Теперь давайте побеседуем об устройствах автоматики и телемеханики, которые применяются на железнодорожных станциях. Чтобы вы смогли лучше представить себе назначение и развитие станционной автоматики и телемеханики, я расскажу сначала, как двигались поезда по станциям 50 лет назад. Представьте себе такую картину. Поезд медленно приближается к станции. Перед станцией установлен входной семафор - высокая металлическая мачта, на верху которой укреплены крылья. Машинист видит, что крыло семафора находится в горизонтальном положении - это значит, что семафор закрыт и вход поезду на станцию запрещен. Поезд останавливается перед семафором, и машинист подает гудки, напоминая о прибытии поезда.
  В это время дежурный по станции звонит в стрелочную будку, вызывает стрелочника и дает ему указание перевести стрелки для приема поезда. Стрелочник направляется к стрелкам. У каждой стрелки, пользуясь переводным механизмом, он перебрасывает рукоятку с тяжелым противовесом и переводит стрелку. Закончив перевод стрелок, он возвращается в стрелочную будку, вызывает по телефону дежурного по станции и докладывает ему, что перевод всех стрелок закончен. Это значит - маршрут приема установлен.
  Дежурный по станции, получив доклад стрелочника, дает команду открыть входной семафор. Стрелочник, пользуясь сигнальным рычагом, установленным вблизи стрелочной будки, поворачивает его, приводит в движение сигнальные стальные тяги (стальные провода), идущие к семафору, и открывает семафор.
  Крыло семафора поднимается (семафор открыт). Машинист приводит поезд в движение. Паровоз с восемью вагонами медленно въезжает на приемный путь станции и останавливается. Машинист идет к помещению дежурного по станции, чтобы передать жезл, привезенный с соседней станции.
  Не получив от дежурного другого жезла, который разрешает отправление поезда на следующий перегон, машинист возвращается. Оказывается, идет встречный поезд, перегон занят и отправлять принятый поезд нельзя. После долгого ожидания вдали показывается встречный поезд. По команде дежурного по станции стрелочник переводит стрелки и устанавливает маршрут приема на свободный приемный путь. По второй команде дежурного по станции стрелочник открывает входной семафор для приема поезда на станцию. Долгожданный поезд въезжает на станцию и останавливается.
  Теперь можно отправлять первый поезд?
  Нет, еще нельзя! Дежурный по станции связывается по телефону с соседней станцией и просит разрешения на изъятие жезла для отправления поезда. Получив разрешение, он извлекает жезл из аппарата, несет его к поезду и передает машинисту. В это время станционным колоколом подаются первый, затем второй и третий сигналы для отправления поезда. Главный кондуктор дает свисток об отправлении. После долгой стоянки паровоз застоялся и никак не может сдвинуть состав с места. Машинист прибавляет пару. Излишки пара сильными густыми струями выходят из клапанов, колеса паровоза пробуксовывают на месте. После этого поезд медленно трогается с места. Отставшие пассажиры догоняют поезд и спокойно вскакивают на подножки вагонов. Такую картину можно было наблюдать на каждой маленькой промежуточной станции.
  На ряде крупных станций паровоз нужно было еще заправить водой. На таких станциях сбоку от путей сооружалась высокая водонапорная башня. Из резервуара этой башни вода подавалась к водяным кранам, установленным в междупутьях. Паровоз подгоняли к крану, и из последнего вода сильной струей заполняла бак тендера.
  Сколько же времени нужно было ехать при такой организации движения, например, на Кавказское побережье?
  Примерно трое суток, до Ташкента - пять суток, а на Дальний Восток - от 15 до 20 суток.
  Выходит, что на станции главным лицом был стрелочник. От его работы зависела и безопасность движения поездов. Ведь он мог неправильно перевести стрелки и направить два поезда на один и тот же путь.
  Совершенно верно. Поэтому, чтобы контролировать правильную работу стрелочников, применяли довольно примитивные устройства, получившие название маршрутно-контрольные устройства (МКУ). В этих устройствах стрелки запираются специальными стрелочными замками с переносными ключами. На стрелочном посту и у дежурного по станции установлены аппараты, электрически связанные между собой. Стрелочник, после перевода и запирания стрелок по маршруту, ключи от этих стрелок приносит на стрелочный пост и вставляет их в гнезда контрольных замков аппарата.
  После телефонного доклада стрелочника о готовности маршрута дежурный, по станции подает блокировочный электрический сигнал на стрелочный пост для открытия семафора. При прохождении этого сигнала контролируется правильность установки переведенных стрелок и замыкание ключей этих стрелок. Одновременно с этим подается разрешение на открытие входного семафора.
  Если стрелочник ошибся и неправильно перевел стрелки, то блокировочный сигнал не проходит и разрешение на открытие семафора не поступает.
  А как же ускорить движение поездов? Наверное, при стрелочниках это сделать нельзя?
  Правильно, нельзя. Поэтому, чтобы устранить непроизводительный труд стрелочников, стали применять устройства централизации стрелок и сигналов.
  Что такое устройства централизации стрелок и сигналов?
  Это такие устройства, которые позволяют переводить стрелки и открывать сигналы из одного места - поста централизации. Такой пост сооружают на станции.

