автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Визуальное моделирование при проектировании событийно-управляемых устройств тягового электроснабжения

На правах рукописи

Бельхассен Рамзи

• 'Я

ВИЗУАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СОБЫТИЙНО-УПРАВЛЯЕМЫХ УСТРОЙСТВ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и

электрификация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт - Петербург 2003

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации (ПГУПС МПС РФ)».

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор БУРКОВ Анатолий Трофимович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор САПОЖНИКОВ Владимир Владимирович

кандидат технических наук СЫРКИН Борис Лазаревич

Ведущее предприятие — Московский государственный университет путей сообщения

л-00

Защита состоится «28» ноября 2003 г. в >/Э " часов на заседании диссертационного совета Д 218.008.05 при Петербургском государственном университете путей сообщения МПС РФ по адресу: 190031, Санкт - Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 5-407.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПГУПС МПС РФ. Автореферат разослан ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

Н. П. СЕМЕНОВ

^ооН

I 8 ^У ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Программируемые логические контроллеры (ПЛК) нашли применение в автоматических системах управления технологическими процессами (АСУТП) во всех отраслях. Массовое производство и снижение цен на них, надежность и малые габаритные размеры, легкость в программировании способствуют появлению нового поколения систем автоматического управления, в том числе для устройств электроснабжения железнодорожного транспорта.

В процессе разработки любой системы управления неизбежно возникает проблема ее отладки. При этом затраты на этапе отладки могут оказаться выше, чем затраты на этапе проектирования системы. Основные трудности при отладке состоят в необходимости воспроизведения многочисленных режимов работы автоматизируемого технологического процесса. Проверка разработанной системы на реальном производстве требует значительного времени и больших затрат, а в ряде случаев недопустима из-за вероятности возникновения аварийных ситуаций. Современный уровень развития вычислительной техники, коммуникационных технологий и достаточно развитых средств визуального программирования дают возможность соединить реальные системы управления с исполнительными устройствами, реализованными в виде виртуальных объектов. При этом достигается работа полученного сопряжения в реальном времени (РВ).

Обмен данными в действующих телеавтоматических системах осуществляется в формате, не пригодном для реализации регулирования в РВ. Кроме того, надежность существующих каналов связи недостаточна. Применение современных коммуникационных технологий позволяет устранить эти недостатки. Совершенствование телеавтоматического регулирования в системах тягового электроснабжения на основе новых аппаратно-программных

средств является актуальной задачей. г , 0Г^0НАЛЬНАЯ |

БИБЛИОТЕКА |

1 ' 09 *ТЯЛ$шхт-1£0 ^

Целью диссертационной работы является создание цифровой системы управления с использованием виртуальных объектов при разработке телеавтоматических устройств тягового электроснабжения, обеспечивающей расширение функций контроля качества регулирования технологических процессов и сокращение срока проектирования.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

- разработка новой методики проектирования цифровых систем управления с использованием виртуальных объектов;

- обоснование элементной базы проектируемой системы управления технологическими процессами, основанной на достижениях в области цифровой микроэлектроники;

- разработка предложений по увеличению скорости и надежности работы системы в реальном масштабе времени;

- оценка возможности регулирования напряжения у токоприемника движущихся поездов на основе применения цифровых систем управления, разработанных по новой методике;

- создание методики обучения персонала цифровым технологиям в тяговом электроснабжении.

Методика исследований. В работе использованы теория электрических цепей, математическое моделирование, метод итерации, среда визуального программирования Delphi, SCADA-система InTouch, инструментальная система программирования логических контроллеров ISaGRAF, операционная система реального времени (ОСРВ) OS9, система программирования микроконтроллеров ICS08ABZ In-Circuit Simulator фирмы Motorola, система программирования микроконтроллеров AVR Studio 3.20 фирмы Atmel, система моделирования электрических схем Electronics WorkBench. Основные положения, выносимые на защиту.

- визуальное проектирование и моделирование автоматизированных систем

управления с использованием виртуальных и реальных объектов;

- метод инициативной передачи сообщений о событиях;

- динамическая модель, позволяющая имитировать работу электротяговой сети;

- алгоритм автоматического регулирования напряжения в тяговой сети.

Научная новизна.

Создана методика визуального проектирования и моделирования автоматизированных систем управления с использованием виртуальных и реальных объектов. При этом во многих случаях достигается работа полученного сопряжения в режиме реального времени.

Разработан способ передачи информации, обеспечивающий повышение быстродействия реакции системы управления на событие за счет инициативной передачи сообщений.

Предложен алгоритм автоматического регулирования напряжения в тяговой сети по показателям уровня напряжения у токоприемников движущихся поездов, учитывающий реальное место нахождения поездов на зоне питания.

Практическая ценность работы заключается в том, что

- разработано программное обеспечение (БСАВА-система) для автоматизации проектирования систем управления устройствами электроснабжения железнодорожного транспорта;

- разработаны коммуникационный модуль и способ реализации кольцевой схемы управления, позволяющие повышать надежность управления и определять участок повреждения линии связи;

- разработана динамическая модель, позволяющая имитировать электрические параметры тяговой сети и работающая в режиме реального времени;

- предложена методика определения ряда параметров поезда, таких как его местонахождение, ток, напряжение, ускорение и скорость, путем использования синхронизируемых контроллеров, которые осуществляют между

собой обмен данными, полученными с датчиков.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международной научно-технической конференции 1пй>Тгапз2000 «Визуальное проектирование автоматизированных систем управления с использованием виртуальных объектов» (Санкт-Петербург, 2000г.), на Дорожной школе передового опыта «Проектирование автоматизированных систем управления на базе промышленных контроллеров» (Псков, 2000г.), на научно-практической конференции Неделя науки-2001 «Проектирование системы управления фидером контактной . сети постоянного тока с использованием инструментальной системы программирования логических контроллеров 18аС11АР» (Санкт-Петербург, 2001г.), на международном симпозиуме еИгапз'2001 «Универсальный коммуникационный модуль для распределенных систем автоматизации» (Санкт-Петербург, 2001г.), на международном симпозиуме екгап5'2003 «Автоматическое регулирование напряжения на токоприемнике поезда» (Санкт-Петербург, 2003г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано восемь печатных работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и трех приложений, содержит 143 страницы машинописного текста, 38 иллюстраций, 9 таблиц. Список использованной литературы содержит 85 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определена цель работы, сформулированы задачи работы и пути их решения.

