Применение методов моделирования в системах автоматизированного проектирования

64

Проблематика транспортных систем

Использование термодинамического резерва и резерва строения поверхности твердого отхода позволило разработать новые сертифицированные технологии защиты окружающей среды в разных регионах России и тем самым снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду. Так, например, снижение вредного воздействия на окружающую среду токсичных промышленных отходов происходит за счет образования труднорастворимых веществ, включающих ИТМ, при этом учитывается повторное использование отходов в производственных циклах при организации малоотходных производств, исключении хранения отходов на дорогостоящих полигонах, предотвращении экологических ущербов от размещения отходов в окружающей среде и на полигонах.

Библиографический список

1. Фундаментальные подходы к созданию новых комплексных природозащитных технологий очистки биосферы / Л. Б. Сватовская, Л. Л. Масленникова, Н. И. Якимова и др. -СПб.: ПГУПС, 2003.

2. Термодинамические и электронные аспекты свойств композиционных материалов для строительства и экозащиты / Л. Б. Сватовская, В. Я. Соловьева, М. Н. Латутова и др.; Под ред. Л.Б. Сватовской. - СПб.: Стройиздат, 2004.

3. Якимова Н. И. Теория и практика утилизации отходов с учетом их энергосодержания и природы поверхности твердых фаз: Дис ... д-ра техн. наук. - СПб.: ПГУПС, 2005.

4. Нечипоренко А. П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердых оксидов и халькогенидов: Дис. ... д-ра хим. наук. - СПб., 1995.

УДК 656.25:656.21 Т. А. Тележенко

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ В СИСТЕМАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Рассматриваются вопросы повышения эффективности процессов автоматизированного создания схем железнодорожной автоматики и телемеханики и проверки проектной документации посредством применения методов имитационного моделирования систем.

моделирование; качество выполнения проектов; проектные ошибки; проверка документации; программа проверки схем.

2006/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Проблематика транспортных систем

65

Введение

Основная идея моделирования заключается в проверке проектной документации систем железнодорожной автоматики и телемеханики путем испытаний на компьютерных моделях. Для реализации данной идеи разработана система АРМ ППД ЭЦ - АРМ проверки проектной документации электрической централизации.

1 Цели создания АРМ проверки документации

Согласно техническому заданию КЗ АРМ ППД ЭЦ \ основные цели создания АРМ ППД заключаются в следующем: повышение качества выполнения проектов;

обеспечение взаимодействия проектных, строительно-монтажных организаций, службы сигнализации и связи на этапе утверждения проектных решений;

улучшение условий и повышение производительности труда проектировщиков технической документации;

повышение показателей качества строительных и пусконаладочных работ на первых этапах эксплуатации систем железнодорожной автоматики, телемеханики и связи;

получение возможности оценки качества технической документации в случае перехода на электронный документооборот в обработке технической документации на устройства СЦБ с использованием отраслевого формата.

Критериями достижения этих целей являются: сокращение времени поиска ошибок в проектах;

сокращение времени исправления ошибок и проверки исправленных проектных документов;

сокращение затрат времени и повышение качества проектных работ; сокращение затрат времени и повышение качества контроля изменений, вносимых в документацию для действующих устройств автоматики; сокращение числа отказов устройств.

2 Последовательность работы АРМ ППД

Проверка проектной документации системы электрической централизации устанавливает полное соответствие технической документации требованиям технического задания на систему. В процессе этой проверки должно быть установлено соответствие функционирования моделируемой системы Правилам технической эксплуатации железных дорог РФ, Инструкции по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах РФ, Инструкции по сигнализации на железных дорогах РФ, а также устранены все выявленные проектные ошибки.

Алгоритм проведения проверки проектных решений с использованием АРМ ППД представлен на рисунке 1.

1 Комплекс задач «Автоматизированное рабочее место по проверке проектной документации электрической централизации» (КЗ АРМ ППД ЭЦ) - ЧАСТНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ/МПС РФ, 2004.

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС

2006/2

66

Проблематика транспортных систем

Рис. 1. Технологический алгоритм применения АРМ ППД:

ТМЗ - таблица маршрутных зависимостей; СПС - схематический план станции; ПНР -пусконаладочные работы; НТО - напольное технологическое оборудование

2006/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Проблематика транспортных систем

1. Описание объекта на уровне входных и выходных сигналов.

67

K = (М ,

i = 1,1

Р = { j,

J = 1, J

В роли объекта выступает система электрической централизации, включая релейно-процессорную (РПЦ) и микропроцессорную (МПЦ) централизации.

Входные воздействия:

K - множество органов управления (кнопок);

Р - множество рельсовых цепей (данные о свободности и занятости стрелочных секций, приемоотправочных путей и участков пути).

Выходные сигналы:

С - множество стрелок (данные о минусовом или плюсовом положении стрелки);

F - множество светофоров (данные о показании).