11. Устройства централизации приходят на смену стрелочникам

  Для ускорения перевода стрелок и открытия сигналов еще в середине XIX века начали применяться устройства сначала гидравлической, а затем механической централизации. В гидравлической централизации перевод стрелок осуществлялся под действием жидкости (керосина), которая под давлением по специально уложенный трубам передавалась к стрелкам. В механической централизации перевод стрелок и открытие семафоров осуществлялись с помощью гибких стальных тяг (проводов), проложенных к каждой стрелке и к семафорам. В 1928 г. устройствами гидравлической и механической централизации было оборудовано около 11 тыс. стрелок.
  Теперь давайте рассмотрим несколько подробнее работу механической централизации. На станции сооружали пост, в котором устанавливали аппарат со стрелочными и сигнальными рычагами. Сначала стрелки и семафоры соединяли с рычагами металлическими трубами, которые передвигались на катках. Позднее металлические трубы заменили гибкой проволочной передачей.
  Механическая централизация позволила исключить малопроизводительный труд стрелочников и сократить время на приготовление маршрутов по приему и отправлению поездов.
  Наверное, переводить рычаги было нелегко и сигналист должен был быть сильным человеком?
  Конечно! Стрелки сигналист переводил на расстоянии не более 500-550 м, а семафоры открывал на расстоянии не более 1500 м.
  Значит, для больших станций механическая централизация не годилась?
  Механическая централизация применялась и на крупных станциях, но для централизованного управления строили несколько постов. Из этих постов движением поездов управляли несколько сигналистов, которые находились в подчинении дежурного по станции. Такая система управления была очень громоздкой, сложной и не могла обеспечить повышение пропускной способности станций.
  Поэтому в 20-х годах появилась электрическая централизация, в которой для перевода стрелок использовалась электрическая энергия. При электрической централизации облегчился труд сигналистов, увеличился радиус действия постов и ускорилась работа по приготовлению маршрутов.
  В первых аппаратах управления электрической централизации сохранились механические замыкания. Аппараты были громоздки и неудобны в эксплуатации. Система централизации, построенная на базе этих аппаратов, называлась электромеханической.
  В целях упрощения и уменьшения размеров аппаратов была создана электрозащелочная централизация. Все механические замыкания в аппарате были заменены электрозащелками. Впервые в 1935 г. электрозащелочная централизация была применена на станции Харьков. Аппарат управления, установленный на посту, имел длину 23 м. С этого аппарата осуществлялось управление 156 стрелками и 147 сигналами.
  Как же переводят стрелка при электрической централизации?
  На каждой стрелке устанавливают специальный механизм, получивший название электропривода. В электроприводе имеется электродвигатель постоянного или переменного тока. Через систему механической передачи вращение электродвигателя передается к стрелке и происходит перевод ее остряков в одно из крайних положений. Одно положение называется плюсовым, другое - минусовым. Для того чтобы переводить стрелки, в аппарате управления установлены стрелочные рукоятки на два положения - "плюс" и "минус". Над каждой рукояткой помещены световые указатели со знаками "+" и "-".
  При переводе рукоятки в положение "плюс" включается цепь тока прямого направления для работы электродвигателя и стрелка переводится в положение "плюс". Перевод рукоятки в положение "минус" приводит к включению цепи тока обратного направления для работы электродвигателя и переводу стрелки в минусовое положение.
  По окончании полного и правильного перевода стрелки в плюсовое или минусовое положение в указателе загорается лампочка "+" или "-", Если стрелка не переведена до конца, то лампочка не загорается и включается звонок тревоги. Сигналист будет знать, что стрелка не переводится и нужно принять меры, чтобы устранить неисправность.
  Насколько быстро переводятся стрелки при электрической централизации?
  В течение 2-3 с, а в некоторых случаях быстрее 1 с.
  А как же определяется, в какое положение перевелась стрелка?
  Для этого в электроприводе есть контрольная система - автопереключатель. В зависимости от положения стрелки замыкаются соответствующие контакты автопереключателя и создается электрическая цепь, по которой на аппарате управления включается соответствующая контрольная лампочка.
  На каком расстоянии можно управлять стрелками при электрической централизации?
  Теоретически на неограниченном, а практически до 2-3 км. Это значит, что всеми стрелками в пределах станции можно управлять с одного поста.
  Не опасно ли переводить стрелки на таких расстояниях? Ведь сигналист стрелку не видит, на ней могут стоять или двигайся вагоны или локомотив.
  При устройстве электрической централизации устраивают электрические рельсовые цепи. Стрелки оборудуют разветвленными рельсовыми цепями, а пути станции - неразветвленными. Если на стрелке находятся вагоны, то путевое реле стрелочной электрической рельсовой цепи будет зашунтировано. Отпустив якорь, оно своими фронтовыми контактами разомкнет электрическую цепь управления стрелкой. Сигналист не сможет перевести стрелку под составом.
  Электрические рельсовые цепи, устроенные на путях станции, исключают возможность принимать поезда на занятые пути и исключают столкновение поездов. С помощью электрических рельсовых цепей при электрической централизации выполняются основные требования по обеспечению безопасности движения поездов на станциях. Эти требования изложены в Правилах технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ).
  Сигналист не может перевести занятую поездом стрелку, но ведь стрелку он не видит и может пытаться перевести ее?
  Нет, он видит стрелку.
  Как же он может видеть стрелку на расстоянии?
  Он видит не саму стрелку, а занята или свободна стрелка от подвижного состава.
  Как же это делается? Ведь в то время еще телевидения не было.
  При электрической централизации все стрелки и пути оборудуют электрическими рельсовыми цепями, в которые включают путевые реле. С помощью этих реле на аппарате управления устраивают световое табло станции. На табло изображены в миниатюре все пути станции со стрелками и светофорами и установлены красные и белые лампочки. При нахождении состава на пути или на стрелке загорается красная лампочка данного пути или стрелки и сигналист видит, что путь или стрелка заняты, и не будет пытаться перевести эту стрелку. Если красная лампочка не горит, значит, стрелка свободна и ее можно переводить. Немного позднее я расскажу о более совершенных табло, используемых на крупных станциях.
  Электромеханическая и электрозащелочная централизации были применены на многих станциях. Однако в условиях роста интенсивности движения поездов возможности этих видов централизации перестали удовлетворять предъявляемым требованиям. Возникла необходимость в создании новой, быстродействующей экономичной и надежной электрической централизации. Вот о такой централизации и пойдет наш дальнейший разговор.