В первой главе сделан обзор современных средств автоматизации и перспектив их развития, определены преимущества и недостатки, критерии выбора для решения современных задач автоматизации системы электроснабжения железных дорог.

Решению задач автоматизации современных устройств и систем

электроснабжения железнодорожного транспорта посвящены работы профессоров К. Г. Марквардта, Ю. И. Жаркова, Вл. В. Сапожникова, В. В. Сапожникова, В. Н. Пупынина, О. В. Синенко и многих других ученых и специалистов.

Современные средства автоматизации создаются на основе ГОЖ, промышленной шины, программных продуктов (ОСРВ, инструментальных сред программирования ПЛК и SCADA-систем). ПЛК являются универсальными средствами управления, основными характеристиками которых являются: число входов-выходов, быстродействие, объем памяти, возможности использования более совершенных языков программирования, наличие аналоговых входов-выходов и функции связи. Задачи программирования контроллеров для систем и устройств связи с объектом весьма специфичны, сложны, трудоемки и требуют для своего решения соответствующих инструментальных средств автоматизации программирования. Использование универсальных языков программирования высокого уровня и языков Ассемблера позволяет решать эти задачи, но требует при этом всеобъемлющих знаний теории и технологии программирования, особенностей операционной системы и тонкостей аппаратного обеспечения.

В работе обосновано применение инструментальной среды ПЛК ISaGRAF, реализующей стандарт IEC 61131-3.

Одним из требований к современным системам автоматизации является своевременная реакция на внешние воздействия, что требует не только использование ОСРВ, но и также новых аппаратных решений, j Промышленная шина - это коммуникационная сеть, объединяющая

несколько промышленных систем и функционирующая практически так же, как и локальная сеть в учреждении. Однако для поддержания режима реального времени промышленная шина должна быть предопределенной - качество, отсутствующее в локальных офисных сетях. Именно поэтому ни Ethernet, ни другие аналогичные сети не применяются в чисто промышленных системах.

БСАОА-системы являются основными и в настоящее время остаются наиболее перспективными способами автоматизированного управления сложными динамическими процессами.

В конце первой главы сформулированы задачи, решаемые в диссертационной работе, обоснованы методы исследования.

Во второй главе изложены основы теории визуального моделирования и технология автоматизации проектирования систем управления с использованием виртуальных объектов.

Одним из путей сокращения времени разработки программного обеспечения и упрощения этапа отладки является создание виртуальных объектов - моделирование отдельных узлов и включение их в реально действующую систему. Сложность отладки системы управления устройствами электроснабжения железных дорог вызвала необходимость создания компьютерной модели, имитирующей режимы работы реальных объектов. Современный уровень развития вычислительной техники, коммуникационных технологий и достаточно развитых средств визуального программирования позволяет соединить реальные системы управления с исполнительными устройствами, реализованными в виде виртуальных объектов, при этом достигается работа полученного сопряжения в РВ.

Рассмотрены варианты осуществления виртуальных моделей и обосновано применение моделей с использованием персональных компьютеров с последовательными портами ввода/вывода, обеспечивающих приемлемую скорость передачи информации (рис.1).

Предложено производить разработку и отладку системы управления, не прибегая к непосредственному испытанию системы на действующем объекте, с использованием элементов визуального моделирования на основе БСАБА-систем и инструментальных средств программирования ПЛК, поддерживающих стандарт 1ЕС 61131-3.

Отладчик

Рис.1. Система управления с виртуальным объектом После задания необходимых свойств объекта в модель и опробования работы в «ручном режиме» модель подключается к нижнему уровню системы, который, как правило, представлен ПЛК или их сетью. В контроллер записываются программы для выполнения отдельных функций в автоматическом режиме, а также предусматривается возможность для взаимодействия с верхним уровнем. Заключительным этапом в разработке является подключение контроллера или их сети к верхнему уровню системы. Работа комплекса «устройство управления - объект управления» происходит в «реальном времени» благодаря наличию звена с контроллерами. В результате формируется мнемосхема технологического процесса, позволяющая оператору следить за его параметрами, осуществлять функции дистанционного или автоматического управления. Весь процесс создания системы управления разбит на три этапа:

- создание библиотеки виртуальных объектов, проверка адекватности моделирования в ручном режиме без системы управления и с возможностью подключения к управляющему контроллеру;

- программирование управляющего контроллера по заданному алгоритму и связь его входных/выходных переменных с переменными виртуальных объектов, используя стандартные интерфейсы и протоколы обмена;

- разработка верхнего уровня системы и подключение его к управляющему контроллеру.

Автоматизация проектирования и визуального моделирования с использованием виртуальных объектов требует создания собственных (не предусмотренных в рамках систем SCADA) программных модулей и включение их в создаваемую систему автоматизации. Поставляемые фирмой-разработчиком в штатном комплекте SCADA-системы имеют недостаточный доступ к ядру, а для создания драйверов необходимы специальные пакеты, или же, разработку драйвера нужно заказывать у фирмы-разработчика. Кроме того, в электроснабжении железных дорог объекты управления устройствами электроснабжения являются однотипными, а их разновидности ограничены, поэтому применение универсальных SCADA-систем не является оптимальным.

Разработана собственная SCADA-система на основе средств Delphi, обеспечивающая следующие требования:

- создание, как устройств, так и объектов управления;

- ориентированность на управление устройствами электроснабжения железных дорог;

- работа в режиме реального времени;

- открытость, позволяющая ускоренное развитие и использование стандартных и расширенных протоколов;

- модульность, облегчающая интеграцию разработанных компонентов.

Анализ предложенных решений выявил ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными методами проектирования:

- возможность изучения свойств реального объекта и обеспечение рационального их использования для управления;

- наблюдение за ходом выполнения программы в контроллере с помощью отладчика, и тем самым совершенствование ее; внесение изменения в программное обеспечение верхнего уровня системы для обработки различных ситуаций, возникающих на объекте и нижнем уровне;

- облегчение обучения и совершенствование работы операторов-технологов на специальных тренажерах за счет моделирования системы управления в

реальном времени;

- автоматизация проектирования систем управления, сокращение времени разработки и затрат, уменьшение вероятности ошибок в программном обеспечении.

Третья глава посвящена принципу создания событийно-управляемых систем в электроснабжении железнодорожного транспорта.

