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机电一体化及自动化

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机电一体化及自动化范文第1篇

【关键词】机电控制系统 自动控制技术 一体化设计

由于我国生产技术和生产力的不断发展,生产规模也越来越大,因此自动化控制技术的应用越来越广泛,已经成为人们生活和工作中不可或缺的部分。近年来,随着电工电气制造业、机床电气业以及电子信息产品制造业等行业的发展,人们对机电一体化的关注度越来越高。

1 机电控制系统自动控制技术阐述

1.1 机电控制系统

机电控制系统是指在没有人参与的情况下由机械、设备等按照人们设计好的方式运行实现生产,通过机电控制系统,可以将控制器和控制对象等各种部件组成在一起。在实现机电控制系统的过程中,运用到的技术组要包括信息处理技术、计算机技术、电力电子技术、微电子技术等,此外还会应用传感检测技术、通信技术、过程控制技术好自动化控制技术来实现,并且这种技术并不是单独使用的,在机电控制的过程,需要将这些技术融合在一起形成综合技术,然后才能实现机电控制系统。机电控制系统的出现为工业制造和工业生产带来了很大的便捷,在很多领域和行业都得到了广泛的应用,例如航海航空路英语和生产领域。对于机电控制系统,虽然是设备和仪器的控制过程,但是需要人进行远程控制,管理人员主要通过计算机网络对机电控制的各种仪器和设备进行控制,因此机电控制系统是在网络平台的基础上发展起来的。

1.2 自涌刂萍际

自动控制技术是一种通过控制器对远程的控制对象进行操作的一种技术方式,自动控制技术的理论基础为自动控制原理,自动控制理论包括现代控制理论和经典控制理论,是由电器部件和机械部件等共同完成的,自动控制技术在自动控制系统中发挥着重要的角色。对于经典控制理论,研究对象是单变量的线性时不变系统,需要借助数学工具拉普拉斯变换,在频率域采用数学函数传递的方法进行系统分析,在负反馈闭环系统中,利用自动调节器,对系统的中心环境进行自动调节。

对于现代控制理论,研究对象主要为非线性、多变量和时变系统,需要借助数学工具中的线性代数、矩阵论和集合论等进行研究,其研究对象主要为自适应控制、最优控制、随机控制和鲁棒控制,在时间域内,采用状态控制的方法进行系统分析,通过对系统现在所处的环境以及状态对其下一步的状态进行预测,然后用状态方程的对整个系统过程进行描述。

2 机电一体化设计方法

对于机电控制系统的一体化设计,常用的设计方法主要包括组合法、取代法和整体法。

2.1 组合法

组合法是通过整合功能模块来实现设计的一种方法,在设计过程中,需要将具有不同功能的标准功能模块组成成机电一体化系统。机电控制系统的一体化是为了实现其功能的多样化,当利用简单的电子或者机械已经不能顺利完成制定的任务时,为了强化系统的功能性,可以将几个不同功能模块进行整合,形成一个具有多功能模块的综合系统,以实现其一体化设计,不同的功能模块通过相互作用对系统进行设计。组合法在机电一体化设计中应用非常广泛,尤其是在数控机床方面应用非常多,能够取得良好的效果,表现出多种优势,使数控机床的功能呈现出多样化特点,有效提高产品质量。此外,采用组合法进行一体化设计,并不需要重新设计,而是将各种功能模块整合在一起,因此一体化设计的周期比较短,设计过程比较简便,应用非常广泛。

2.2 取代法

取代法也是机电一体化设计的常用方法,在电子化产品的一体化设计中应用非常广泛,取代法就是采用电子线路代替机械控制结构的设计方法。机械控制结构是工业生产的重要组成部分,但是采用机械控制结构完成生产任务,运行过程比较单一,因此运行生产的效率低下。而采用电子线路代替及系统控制结构,就能够改变机械控制结构运行单一的缺陷,取得较好的效果。采用电子线路控制,整个过程需要分布进行。首先需要在微型的计算机或者控制器上编码出电子线路的相应程序,这样才能有效将电子线路和机械控制结构结合在一起,然后进行取代工作,接触式控制器也可以采用凸轮和变速结构等代替。通过取代法,不仅能够简化传统机械结构,同时还能够实现一体化设计,不断提升产品的性能和质量。