12. Релейная централизация регулирует движение поездов, на промежуточных станциях

  В 1936 г. была разработана и началось проектирование и строительство новой системы электрической централизации, получившей название релейная централизация. Сначала эту централизацию применяли на малых станциях стрелок до 25, и она нашла широкое применение железных дорог. В релейной централизации управление стрелками, сигналами и замыкание маршрутов происходят без применения механических устройств, а с помощью электромагнитных реле. Это позволяет вместо громоздких аппаратов управления применять компактные пульты управления с рукоятками или кнопками. Вместо семафоров применяются светофоры, все стрелки и пути станции оборудуются электрическими рельсовыми цепями.

Рис. 7. Устройства релейной централизации малых промежуточных станций

  В помещении дежурного по станции (рис. 7) установлен аппарат управления в виде небольшого шкафа, на лицевой панели которого сверху размещено световое табло станции, а внизу - рукоятки для перевода стрелок и открытия светофоров. Сейчас вместо рукояток применяются стрелочные и сигнальные кнопки.
  На стрелках станции установлены электроприводы СП, с помощью которых переводят и контролируют положение стрелок. У входа на станцию размещены входные пятизначные светофоры, а со всех отправочных путей - выходные трехзначные светофоры. Все пути станции, а также стрелки оборудованы электрическими рельсовыми цепями.
  Релейная аппаратура, служащая для контроля и управления стрелками, светофорами и рельсовыми цепями, размещена в релейных будках, находящихся по концам станции. Рядом с будками в батарейных колодцах или батарейных шкафах установлены местные источники питания, которыми являются аккумуляторные батареи, выпрямители и трансформаторы. Для соединения релейной аппаратуры с аппаратом управления и источниками питания уложены специальные сигнальные кабели, образующие кабельную сеть. Электропитание устройств релейной централизации осуществляется от высоковольтной линии напряжением 10 кВ через линейные трансформаторы ЛТ.
  В чем же состоят преимущества релейной централизации?
  Прежде всего в том, что вместо громоздкого аппарата управления используется компактный пульт управления со свободными рукоятками или кнопками. На таком пульте легко работать дежурному по станции. Поворотом рукоятки или нажатием кнопки он переводит стрелку или открывает светофор. Установка маршрутов ускоряется, и централизация становится быстродействующей.
  Как же при релейной централизации принимают и отправляют поезда?
  При приближении поезда к станции на табло загорается белая лампочка участка приближения. Дежурный, видя, что к станции подходит поезд, устанавливает маршрут приема. Нажатием стрелочных кнопок он переводит стрелки и получает контроль правильности их перевода. Затем нажатием сигнальной кнопки дежурный открывает входной светофор. На приготовление маршрута затрачивается 10-15 с. Не дожидаясь прибытия поезда, дежурный тем же порядком открывает выходной светофор.
  Машинист, видя, что открыты входной и выходной светофоры, не снижает скорости, и поезд безостановочно следует по станции и выходит на следующий перегон.
  А если нужно остановить поезд?
  Тогда дежурный по станции не открывает выходной светофор, и поезд останавливается на пути приема. После требуемой стоянки дежурный открывает выходной светофор и отправляет поезд на следующий перегон.
  Если по графику движения станцию проходят безостановочно несколько поездов подряд, то дежурный может перевести входной и выходной светофоры по главному пути на автодействие, и они будут автоматически открываться и закрываться при прохождении каждого поезда, как светофоры автоблокировки. Станция в этом случае превращается в один блок-участок перегона, оборудованного автоблокировкой.
  Как же машинист приближающегося поезда будет знать, на какой путь принимается поезд, а также с остановкой или без остановки?
  Для информации машиниста установлен входной светофор, который имеет пять показаний. Если на светофоре горит красный огонь, подается приказ "Стой" - вход станцию запрещен, и поезд должен остановиться перед светофором. Один желтый огонь светофора подает приказ "Тише" - поезд принимается на главный путь, но выходной светофор закрыт, и поезд должен остановиться на главном пути станции. Два желтых огня подают приказ "Еще тише" - поезд принимается на боковой путь по крутым стрелкам, выходной светофор закрыт, и поезд должен остановиться на боковом пути станции. Когда поезд принимается на боковой путь, то по условиям движения по стрелкам скорость должна быть ниже, чем по прямому пути. На входном светофоре могут гореть два желтых огня, из них верхний желтый огонь горит мигающим светом - это означает, что поезд принимается на боковой путь, выходной светофор открыт, разрешается поезду с уменьшенной скоростью проследовать безостановочно по боковому пути станции. Если горит зеленый огонь, то поезд может проследовать станцию по главному с полной установленной скоростью, выходной светофор открыт.