К настоящему времени на железных дорогах РФ для всех систем телемеханического управления устройствами электроснабжения используются схемы каналов связи, имеющие ряд недостатков. Основные из них:

- низкая надежность в связи с тем, что при выходе из строя линии связи в какой либо точке становится невозможным получение данных и управляющих сигналов на контролируемых пунктах (КП), находящихся за точкой обрыва;

- отсутствие возможности регулирования в режиме РВ из-за низкой скорости передачи и невозможности обмена информацией между КП без участия аппаратуры диспетчерского пункта (ДП).

Событийное управление представляет собой систему, которая оперативно реагирует на событие, требующее внеочередного вмешательства в формирование управляющего воздействия, а действие осуществляется на основе протоколов обмена информацией, поддерживающих технологию приоритетов. Событийное управление целесообразно использовать для устранения перечисленных выше недостатков. Реализация событийно-управляемых систем в электроснабжении железных дорог требует специфических аппаратно-программных решений. Рассмотрены варианты создания системы. Наиболее перспективным для использования в системах управления устройствами электроснабжения железных дорог является структура, включающая КП, соединенные с ДП цепочечной линией связи (рис.2).

Рис.2. Цепочечная схема соединения

Схема включает в себя ЭВМ ДП, связанную через контроллер -концентратор с распределенной сетью контролируемых пунктов продольной секционированной линией связи. Секционирование линии выполняется с помощью пары модемов, устанавливаемых на каждом КП. При наличии дополнительной линии связи появляется возможность организовать кольцевую структуру связи с двухсторонним потоком информации. Это позволяет повысить бесперебойность работы системы за счет своевременного обнаружения повреждений в секциях линии. Для реализации выше изложенного разработан универсальный коммуникационный модуль (рис.3), поддерживающий до четырех последовательных портов ввода/вывода. Универсальность модуля состоит в том, что каждый из последовательных портов может иметь различный интерфейс. Особенность модуля состоит в наличии собственного микроконтроллера. Это позволяет включать несколько таких модулей в состав промышленного контроллера, наращивая число последовательных портов до нескольких десятков.

При передаче от ДП к конкретному КП сообщение будет проходить, как правило, через целый ряд КП, для которых данная информация не предназначена. Это приводит к некоторой потере времени при передаче информации за счет буферизации в приемниках и передатчиках аппаратуры КП. Эти потери можно снизить и даже исключить, если применять современные средства, позволяющие осуществлять своевременные подключения к потоку информации, если в нем содержатся сообщения, адресованные данному КП. В случае, когда сообщения не адресуются данному

КП, поток информации пропускается аппаратными средствами без задержки. Этого можно достичь, например, с использованием технологии «9-го бита», с помощью которого аппаратура получает сигнал начала нового кадра сообщения с указанием адреса узла.

В последнее время для разработки приемо-передающей аппаратуры находят применение системы на кристалле (СБОС), у которых на одном кристалле совмещены блок программируемой логики и массив элементов для реализации жесткой логики. С помощью таких систем можно реализовать цепочечную схему передачи информации через КП практически без потерь времени, необходимого для определения принадлежности сообщения конкретному КП.

Рис.3. Фотография разработанного модуля В четвертой главе дана оценка возможности регулирования уровня напряжения у токоприемника движущихся поездов на основе применения цифровых систем управления, разработанных по предложенной методике.

Для обеспечения пропуска скоростных поездов на шинах тяговых подстанций круглосуточно поддерживается заданное напряжение 3600-3800 В, что не обеспечивает требуемого уровня напряжения на токоприемнике движущегося поезда. Такой уровень напряжения на тяговых подстанциях приводит к неоправданным энергопотерям, хотя для нормального функционирования локомотива достаточно иметь уровень напряжения на токоприемнике 3000 В, что обеспечивает расчетный режим работы тягового электропривода. Уровень напряжения в электротяговой сети должен способствовать реализации заданных параметров перевозочного процесса и минимального расхода энергии на тягу поездов. Для решения данной проблемы поставлена задача автоматизации процесса регулирования уровня напряжения в контактной сети.

Для исследования и проверки предложенной цифровой системы создана динамическая модель функционирования электротяговой сети, позволяющая контролировать изменения напряжения и токов на тяговых подстанциях и у поездов в режиме РВ. Так как традиционные пакеты математического моделирования не позволяют выполнить исследования в РВ, предложена методика визуального моделирования с использованием виртуальных объектов и инициативного сообщения о событиях. Такая модель позволяет имитировать работу электротяговой сети.

Разработанная модель имитирует участок с четырьмя тяговыми подстанциями, тремя межподстанционными зонами и тремя постами секционирования при узловой схеме питания. На межподстанционных зонах обращаются поезда, характеризующиеся ускорением а, начальной скоростью у0 и местоположением х0 в каждый дискретный момент времени с величиной дискретности Т(Т= 1-Н5 мсек).

Место нахождения на межподстанционной зоне в конце каждого периода времени описывается соотношением для равноускоренного (равнозамедленного) движения:

1 -х = -^а.Т + у0 .Т + х0,

где х - расстояние до поезда от ближайшей тяговой подстанции.

Путем задания в каждый момент времени значений токов поездов, напряжений на вводах подстанций и их внутренних сопротивлений, удельного сопротивления контактной сети методом наложения определяются токи фидеров. На первом этапе вычислений принимаются равные напряжения на шинах тяговых подстанций, а на последующем этапе значения напряжений подстанций корректируются методом итераций и вычисляются истинные значения токов фидеров и напряжений на шинах тяговых подстанций.

На рис.4 для примера показана схема с двумя тяговыми подстанциями и двумя поездами, для которой на каждом интервале временной дискретности в модели выполняются автоматические вычисления. Ниже показана последовательность этих вычислений.

и.

А1 А Л

с

А

V

А2

и п

ПС , °'пс

I

БЗ

Рис.4. Узловая схема питания контактной сети: ПС-пост секционирования; С/А, иъ - напряжения тяговых подстанцией А и Б; £/пс -напряжение у поста секционирования; 1/п — напряжение на токоприемнике поезда; А1, А2 - фидеры подстанции А; БЗ, Б4 - фидеры подстанции Б; Ь -расстояние между подстанциями; /,, /2 - расстояния от подстанций до поста секционирования; х1, х2 - расстояние от подстанцией до поездов; /ш, /га -токи поездов.

