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1、区间信号自动控制课程设计区间信号自动控制课程设计专专 业：业： 自动控制 班班 级：级： 控 081 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州交通大学自动化与电气工程学院20112011 年年 7 7 月月 1515 日日指导教师评语指导教师评语：成绩：成绩： 目目 录录1 课程设计目的.- 1 -2 课程设计的主要内容.- 2 -3 设备原理.- 3 -3.1 ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞说明.- 3 -3.2 发送器 .- 3 -3.3 接收器 .- 4 -3.4 衰耗盘 .- 4 -4 图纸说明.- 5 -4.1 区间信号平面
2、布置图 .- 5 -4.1.1 区间信号布置图及各区段长度设置.- 5 -4.1.2 设置及命名.- 5 -4.2 区间移频柜设备布置图 .- 6 -4.3 区间综合架设备布置图 .- 7 -4.4 双机成对并联原理图 .- 7 -4.5 区间移频柜零层端子内部配线表 .- 8 -5 总结.- 9 -附图 1 区间信号平面布置图.- 10 -附图 2 区间移频柜设备布置图.- 10 -附图 3 区间综合架设备布置图.- 10 -附图 4 双机成对并联原理图.- 10 -附图 5 区间移频柜零层端子内部配线表.- 10 -区间信号自动控制课程设计报告- 0 -1 课程设计目的本课程设计是学生在学
3、完区间信号自动控制课程之后进行的一次综合性和实践性训练的教学环节。是对课堂教学的巩固和提高，是培养既具有较强的理论水平，又有足够的实践能力的高等技术应用型专门人才的重要手段之一。通过该课程设计的训练，可使学生综合能力、创新思想得到全面提升；使学生能够综合运用区间信号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；通过计算机绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养工程设计的基本技能，为后续课程的学习和毕业设计做准备，为今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。区间信号自动控制课程设计报告- 1 -2 课程设计的主
4、要内容本设计以禾田站的区间平面布置图来完成设计内容，其设计内容包括以下五部分：1区间信号平面布置图（附图一 KS-01）；2区间移频柜设备布置图（附图二 KS-02）；3区间综合架设备布置图（附图三 KS-03）；4双机成对并联原理图（附图四 KS-04）；5区间移频柜零层端子内部配线表（附图五 KS-05）。区间信号自动控制课程设计报告- 2 -3 设备原理3.1ZPW-2000A 型无绝缘移频自动闭塞说明 ZPW-2000A 型无绝缘移频轨道电路系统，与 UM71 无绝缘轨道电路一样采用电气绝缘节来实现相邻轨道电路区段的隔离。电气绝缘节长度改进为 29m，由空心线圈、29m 长钢轨和调谐单
5、元构成。调谐区对于本区段频率呈现极阻抗，利于本区段信号的传输及接收；对于相邻区段频率信号呈现零阻抗，可靠地短路相邻区段信号，防止了越区传输，这样便实现了相邻区段信号的电气绝缘。同时为了解决全程断轨检查，在调谐区内增加了小轨道电路。ZPW-2000A 型无绝缘移频轨道电路将轨道电路分为主轨道电路和调谐区小轨道电路两个部分，并将短小轨道电路视为列车运行前方主轨道电路的所属“延续段”。主轨道电路的发送器由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号，该信号经电缆通道（实际电缆和模拟电缆）传给匹配变压器及调谐单元，因为钢轨是无绝缘的，该信号既向主轨道传送，也向小轨道传送。主轨道信号经钢轨送到轨道电