  А если дежурный по станции не может открыть входной светофор, как же тогда принять поезд?
  В этом случае пользуются пятым сигнальным показанием светофора. Этот огонь называется пригласительным и имеет лунно-белый цвет. Дежурный по станции на пульте управления нажимает специальную кнопку пригласительного сигнала и включает на светофоре мигающий лунно-белый пригласительный огонь. При таком показании входного светофора машинисту разрешается ввести поезд на станцию со скоростью не более 20 км/ч.
  Значит, сигнализация светофоров - это язык автоматики?
  В какой-то степени да.
  По мере развития средств автоматики и телемеханики совершенствовалась и расширялась сигнализация, совершенствовался язык автоматики. Вместо двузначной стали применять трех- и четырехзначную автоблокировку, многозначную автоматическую локомотивную сигнализацию. Станционные светофоры также стали более точно передавать приказы машинистам поездов.
  Длительное время релейную централизацию строили только на малых промежуточных станциях. Это был период эксплуатационной проверки новых принципов построения централизации, а также испытания работоспособности и надежности этой системы автоматики. На средних и крупных станциях по-прежнему применяли электромеханическую централизацию. Однако эта централизация при возросшем уровне движения не позволяла увеличить пропускную способность крупных станций. Сигналист, работая за громоздким аппаратом управления, не успевал своевременно приготовить маршруты, и поезда задерживались перед станцией и на самой станции. В этих условиях ученые и проектировщики разработали электрическую централизацию релейного типа. Об этой системе централизации и пойдет наш дальнейший разговор.

13. Релейная централизация крупных станций

  На крупной станции может быть 100 и более стрелок, несколько десятков путей, которые разделены на отдельные парки. Вам никогда не приходилось бывать на крупной станции, где производится большая работа по приему и отправлению поездов, а также маневровая работа внутри самой станции? На крупной станции прежде всего поражает непрерывность и многообразие поездных передвижений. Вот один поезд отправляется по одному пути, а второй принимается по другому, по смежным путям одновременно с ними движется маневровый состав или маневровый локомотив. Состав прибывшего дальнего поезда перегоняют с пути приема в специальный парк отстоя, отцепляют от состава и загоняют в депо локомотивы или, наоборот, подают локомотив под отправляющийся поезд. На крупной станции формируют поезда, осуществляют погрузку и выгрузку вагонов. Представляете, сколько передвижений совершается на станции, и ни одно движение не должно мешать другому, не должна нарушаться безопасность движения.
  В условиях такого интенсивного движения дежурному по станции приходится совершать много действий на аппарате управления и своевременно устанавливать маршруты приема, отправления и маневровые. В сложные маршруты может входить до десяти и более стрелок. Дежурный должен также следить за всеми передвижениями, чтобы знать, когда то или иное движение заканчивается или начинается.
  Как же ускорить и упростить работу дежурного по станции, чтобы он мог обеспечить работу всей станции?
  Для этого была создана новая система централизации, которая облегчила и ускорила действия дежурного. Над созданием этой системы централизации работали ученые и проектировщики нашей страны.
  Как можно ускорить работу человека, ведь его возможности ограничены?
  В определенных пределах это сделать можно. При механической централизации дежурный переводил громоздкие рычаги, передвигал гибкие тяги, переводил стрелки и открывал семафоры. Для этой же цели в релейной централизации дежурный нажимает кнопки, не прилагая физические усилия. Разве это не способствует ускорению работы дежурного?
  Способствует. Ну, а что дальше? Разве дежурный не должен нажимать кнопки?
  Кнопки он должен нажимать, но ограниченное число. Нужно сократить число действий на аппарате управления, и тогда работа дежурного ускорится, да и облегчится, и централизация будет более быстродействующей. С тем чтобы сократить число действий дежурного, в 1947-1948 гг. была разработана и внедрена новая маршрутно-релейная централизация.