Составляющие токов фидеров А1, А2, БЗ и Б4 при равных напряжениях тяговых подстанций А и Б для поезда 1:

I -т л. / -I =[ х_> .г =т

'ап -■'т V1 2 Ь I 1 ш 2 Ь I ' 2 Ь'

Для поезда 2:

/ =1 ■ I =/ I -I •/ =1 (1- +1гЬ

А12 П2 2 А22 А12' Ю2 т 2 £ / ' 2 2 2 £ I

На основе метода наложения токи фидеров А1, А2, БЗ и Б4 принимаются следующими:

+ ^А12'" = ^А2| + Л.22'' ^БЗ = ^БЗI + ^Б32 '* ^Б4 = + • ^

Токи подстанций А и Б: /л = /А1 + /А2; /Б = /Б3 + /м.

Напряжения на их шинах с учетом внутренних сопротивлений и а = ш«А " Ра -/А/ ис=Ш№ - РБЛ> где Ш0А и Ш0Б - напряжения на вводах подстанций;

Ра и Рб ~ внутренние сопротивления подстанций, определяемые по наклону внешних характеристик.

После нескольких циклов итерации с учетом уравнительного тока находятся значения токов фидеров и подстанций, напряжений на шинах подстанций, постов секционирования и у токоприемников поездов для каждого дискретного интервала времени. Программа позволяет, в каждый момент времени, выводить эти данные в цифровом и графическом виде. Для обеспечения на токоприемнике поезда требуемого уровня напряжения £/пт необходимо компенсировать потери напряжения на тяговой подстанции и в '

I

контактной сети, производные от места нахождения х и тока /п поезда. В

случае нахождения на межподстанционной зоне одного поезда по известным

значениям токов фидеров и напряжений подстанций расчетным путем

определяются хн /п. При нахождении между подстанциями А и Б более одного

поезда расчетным путем можно определить только соотношения произведений

токов поездов на расстояние до них. В этом случае для определения токов

14

поездов и мест их нахождения предлагается следующая методика. Допустим, что между тяговой подстанцией А и постом секционирования находится только один поезд (рис.4), тогда справедливо:

Так как UA - Un =/А| ,г0. и С/п - Unc = -/дн .г0.(/, -*,), где г0 - удельное сопротивление контактной сети рассматриваемой межподстанционной зоны.

то UA-Unc=JM.r0. xl+IA£3.r0.(xl-Il).

Откуда х, = --А- и /П1 = /А1 + /АБ3.

Следовательно, местоположение поезда определяется значениями токов справа и слева от поезда и напряжениями на ближайших подстанциях и посту секционирования.

Для обеспечения требуемого напряжения на токоприемнике движущегося поезда необходимо регулировать напряжение на тяговых подстанциях. Изменение напряжения осуществляется с интервалом регулирования Гр,

который определяется временем обработки и передачи информации и реакции исполнительного механизма. Поэтому требуется определять ожидаемые значения местонахождения хн (рис.5) и тока /Пя поезда, которые изменятся за

последующий интервал времени Tf.

__^' < 'j_"j_

t-T, t t+T, t

xi, w> x, а, и» хы х

Рис.5. Места нахождения поезда на момент регулирования По значению v0 на момент (t-T ) определяются ускорение а и скорость v поезда на момент t (рис.5):

2.(x-x0-v0.T)

а =-----2---р-; v=a.Tp + v0,

р

где v0 принимает значение v для каждого последующего момента события.

15

Для равноускоренного движения с большой долей вероятности определяется последующее местонахождение поезда хн для момента времени (I + Гр). Значения тока поезда в каждой точке хн находятся по его приращению. По полученным значениям хн и /Пн рассчитываются новые значения напряжения подстанции. Исследование возможности регулирования напряжения для режимов работы электротяговой сети с различным числом поездов на межподстанционной зоне выполнено для одного, двух и более поездов на зоне.

- режим с одним поездом между подстанцией А и ПС. Так как в данном случае поезд находится ближе к подстанции А, то компенсация производится на подстанции А. Устранение уравнительных токов производится путем выравнивания напряжения тяговой подстанции Б. В этом случае:

<Ча =ит +Ра Л +/Л! -го = Щ>д - рА ./л + рБ ./Б.

- режим с двумя поездами в соответствии с рис.4. Для обеспечения требуемого напряжения на токоприемниках поездов 1 и 2 целесообразно производить регулирование напряжения на подстанции А для поезда 1, а для поезда 2 - на подстанции Б. Тогда

Ш0А=ит+рА.1А+1м.г0.х:; Ш№=ит+рБ.1Б+1ы.г0.х2.

- режим с двумя поездами в соответствии с рис.6.

. ПС

А1

и,

I

А2лг*~

1§з_ БЗ

и,

Б

"А

Б4

Рис.6. Схема питания с двумя поездами у подстанции А Для обеспечения питания обоих поездов требуемым напряжением необходимо производить компенсацию напряжения для поезда 1 подстанцией Б

16

и для поезда 2 подстанцией А (в случае когда потеря напряжения до первого поезда больше чем до второго поезда). Значения Ш0Л и Ш0Е в этом случае

^оа =ит + рА ./А + /А2.гй.хг;

ис1аъ=ит+ръ.1ъ + 1&.г0 Лг +/АЫ ,г0.(/, -х,). - режим с числом поездов более двух. Очевидно, что для этого режима невозможно поддерживать на всех поездах требуемое значение напряжения. * Имеется возможность установления требуемых напряжений только у двух

поездов. В этом случае значения напряжения на других поездах будут ^ отличаться от требуемых по условию обеспечения наилучших тягово-

энергетических показателей.

Результаты моделирования показали, что во многих случаях удается

обеспечить на токоприемниках движущихся поездов заданное напряжение, но

при этом наблюдается наличие уравнительных токов и напряжение на шинах

подстанции может принимать значения, превышающие максимально

допустимые. А при рассмотрении большего количества подстанций

наблюдается наличие резких бросков напряжения на токоприемниках поездов

при переходе с одной зоне на другую. Поэтому предлагается максимально

выравнивать напряжения на тяговых подстанциях. Хотя это и вызывает

некоторое повышение значения заданного напряжения на поездах, по

сравнению с требуемым, но позволяет существенно уменьшить уравнительные

, токи и, тем самым обеспечивает снижение энергозатрат. Для каждой

подстанции выбирается тот поезд, местоположение, которого вызывает

г наибольшее падение напряжения. Расчетное значение напряжения на шинах

I

каждой подстанции принимает следующий вид:

ик=ит+А и^,

где ДиКтах- значение наибольшего падения напряжения от подстанции К до поезда.

