区间信号自动的控制课程设计

区间信号自动控制课程设计
专业：
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2013 年7月11日
1 设计目的
根据本学期所学习的理论基础，从实践上进一步深入了解ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞系统的构成及工作原理。

熟悉掌握地面信号、机车信号的显示情况和移频柜的配置原则以及ZPW-2000A发送器、接收器及端子板的配线原则。

该课程设计的训练，可使我们综合能力、创新思想得到全面提升；使我们能够综合运用区间信号自动控制专业知识和其它先修课程的知识去分析、解决实际问题；培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力；通过计算机绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养工程设计的基本技能，为后续课程的学习和毕业设计做准备，为今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。

2 设计内容及要求
2.1 设计内容
根据指导老师的布置要求以及所学的相关专业知识，本次课程设计主要利用Auto CAD软件绘制区间信号平面布置图、区间移频柜设备布置图、区间移频柜柜内零层配线表、接收器双机并联运用原理接线图和设计报告。

2.2 设计要求
本次设计的要求：
(1) 学生所在班级的尾数作为区间车站中心所对应公里标的百位数，学号后两位分别作为公里标的十位和个位，百米数及车站名自定。

(2) 区间的长度控制在1~1.5km内，并注明区间的长度。

(3) 根据(2)的要求划分闭塞分区后并设置通过信号机，并且注明信号机的坐标（公里标加百米数）以及对区间轨道命名。

轨道命名与对应信号命名一致。

(4) 正确为区间配置载频，下行方向配置1700、2300(-1、-2)Hz载频，上行方向配置2000、2600(-1、-2)Hz载频。

(5) 通过信号机按四显示配置，在第一离去区段设置反向进站信号机。

(6) 以车站为中心，闭塞区间配置为左三右三，在离车站最远的两端闭塞区间设置站间分界点，画出站间分界符，并向另一车站延伸一个闭塞区间。

(7) 绘制区间移频柜设备布置图，只要将移频柜设备按照线路闭塞分区顺序在移频柜上布置，通过衰耗盘轨道占用红灯指示即可反映列车在线路上的行进情况。

(8) 根据自己学号尾数绘制移频柜零层配线表，如2521GSH、2521GFS、2521GJS、端子板09、四柱电源端子板D5。

(9) 根据自己学号尾数绘制2521G与2532G接收器双机并联运用原理接线图。

3 设计图纸说明
3.1 区间信号平面布置图
3.1.1 里程标计算
如附图I所示，以站舍坐标K249+667为准，向车站两侧的区间延伸，为了有足够的制动距离，保证行车安全，按照区段具体情况设置各区间长度，每个闭塞分区的长度以1200~1400m的范围内设置。

设站舍到进站信号机或反向进站信号机的长度为1100m~1200m，S F信号机的公里标为K249+667+1120=K250+787，X F信号机的公里标为K248+467。

其余公里标以车站坐标K249+667为基准根据区段长度确定公里标。

按照上面所述，下行方向信号机对应里程标从左往右依次为：K244+921、K246+122、K247+335、K248+543、K249+667、K250+787、K252+007、K253+200、K254+408。

上行方向信号机对应里程表从左往右依次为：K244+861、K246+063、K247+264、K248+467、K249+667、K250+803、K252+027、K253+244、K254+446。

3.1.2 信号机设置
在信号机的坐标确定后，根据信号机的公里标加百米数的百位对其进行命名（除了进站信号机），上行线路上的信号机命名为偶数，下行线路上的信号机命名为奇数。

若公里标与百米数之和不满足要求的偶数或奇数，则百米数的百位再加1使其和满足上行偶数或下行奇数的要求。

该车站所管辖的区间为四显示自动闭塞制式，故区间通过信号机的灯位从上到下为绿红黄。

三接近信号机机柱加三条斜线，二接近信号机机柱加一条斜线以表示预告和与通过信号机相区别。

进站信号机的灯位从上到下为黄绿红黄白，下行进站信号机设于下行正线进站口的左侧，上行进站信号机设于上行正线进站口的左侧，反方向下行进站信号机设于上行正线出站口的右侧，反方向上行进站信号机设于下行正线出站口的右侧。

