SSP typu BUES 2000

Firma Scheidt&Bachmann zaprojektowała i wykonała w pełni mikroprocesorowy system sterowania sygnalizacją przejazdowej BUES 2000. System ten zbudowany jest w ten sposób, że ilość zastosowanych elementów wzrasta proporcjonalnie do zwiększania się wymagań użytkownika. Taką możliwość stwarza otwarta i modułowa budowa systemu. Poprzez dodawanie podobnych elementów do urządzenia można go dowolnie rozbudowywać pod względem wielkości zabezpieczanego przejazdu [18]. Zastosowanie odpowiedniego oprogramowania procesorów modułowych powoduje wzrost bezpieczeństwa gwarantowanego przez system. Urządzenie wykazuje elastyczność tzn. toleruje błędy nie wpływające na realizację podstawowych jego funkcji. W przeciwnym przypadku przechodzi do stanu zdefiniowanego jako bezpieczny. Podczas pracy systemu BUES 2000 cały czas dokonuje się jego autotestowanie pod względem możliwości wystąpienia błędu.
W zależności od skonfigurowania elementów wchodzących w jego skład, system BUES 2000 może być stosowany do zabezpieczenia przejazdów kategorii „A”, „B” lub „C”, a przy dodatkowym zastosowaniu odpowiednich układów pośredniczących może być również powiązany ze stacyjnymi urządzeniami srk lub w nich uzależniony. Struktura systemu BUES 2000 została tak dobrana, aby urządzenia te mogły spełniać dowolne wymagania funkcjonalne. W tym celu zastosowano:

1. Modułową budowę z procesami równoległymi. Każdy moduł posiada własny, zdublowany procesor, który w czasie rzeczywistym przetwarza niezależne fragmenty programu odpowiedniego modułu. W systemie „tolerancyjnym na błędy”, według zasady 2 z 2, do której komponenty oddziaływania są dołączone poprzez „inteligentny” poziom urządzeń zewnętrznych.

2. Zdecentralizowaną strukturę programową polegającą na równoległej pracy modułów, posiadających w pełni rozdzielone zadania, nie mających żadnych połączeń oprogramowania różnych modułów oraz problemów z dyspozycyjnością.

3. Rozdzieloną inteligencję polegającą na indywidualnym wyprowadzeniu każdego z trzech poziomów – wykonawczego, zarządzania i diagnostycznego.

Rys. 3.4. Równoległa, dwukanałowa struktura systemu BUES 2000.

Poziom zarządzania i wybrane karty sterowania urządzeniami zewnętrznymi poziomu wykonawczego tworzą wspólnie z mediami transmisji pewien obszar przetwarzania, nazywany modułem. W BUES 2000 występują trzy obszary przetwarzania:

moduł centralny, spełnia następujące funkcje:
 -      przyjmuje informacje od modułów podporządkowanych (zasada „master-slave”),
- koordynuje i steruje procesem sterowania przejazdem,
- tworzy zależności między sygnałami,
- przygotowuje dane diagnostyczne.

moduł światła / rogatki:
- steruje czasowo rogatkami,
- nadzoruje zdwojony sterownik rogatki,
- przeprowadza diagnozę,
- steruje czasowo punktami świetlnymi,
- nadzoruje zdwojony sterownik oświetlenia,

moduł toru spełnia następujące funkcje:
- rozpoznaje kierunek ruchu pociągu,
- rozpoznaje załączenie,
- rozpoznaje wyłączenie.

Zadania sterujące BUES 2000 dokonywane są z zachowaniem następujących warunków:
- sprzętowe zdwojenie pracy modułów według zasady 2 z 2,
- galwaniczna izolacja portu szyny CAN,
- powiązanie modułów procesorowych poprzez polling szyny systemowej, polegający na odpytywaniu na szynie systemowej pomiędzy procesorami modułowymi jako podrzędnymi (slaves), a procesorem nadrzędnym jako (master) jest realizowany poprzez czasowo nadzorowane przyjmowanie komunikatu pytającego i wysyłanie komunikatu odpowiedzi
- prowadzenie porównania 2 z 2 podczas odbioru informacji ważnych ze względów bezpieczeństwa,
- przesyłanie danych w formie zdwojonej (zdublowanej) jeden raz w każdym z urządzeń częściowych (kanałów) TA1 i TA11.

Do przesyłania informacji pomiędzy wybranymi procesorami modułowymi i kartami sterowania, zastosowany został bezpieczny system transmisji Controller Area Network (CAN), z dodatkowym odprzężeniem optycznym dla telegramów, co oznaczone zostało jako CAN - Modulbus (magistrala modułów). Natomiast w każdym module znajdują się dwie magistrale transmisji danych. Oba media transmisyjne pracują według tej samej zasady i są oznaczone jako CAN-Systembus A i B. Pracują one równolegle i tym samym podwyższają bezpieczność poprzez redundancję.
Elementem wykrywającym zbliżanie się pojazdu szynowego jest czujnik pojazdu „FSSB 90” firmy SCHEIDT&BACHMANN. Podstawowymi jego elementami są: pętla indukcyjna montowana w torze oraz układy elektroniki montowane w skrzynce przytorowej - przetwarzające sygnały z pętli na sygnały wysyłane do urządzeń sterujących. Sposób układania pętli pokazany jest na rysunku.

"A" - średnia odległość między podkładami w obrębie pętli (z reguły 600-700mm).

Rys. 3.5. Schemat ułożenia i zamocowania pętli indukcyjnej

 Po wjeździe pociągu w strefę oddziaływania ssp (na dany czujnik włączający) sygnał Osp1 lub Osp2 wyświetla się tylko na jednej tarczy przejazdowej - dla toru i kierunku, po którym odbywa się jazda pojazdu szynowego do przejazdu (uaktywniony został dany czujnik włączający).