Принцип регулирования напряжения в системе тягового электроснабжения с учетом рассмотренных режимов заключается в следующем. Выбирается

17

наибольшее из максимальных задаваемых значений напряжения на шинах подстанций, полученных по условию обеспечения напряжения у любого из поездов не ниже требуемого значения. После этого производится выравнивание напряжений на всех подстанциях для исключения уравнительных токов и бросков напряжения. ПЛК в системе управления каждой тяговой подстанции получает синхронно-измеряемые значения напряжений и токов от датчиков, установленных на зоне, ограниченной только одним поездом и определяет места нахождения и токи поездов, находящихся у подстанции, производит расчет предполагаемых мест нахождения, токов поездов и напряжений на шинах к моменту начала процесса регулирования напряжения на подстанции. По данным процесса регулирования первой подстанции обеспечивается действие устройств регулирования остальных подстанций в ходе обмена информацией по каналам связи. В результате работы программы на дисплее выводятся графики, на которых отображаются результаты моделирования уровня напряжения. На рис.7 при проходе поездов по участку с двумя движущимися поездами показаны графики уровня напряжения при моделировании в режимах: без регулирования (кривые 1) и с регулированием напряжения (кривые 2). Не трудно видеть, что в режиме регулирования на токоприемниках поездов напряжения стабилизируются и становятся ближе к нормируемым.

Рис.7. Графики напряжения на токоприемниках поездов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана новая методика проектирования цифровых систем управления с использованием виртуальных объектов, позволяющая сократить время разработки и уменьшить вероятность возникновения ошибок в программном обеспечении системы управления и вносить изменения в программное обеспечение верхнего и нижнего уровней системы для обработки различных ситуаций, возникающих в объекте управления в режиме реального времени.

2. Создана технология разработки и предложена версия ЯСАВА-системы, ориентированная на автоматизацию управления тяговым электроснабжением, позволяющая сократить время и затраты на проектирование автоматизированной системы управления устройствами электроснабжения.

3. Использован способ инициативной передачи сообщения о событиях, позволяющий существенно увеличивать скорость передачи информации по сравнению с традиционными системами управления и реализовать обмен информацией между контролируемыми пунктами с повышенной скоростью.

4. Предложена организация каналов передачи информации, позволяющая повысить надежность системы и локализовать место повреждения за счет применения кольцевой линии связи.

5. Разработан и изготовлен опытный образец универсального коммуникационного модуля, расширяющего возможности современных промышленных ПЛК за счет включения в его схему собственного микроконтроллера. Новый коммуникационный модуль имеет до четырех последовательных портов ввода/вывода. Его универсальность состоит в том, что каждый из последовательных портов может иметь различный интерфейс.

6. Разработано программное обеспечение, позволяющее выполнять имитационное моделирование электротяговой сети с возможностью определения места нахождения поездов, токов и напряжения в любой точке

сети и вывода этой информации для организации управления напряжением у токоприемников движущихся поездов.

7. Исследованы различные алгоритмы регулирования напряжения у токоприемников движущихся поездов. Полученные результаты позволили наметить принципы построения систем телеавтоматического управления в устройствах электроснабжения по различным критериям, включая критерий минимума энергопотерь в тяговой сети.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Бурков А.Т., Бельхассен Рамзи, Ковбаса Б.А., Лашков М.А., Визуальное проектирование автоматизированных систем управления с использованием виртуальных объектов / Пятая международная научно-практическая конференция Infotrans2000. - с. 132 - 137.

2. Рогульская С. А., Шах Ю. М., Лашков М. А., Бельхассен Рамзи. Как отладить технологический процесс на виртуальной модели / Readme 2001, №3. с. 18-19.

3. Бельхассен Рамзи. Визуальное проектирование автоматизированных систем управления с использованием виртуальных объектов / Межвуз. Сб. научн. трудов с международным участием - вып.21. - Самара: СамИИТ, 2001. - с. 251-254.

4. Лашков М. А., Бельхассен Р. Универсальный коммуникационный модуль для распределенных систем автоматизации / Тезисы докладов на межд. симпозиуме Eltrans'2001: Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы. СПб.: ПГУПС, 2001.-c.74.

5. Бельхассен Рамзи. Проектирование системы управления фидером контактной сети постоянного тока с использованием инструментальной системы программирования логических контроллеров ISaGRAF / Неделя науки-2001 (61-ая научно-техническая конференция с участием студентов,

молодых специалистов и ученых). Тезисы докладов. СПб.: ПГУПС, 2001. -с. 254.

6. Ковбаса Б. А., Лашков М. А., Бельхассен Р. Интегрированная система контроля и управления электроснабжением. Е11гаш'2001: Электрификация и развитие железнодорожного транспорта России. Традиции, современность, перспективы. СПб.: ПГУПС, 2002. - с. 329 - 335.

7. Бурков А. Т., Бурьяноватый А. И., Бельхассен Рамзи. Автоматизация проектирования и тестирование систем телеавтоматического управления электроснабжением железных дорог на базе компьютерного оснащения нового поколения / Информационные технологии на железнодорожном транспорте. Седьмая международная научно-практическая конференция ЫЫгаш2002. - с. 211 - 214.

8. Бельхассен Рамзи. Автоматическое регулирование напряжения на токоприемнике поезда / Тезисы докладов на межд. симпозиуме Екгаш'2003: Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте. СПб.: ПГУПС, 2003. - с. 133.

Автор выражает благодарность Дашкову М. А. за оказанную помощь и

консультации при подготовке диссертационной работы.

Подписано к печати 11.11.03г. Печ.л. -1.3

Печать - ризография. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\1б

Тираж 100 экз. Заказ № Ц36_

Тип. ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

4

I

I

s

►

- 1 89 9 7

Wjf

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ.

1.1. Программируемые логические контроллеры.

1.2. Инструментальные системы программирования ПЛК.

1.3. Операционные системы реального времени.

1.3.1. Системы исполнения и системы разработки ОСРВ.

1.3.2. Время реакции системы.

1.3.3. Размеры системы.

1.3.4. Механизмы реального времени.

1.3.5. Тенденции развития операционных систем реального времени.

1.4. Промышленные шины для интегрированных систем управления.

1.4.1. CAN.

1.4.2. PROFIBUS.

1.4.3. LON.

1.4.4. FOUNDATION FIELDBUS.

1.5. Коммуникационный протокол MODBUS.

