ИБО е комплект апаратура която се монтира на релсата и отброява колоосите на преминалия подвижен ЖП състав. Предназначен е контрол на свободност на участъци или междугария в индустриални ЖП клонове. Монтира се към релса S49 или UIC60, без пробиване. При контрол на междугарие връща информация за „насрещно навлизане“.

 

ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ

ИНДУСТРИАЛЕН БРОЯЧ НА ОСИ /ИБО/ е комплект апаратура която се монтира на релсата и отброява колоосите на преминалия подвижен ЖП състав.

Предназначен е контрол на свободност на участъци или междугария в индустриални ЖП клонове.

Апаратурата се състои от сензори в пластмасов корпус с носач обвързани към безопасен индустриален контролер PLCnext. Отделните части от апаратурата комуникират помежду си посредством LAN свързаност – PROFISAFE протокол, с възможност за работа по оптична медия. Носачът е метална конструкция за закрепване и регулиране на положението на сензора към ЖП релса. Монтира се към релса S49 или UIC60, без необходимост от пробиване.

Апаратурата е подходяща за работа в електрифицирани или неелектрифицирани ЖП участъци. Притежава висока надеждност и електрическа съвместимост на релейни системи за осигурителна техника ОТ.

За контрол на дълго междугарие е предвиден допълнителен изход, който връща информация за „насрещно навлизане“. При голяма дължина на междугарието има рискове от не „стандартна“ ситуация при работа на броячния участък. Това са случаите когато в междугарието „нерегламентирано“ навлезе ЖП подвижен състав от срещуположната посока. Тогава класическия брояч на оси приема ситуацията за стандартна и не променя състоянието си, но ИБО реагира в такъв случай. Това дава възможност за своевременна сигнализация на ДРД в съседните гари.

ТЕХНИЧЕСКИ ПАРАМЕТРИ

• Захранващо напрежение: 24 V DC (18 V DC … 30 V DC)
• Работна температура: -30 °C до +70 °C
• Номинално изходно напрежение: 24 V АC
• Време за начална инициализация: до 44 сек.
• Максимална скорост на преминаване: 220 км/ч.
• Минимален диаметър на колооста: 320 мм.
• Изход информация за „насрещно навлизане“.

УСТРОЙСТВО И РАБОТА

Апаратурата ИБО позволява обвръзка на две или повече сензорни точки за работа като броячен участък. Броячният режим следи свободността на броячен участък от ЖП линията, ограден от пътни сензори. Информацията за свободността на броячния участък се изчислява от безопасния PLC и се извежда на безопасен изход за свободност. Допълнително са предвидени два изхода за работоспособност и за информация за „насрещно навлизане“.

Апаратурата ИБО функционира надеждно при скорости на движение на влаковете до 220 km/h. Допуска спиране на колоос върху сензора без да се нарушава работоспособността на апаратурат.

При преминаване на колоос над сензора, безопасния PLC проследява последователността от заемане и освобождаване на двата канала на датчика и определя посоката на движение на колооста. Стойността на брояча в PLC се увеличава с единица, когато колоос навлиза в броячния участък или се намалява с единица при излизане на колоос от броячния участък. Безопасния PLC комуникира между двете броячни точки по LAN мрежа с безопасен протокол PROFISAFE. Едновременно с това сравнява данните от двете броячни точки и взима решение за свободността и работоспособността на броячния участък.

ИБО е базирана на безопасната технология Profisafe, изпълнена с индустриален контролер PLCnext (AXC F 2152). Това е индустриално мрежово решение за безопасност от Phoenix Contact. Включва стандартни програмируеми логически контролери PLCNext (със сив цвят), свързани по Ethernet мрежа, разширени с безопасни логически и входно/изходни модули (с жълт цвят). Такава конфигурация на PLCnext притежава сертификати за ниво на безопасност SIL3 на хардуера и софтуера (Приложение 1, Приложение 2 и Приложение 3).

Безопасната логика (програма) се конфигурира (програмира) съвместно с логиката (програмата) на стандартния PLC, посредством фирмения софтуер PLCnext Engineer. Безопасната програма се изпълнява от безопасния логически модул SPLC 1000, който следи за работоспособността на всички Profisafe входно/изходни модули свързани към него.

Релсовия сензор е разработен да отчита посоката на преминаване на метални ЖП колооси. Базиран е на практически доказана във времето индуктивна технология, успешно експлоатирана в разпределителните гари през 80-те години.

В сензора са отстранени техническите недостатъците на реализацията от 80-те години и са добавени допълнителни новости:

• В общ корпус са интегрирани електроника и две индуктивни системи, работещи на различни честоти.
• Заменени са морално остарелите електронни и индуктивни компоненти.
• Повишена е температурната стабилност на сензора.
• Добавена е Led индикация върху сензора за визуализация на състоянието.
• Добавен е режим за контрол на положението на сензора спрямо релсата.
• Добавен е режим за начална инициализация, след монтаж към релса.