6、路受电端，然后经调谐单元、匹配变压器、电缆通道，将信号传至本区段接收器。调谐区小轨道信号由运行前方相邻轨道电路接收器处理，并将处理结果形成小轨道电路轨道继电器执行条件通过（XG、XGH）送至本轨道电路接收器，做为轨道继电器（GJ）励磁的必要检查条件之一。本区段接收器同时接收到主轨道移频信号及小轨道电路继电器执行条件，判决无误后驱动轨道电路继电器吸起，并由此来判断区段的空闲与占用情况。3.2 发送器发送器用于产生高精度、高稳定移频信号源。系统采用 N+1 冗余设计。同一载频编码条件、低频编码条件源，以反码形式分别送入两套微处理器CPU1、CPU2 中，其中 CPU1 控制“移频发生器”产生低频控
7、制信号为 fc 的移频信号。移频键控信号 FSK 分别送至 CPU1、CPU2 进行频率检测。检测结果符合规定后即产生控制输出信号，经“控制与门”使“FSK”信号送至“滤波”环节，实现方波正弦波变换。功放输出的 FSK 信号，送至两个 CPU 进行功出电压检测。两 CPU 对 FSK 信号的低频、载频和幅度特征检测符合要求后，使发送报警继电器 FBJ 励磁，并使进过功放的 FSK信号输出至轨道。当发送输出端短路时，经检测使“控制与门”有 10s 的关闭（装死或称休眠保护）。区间信号自动控制课程设计报告- 3 -3.3 接收器接收器由本接收“主机”及另一接收“并机”两部分构成。ZPW-2000A
8、 系统中 A、B两台接收器构成成对双机并联运用，即：A 主机输入接至 A 主机，且并连接至 B 并机；B 主机输入接至 B 主机，且并连接至 A 并机，A 主机输出与 B 并机输出并联，动作 A主机相应执行对象（AJG）；B 主机输出与 A 并机输出并联，动作 B 主机相应的执行对象。接收器用于接收主轨道电路信号，并在检查所属调谐区短小轨道电路状态（XGJ、XGJH）条件下，动作本轨道电路的轨道继电器（GJ）。另外，接收器还同时接收邻段所属调谐区小轨道电路信号，向相邻区段提供小轨道电路状态（XG、XGH）条件。系统采用成对双机并联运用方式。3.4 衰耗盘用于实现主轨道电路、小轨道电路的调整。给
9、出发送接收故障、轨道占用表示及发送、接收用+24 电源电压、发送供出电压、接收 GJ、XGJ 测试条件。（1）轨道输入电路主轨道信号 V1V2 自 C1C2 变压器 B1 输入，以稳定接收器输入阻抗，该阻抗较低，以利于抗干扰。变压器 B1 其匝比为 116：（1146）。次级通过变压器抽头连接，可构成 1146 级变化，按调整表调整接收电平。（2）小轨道电路输入电路根据方向电路变化，接收端将接至不同的两端短小轨道电路。故短小轨道电路的调整按正反方向进行。正方向调整用 a11a23 端子，反方向调整用 c11c23 端子。为提高 A/D 数模转换的采样精度，短小轨道电路信号经过 1：3 升压变压
10、器 B2 输出至接收器。区间信号自动控制课程设计报告- 4 -4 图纸说明4.1 区间信号平面布置图这次的区间信号平面布置图布置的是禾田站区间（见附图一 KS-01）。在我设计的禾田站中包括有：10 个闭塞分区，一条上行线和一条下行线。运行方向为双线单方向。我所做的区段为下行方向的第一个区段（即 3093G），因此在后面的图中只对应于该区段作图。本部分包含了绘制区间信号的布置，信号机的设置、命名，各闭塞分区载频的配置以及确定区间各区段的长度。如附图 KS-01，具体设计下面分别说明：4.1.1 区间信号布置图及各区段长度设置以禾田站为名绘制区间信号设备布置图，本设计为双线单向平面信号布置，包括了各区段、车站的设置，每个区段的划分以电气绝缘节为分界点，电气绝缘节外方 1m处设置区间通过信号机，并附绘制了电气绝缘节的设计。所谓电气绝缘节又称调谐区，由两个通用调谐单元，一个空心线圈和一段钢轨构成。正向行车时，距离调谐区 1m 出设置区间通过信号机，逆向行车时，在调谐区外方 1m 处设置反向停车标以作防护，防止在信号机和反向停车标内方 29m 区域内不允许停车。区段长度的设置，车站以坐标 K316+600 为准，向车站两侧的区间延伸，为了行车安全，有足够的制动距离，按照区段具体情况设置各区间长度，每个区间的长度以12001500m 为准。4.1.2 设置及命名（1）信号机的设置基本原则
