/4渡线绝缘是满足道岔定位时不影响平行进路的需要。
6.电动道岔岔根绝缘均为弯股切割保证电码化需要。
(四)股道有效长度各股道有效长度的计算是根据各股道两端出站信号机(或者出站处调车信号机)距离即两信号机距站中心坐标之和,如IG有效长度是581+297=878。
第二章联锁表联锁表是说明车站信号设备之间联锁关系的图表。
它显示了进路道岔、信号以及轨道区段之间的基本联锁内容。
车站信号联锁仿真实训系统的设计与实现车站信号联锁仿真实训系统的设计与实现一、引言随着城市发展与交通需求的增加,铁路运输成为人们日常出行的重要方式之一。
而车站信号联锁系统作为保障铁路安全的核心装置,具有极高的重要性。
为了提高车站信号联锁系统的运行效率和安全性,我们设计并实现了一套车站信号联锁仿真实训系统。
二、系统设计该系统采用了虚拟现实技术,将实际车站信号联锁系统的各个部分纳入到虚拟环境中,以达到仿真实训的目的。
系统包括以下几个模块:1. 车站布局模块:实时显示车站的轨道布局、信号机、道岔及车站设备等信息。
2. 信号控制模块:模拟真实的信号控制逻辑,根据列车运行情况设定信号灯的状态。
3. 列车模块:模拟列车的运行过程,包括车辆的加减速、停靠和换挂等操作。
4. 预警处理模块:根据信号系统的设定,对违规行为进行预警处理,并给予操作提示。
5. 故障排除模块:当出现信号系统故障时,用户可以通过该模块进行故障排除与修复。
三、系统实现1. 车站布局模块的实现:通过三维建模技术,将实际车站的轨道布局等要素还原到虚拟环境中,并增加真实感的渲染效果。
用户可以通过交互操作,实时查看车站布局信息。
2. 信号控制模块的实现:基于信号系统的逻辑规则,通过编程实现了信号控制算法,并将其嵌入到系统中。
根据列车的运行情况,包括列车速度、位置等,系统会自动设定信号灯的状态并显示。
3. 列车模块的实现:根据列车运行的物理特性和动力学原理,编写了列车模拟算法。
用户可以通过键盘操作模拟列车的运行。
列车模块还实现了车辆停靠、换挂等功能。
4. 预警处理模块的实现:根据信号系统的设定,编写了预警处理算法。
当用户进行违规操作时,系统会自动预警,并给予操作提示。
5. 故障排除模块的实现:基于故障排除的过程和方法,编写了故障排除算法。
当信号系统出现故障时,用户可以通过该模块进行排除与修复。
四、系统特点与意义1. 实时性:系统可以实时反馈车站布局、信号状态等信息,使用户能够及时了解列车运行状态。
1 课程设计目的
本课程设计是我们在学完《铁路信号运营基础》和《6502电器集中电路》课程之后进行的一次综合性和实践性训练的教学环节,通过该课程设计的训练,可使学生能够综合运用相关自动控制专业知识和其它先修课程的知识去分析、解决实际问题;培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力为后续课程的学习和毕业设计打下坚实的基础。
2 设计内容及要求
本次课程设计要求使用CAD软件绘制出6#站信号平面布置图并根据平面布置图编制该车站的联锁表,同时根据所绘图纸写出课程设计报告,对所绘信号平面布置图和编制的联锁表进行说明。
3 设计图纸说明
车站信号平面布置图中各种信号机的布置和命名以及道岔的编号要按照其相应的原则来进行设计,同时还要注意整个车站内道岔,进路和信号机之间的联锁关系,如果联锁关系有错误就会导致信号平面布置出现错误。
车站信号设备平面图的绘制
6#站信号平面图中共有4个股道,两条正线股道用罗马数字命名,分别为IG、IIG;2条侧线股道,用阿拉伯数字命名,分别为3G、4G;该站上行咽喉共有4组道岔,上行咽喉道岔以偶数命名,其中,2/4、6/8为双动道岔,10、12为单动道岔。
该站共有10架信号机,其中,4架出站信号机,均可列调共用,当反向发车时,表示器右边白灯点亮;2架进站信号机,其中一架为上行正向进站信号机S;一架为反向进站信号机S F,设置在列车行驶右侧;4架专设单置调车信号机。
股道有效长度为站内警冲标到出站信号机之间的有效距离。
上行为警冲标到SⅠ的有效距离,下行为警冲标到XⅠ的有效距离,该站的道岔类型都为60kg/m,辙叉号为1/12。
本设计只绘制其上行咽喉(附图CZKS-01)。
联锁表的编制
车站信号平面布置图是编制联锁表的依据。
附图CZKS-02(1)、CZKS-03(2)是根据6#站信号平面布置图编制的上行咽喉的联锁表。
在编制联锁表时,是以进路为主体,从列车进路(分接车和发车)到调车进路逐条依次顺序编号的。
然后将排列进路时需要按下的按钮、防护该进路的信号机名称和显示、进路所要求的有关道岔的位置、进站应包括的轨道区段以及所排进路相敌对的信号等逐项一一填写。