2.3 整体法

采用整体法设计机电一体化产品,是将电子部分和机械部分有机结合,充分利用电子技术和机械技术,从整体视角对机电一体化产品进行设计。这种基于整体的设计需要花费较大的时间,同时在设备成本上也更大,但是其由于是基于整体的设计,因此能够表现出创新的产品设计理论,和传统设计模式不同,可以全面提升机电一体化产品的性能和质量,体现出了设计过程的创新性。

三种不同设计法的比较见表1。

3 结语

机电控制系统在人们的生产活动中发挥着重要的作用,是一种融合多种技术的综合性技术系统,在新时代下,人们对机电一体化的需求越来越大,机电一体化设计的方法主要有组合法、取代法和整体法,不同设计方法各有优势,可以提高机械产品的性能和质量。

参考文献

[1]黎洪洲.机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].信息系统工程,2013,17(08):36-37.

[2]李进生.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].通信电源技术,2013,30(01):73-74.

[3]潘六寿.浅析机电控制系统自动控制技术与一体化设计[J].黑龙江科技信息,2015,5(01):59-59.

作者简介

马荣鸿(1995-),男,广西壮族自治区人。现读于重庆大学。

机电一体化及自动化范文第2篇

现阶段,我国的电力调度系统所采用的控制模式为统一控制,共同监管的模式,在很长一段时间内,这种模式在我国电力系统中发挥着重要的作用,但是随着技术的进步,这一模式已经很难满足现阶段电力系统的需求。而电力自动化的电力调度系统是应运而生的产物,是符合当今时展潮流的,其自动化技术对于问题的综合处理与归纳具有很强的综合性,这对于电力系统的进一步发展具有很大的优势,这也是现阶段运用自动化技术的重要原因。

1 现阶段电力调度系统存在的危险性

电力调度系统在其整体运行过程中,具有一定的整体性与系统性,其整体与部分之间的组合密切联系,其中某一部分出现问题将会导致整体出现问题。因此,我国的电力调度系统面临着重要的安全隐患问题,如何对某一部分乃至整体,进行有效的安全预警,尽量减少危险的发生,以及在危险发生时灾害降到最低,将是下文要研究的具体方向。

1.1 电力系统自身存在的危险性

电力系统自身就是一个整体性的概念,其所包含的内容复杂多样,这在一定程度上也增加了电力调度系统的负担。电力调度系统的运行并不是单一的系统运行方式,而是需要各个部门的相互配合。由于其所需要配合的部门角度,其所面临的风险性相应的也会更大,往往在一个部门发生危险的时候,电力系统对危险的来源仍然很难把控,这就使得其措过了最佳的救援时期,这就是电力系统自身所存在的重要危险来源。

1.2 电力调度系统在日常工作中其自身也需要提高

我国电力调度系统,由于其系统特性,在很大程度上需要各部门之间相互协调,如此部门众多的相互协调工作,导致电力调度系统的工作效率直线降低。这一问题也是当前电力调度系统面临的重要问题,提高电力调度系统的及时性、准确性,是后续文章进行研究的重点问题。

1.3 电力调度系统相关管理人员的素质原因

由于我国电力调度系统的发展相对较稳定,其相关工作人员风险意识较为淡薄,在没有出现风险之前认为其相对安全,这就造成相关工作人员的管理工作失职。提高相关管理人员的工作素质,提升他们的技能能力,培养他们的责任意识,风险理念,是解决上述问题的一方面重要原因。管理人员的素质提升,必将会对相关的风险隐患问题加以重视,这样就会在一定程度上,减少风险事故的发生,进而我国电力系统会更加稳健的运行。因此,如何增强相关管理人员的工作职责,明确责任范围,是现阶段需要重点考虑的问题。

2 电力调度自动化技术的应用――数据一体化的应用

2.1 数据一体化――数据显示一体化

电力调度自动化技术可以将数据中的相关子系统界面,依据不同的处理分器,完成人机界面的交互运作。而且电力调度自动化技术的运用,可以运用已经建成的数据库,进而达到模型建设与图形的交互统一。同时,在构建EMS模型的过程中,应该对于其相关参数进行有效设置,如果相关模型不需要进行新的数据更换,则直接可以运用自动化技术中的子系统进行调控,而且对于系统中的相关数据也可以进行传承。这种数据显示一体化的方式,在很大程度上节约了数据搜集、整理的成本,同时也增加了工作效率