Рис. 8. Устройство маршрутно-релейной централизации крупных станций

  На крупных станциях сооружают поет электрической централизации (рис. 8) в виде трехэтажного здания. На верхнем этаже устанавливают аппарат управления, за которым работает дежурный. На втором этаже размещают всю релейную аппаратуру и некоторые источники питания. На первом этаже организуют аккумуляторное помещение, мастерские и подсобное хозяйство. На путях станции у стрелок устанавливают стрелочные электроприводы СП. Перед станцией ставят входные пятизначные светофоры, а с путей - трехзначные выходные.
  Стрелки и пути оборудуют электрическими рельсовыми цепями, в которые включают питающие ПТ и релейные РГ трансформаторы. Все напольные устройства соединяют с релейной аппаратурой и аппаратом управления кабельными сетями.
  Аппарат управления, за которым работает дежурный, выполнен в виде пульта-табло. На световом табло аппарата воспроизведен план станции, выполненный из желобков, в которых помещены лампочки с красными и белыми светофильтрами. На путях табло размещены кнопки управления маршрутами. Для сокращения действий дежурного кнопки размещены по принципу "откуда - куда". Одна кнопка каждого маршрута установлена там, где маршрут начинается, другая - там, где маршрут кончается. Для приготовления маршрута дежурный не должен нажимать кнопки для отдельного перевода каждой стрелки и открытия сигнала. Он нажимает сначала кнопку начала маршрута "Откуда", а затем кнопку конца маршрута "Куда". После нажатия этих кнопок работает автоматика и происходит одновременный перевод всех стрелок, участвующих в маршруте. После правильного перевода всех стрелок открывается светофор. На установку самого сложного маршрута затрачивается 5-7 с. Для установки маршрута такой же сложности по старому принципу нужно было нажать не менее 10 кнопок и затратить при этом 30-40 с, а при ручном управлении стрелками - 5-10 мин. Теперь, надеюсь, вам ясно, насколько облегчилась и ускорилась работа дежурного.
  За счет повышения быстродействия маршрутно-релейной централизации (МРЦ) улучшаются ее эксплуатационные показатели. Пропускная способность станции увеличивается на 20-25%, сокращается штат станционных работников на 30-50 человек на каждые сто централизованных стрелок.
  В 1949 г. была введена в эксплуатацию первая в нашей стране маршрутно-релейная централизация на станции Москва-Курская-Пассажирская. За разработку и внедрение МРЦ автор проекта Б. Д. Кусков был удостоен Государственной премии СССР.
  Дежурный может ошибиться и нажать не те кнопки. Что из этого получится?
  Конечно, может ошибиться. А чтобы дежурный меньше ошибался, на табло имеется контрольная сигнализация при пользовании кнопками. От нажатия кнопки начала маршрута рядом с ней на табло мигающим зеленым светом загорается световая ячейка. Горение ячейки означает, что действия по приготовлению маршрута начались, но не закончились. Мигание ячейки будет продолжаться до тех пор, пока дежурный не нажмет кнопку конца маршрута. От нажатия этой кнопки световые ячейки у обеих кнопок загораются постоянным светом. Это показывает, что действия по приготовлению маршрута проведены правильно и закончены.
  Если дежурный ошибется и нажмет кнопку конца маршрута, не соответствующую началу маршрута, то у обеих кнопок ячейки будут гореть мигающим светом. Дежурный заметит неправильность своих действий и правильно нажмет кнопку конца маршрута. При ошибочном нажатии кнопки маршрут не устанавливается и ничего опасного не происходит.
  После нажатия кнопок начала и конца маршрута начинается одновременный перевод всех стрелок. По окончании правильного их перевода на табло загорается белая светящаяся полоса, обозначающая путь прохождения поезда по установленному маршруту. Вслед за появлением белой полосы открывается светофор и в сигнальном повторителе на табло включается зеленый свет. По мере прохождения поезда по маршруту фактически занятые участки пути обозначаются красной светящейся полосой, заменяющей белую, а освободившиеся гаснут.