2. Автоматическая генерация таблицы маршрутных зависимостей (ТМЗ) по схематическому плану станции и составление списка маршрутов.

M = {m1,..., mk}, к = 1, K.

3. Автоматическая генерация описания каждого маршрута по ТМЗ в терминах вход-выход.

X - входная последовательность сигналов, заданная на множестве

X = {К, Р}, ki = (0, 1),pJ = (0, 1);

Z - выходная последовательность сигналов, заданная на множестве Z = {C, F}, cr = (0, 1), fm = (код показания);

ОМ - описание маршрута, задается на множестве ОМ = {К, Р, C, F}.

Элементам множеств K, Р, C и F присваиваются конкретные имена из ТМЗ (наименование рельсовых цепей, стрелок и светофоров) и файла аппарата управления (наименование кнопок).

4. Генерация программы полной функциональной проверки (ППФП) системы ЭЦ.

Составляется программа проверки каждого маршрута из списка маршрутов в следующих режимах: Задание, Отмена, Размыкание, Искусственная разделка.

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС

2006/2

68

Проблематика транспортных систем

ППФП

m.

тп

ОМ = {кг, к5, к20-pi, p6, p7; с2, с3;f} т11 = {l,l,0;0,0,0;0,l; код_показания} «12 = {0,0,1;0,0,0;0,1; код_показания} я13 = {0,0,0;1,0,0;0,1; код_показания} >

12

13

m

{}

m

{}

ППФП - проверка реализации всех заданных функций ТЗ для всех маршрутов. Этого достаточно для этапа пусконаладочных работ, то есть программа полной функциональной проверки проекта полностью совпадает с программой пусконаладочных работ.

ППФП - модель идеального функционирования централизации стрелок и сигналов.

5. Генерация программ проверки на правильность функционирования и выполнения всех технологических задач.

5.1. Проверка на враждебность (ППВ - программа проверки враждебности):

генерация списка враждебных маршрутов.

5.2. Проверка свободности секций и участков пути:

генерация задания всех маршрутов с перебором занятости входящих секций и участков пути.

Программа проверки проектов (ППР) включает в себя три составляющие:

программу полной функциональной проверки (ППФП);

программу проверки враждебности (ППВ);

программу проверки свободности секций и участков пути (ППССУ).

6. Проверка электрических схем проекта на компьютерной модели.

6.1. Программа проверки проектов принимается в качестве эталона функционирования электрических схем.

6.2. Автоматически синтезируется аналого-цифровая модель полной принципиальной схемы проекта. Предварительно исполнительные устройства (стрелки, светофоры) и датчики (рельсовые цепи) заменяются макетами.

6.3. Возможны различные планы экспериментов:

реализация программы проверки проектов в полном объеме до первой ошибки (отличие выходной реакции схемы от эталонной реакции), устранение ошибки, повтор программы проверки до полной реализации;

реализация отдельных проверок по желанию эксперта;

2006/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Проблематика транспортных систем

69

автоматический выбор только тех строк и временных диаграмм, где изменялось состояние приборов (реле), аналогично - выбор фрагментов электрических схем, т. е. просмотр схем только заданного маршрута.

3 Область применения АРМ ППД

1. Разработка и сертификация систем на безопасность (проверка отдельных схемных решений проектов системы по эталонной модели, заданной разработчиком).

2. Типовое проектирование - проверка проектов на отсутствие ошибок проектировщика при построении электрических схем.

3. Пусконаладочные работы (ПНР) на базе АРМ ПТД и АРМ ППД: генерация программ проверок при ПНР;

ведение протокола испытаний при ПНР; автоматизация ПНР для микропроцессорных систем.

Заключение

Применение моделирования приводит к повышению эффективности процессов автоматизированного создания схем и проверки проектной документации на системы электрической централизации при использовании компьютерных технологий. Автоматическое создание моделей систем автоматики и телемеханики позволяет решать новую задачу - проверять проекты на соответствие заданию на разработку и на правильность выполнения системой функций.

УДК 625.1; 658.012.011.56

В. П. Бельтюков, Л. М. Минаков

ПУТЕВОЕ ХОЗЯЙСТВО КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

Рассматриваются основы построения автоматизированных систем управления (АСУ). Приведены соображения по разработке автоматизированной системы управления текущим содержанием пути как составной части автоматизированной системы управления путевым хозяйством.

объект управления; автоматизированная система управления; автоматизированное рабочее место; путевое хозяйство; текущее содержание пути.

Введение

Оптимальная организация работы железнодорожного транспорта требует решения целого комплекса сложных задач. В него входят составление плана перевозок, распределение грузопотока, реализация подвижного состава, руководство движением поездов, планирование ремонтных и строительномонтажных работ, содержание инфраструктуры.

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС

2006/2