2.2 数据一体化――维护一体化

电力系统中的数据实行统一存储,集中管理的方式,这就使得电力调度系统中的整体数据是一个统一的整体,这种自动化的程序就大大便利了程序员的操作。在对电力系统进行维护的过程中,相关的使用人员,只是需要将相关的数据从总网中调出来,进而观察是哪一部分出现了问题,再对部分进行维护。这种由部分到整体的维护方式,大大节约了维护的时间成本与人员成本,在一定程度上更有利于电力系统的稳健运行。

2.3 数据一体化――数据录入一体化

如果再对电力系统的相关数据录入的过程中,并不使用一体化技术,就需要对涉及到电力系统的方方面面分别进行录入,而且电力系统错综复杂,一个环节出现问题,将会导致其整体运行出现问题。电力系统引入自动化技术,可以将各个方面的数据进行整合汇总,录入的数据量变小,工作任务变得更加简单。

3 电力调度自动化技术的应用――系统平台一体化

电力调度自动化技术之所以被广为推广,是因为其自身的优越性,在很大程度上,电力调度系统自动化技术,具有很强的稳定性与安全性,而且其性价比也相对较高。

3.1 应用框架跨平台

现阶段所采用的电力调度系统大多是单一平台处理器的模式,与自动化的处理模式相比要落后很多。电力系统采用多平台交互的方式可以有效的满足各个系统之间的交互使用,有效数据的共享,安全的监控,推动电力调度系统更加稳健的运行。

3.2 接口一体化

电力调度系统为了规范管理,可以将其接口进行标准化制作,通过标准化模型的制作可以实现其在使用过程中的随用随插,而且对于系统的更新也变得更为简单,往往只需要对标准化的模块进行更新就可以了,节省了操作流程。接口一体化可以运用一定限制的资源数据进行查询,实现对于资源的筛选,进而让用户自行选择自己感兴趣的方面进行查询,这样既可以满足客户的需求,同时也,满足了数据的使用。

机电一体化及自动化范文第3篇

关键词:电气自动化技术;电力系统;应用

Abstract: Information technology, control technology and computer technology, greatly promote the electrical automation technology and its application in power system. The development of economy and society, people demand for electricity grows with each passing day, but also the power system operation reliability and safety put forward higher requirements. Combining with the working experience, the electrical automation technology and its application in electric power system research, design thought and research trends are analyzed in the paper, which has a certain reference value.

Key words: electric automation technology; power system; application

中图分类号:F407.61 献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)12-0020-02

0引言

随着科学技术的发展,电气自动化技术在电力系统中的应用与日俱增。目前,电力系统中电气自动化技术主要涉及以下3个方面:变配电站集中监控、继电保护和远程调度管理部分。我国对电力系统中电气自动化技术的研究起步较晚,近年来虽取得了一定的成绩,但与国外先进水平相比仍存在较大的差距。因此,对电气自动化技术在电力系统中的应用展开研究迫在眉睫,我们必须在结合本国实情的基础上,研究和开发出更加符合我国国情的电气自动化综合技术化系统。

1电气自动化技术在电力系统中应用的研究方向

目前我国对电力系统中电气自动化技术开展的研究,主要可以概括为以下4个方面:

1.1对电力系统智能保护和综合自动化技术开展的研究

我国对智能保护和综合自动化技术的相关原理展开了大量研究,将先进的综合自动化控制理论、人工智能理论、自适应理论、微机和网络通信技术等引入到电力系统的自动化保护装置中,使得保护装置更加智能化,极大地提高了电力系统的可靠性和安全性。经过多年努力所研制成功的分层式综合自动化装置,突破了传统装置所受的限制,能够广泛应用于各种电压等级的电站,极大地拓宽了综合自动化装置的应用范围。