Рис. 9. Пульт-манипулятор и выносное табло маршрутно-релейной централизации

  Так как аппараты в виде пульта-табло для крупных станций имеют большие размеры (длину свыше 10 м), то вместо них стали применять пульт-манипулятор ПМ и выносное табло ВТ (рис. 9). Все кнопки размещены на манипуляторе, и дежурный, не вставая с места, пользуясь определенным правилом, нажимает кнопки и устанавливает маршруты. На выносном табло он видит продвижение всех поездов по станции и имеет контроль своих действий по приготовлению маршрутов.

Рис. 10. Порядок набора маршрута и индикации на табло во время прохождения поезда по маршруту при маршрутно-релейной централизации

  Теперь давайте постоим за спиной дежурного и понаблюдаем, как он набирает маршруты и контролирует правильность набора. Вот дежурный в последовательном порядке нажал кнопки начала НК и конца НІК маршрута (рис. 10). Произошел одновременный перевод всех стрелок, входящих в маршрут. Затем маршрут замыкается и по трассе маршрута на табло включается белая светящаяся полоса (положение 1). По конфигурации загоревшейся полосы видно, по каким стрелкам установлен маршрут. После этого открывается светофор, и в повторителе светофора на табло включается зеленая лампочка.
  Поезд движется по маршруту. В том месте станции, где находится поезд, загорается красная полоса (положение 2). В повторителе светофора включается красный огонь - светофор закрылся. По мере движения поезда по маршруту красная полоса движется на табло (положения 3 и 4). В той части станции, которую поезд уже прошел, красная полоса гаснет.
  Дежурный ясно видит, как поезд движется по маршруту, где он находится в каждый момент времени.
  Наконец, поезд освободил все стрелки маршрута, красная полоса продолжает гореть только на схеме того пути, на который принят поезд. Можно устанавливать другие маршруты по освободившимся стрелкам.
  Как устроена автоматика МРЦ?
  Устройства автоматики представляют собой релейную аппаратуру, собранную по специальным логическим схемам, образующим типовой конечный автомат. Такие автоматы нашли широкое применение в различных автоматических и телемеханических системах.
  Что такое конечный автомат?
  Конечный автомат - это такое электронное устройство, которое должно принимать и запоминать входные сигналы, а также вырабатывать выходные сигналы. Простейшим аналогом конечного автомата является электрический выключатель. Чтобы зажечь лампочку, переключают выключатель (входной сигнал), лампочка загорелась (выходной сигнал), на все время горения лампочки переключатель остается включенным (память).
  Релейная аппаратура МРЦ собрана по принципу такого конечного автомата. В МРЦ имеется два конечных автомата: первый связан с кнопками пульта-манипулятоpa и образует наборную группу, а второй - с исполнительной и контрольной аппаратурой и образует исполнительную группу.
  Нажатием кнопок при установке маршрутов подаются входные сигналы в первый автомат. Так как кнопки нажимаются кратковременно, то в автомате имеются элементы памяти, которые воспринимают и запоминают входные сигналы. После нажатия всех кнопок изменяется внутреннее состояние автомата и формируются выходные сигналы, под действием которых переводятся стрелки, входящие в маршрут, и включается контрольная сигнализация на табло.
  После окончания перевода стрелок начинает работать второй автомат. На входы этого автомата поступают сигналы о переводе стрелок, свободном состоянии стрелочных и путевых участков, по которым должен проходить поезд, и свободности приемного пути, на который принимается поезд. По поступившим сигналам второй автомат проверяет правильность установки маршрута с выполнением всех требований безопасности движения поездов. После этого изменяется внутреннее состояние автомата и формируются выходные цепи, по которым происходит замыкание маршрута, включение белой полосы на пульте-табло, а также включение на входном или выходном светофоре разрешающего огня. При движении поезда по маршруту второй автомат продолжает работать, следит за движением поезда и включает красные полосы на тех участках табло, где находится поезд. В автомате исполнительной группы используется наиболее надежная релейная аппаратура, не имеющая опасных отказов.
  Логическое построение автомата исполнительной группы обеспечивает многообразие одновременных поездных и маневровых передвижений на станций при полной безопасности этих передвижений.
  Каким образом релейная централизация повышает скорость движения поездов?
  Действительно, релейная централизация может только лишь способствовать повышению скоростей движения поездов. Для того чтобы повысить скорость движения, на станциях укладывают стрелки с пологими марками крестовин (пологое отклонение). При движении по стрелкам с такими крестовинами скорость поезда при приеме его на боковой путь может достигать 80 и 120 км/ч вместо 50 км/ч при обычных крутых стрелках (крутое отклонение). Ну, а чтобы реализовать такие скорости, на помощь приходит релейная централизация маршрутного типа со скоростной сигнализацией входных и выходных светофоров. При скоростной сигнализации значительно расширяется разговорный язык автоматики. Автомат исполнительной группы обучают такому языку, и он выдает дополнительные команды на включение сигнальных огней.
