ЕНЕРГОЕФЕКТИВНА СИСТЕМА ЗА ОТОПЛЕНИЕ НА ЖП СТРЕЛКИ ВЕРСИЯ 2 /ЕСОС2/

ЕСОС2 е комплект апаратура, датчици и софтуер, обединени в система за отопление на ЖП стрелки с висока енергийна ефективност. Системата е проектирана да отговаря на изискванията записани в актуалните нормативи на НКЖИ. Изградена е с модерна елементна база и функционално подържа четири режима на работа.
Работи по LAN мрежа и е подходяща за гари с голям брой стрелки.

 

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ

Енергоефективна система за отопление на ЖП стрелки версия 2 /ЕСОС2/ е комплект апаратура, датчици, LAN оборудване и софтуер обединени в система за отопление на ЖП стрелки с висока енергийна ефективност.

ЕСОС2 е предназначена да управлява и контролира отопление на ЖП стрелки, реализирано с електрически нагреватели. Системата е проектирана и изградена да отговаря на изискванията записани в актуалните нормативи на НКЖИ. Работи по LAN мрежа. Изпълнява четири режима на работа:

  1. Местно управление – ръчно с бутони в разпределителните табла в гърловината.
  2. Дистанционно управление – посредством ТКОС от гарата.
  3. Автоматично управление – от PLC с помощта на термо сензори и датчици за сняг. В този режим е реализиран избор на енергоефективен „ЕКО“ алгоритъм на управление.
  4. Централно управление – от Диспечерски център.

Системата ЕСОС2 е фирмена разработка на ТРАНСКОМЕЛ ЕООД, насочена да удовлетвори потребностите на НКЖИ при строителство на нови гари.

СИСТЕМНА АРХИТЕКТУРА И СЪСТАВНИ ЕЛЕМЕНТИ

Системата /Фигура 1/ е изградена като структура, от взаимно обвързани компоненти, монтирани в ел. табла, позволяващи управлението и контрола на електрически нагреватели за ЖП стрелки.

Фигура 1

Обвръзката между отделните табла и компонентите се осъществява по LAN, реализирана по различна преносна среда – оптика, мед или безжична (радио). Системата позволява обвръзка с диспечерски център.

КОМАНДНОТО ТАБЛО ЗА ДИСТАНЦИОННО УПРАВЛЕНИЕ ОТОПЛЕНИЕТО НА ЖП СТРЕЛКИТЕ /ТКОС/

Табло командното отопление на стрелки ТКОС за дистанционно управление отоплението на ЖП стрелките /Фигура 2/ се монтира предимно в стаята на ръководител движение или в друго обособено за целта помещение.

Фигура 2

ТКОС има бутони за управление на режима на работа и сигнални лампи за индикация. За гари с голям брой ТРОС се използва HMI за визуализация на състоянието на ТРОС и управлението им посредством touch-screen.

В ТКОС е интегриран индустриален PLC, който управлява отоплението на стрелките в съответната гара (гърловина). Посредством LAN свързаност и входно/изходни модули PLC е обвързано към ТРОС в гарата.

Реализирано е централно управление на ЕСОС в гарата от диспечерски център посредством WEB интерфейс и мрежова свързаност.

 

 

РАЗПРЕДЕЛИТЕЛНИ ТАБЛА ЗА ЗАХРАНВАНЕ И УПРАВЛЕНИЕ ОТОПЛЕНИЕТО НА СТРЕЛКИТЕ /ТРОС/

Разпределителните табла /Фигура 3/ за електрозахранване отоплението на ЖП стрелки се предвижда да бъдат инсталирани на открито със степен на защита мин. IP 65.

ТРОС се оформя по електрическа схема и апаратура в зависимост от броя на отопляемите стрелки.

 

Фигура 3

В ТРОС се съдържа необходимата като количество и вид предпазно-пускова апаратура, изчислена за съответните токови натоварвания, т.к.с. и напрежения, включваща:

  • Автоматичен прекъсвач;
  • контактор въздушен;
  • автоматичен предпазител;
  • дефектно токова защита един брой за два нагревателя;
  • командни бутони /пуск-стоп/ за ръчно управление;
  • сигнална лампа за индикация /включено-изключено/;
  • входно/изходни модули на PLC за автоматично управление на електрическото отопление, включваща съответни сензори за сняг/лед и датчик за температура /Фигура 4/;
  • селективно управление на електрическото отопление разделено на главни и второстепенни коловози;
  • монофазен контакт.