Сензорът има два диференциални, индуктивни, резонансни, трептящи кръга. Диференциалната система гарантира хардуерна защитеност на сензора към външни електромагнитни смущения. Интегрирания в сензора хардуер съдържа аналогова и цифрова част. Аналогово се генерира резонансните честоти. Цифрово се следи амплитудата на полезния резонансен сигнал.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Микроконтролер обработва аналоговата информация в реално време. Следи изменението на полезния сигнал в канала и спрямо него формира информация за състоянието на съответния канал и сензора. Контролира положението на сензора спрямо релсата и работоспособността на компонентите. В реално време измерва температурата на сензора и извършва термо компенсация. Изходите на сензора са галванично отделени и предвидени за свързване към индустриален PLC.

Разположението на резонансните кръгове близо един до друг дава възможност за едновременна работа на двата канала, като един общ двуканален сензор (канали „A“ и „B“), в който преминаването на колоос се кодира с два реда импулси, които са изместени по фаза на 90 градуса – известна като квадратура (quadrature). Обработката на двата сигнала (канали „A“ и „B“) се извършва от хардуера и софтуерната логика в индустриалния PLC.

Всяко преминаване на колоос над сензора се състои от четири стъпки, които съответстват на четири, последователни логически състояние на изходите на сензора:

1. Заемане на А.
2. Заемане на B – двата канала са заети.
3. Освобождаване на А.
4. Освобождаване на B – двата канала са свободни.

Определянето на посоката на преминаване зависи от последователността на заемане и освобождаване на каналите на сензора.

При първоначално заемане на канал А имаме положителна посока на преминаване:

При първоначално заемане на канал B имаме негативна посока на преминаване:

Четирите междинни състояния (на едно преминаване) представляват двубитов код на Грей, който се декодира в реално време от индустриалния PLC и така достоверно в логиката на контролера се отчита преминаването в съответната посоката.

Наличието на информационен излишък позволява въвеждането на допълнителен критерии за работоспособност на сензора, който се следи в логиката на индустриалния PLC.

ЛОГИЧЕСКИ СЪСТОЯНИЯ И ИНДИКАЦИЯ

Сензорът има индивидуален светодиод за индикация на логическите състояния за всеки канал. Индикациите са:

• Свободно – зелена индикация. При работоспособност, правилно положение на сензора спрямо релсата и липса на въздействие на колоос. Изходът на канала към PLC е активен.
• Заето – жълта индикация. При работоспособност, правилно положение на сензора спрямо релсата и преминаване на колоос. Изходът на канала към PLC е неактивен при въздействие на колоос. Импулсния изход към PLC е активен.
• Повреда – червена индикация. При повреда в канала или неправилно положение спрямо релсата. Импулсния изход към PLC не е активен.

При допустимо изместване на сензора от базовото положение, спрямо релсата се подава мигаща индикация. Цветът на мигащата индикация може да бъде зелен или жълт в зависимост от състоянието.

Контролът на положението към релсата се осъществява в адаптивен режим, което позволява компенсация на минимални отклонения при реална експлоатация – например температурно разширение/усукване на носача.

МОНТАЖ

Сензорът се монтира към релсата с помощта на носач, при изключено захранване. Правилното положение на сензора е дадено на чертеж. Монтажът се извършва при изключено захранване на сензора. Захранването се подава към сензора след завършване на монтажа.

НАСТРОЙКА

След монтаж се извършва инициализация за запомняне на положението спрямо релсата. При успешна инициализация свети зелена индикация.

Извършва се тест за преминаване с шаблон (или метален предмет) имитиращ реборд на колоос, като се наблюдава светодиодната индикация на състоянието на каналите.

ЕКСПЛОАТАЦИЯ

При стартиране апаратурата се инициализира и остава в състояние „заето“, като очаква ръчно „нулиране“ за преход в работен режим.

Сензора получава 24VDC захранване от PLC, допълнително се свързва към модул инкрементален енкодер, работещ в режим квадратура. Модул за цифров вход на индустриалния PLC следи наличието на импулси от изхода за работоспособност.

МАРКИРАНЕ

Апаратурата е маркирана с номер на изделието и годината на производство.

ГАРАНЦИЯ НА СИСТЕМАТА

Фирмата производител предоставя стандартна гаранция от 24 месеца на предлаганото изделие.

При възникване на неизправности се допуска замяна на повреден модул с резервен. Дефектиралите модули се сервизират в заводски условия от фирмата производител.

Не се признава гаранция на модули повредени от неправилен монтаж, механично въздействие или неблагоприятни външни условия – пренапрежения в захранване или удар от мълния.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 – Сертификат за безопасност на логическия модул

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 – Сертификат за безопасност на Profisafe модулите

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 – Сертификат за безопасност на софтуера