  Что такое скоростная сигнализация?
  Машинисту поезда, приближающегося к станции, нужно подавать приказы, с какой скоростью поезд может войти на станцию. Если поезд принимается на главный путь, то скорость входа может быть высокой, на боковые пути - более низкой. Кроме того, при приеме на боковые пути по пологим стрелкам допускаются более высокие скорости, чем по крутым.
  Чтобы передавать приказы о допустимых скоростях входа поездов на станцию, входной светофор, кроме пяти сигнальных светофорных комплектов, дополнен сигнализацией в виде одной или двух зеленых светящихся полос. В дополнение к сигнализации, о которой я говорил раньше, входной светофор подает еще следующие приказы: один зеленый мигающий огонь, один желтый огонь и одна зеленая светящаяся полоса - разрешается поезду следовать на станцию со скоростью не более 80 км/ч; при той же сигнализаций светофора и горении двух зеленых светящихся полос разрешается следовать на станцию со скоростью не более 120 км/ч.
  Устройства МРЦ нашли очень широкое применение на железнодорожных станциях. В электрическую централизацию включено 58,5% стрелок.
  В двенадцатой пятилетке большое внимание уделяется развитию новой техники, поэтому в широком масштабе и ускоренными темпами намечено внедрение электрической централизации. Чтобы обеспечить быстрое внедрение электрической централизации и выполнять директивные планы по строительству этих устройств, нужно было ускорить проектирование и строительство МРЦ.
  Как же это сделали?
  Для этого создали блочную мapшрутно-релейную централизацию (БМРЦ). При использовании этой централизации на станции выделяют типовые объекты управлении (стрелки, светофоры) и контроля (рельсовые цепи стрелок и путей). Для всех типовых объектов разработаны типовые электрические схемы, а релейную аппаратуру размещают в типовых блоках. Типовой блок представляет собой металлический ящик, внутри которого находится до восьми реле. Монтируется, регулируется и проверяется блок на заводе-изготовителе. Входные и выходные цепи блока выведены на штепсельные колодки, что позволяет включать блок в действующую схему через штепсельный разъем.
  Блочная структура очень эффективна не только в устройствах автоматики. Вы знаете, что при жилищном строительстве дома собирают не по кирпичику, а из типовых блоков и это значительно ускоряет процесс строительства. Таким же способом устройства централизации собирают не из отдельных реле, а из типовых блоков. Блочная структура централизации позволила значительно сократить сроки проектирования и строительства.
  Значит, блочная маршрутно-релейная централизация является самой совершенной системой управления и другой, более совершенной системы нет?
  Не совсем так. Всякое совершенное заключает в себе свое отрицание - несовершенное и стремится к более совершенному.
  В чем же заключается несовершенство маршрутно-релейной централизации?
  Несовершенство системы прежде всего заключается в том, что устройствами МРЦ управляет человек, то есть дежурный по станции. В условиях непрерывного развития железнодорожного транспорта станции должны пропускать все большее число поездов при более высоких скоростях движения. Работа дежурного становится все более напряженной и утомительной. Нужно учитывать, что, кроме нажатия кнопок по управлению маршрутами, дежурный ведет переговоры с другими работниками станции и машинистами локомотивов по телефонной- и радиосвязи, ведет также отчетную документацию. Хотя устройства МРЦ и облегчают физический труд дежурного, но возрастает психическая нагрузка. Работа по нажатию кнопок оказывается не только утомительной, но и непосильной для человека рассеянного и с медленной реакцией. Все отвлекающие факторы снижают работоспособность дежурного, чем создаются задержки работы автоматики и это приводит к задержкам поездов и нарушению графика их движения.
  Какой же выход из этого положения?
  Имеются два направления для решения этой задачи. По первому направлению рекомендуется полностью устранить человека из управления как ненадежное звено и создать полностью автоматизированную систему. По второму направлению рекомендуется оставить человека в процессе управления и создать систему "Союз машины и человека". Большинство ученых высказываются за второе направление.
  Действительно, вычислительная машина лучше выработает то или иное решение, чем человек, и сама же реализует свое решение. Но машина не может полностью исключить человека из управления сложным процессом, каким является процесс организации движения поездов. В этом процессе участвует много работников, между ними имеются производственные связи, в которых возникает много непредвиденных ситуаций. Появляется необходимость выполнять дополнительные непредвиденные операции и принимать нетиповые решения. Учитывая специфику железнодорожного транспорта, системы автоматического управления создаются не полностью автоматизированные, а по принципу "человек - машина". В настоящее время разработана система централизации, построенная по этому принципу. Она получила название компьютерной централизации.