1.2对电力系统配电网自动化技术开展的研究

我国对电力系统配电网自动化技术开展了大量的研究,主要表现在配网模型、中低压网络数字、信息配网一体化、高级应用软件等方面的突破。其中,高级应用软件将配电网的实际情况和输电网的理论算法结合在一起,使用最新的国际标准公共信息模型,利用配网递归虚拟流算法对潮流进行计算,利用人工智能灰色神经元算法对负荷进行预测,极大地提高了计算结果的准确性和可靠性。数字信号处理技术能够提高载波接收的灵敏度,解决了载波在配电网使用中的路由和衰减等难题,提高了信号的处理速度和准确度。

1.3对电力系统人工智能技术开展的研究

我国对电力系统人工智能技术开展了大量的研究,主要体现在将模糊逻辑、专家系统和进化理论等先进理论运用到电力系统及其设备的故障分析、运行分析、规划设计等方面,确保了电力系统运行的安全性和可靠性,并能及时诊断各种故障信息,将损失降低到最小,提高了电网规划设计的科学性和合理性。

1.4对电力系统自动化实时仿真技术开展的研究

我国对电力系统自动化实时仿真技术开展了深入的研究,重点研究了电力系统实时仿真建模和负荷动态特性建模,同时将国外先进的电力系统数字模拟实时仿真系统引入到国内,构建了基于混合实时仿真环境的实验室。电力系统自动化实时仿真系统不但能够对电力系统的暂态和稳态进行试验,而且能够联合多种控制装置,形成闭环系统,从而确保科研人员能够完成对新装置的测试实验。

2电气自动化技术在电力系统中应用的设计思想

2.1电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则

电气自动化技术在电力系统中应用的选型原则,主要从远程调度和自动化系统监控这两个方面进行考虑。电力系统的保护装置一般优先选用微机保护综合自动化系统,电力系统中电气自动化的选型接线比较简单,通常以常规继电保护装置为主,选用性能可靠且价格合理的智能化开关。

2.2电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则

电气自动化技术在电力系统中应用的设计原则主要应从以下几个方面进行考虑:

(1)电气主接线方式按照原设计来执行,要将采用监控系统后所增加的设备种类和数量(如电力监控器、电量变送器等的数量)在单线系统图的设备型号说明中加以标注;

(2)凡是需要利用计算机监控系统进行远程遥控操作的开关,一定要使用具备远程分闸和合闸功能的智能开关,从而确保远程遥控操作功能得以实现;

(3)运行状态需要进入计算机监控状态的开关,通常需要使用一对独立的常开接点引入计算机监控系统,此外,低压自动开关还需多选用一对常开辅助接点;

(4)对继电保护进行设计时,供电系统应该优先考虑使用变压保护和综合电气自动化技术。

3电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势

我国对电力系统中电气自动化技术的研究还存在很多不足,未来的研究工作还有很多。电气自动化技术在电力系统中应用的研究趋势,主要包括以下3个方面:

3.1国际标准的大规模推广和使用

近年来电气自动化技术在我国有了广泛的应用,但是由于电气自动化设备的生产厂家众多,导致这些设备的信息共享和相互操作间存在诸多障碍。为满足不同厂家所生产设备的兼容性,电子工业协会制订了IEC 61850标准,作为站端与站间进行通信的标准,从而实现站内的无缝通信。我国要大力推广和使用IEC 61850标准,并基于此标准开发出电气综合自动化系统的相关产品。

3.2将测量、保护和控制工作融合为一体

长期以来,受电力行业专业分工、人员配置和运行机制的影响,我国电气自动化系统主要通过站内监控采集相关数据、单独进行保护的工作模式。这种工作模式虽然能对事故进行清晰的分析和处理,但是增加了工作量,降低了设备的利用率。为了减少设备的重复配置率和操作人员的工作量,提高事故的处理效率,必须将测量、保护和控制工作融合在电气自动化综合系统中。

3.3以太网技术的使用

随着经济和社会的发展,人们对电力的需求与日俱增,加之电网系统越来越复杂化,其涉及的数据和信息也越来越多。在这种背景下,电气综合自动化系统所需要采集和传输的数据日益庞大,对通讯的实时性和传输速度提出了更高的要求。以太网具有传输数据量大、传输数据快的优势,能够满足电气综合自动化系统的发展需求,因此,以太网在电气综合自动化系统中必然会有更多的应用。