方向栏分为列车进路、调车进路及通过进路。
对列车进路又分正向接车、正向发车、反向接车和反向发车,而对调车进路只需填相对应的调车进路始端信号机的名称。
对列车进路此栏只需填写进路终端所属的轨道名称,对调车进路,填写对应的终端信号机的名称。
进路栏的写法如下,列车进路:列车接至x股道时,应写作“至x股道”;列车由x股道发车时,应写作“由x股道”;通过进路应写作“经x股道向xx方面通过”;调车进路:由Dx
信号机调车时,应写作“由Dx”;调车至某一顺向调车调车信号机时,应写作“至Dx”;调车至x股道时,应写作“至x股道”。
进路方式栏,当列车进路的同一始端和同一终端间存在两条或两条以上进路方式时,除列出基本进路外,还应列出一条主要变通进路作为第二种进路方式。
一般把对平行作业影响小,走行距离比较短,经过道岔比较少的进路定为基本进路。
在进路方式栏内用“1”表示基本进路,“2”表示变通进路,而对调车则只填基本进路。
排列进路按下按钮栏,对基本进路应按顺序写出始端按钮和终端按钮,如排列S至3股道,只要分别填SLA、X3LA就可。
对变通进路写出始端按钮,变更按钮和终端按钮。
其中,充当列车变更的按钮有以下几种类型:除变更按钮BA可排列变更进路外,不论并置,差置,单置均可作列车变更按钮使用。
充当调车变更按钮有以下两种情况:一种是专设的BA,另一种是一种特殊情况,单置信号机的进路按钮可作反方向的调车进路的变更按钮使用。
确定运行方向道岔栏,如有两种以上运行方式时,填写区别开通进路中起关键作用的对向道岔位置。
信号机栏中名称栏,填写进路始端信号机的名称。
显示栏,分列车接车、列车发车和调车。
列车接车填显示黄灯的符号(U、UU),亮U灯,列车进入本站正线停车,例如附图CZKS-01中S 至Ⅱ股道接车;亮UU灯,列车进入本站侧(站)线停车,例如附图CZKS-01中S至3股道接车。
列车发车填显示绿灯的符号(L),如附图CZKS-01中由Ⅰ股道发车。
调车则统一填显示白灯的符号(B),如附图CZKS-01中由D6至3股道调车。
表示器栏中表示器用以表示某些与行车有关设备的位置和状态,或表示信号显示的某些附加意义,它和信号机的不同是,它没有防护(进路和区间等)意义。
道岔栏中顺序填写所排进路中的全部道岔以及有关防护和带动道岔的编号的位置。
对于进路内的道岔,用道岔号码外加小括号“( )”表示进路要求该道岔处于反位位置,不加括号则表示要求该道岔处于定位位置。
在联锁表中用“{}”表示带动道岔。
对于防护道岔,在道岔外加“[ ]”。
敌对信号栏中凡是位于敌对进路的信号,不能同时开放。
为此,把敌对信号机名称填写在敌对信号栏中。
填写的时候还应该注意区分无条件敌对和有条件敌对。
只要进路一旦建立,某一信号机就不允许开放,这就是无条件敌对,例如S至Ⅱ股道进路一旦建立,XⅡ就不允许开放,是无条件敌对。
只要有关道岔处于一定的位置才能构成敌对关系,否则就不构成敌对关系,是有条件敌对。
轨道区段栏中填写列车驶过所排进路时经过的所有道岔区段。
以排列XⅠ至S F发车为例,列车将先后经过6-10DG和4DG,依次把这些道岔区段填入此栏就行。
还应注意超限绝缘节的检查。
迎面进路栏中由车站两端向同一股道办理列车进路或调车进路所构成的迎面敌对关系,则按列车和调车分别填入相应栏内如乌鲁木齐向3股道接车与迎面的列车、调车是敌对的,则在迎面进路栏中列车栏和调车栏都填写3G。
其他联锁栏中单线半自动闭塞区段只有在办理完闭塞手续取得发车权后才能开放出站信号机;自动闭塞区段的出站信号机的开放也要检查离去区段的条件,在联锁表中统一用“闭塞”来表示。
因此,在发车进路的“其他联锁”栏内要填写“BS”字样;反向发车时统一用“允许改
方”来表示,在反向发车进路的“其他联锁”栏内要填写“YSGF”字样。
4 总结
经过这次课程设计,让我受益匪浅,在绘制6#站上行咽喉的信号平面布置图和联锁表的过程中,让我更深入地了解了CAD这个软件的功能与使用方法,在编制联锁表的时候更是让我学到了很多,将以前不会的表示灯的含义和敌对信号通过朱老师的指导掌握了许多,并且对运营基础、车站信号等课程得到了实践,为以后毕业设计打下基础。
我认为,在这次的课程设计中,在收获知识的同时,还收获了阅历,收获了成熟,在此过程中,我们通过查找大量资料,请教老师,以及不懈的努力,不仅培养了独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是,在具体实施过程中,我们学会了很多学习、实践的方法。
5附图
CZKS-01:6#站上行咽喉信号平面布置图
CZKS-02:6#站上行咽喉联锁表。