1.6. SCADA-системы.

1.6.1. Характеристики SCADA-систем.

1.6.2. Оценка стоимости инструментальных систем.

1.6.3. Открытость систем.

1.6.4. О жестком реальном времени для Windows NT.

1.6.5. Интеграция многоуровневых систем автоматизации.

1.7. Стандарт ОРС.

1.8. Цели, задачи и методы исследования.

2. ВИЗУАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИРТУАЛЬНЫХ

ОБЪЕКТОВ.

2.1. Выбор средств создания виртуальных объектов.

2.2. Этапы создания системы управления с виртуальными объектами.

2.3. Пример создания системы управления.

2.3.1. Этап 1 - построение модели объекта.

2.3.2. Этап 2 - связь модели объекта с нижним уровнем системы.

2.3.3. Этап 3 - взаимодействие нижнего и верхнего уровней системы.

2.3.4. Отладка системы управления с использованием модели объекта.

2.4. Развитие методики визуального проектирования.

2.4.1. Среда визуального программирования Delphi и объектно-ориентированное программирование в Object Pascal.

2.4.2. Разработка специализированной SCADA-системы.

2.5. Выводы по второй главе.

3. СОБЫТИЙНО - УПРАВЛЯЕМЫЕ СИСТЕМЫ.

3.1. Особенности построения современных автоматизированных систем

3.2. Варианты систем управления устройствами электроснабжения.

3.2.1. Структура, включающая контролируемые пункты, соединенные с диспетчерским пунктом радиальными линиями связи.

3.2.2. Структура, включающая контролируемые пункты, соединенные с диспетчерским пунктом цепочечной линией связи.

3.2.3. Структура программно — технического комплекса.

3.3. Выводы по третьей главе.

4. ТЕЛЕАВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТОКОПРИЕМНИКЕ ПОЕЗДА.

4.1. Требования к уровню напряжения.

4.2. Системы автоматического регулирования напряжения.

4.2.1. Автоматическое регулирование напряжения на тяговой подстанции

4.2.2. Автоматическое регулирование напряжения в контактной сети.

4.3. Исследование и оценка возможности регулирования напряжения у токоприемника движущихся поездов.

4.3.1. Имитационное моделирование электротяговой сети.

4.3.2. Алгоритм регулирования напряжения.

4.4. Выводы по четвертой главе.

Находящиеся в эксплуатации системы телемеханики ЭСТ-62 и ЛИСНА, предназначенные для мониторинга и управления объектами электроснабжения электрифицированных железных дорог, физически и морально устарели. Это привело к появлению новых систем телемеханики таких, как МСТ-95 и АСТМУ.

Бурное развитие микроэлектроники привело к появлению программируемых логических контроллеров (ПЛК), которые нашли применение в автоматических системах управления технологическими процессами (АСУТП) во всех отраслях. Массовое производство и снижение цен на них, надежность и малые габаритные размеры, легкость в программировании способствуют появлению нового поколения систем автоматического управления, в том числе для устройств электроснабжения железнодорожного транспорта.

В процессе разработки любой системы управления неизбежно возникает проблема ее отладки. При этом затраты на этапе отладки могут оказаться выше, чем затраты на этапе проектирования системы. Основные трудности при отладке состоят в необходимости воспроизведения многочисленных режимов работы автоматизируемого технологического процесса. Проверка разработанной системы на реальном производстве требует значительного времени и больших затрат, а в ряде случаев недопустима из-за вероятности возникновения аварийных ситуаций. Современный уровень развития вычислительной техники, коммуникационных технологий и достаточно развитых средств визуального программирования дают возможность соединить реальные системы управления с исполнительными устройствами, реализованными в виде виртуальных объектов. При этом достигается работа полученного сопряжения в реальном времени (РВ) [1].

Обмен данными в действующих телеавтоматических системах осуществляется в формате, не пригодном для реализации регулирования в

РВ. Кроме того, надежность существующих каналов связи недостаточна. Применение современных коммуникационных технологий позволяет устранить эти недостатки. Совершенствование телеавтоматического регулирования в системах тягового электроснабжения на основе новых аппаратно-программных средств является актуальной задачей.

Решению задач автоматизации современных устройств и систем электроснабжения железнодорожного транспорта посвящены работы профессоров К. Г. Марквардта, Ю. И. Жаркова, Вл. В. Сапожникова, В. В. Сапожникова, В. Н. Пупынина, О. В. Синенко и многих других ученых и специалистов.

Целью диссертационной работы является создание цифровой системы управления с использованием виртуальных объектов при разработке телеавтоматических устройств тягового электроснабжения, обеспечивающей расширение функций контроля качества регулирования технологических процессов и сокращение срока проектирования.

В первой главе диссертационной работе сделан обзор современных средств автоматизации и перспектив их развития, определены преимущества и недостатки, критерии выбора для решения современных задач автоматизации системы электроснабжения железных дорог. Во второй главе изложены основы теории визуального моделирования и технология автоматизации проектирования систем управления с использованием виртуальных объектов. Третья глава посвящена принципу создания событийно-управляемых систем в электроснабжении железнодорожного транспорта. В четвертой главе дана оценка возможности регулирования уровня напряжения у токоприемника движущихся поездов на основе применения цифровых систем управления, разработанных по предложенной методике.

4.4. Выводы по четвертой главе

Дана оценка возможности регулирования уровня напряжения у токоприемников движущихся поездов на основе применения цифровых систем управления, разработанных по предложенной методике. Разработано программное обеспечение, позволяющее выполнять имитационное моделирование электротяговой сети в режиме реального времени с возможностью определения места нахождения поездов, токов и напряжения в любой точке сети и вывода этой информации для организации управления напряжением у токоприемников движущихся поездов.

Предложена методика определения ряда параметров поезда, таких как его местонахождение, ток, напряжение, ускорение и скорость, путем использования синхронизируемых контроллеров, которые осуществляют между собой обмен данными, полученными с датчиков. Исследованы различные алгоритмы регулирования напряжения у токоприемников движущихся поездов. Полученные результаты позволили наметить принципы построения систем телеавтоматического управления в устройствах электроснабжения по различным критериям, включая критерий минимума энергопотерь в тяговой сети.