下行方向信号机从左往右依次命名为2449，2461，2473，X，S F，2521，2533。

上行方向信号机从右往左依次命名为2544，2532，2520，S，X F，2472，2460。

3.1.3 闭塞分区的命名
闭塞分区以防护它的信号机命名，即信号机名+“G”，下行一离去区段和上行一离去区段分别用X1LQG和S1LQG命名。

下行方向各闭塞分区从左往右依次命名为：2449G、2461G、2473G、X1LQG、2521G、2533G。

上行方向各闭塞分区从左往右依次命名为：2460G、2472G、S1LQG、2520G、2532G、2544G。

3.1.4 载频的设置
载频的配置分为上行和下行，ZPW-2000A共采用8种载频。

下行载频配置依次为1700-1，2300-1，1700-2，2300-2。

上行载频配置依次为2000-1，2600-1，2000-2，2600-2。

特别地，对于下行正向三接近区段配置2300-1，上行正向三接近区段配置2600-1。

为实现站内电码化，X1LQG配2300-2；S1LQG配2600-2。

下行进站方向
载频依次设置为：2300-2，1700-1，2300-1；下行出站方向载频依次设置为：2300-2，1700-1，2300-1；上行进站方向载频依次设置为：2600-2，2000-1，2600-1；上行出站方向载频依次设置为：2600-2，2000-1，2600-1。

3.2 区间移频柜设备布置图
由于该车站管辖12个闭塞分区，故只需要2个移频柜。

如附图II所示。

3.2.1 零层布置
零层包括四柱电源端子板、熔断器板和3*18端子板这三层。

一个四柱电源端子板可以给两个闭塞分区供电，故共需6个四柱电源端子板，分别为QY1的D1、D2、D3、D4、D5；以及另一个移频柜QY2的D1。

每一个闭塞分区的发送器和接收器在连接正电源时均需一个熔断器。

每一个闭塞分区对应一个3*18端子板。

具体设计为：在QY1中，D1-1、D1-2对应的是2449G，使用RD1和RD2，对应端子板1；D1-3、D1-4对应的是2460G，使用RD3和RD4，对应端子板2；D2-1、D2-2对应的是2461G，使用RD5和RD6，对应端子板3；D2-3、D2-4对应的是2472G，使用RD7和RD8，对应端子板4；D3-1、D3-2对应的是2473G，使用RD9和RD10，对应端子板5；D3-3、D3-4对应的是S1LQG，使用RD11和RD12，对应端子板6；D4-1、D4-2对应的是X1LQG，使用RD13和RD14，对应端子板7；D4-3、D4-4对应的是2520G，使用RD15和RD16，对应端子板8；D5-1、D5-2对应的是2521G，使用RD17和RD18，对应端子板9；D5-3、D5-4对应的是2532G，使用RD19和RD20，对应端子板10。

在QY2中，D1-1、D1-2对应的是2533G，使用RD1和RD2，对应端子板1；D1-3、D1-4对应的是2544G，使用RD3和RD4，对应端子板2。

3.2.2 发送器、接收器、衰耗盘布置
每个轨道区段设一个发送器（型号为ZPW-F），一个接收器（型号为ZPW-J），一个衰耗盘（型号为ZPW-S）。

放置时，由于上下行的轨道区段接收器要双机并联，因此
将下上行相对区段上下放置。

总的放置顺序为从左到右、从上到下依次是2449G，2461G，2473G，X1LQG，2521G，2533G；2460G，2472G，S1LQG，2520G，2532G，2544G。

其中2521GSH输出给2521GJS的主机和2532GJS的并机，2532GSH输出给2532GJS的主机和2521GJS的并机，构成双机并联。

3.3 区间移频柜柜内零层配线表及接收器双机并联运用原理图
如附图III所示，图中以下行区间2521G的移频柜柜内零层配线为例。

3.3.1四柱电源端子板D5接线
D5-1为+24V端子，要给发送器和接收器送正电，接到限流10A的RD17的1端子和限流5A的RD18的1端子上，D5-2为024V端子，接到09端子板上的09-2-18和09-3-18，再分别给发送器和接收器送负电。