14. Компьютерная централизация

  Как мы установили, компьютерной централизация строится по принципу "человек - машина". Основными звеньями автоматизации являются человек и управляющая машина (УВМ). Машина выполняет те операции, которые ненадежно и небыстро выполняет человек. Человек выполняет те операции, с которыми плохо справляется машина. Машина может выполнять все операции по управлению маршрутами и делать это быстрее и точнее, чем дежурный. Дежурный приводит в действие машину, контролирует ее работу, разумно и творчески действует в непредвиденных ситуациях, принимает правильные решения.
  Чтобы машина могла выполнять возложенные на нее операции, ее нужно обучить процессу управления средствами электрической централизации в условиях интенсивного движения поездов на станции.
  Как же обучают машину?
  Давайте начнем не с машины, а с человека. Ведь человека тоже обучают, начиная с детского возраста. Обучение начинается с простых букв, цифр, слов, несложных действий над цифрами. Затем обучение усложняется, в программу входят арифметические действия, сочинения, изучение различных предметов для накопления гуманитарных знаний. Процесс обучения и накопления в памяти полученных знаний идет довольно долго. Наконец, по накопленным в памяти знаниям начинается творческий процесс мышления и созидания. Человек начинает творить самостоятельно, области творчества неограниченны, а процесс творчества бесконечен.
  Машина обучается значительно быстрее, чем человек, но и знаний получает меньше. Машина после обучения знает и умеет делать только то, что знает и умеет человек. В машине нет живых, развивающихся клеток, как у человека, и поэтому ее память не имеет творческого начала. В память машины записывают только то, что машина должна знать для выполнения программы.
  Теперь перейдем к компьютерной централизации. Машина этой централизации должна знать, как устанавливать маршруты, открывать сигналы и пропускать поезда по станции. Если работает дежурный вместо машины, то он пользуется графиком движения поездов. Принимая и отправляя поезда, он выполняет этот график. Нужно, чтобы и УВМ тоже работала по графику, или, как говорят, по программе. Для этого в постоянную память машины условным кодом записывают программу.
  Дежурный при выполнении графика движения поездов зрительно наблюдает и запоминает происходящие движения поездов на станции. Если график движения нарушается, то дежурный по характеру отклонения и условиям работы вносит свои изменения, чтобы, не допустить задержки поездов или свести эти задержки к минимуму.
  Для контроля выполнения графика движения в УВМ имеются оперативные запоминающие устройства. В оперативной памяти записывается и хранится информация по установке, замыканию и размыканию маршрутов, номера накопленных маршрутов и другая информация, изменяющаяся в ходе работы централизации. Мозгом УВМ является центральный процессор, который работает по специальной программе и выдает команды управления в аппаратуру маршрутной централизации.
  Если по каким-либо причинам происходит нарушение программы работы, например из-за опоздания поезда или неисправности локомотива, вагонов, путей, сигналов и других устройств, то это фиксируется в оперативной памяти машины. По сигналам оперативной памяти программа работы УВМ корректируется, и процессор выдает команды по измененной программе.
  Как же машина работает по заданной программе?
  Дежурный нажатием кнопок на манипуляторе подает в машину сигналы, определяющие, какие команды и в какой последовательности она должна вырабатывать. Сначала машина определяет свободность маршрута и возможность пропуска по этому маршруту поезда. После этого она выбирает стрелки, которые нужно перевести в свободном маршруте, и подает команды на перевод этих стрелок. После перевода стрелок по команде машины осуществляется проверка правильности их перевода. Далее происходит замыкание стрелок в маршруте. После замыкания стрелок на табло включается белая полоса по установленному маршруту и открывается светофор, разрешающий движение по этому маршруту.
  Когда начинается движение поезда, машина получает сигналы на размыкание освободившихся секций маршрута. Местонахождение поезда показывается включенной красной полосой. При прохождении поезда по маршруту в последовательном порядке размыкаются все секции этого маршрута и выключается красная полоса. Аналогичным порядком выполняются операции управления по установке и размыканию других маршрутов.
  На первых этапах внедрения компьютерной централизации предполагается, что УВМ будет применяться в качестве советчика и будет выдавать рекомендации дежурному, как более правильно и быстро управлять движением поездов на станции. В дальнейшем УВМ будет выполнять операции управления вместо дежурного по станции.
  Очень важными в компьютерной централизации являются устройства индикации процессов движения поездов по станционным путям. В существующих системах централизации для этой цели применяются световые табло. Но эти устройства очень громоздки. В компьютерной централизации в качестве индикаторного устройства найдут применение видеотерминалы и дисплеи. Внешне дисплей имеет вид телевизора средних размеров. На экране дисплея может появляться цифровая или графическая информация в черно-белом или цветном изображении по требованию дежурного. Дежурный, пользуясь кнопками на пульте управления дисплея, может получить информацию об установленных маршрутах, о движении поездов в различных районах станции, а также справочную информацию по графику движения поездов и т. д.

  См. также:
→Г л а в а 1. От оптического телеграфа до микропроцессора.
...
→Г л а в а 3. Движение поездов регулирует диспетчер.
→Г л а в а 4. Фабрика сортировки и формирования поездов.
→Г л а в а 5. Техническое обслуживание автоматики.

  Источник: А.А.Казаков, Автоматика регулирует движение поездов. - М.: Транспорт, 1986. (Кем быть?)