Предложен алгоритм автоматического регулирования напряжения в тяговой сети по показателям уровня напряжения у токоприемников движущихся поездов, учитывающий реальное место нахождения поездов на зоне питания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработана новая методика проектирования цифровых систем управления с использованием виртуальных объектов, позволяющая сократить время разработки и уменьшить вероятность возникновения ошибок в программном обеспечении системы управления и вносить изменения в программное обеспечение верхнего и нижнего уровней системы для обработки различных ситуаций, возникающих в объекте управления в режиме реального времени.

Создана технология разработки и предложена версия 8САОА-системы, ориентированная на автоматизацию управления тяговым электроснабжением, позволяющая сократить время и затраты на проектирование автоматизированной системы управления устройствами электроснабжения.

Использован способ инициативной передачи сообщения о событиях, позволяющий существенно увеличивать скорость передачи информации по сравнению с традиционными системами управления и реализовать обмен информацией между контролируемыми пунктами с повышенной скоростью.

Предложена организация каналов передачи информации, позволяющая повысить надежность системы и локализовать место повреждения за счет применения кольцевой линии связи.

Разработан и изготовлен опытный образец универсального коммуникационного модуля, расширяющего возможности современных промышленных ПЛК за счет включения в его схему собственного микроконтроллера. Новый коммуникационный модуль имеет до четырех последовательных портов ввода-вывода. Его универсальность состоит в том, что каждый из последовательных портов может иметь различный интерфейс.

Разработано программное обеспечение, позволяющее выполнять имитационное моделирование электротяговой сети с возможностью определения места нахождения поездов, токов и напряжения в любой точке сети и вывода этой информации для организации управления напряжением у токоприемников движущихся поездов. Исследованы различные алгоритмы регулирования напряжения у токоприемников движущихся поездов. Полученные результаты позволили наметить принципы построения систем телеавтоматического управления в устройствах электроснабжения по различным критериям, включая критерий минимума энергопотерь в тяговой сети.

Предложен алгоритм, позволяющий снизить энергопотери в тяговой сети.

1. Рогульская С. А., Шах Ю. М., Лашков М. А., Бельхассен Рамзи. Как отладить технологический процесс на виртуальной модели / Readme 2001, №3.с. 18-19.

2. Программируемые логические контроллеры. Получено с сайта automation.dp.ua.

3. Программно-аппаратная платформа для локальных систем управления и АСУТП. Получено с сайта www rtsoft.ru.

4. Шамашов М. А. Инструментальная система программирования логических контроллеров ISaGRAF. Учебное пособие. Самара: Самарский муниципальный комплекс непрерывного образования «Университет Наяновой», 1996, 156 с.

5. Жданов А. А. Операционные системы реального времени / PCWeek. 1999, №8.

6. Вольфганг Эйзенбарт. Промышленные шины для систем автоматизации.УМЕЬиз Systems, June 1998. Получено с сайта www asutp.ru.

7. Любашин А. Н. PROFIBUS открытая шина для открытых технологий / PCWeek. 1998, №8.

8. Куцевич Н. А. SCADA-системы. Взгляд со стороны / PCWeek. 1999, №33.

9. Ю.Куцевич И. В., Григорьев А. Б. Стандарт ОРС путь к интеграцииразнородных систем. Мир компьютерной автоматизации. 2000, №1.11 .Кузнецов С. Н. Стандарт CompactPCI основа современных систем компьютерной телефонии. CTI. Компьютерная Телефония. 1999, №1.

10. Ан П. Сопряжение ПК с внешними устройствами: Пер. с англ. М.: ДМК Пресс, 2001. - 320 е.: ил.

11. З.Бурков А.Т., Бельхассен Рамзи, Ковбаса Б.А., Лашков М.А.

12. Визуальное проектирование автоматизированных систем управления с использованием виртуальных объектов / Пятая международная научно-практическая конференция Infotrans2000. с. 132 - 137.

13. Бельхассен Рамзи. Визуальное проектирование автоматизированных систем управления с использованием виртуальных объектов / Межвуз. Сб. научн. трудов с международным участием вып.21. - Самара: СамИИТ, 2001. -с. 251-254.

14. Wonderware FactorySuite 2000. InTouch. Руководство пользователя. Wonderware Corporation. Москва: АО "RTSoft", 1998.

15. ISaGRAF Версия 2.1. Руководство пользователя часть 1. Перевод Поповой Е. А. Москва: АО "RTSoft", 1995. - 223 с.

16. ISaGRAF Версия 2.1. Руководство пользователя часть 2. Перевод Поповой Е. А. Москва: АО "RTSoft", 1995. - 219 с.

17. Культин Н. Б. Delphi 6. Программирование на Object Pascal. СПб.: БХВ-Петербург, 2001. - 528 е.: ил.

18. Кэнту М. Delphi 6 для профессионалов. СПб.: Питер, 2002. - 1088 е.: ил.

19. Фаронов В. В. Delphi 6. Учебный курс.-М.: Издатель Молгачева С. В., 2001.-672 е., ил.

20. Бурков А.Т., Ковбаса Б.А., Лашков М.А. ПТК для контроля и управления устройствами электроснабжения железных дорог / Мир компьютерной автоматизации. 1998, №1. -с. 90 94.

21. Промышленные логические контроллеры серии SMART I/O. Пособие по применению. RTSoft, 2000. 26 с.

22. КРОСС- контроллер для распределенных открытых систем. Получено с сайта www rtsoft.ru.

23. Atmel. AVR 8-Bit RISC Data Sheet. AT90S8515 (Complete) (112 pages, updated 9/01).

24. Atmel. AVR 8-Bit RISC Data Sheet. AT90S/LS8535 (Complete) (127 pages, updated 11/01).

25. Atmel. AVR 8-Bit RISC Data Sheet. ATmegal03(L) (Complete) (134 pages, updated 9/01).

26. Atmel. AVR 8-Bit RISC Data Sheet. ATmegal28(L) Preliminary (Complete) (331 pages, updated 9/01).

27. MC68HC908AZ60A, MC68HC908AS60A HCMOS Microcontroller Unit Technical Data. 576 pages.

28. Motorola. MC68HC908AB32 HCMOS Microcontroller Unit. Technical Data. 392 pages.

29. Motorola. MC68HC9S08GB60 HCMOS Microcontroller Unit. Technical Data. 288 pages.

30. Ремизевич Т. В. Микроконтроллеры для встраиваемых приложений: от общих подходов — к семействам НС05 и НС08 фирмы Motorola./под ред Кирюхина И. С. М.: ДОДЭКА, 2000. - 272 с.