3.3.2 3*18端子板接线
3*18端子板的作用是将设备之间间接连接起来。

例如2521GFS的18个低频端子连接到09-1-1~09-1-18上，2521GSH的c1连接到09-3-1上，即所有需要和2521GSH-c1相连的端子，可以连接到09-3-1。

3.3.3 发送器接线
发送器2521GFS包括18个低频编码端子，通过各种继电器与+24-1相连。

六个载频选通端子，2521G配置的载频为1700-1，故应将2521GFS的端子1700、-1、+24-2通过外部相连。

正电源D5-1通过10A的熔断器与09-2-17相连，再接到2521GFS的+24-1端子上。

负电源D5-2通过09-2-18与2521GFS的024-1端子相连。

FBJ-1、FBJ-2为发送报警继电器接入端子，通过3*18端子板9的09-2-3和09-2-4可由衰耗盘采集接收。

S1、S2端子为功放输出端子，同样通过3*18端子板9的09-2-1和09-2-2可由衰耗盘采集接收。

3.3.4 接收器接线及接收器双机并联运用原理接线图
如附图III和附图IV所示，在这里主要以2521G的接收器为例。

2521G接收器分为主机部分和并机部分。

2521G的主轨道信息和小轨道信息通过2521GSH的c5、c6、c7、c8端子连接到2521GJS的ZIN(Z)、GND(Z)、XIN(Z)、GND(Z)，将信息输入到2521GJS主机部分里。

2532G的主轨道信息和小轨道信息通过2532GSH的b5、b6、b7、b8端子连接到2521GJS的ZIN(B)、GND(B)、XIN(B)、GND(B)，将信息输入到2521GJS并机部分里。

2521G主轨道载频选择1700-1，正向小轨道载频选择2300-2，反向小轨道载频选择2300-1，故将1700(Z)、-1(Z)连接到+24上，X1(Z)和X2(Z)通过2521G的ZFJ 和FFJ有条件的接到+24上。

2532G主轨道载频选择2000-1，正向小轨道载频选择2600-2，反向小轨道载频选择2600-1，故将2000(B)、-1(B)连接到+24上，X1(B)和X2(B)通过2532G的ZFJ和FFJ有条件的接到+24上。

2521G接收器主机部分的输出由主机部分和并机部分共同输出。

2521GGJ通过G(Z)和GH(Z)接入，X1LQG的小轨信息通过XG(Z)和XGH(Z)送至X1LQG接收器的XGJ(Z)和XGJH(Z)。

2521G的小轨信息由2533G的接收器送入至本区段接收器XGJ(Z)和XGJH(Z)。

JB+、JB-为衰耗盘接收故障报警条件接入端口，与2521GSH的a26、c26端口相连。

对于G(Z)、GH(Z)、XG(Z)、XGH(Z)、XGJ(Z)、XGJH(Z)这些端口，2521GSH还要对它们进行采集接收。

4 总结
本次区间课程设计，我经过了图纸设计，答疑，绘图，撰写论文的过程。

在图纸设计时，我发现在以前的学习过程中有很多漏洞，只有通过真正地动手实践才能够发现问题；答疑的过程中我解决了不能确定的问题，并在别的同学提问的过程中发现了自己没有注意到的问题；绘图是个繁琐且需要细心的工作，在过程中也熟悉了铁路信号绘图标准以及Auto CAD软件；最后是整理论文的工作，因为整理论文的过程也是对思路进行梳理，对设计内容进行整合、分析的过程，所以在这一部分我用了大量的时间来分析我
的设计过程，并且在这期间我又产生了一些以前没有想过的问题，感觉能够对ZPW-2000A有总体的把握。

总之，通过本次课程设计，我熟悉了ZPW-2000A的主要设备，了解了其布置及配线规律，回忆起了课堂上学过的基本知识，有了较大的收获，相信无论是对以后的学习还是工作都将会有很大的帮助。

附图I 天宝站区间信号平面布置图
附图II 天宝站区间移频柜设备布置图
附图III 天宝站区间移频柜柜内零层配线表
附图IV 2521G与2532G接收器双机并联运用原理接线图。