4结语

电网调度自动化是电力系统自动化的主要组成部分。伴随着科技的进步与社会的发展,自动化技术作为一门综合性技术,它在电力系统中起到的作用越来越显著,电力体制改革等新形势对电网调度自动化系统既提出了新的挑战,也提供了前所未有的机遇。未来调度自动化技术及系统将会有更快更大的发展,但也需要付出艰辛的努力。

参考文献:

[1] 张国庆.电力系统自动化发展趋势及新技术的应用[J]. 科技风. 2010(23)

[2] 董世芳,黄娟.电力系统自动化未来发展新技术的若干探讨[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2010(12)

[3] 常鸿,毛俊华.地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用探讨[J]. 科技传播. 2010(22)

[4] 罗飞.综合自动化系统在小型水电站中的应用[J]. 丽水学院学报. 2009(02)

机电一体化及自动化范文第4篇

关键词:电力调度;自动化;一体化中间件

中图分类号:TN830.1文献标识码:A

1电力调度自动化系统的发展及现状

目前我国电力调度自动化系统已经能够实现“五遥”(遥测遥信、遥控、遥调、遥视)功能。并随着电力系统各环节自动化设备的完善,统可以采集存储的电网数据越来越多,电力调度自动化系统正逐渐采多种智能化技术,其方向就是智能化调度。中国地域面积非常大,整个电网的规模也非常大,电力调度分五级,分别是国调、网调、省调、地调和县调,对于不同级别的调度系统,重关心不同电压等级的电网;相邻的两级调度也要进行互联通信。

2电力调度自动化系统体系架构

2.1电力调度自动化系统体系架构

目前电力调度自动化系统多采用客户/服务器(Client/server)分布式体系结构,具有如下突出特点:

(l)提供程序开发和运行一体化的运行环境;

(2)统一的、可扩展的、分布式的、透明于操作系统的平台;

(3)真正的跨系统平台,提供统一的开发接口,缩短系统开发进度,支持二次开发;

(4)提供全部分布式系统运行接口,扩展系统运行限制,使得上层系统具有高可用性;

(5)功能任务按需分布;

(6)功能任务多样化;

(7)系统配置的选择性;

(8)系统硬件配置可以分布实施,软件功能可以灵活组态;

(9)配置的高度灵活保障了系统和网络的可伸缩性;

(10)标准的外部通信接口可以和其它系统平台进行简单的无缝集成;

2.2电力调度自动化系统

2.2.1CC-2000系统

采用开放式系统结构设计,采用面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供了透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合。既适应电力系统的需要,又兼顾其它行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发,达到软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴.现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在CC-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的EMS系统。

2.2.2SD-6000系统 SD-6000系统是电力部重点项目,由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发的具有统一平台的开放式分布式能量管理系统,1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。EMS支撑软件与管理系统的商用数据库采用SQL标准接口.便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理,实用。

2.3OPEN-2000系统

OPEN-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由电自院南瑞电网控制公司开发的新一代EMS系统。OPEN-2000系统是南瑞公司于1998年开发成功的一套集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统。是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将IEC870-6系列TASE.2协议集成于软件平台的系统。

OPEN-2000系统采用100M平衡负荷的双网机制,流量更大。可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新的能量管理系统。采用面向对象技术,以电力设备为对象建立数据存取模式和电力系统模型,软件设计全部采用面向对象方法和面向对象语言。

3系统平台一体化

3.1系统平台一体化

电力调度自动化系统在计算机硬件和操作系统有成熟、稳定、可靠和实时性好的特点。由于X86系列和X64系列PC计算机也具有有性价比高的特点,系统也必须支持X86系列和X64CPU的Windows操作系统、Solaris和Linux操作系统,提供给客户更灵活的选择。利用中间件技术,在数据平台系统和底层不同硬件体系、不同操作系统之间建立一个基于应用中间件的分布式运行和开发中间软件包,即系统的应用中间件平台。

中间件的主要工作机制为:客户端上的应用程序需要从网络中的某个地方获取一定的数据或服务,这些数据或服务可能处于一个运行着不同操作系统和特定查询语言数据库的服务器中。客户/服务器应用程序中负责寻找数据的部分只需访问一个中间件系统,由中间件完成到网络中找到数据源或服务,进而传输客户请求、重组答复信息,最后将结果送回应用程序的任务。