31. Буданов А. Н. Средства разработки и отладки программного обеспечения промышленных контроллеров на базе 8/16-разрядных микропроцессоров фирмы Motorola / Мир компьютерной автоматизации. 1999, №1.

32. Microchip. Picl7C756A.Data Sheet. 304 pages.

33. Ульрих В. А. Микроконтроллеры PIC16C7X: Семейство восьмиразрядных КМОП микроконтроллеров с аналого-цифровым преобразователем.- СПб.: Наука и техника, 2000. 253 с.

34. Dallas semiconductor. Ultra High Speed Microcontroller DS89C420. Data Sheet. 58 pages.

35. Обзор контроллеров: Выбор микроконтроллера. Перевод ООО "Торнадо Модульные Системы" Новосибирск, 1995. Получено с сайта www tornado.nsk.ru.

36. Татьяна Кривченко, Максим Алексеев. Программирование последовательной асинхронной передачи данных. Получено с сайта www atmel.ru.

37. Грушвицкий Р. И., Мурсев А. X., Угрюмов Е. П. Проектирование систем на микросхемах программируемой логики. — СПб.: БХВ-Петербург, 2002. -608 с.: ил.

38. Triscend. Triscend Е5 Configurable System-on-Chip Platform. Data Sheet. 127 pages.

39. Пухальский Г. И., Новосельцева Т. Я. Цифровые устройства: Учебное пособие для втузов. СПб.: Политехника, 1996. - е.: ил.

40. Куприянов М. С., Матюшкин Б. Д. Цифровая обработка сигналов: процессоры, алгоритмы, средства проектирования.- СПб.: Политехника, 1998.-592 е.: ил.

41. Мамошин Р. Р., Минин Г. А. Электросбережение на электроподвижном составе. Первый Международный Симпозиум: Энергосбережение, качество электроэнергии, электромагнитная совместимость на железнодорожном транспорте. Сборник трудов. М., 1997. — с. 48.

42. Бельхассен Рамзи. Автоматическое регулирование напряжения на токоприемнике поезда / Тезисы докладов на межд. симпозиуме ЕИгап5'2003: Электрификация и научно-технический прогресс на железнодорожном транспорте. СПб.: ПГУПС, 2003. с. 133.

43. Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт. Сооружения и устройства. Подвижной состав. Организация перевозок. (Обобщение отечественного и зарубежного опыта) Т. 2. СПб.: Информационный центр «Выбор», 2003.- 448 е., ил.

44. Жарков Ю. И., Овласюк В. Я., Сергеев Н. Г., Сухопрудский Н. Д., Шилов А. С. Автоматизация систем электроснабжения: Учебник для вузов ж.-д. трансп. Под ред. Н. Д. Сухопрудского. М.: Транспорт, 1990. - 359 с.

45. Ахматов А. С., Кусаков М. М., Толстов Д. М., Финкельштейн Б.

46. Н. Физика. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», М., 1965. 899 с.

47. Савельев И. В. Курс общей физики. Книга 1. Механика издание четвертое, переработанное. Москва «Наука» ФИЗМАТЛИТ, 1998. 336 с.

48. Теоретические основы электротехники. Т1. Основы теории линейных цепей. Под ред. Ионкина П. А. Учебник для электротехн. вузов. Изд. 2-е , переработ, и доп. М., «Высш. школа», 1976. 544 е.: ил.

49. Справочник по электроснабжению железных дорог. Т. 1 / Под ред. К. Г. Марквардта. М.: Транспорт, 1980. - 256 с.

50. Марквардт К. Г. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. Учебник для вузов ж.-д. трансп. М.: Транспорт, 1982. - 528 с.

51. Бей Ю. М., Мамошин Р. Р., Пупынин В. Н., Шалимов М. Г. Тяговые подстанции / Учеб. для вузов ж.-д. транспорта.- М.: Транспорт, 1986. -319 с.

52. Гребенюк П. Т., Долганов А. Н., Скворцова А. И. Тяговые расчеты: Справочник. / Пол ред. П. Т. Гребенюка. М.: Транспорт, 1987. - 272 с.

53. Бабичков А. М., Гурский П. А., Новиков А. П. Тяга поездов и тяговые расчеты. М., «Транспорт», 1971. 280 с.

54. Калиткин Н. Н. Численные методы. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», М., 1978.

55. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Главная редакция физико-математической литературы изд-ва «Наука», М., 1978. 832 с.

56. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение.- М.: Солон-Р, 2000. 506 с.

57. Тихменев Б. Н., Трахтман Jl. М. Подвижной состав электрифицированных железных дорог. Теория работы электрооборудования. Электрические схемы и аппараты. Учебник для вузов ж.-д. трансп. 4-е изд., перераб. И доп. - М.; Транспорт, 1980. - 471 с.

58. Сборник технических указаний и информационных материалов по хозяйству электроснабжения. Управление электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. М., Рекламно-издательская фирма «РИПИ», 1996. - 259 с.

59. Правила устройства системы тягового электроснабжения железных дорог Российской федерации. 1997. 78 с.

60. Макарочкин А. М., Дьяков Ю. В. Использование и развитие пропускной способности железных дорог. М.: Транспорт, 1981. 287 с.

61. Иващенко Н. Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы системы. М., Машгиз, 1962. 628 е.: ил.

62. Быков В. П. Методическое обеспечение САПР в машиностроении — JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. 255 с.

63. Мирошников А. Н., Румянцев С. Н. Моделирование систем управления технических средств транспорта. Учебное издание. ТЭТУ.- СПб.: «Элмор», 1999.-224 с.

64. Сердинов С. М. Повышение надежности устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог. 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Транспорт, 1985.-301 с.

65. Бурков А. Т. Электроника: физические основы, полупроводниковые приборы и устройства: Учебное пособие.- СПб.: ПГУПС, 1999.-290 с.

66. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи. Учеб. для вузов ж.-д. трансп М.: Транспорт, 1999. - 464 с.

67. Прохорский А. А. Тяговые и трансформаторные подстанции: Учеб. для техн. ж.-д. транспорта.- 4-е изд., перераб. и доп.— М.: Транспорт, 1983. — 496 с.

68. Баландин А. В., Кпиментьев К. Е. Организация и функционирование операционной системы реального времени 08-9/9000- Самара: Университет Наяновой, 1996.- 101 е.: ил.