 

Метеостанция – датчици за температура и валеж/сняг

Фигура 4                                                                                  Фигура 5

Измерването на температурите се осъществява с термо сензори PT100, окомплектовани с измервателни преобразователи 4-20mA /Фигура 5/. Така се постига прецизно измерване, без значение от разстоянието между сензора и ТРОС. Термо сензорите от всеки ТРОС са монтирани на студената и топлата релса на най-близката стрелка. Свързани са към аналогови входове на PLC.

Към първия ТРОС във всяка гърловина на гарата е предвиден сензор за сняг /Фигура 6/, които са свързани към съответните входове на PLC. Сензорът за сняг има вътрешен нагревател, който нагрява активната повърхност..

Фигура 6

ЦЕНТРАЛЕН КОНТРОЛЕР /PLC/

Централния PLC за управление, контрол и визуализация е монтиран в ТКОС, но негови входно/изходни модули са инсталирани във всеки ТРОС. Така се изпълнява автоматично селективно управление на електрическото отопление, с възможност за разделяне на главни и второстепенни коловози.

PLC е индустриален тип PLCnext /фигура 7/, производство на Phoenix Contact. Окомплектован е с допълнителни входно/изходни (цифрови и аналогови) модули, обвързани по LAN, посредством Bus couplers и медия конвертори. Аналоговите входове се ползват за измерване на температури и обвръзка на сензори. Цифровите входове четат информация за режима на работа. Цифровите изходи посредством релета управляват контакторите на силовите вериги за нагревателите.

 

Фигура 7

Софтуера е разработен съобразно спецификата на използваните сензори и алгоритъмът за управление (включване и изключване) на нагревателите. Зададени са температурните граници за включване и изключване, при работа в автоматичен режим.

При активиране на енергоефективен „ЕКО“ режим, според метеорологичните условия максималната температура на нагряване се регулира, чрез динамично включване и изключване на нагревателите от всеки ТРОС. Това води до икономия на ел. енергия, спрямо постоянно включените нагреватели при класическите системи.

 

 

ДЕЙСТВИЕ НА СИСТЕМАТА

 

Системата ЕСОС2 изпълнява четири режима на работа:

Местно управление – ръчно с бутони в разпределителните табла в гърловината.

След манипулация на ТРОС (Фигура 8) с превключвател Местно/Дистанционно в положение Местно, управлението на съответния ТРОС може да се извършва ръчно от бутони Включване/Изключване и индивидуалните стрелкови превключватели.

Ръчното управление е реализирано по автономна ел. схема, отделна от ел. схемата на PLC, може да работи при неработоспособен PLC и е с приоритет над командите подавани от контролера.

 

Фигура 8

 

Дистанционно управление – посредством ТКОС от гарата.

След манипулация на ТКОС (Фигура 9) с превключвател Местно/Дистанционно в положение Местно, управлението на съответния ТКОС може да се извършва от ръчно от превключвателите Включване/Изключване за всеки ТРОС. Над превключвателя се намира сигнална светлина за състоянието на съответния ТРОС.

Дистанционното управление е възможно при работоспособност на PLC в ТКОС и наличие на комуникация (LAN свързаност) със съответния ТРОС.

 

Фигура 9

При гари с голям брой ТРОС се използва ТКОС с интегриран HMI – тъчскрийн дисплей за визуализация и управление (Фигура 10).

Фигура 10

В този случай всички бутони и индикации се визуализират на дисплея. Операторът може с докосване да променя състоянието на активните елементи (бутони) за управление.

Автоматично управление – от PLC с помощта на термо сензори и датчици за валеж/сняг.

След манипулация на ТКОС (Фигура 9) с превключвател Автоматично/Ръчно в положение Автоматично, управлението на съответния ТКОС се извършва автоматично от PLC. Алгоритъм следи за температурата на студената релса и наличието на валеж и при ниски стойности автоматично активира отоплението. При високи стойности на температурата на студената релса отоплението се деактивира.

В този режим е реализиран избор на енергоефективен „ЕКО“ алгоритъм на управление, следящ температурата на топлата релса. При него в активен режим, нагревателите периодично се включват и изключват с цел икономия на ел. енергия.

При режим „ЕКО“ индикацията на режима свети постоянно при активни нагреватели и мига когато има изключване на нагреватели по показания на термо сензорите.

Централно управление – от Диспечерски център.

След манипулация на ТКОС (Фигура 9) с превключвател Местно/Дистанционно в положение Дистанционно, управлението на съответния ТКОС може да се извършва от Диспечерски център през WEB интерфейс (Фигура 11). Над превключвателя се намира сигнална светлина за състоянието на съответния ТРОС.

 

Фигура 11

При централно управление Диспечерът има приоритет и бутоните на ТКОС или съответните елементи на HMI не са активни.

ГАРАНЦИЯ НА СИСТЕМАТА

Фирмата производител предоставя стандартна гаранция от 24 месеца.