3.1.1COBRA中间件

MicrosoftCOM(ComponentobjeetModel)是一种模块间通讯标准接口,它是Mierosoft的OLE及ActiveX技术的基础,DCOM(DistributedComponetObjeetModel)是COM的分布式版本,该模型在Mierosoft的WindowS环境中得到良好的实现,但较难移植到其他环境中。而CORBA(CommonObjeetRequestBrokerArehitect

ure)是oMG的以分布对象为基础的公共对象请求结构。

CORBA产品具有下列特性:

(l)支持分布计算,提供跨网络、硬件和05平台的透明性的应用或服务的交互;

(2)满足实时EMS系统数据采集和处理的速度要求;

(3)支持标准的协议;

(4)支持多种编程语言;

(5)提供接口描述语言(如IDL)到c++、Java等多种语言的映射;

(6)支持在服务端和客户端之间多种数据类型的数据传输;

(7)提供高性能的多线程机制,支持并发访问;

(8)支持在ORB级进行各种策略的配置;

(9)具有负载平衡功能,根据提供的负载平衡策略;

3.1.2 跨平台的图形应用框架

目前先进的电力调度自动化系统多是基于跨平台的GUI库Qt开发统一的图应用平台。该中间件平合具有如下特点:

(l)充分考虑了各类操作系统之间的差异,并对这种差异进行了透明的处理和包装,使上层应用不必修改代码就可以移植到不同的操作系统之上。

(2)为上层应用提供了一个虚拟的、统一的、可扩展的、分布的开发平台,使得仅仅单一系统的可编程转变为多种系统的可编程

(3)根据电力企业自动化系统的特点和操作系统提供的基本开发接口,对开发上层应用所需的关键任务集中进行包装处理,形成了一系列软件包,为上层应用提供实用的、统一的、完善的编程接口和服务。

参考文献

[1]辛耀中.新世纪电网调度自动化技术发展趋势(Developmenttrendofpowersystemdispatehin

gautomationteehniqueinZlstcentury)[J].电网技术 (PowerSystemTechnique),2001.

机电一体化及自动化范文第5篇

关键词:计轴;自动站间闭塞;电路

目前铁路设计自动站间闭塞采用的方式:(1)在64D基础上叠加计轴设备方式。使用64D实现闭塞的办理过程,用计轴设备实现对列车完整到达的检查从而构成自动站间闭塞电路。(2)采用自动闭塞的2线制方向电路的方式。方向电路中对区间的检查由计轴设备实现。(3)一体化计轴自动站间闭塞方式。

如果利用方法一,那么在办理闭塞过程以及计轴时就需要两个通道,这种情况下通道资源占用相对较大,并且电路也相对复杂。若计轴发生故障,导致无法进行区间检查,那么车站可以对计轴条件进行屏蔽,继而使用64D也可以办理闭塞。在采用方式二时,由于方向电路采用缺乏安全性的信号有极继电器代表车站的接发车状态,使得使用过程中车站“双接”、“双发”现象时有发生,造成设备的不稳定。上述两种方式表面上看使用了设备进行闭塞办理,降低了人工劳动量,使得运输作业更加高效,而实际上却降低了自动站间的电路安全,埋下了大量的安全隐患,并且由于电路变得更加复杂,因而电路上连接的设备的安全性也随之降低。而方式三中,电路采用的是继电器结合电路,提高了计轴设备以及站内连锁条件和站间电路的安全性,并且站间闭塞信息由计轴设备进行传递,因而效率更高,下面便针对第三种方式展开简要探讨。

1 计轴自动站间闭塞各继电器工作原理

电路包含三个电路,按照继电器分包括请求发车电路、统一接入区电路以及开通电路,即QFJ、TJJ、KTJ。下面以两站间的发车为例,对电路继电器动作进行分析。

1.1 QFJ(请求发车继电器)电路

QFJ继电器电路对发车进路建立进行记录,并在锁闭后请求闭塞,从而令KTJ励磁吸起,完成发车条件的建立(见图1)。从发车站的角度分析,若发车进路并锁闭后,FSBJ会落下,同时对KTJ落下进行检查,即保证本站的未发车状态,发车站LQFJ落下且TJJ落下,则发车站不处于接车状态,并且接车站也并未发起发车请求,此时QGJ吸起,则本站QFJ励磁吸起。

图1

1.2 TJJ(同意接入区间继电器)电路

从接车站角度分析,若本站接收到发车站发车信息,那么LQFJ吸起,在确保FSBJ吸起、KTJ落下、QGJ吸起后,TJJ励磁吸起(见图2);而发车站KTJ吸起,QFJ复原,则接车站LQFJ落下、LKTJ吸起,由于LKTJ吸起,利用这一条件TJJ可以构成自闭,为避免TJJ由于瞬间失电而掉落,TJJ继电器需要使用缓放型继电器。当发车站向接车站发出的列车一进入区间,QGJ落下,或当发车站取消发车进路或人工解锁发车进路,发车站FSBJ吸起后,使发车站KTJ复原,继而使接车站LKTJ落下使TJJ复原。

图2

1.3 KTJ(开通继电器)电路

若发车站请求发车,那么此时QFJ吸起,接车站发出同意接入信息后,发车站LTJJ吸起、QGJ吸起表示区间空闲,在这种状态下,发车站KTJ吸起,完成闭塞(见图3)。由于QFJ前接点断开,会导致KTJ瞬间失电,为了避免由于瞬间失电导致继电器掉下,KTJ继电器也需要使用缓放型。

当发车站向接车站发出的列车一进入区间,QGJ落下,或是发车站取消发车进路或人工解锁发车进路,FSBJ吸起后,使KTJ复原。

计轴自动站间闭塞电路中所设的三个继电器,常态及故障情况落下均为安全侧。以上电路均串有QGJ条件,在区间占用或QGJ故障落下时,上述电路都不会动作,因此可保证闭塞办理的安全性。

图3

2 在办理闭塞出现异常情况时,电路不导致危险输出。

(1)在请求发车阶段,当发车站QFJ因故障无法吸起时,接车站的TJJ和发车站的KTJ均无法吸起,无法完成闭塞的办理,发车站出站信号无法开放。

(2)在同意接入区间阶段,当接车站TJJ因故障无法吸起时,发车站LTJJ无法吸起,无法完成闭塞的办理,发车站出站信号无法开放。

(3)在开通阶段,则可分为以下几个情况:a.发车站无法开放出站信号。这是由于闭塞办理时发车站由于发生KTJ故障,致使KTJ无法吸起所致。b.发车站KTJ吸起,若接车站LKTJ故障导致继电器无法吸起,那么接车站TJJ便会由于自闭电路被切断而掉下,那么发车站LTJJ也会落下,为避免发车站KTJ落下,而将发车站出站信号关闭,而不将LTJJ吸起接点串联在KTJ电路中。c.当列车从发车站发出并进入发车进路状态下,由于列车没有进入区间,因而发车站KTJ吸起,此时接车站的TJJ吸起。若发车站KTJ由于故障落下,那么接车站TJJ自闭电路便会受到影响而被切断。而发车站KTJ由于故障落下,会导致发车站QFJ励磁,因而接车站TJJ受到影响,其励磁电路会再次接通,因此接车站TJJ在发车站KTJ故障落下的情况下不致落下,虽然遇到故障后上述电路动作次序处于非常态,但齐安全性仍旧得以保障,不会出现危险输出。

(4)当计轴设备故障时,立即改为人工(电话)闭塞。

3 计算机联锁功能

(1)FSBJ设计依照故障导向安全原则,其驱动输出由计算机联锁进行,正常状态下吸起,一旦发车进路建立,锁闭继电器落下。

(2)计算机在开放出发信号的联锁时,不但需要检查QGJ吸起,同时还需要检查KTJ吸起。

(3)若本站JGJ落下、QGJ落下,且JGJ落下时间滞后QGJ30秒以上,那么就会发出接近警报,从而对列车运行方向进行区分。

4 信息传输方式

一体化计轴自动站间闭塞站间信息和计轴信息共用一条传输通道,传输通道采用独立的光纤通道。

从以上电路的分析来看,方式三联系电路处理简单实用,即使在办理闭塞出现异常情况时,电路不会导致危险输出,可降低因电路复杂带来的安全隐患。