Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Автоматизированные системы управления электрическим подвижным составом

Функциональная схема микропроцессорной системы управления и диагностики МСУД-Р электровоза 2ЭС5К

Усовершенствованная система автоматического управления и диагностики МСУД-Р с расширенными функциями разработана для электровозов 2ЭС5К и ЗЭС5К. Микропроцессорная система МСУД-Р позволяет реализовать следующие режимы:

  • — РУЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ тяговым электроприводом;
  • — АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ тяговым электроприводом;
  • — АВТОВЕДЕНИЕ электровоза и поезда;
  • — диагностика, контроль и управление аппаратами и оборудованием;
  • — самодиагностика аппаратных средств МСУД-Р;
  • — обмен информацией между блоками и устройствами системы управления по последовательным каналам связи;
  • — отображение на дисплее информации о движении и результаты диагностики;
  • — взаимодействие с комплексной подсистемой безопасности.

Функциональная схема микропроцессорной системы управления МСУД-Р показана на рис. 4.5. В состав системы входят следующие основные блоки:

  • — блок кабины машиниста БКМ-003;
  • — блок управления электровозом БУЭ-002;
  • — блоки управления оборудованием БУО-001;
  • — блок управления выпрямительно-инверторным преобразователем БУ-284;
  • — блок сигнализации БС-265;
  • — блок индикации БИ.

Блоки имеют адресную идентификацию, поэтому несколько однотипных блоков может быть подключено к общему каналу связи, при этом за обработку информации будет отвечать подпрограмма, адрес которой определяется местом подключения блока.

Отличие системы управления МСУД-Р головной и бустерной секций электровоза ЗЭС5К состоит в наличии на головных секциях комплектов оборудования, устанавливаемого в кабинах машиниста. К этому оборудованию относятся: блок кабины машиниста БКМ- 003, блок сигнализации БС-265 и блок индикации ВС3641 GER- SYS. Далее рассматривается устройство МСУД-Р головной секции.

Функциональная схема микропроцессорной системы управления и диагностики МСУД-Р

Рис. 4.5. Функциональная схема микропроцессорной системы управления и диагностики МСУД-Р: БКМ-003 — блок кабины машиниста; БУЭ-002 — блок управления электровозом; БУО-001 — блоки контроля и управления оборудованием; БУ-284 — блоки управления выпрямительно-инверторными преобразователями и управляемым выпрямителем возбуждения; БС-265 — блок сигнализации; ОУ — органы управления электровозом; БИ — блок индикации

Система управления МСУД-Р построена на базе системной и поездной шин, к которым подключаются все блоки и устройства. Обе шины разделены, имеют гальваническую развязку и 100-про- центное резервирование.

К системной шине (CAN1/CAN2) головной секции подключаются: блок БС-265, блок БКМ-003, блоки БУО-001, блок БУЭ-002, блоки БУ-284.

Блок кабины машиниста БКМ-003, обеспечивающий ввод информации задания режимов и параметров движения, устанавливается

в кабине электровоза и подключается к системной шине. К блоку БКМ-003 подключается все органы управления (ОУ) и сигналы от контроллера машиниста (КМ), расположенные на пульте машиниста и его помощника. Информация на управление электровозом передается остальным блокам и модулям системы управления МСУД- Р в последовательном коде.

Блок управления электровозом БУЭ-002 выполняет функции диспетчера связи с различными устройствами (абонентами) системы, в том числе различными системами, включенными по системе многих единиц (СМЕ). Блок БУЭ-002 устанавливается в кузове электровоза и подключается к системной шине, поездной шине и последовательным каналом, связанным с внешними системами, к которым относятся система теплового контроля, система управления роторным компрессором, подсистема безопасности и т.д.

Микроконтроллеры блока БУЭ-002 осуществляют регулирование скорости PC и защиту от синхронного боксования ЗБС. Кроме того, микроконтроллер БУЭ-002 программно переключает режимы ручного управления, автоматического управления и автоведения по командам от пульта машиниста. Для реализации режима автоведения микроконтроллер рассчитывает режим движения поезда в зависимости от номера маршрута (сигнал поступает по последовательному каналу CAN3/ CAN4 от блока индикации БИ), реальной обстановки (сигналы светофоров, номер блок-участка и т.д., поступающие по последовательному каналу CAN6 от подсистемы безопасности) и базы данных, отражающей профиль пути. В режиме авторегулирования задания скорости и силы тяги поступают по последовательному каналу от БКМ-003. Значение текущей скорости колесных осей, вычисленное по импульсам, поступающим от датчиков частоты вращения ДС1—ДС4 в блоках управления оборудованием БУО-001 поступает в БУЭ-002 по последовательному каналу CAN1/ CAN2.

Блоки управления ВИП и ВУВ БУ-284 реализуют функции управления тяговым приводом электровоза во всех режимах. Блоки БУ- 284 устанавливаются в непосредственной близости от установок ВИП и ВУВ электровоза. К системе управления МСУД-Р блоки БУ-284 подключаются через системную шину CAN1/ CAN2.

Блок БУ-284 содержит два микропроцессорных контроллера, один из которых находится в холодном резерве. Микроконтроллеры блока БУ-284 программно осуществляют регулирование тока якоря РТЯ, тока возбуждения РТВ, слежение за потенциальными условиями в режиме тяги РСП, поддержания угла запаса РУЗ и выравнивание нагрузок РВН в режиме рекуперативного торможения, а также защиту от боксования и юза ЗБТ.

Блоки контроля и управления оборудованием БУО-001 электровоза осуществляют ввод дискретной информации устройств цепей управления — контактными аппаратами электровоза (блок-контактов реле и контакторов, обозначенных как датчики ДД) и вывод команд на управление исполнительными устройствами И У (контакторами управления оборудованием). Количество блоков БУО-001 определяется количеством контролируемых параметров схемы и исполнительных устройств ИУ. Блоки БУО-001 устанавливаются на панелях, где размещено контролируемое оборудование. К системе управления МСУД-Р блоки БУО-001 подключаются посредством системной шины CAN 1/ CAN2.

Блоки индикации БИ обеспечивают вывод информации машинисту и ввод от машиниста команд в систему. В качестве блоков БИ в системе управления МСУД-Р применены промышленные компьютеры типа ВС3641.

Блоки сигнализации БС-265 также обеспечивают вывод обобщенной информации машинисту. Блоки БИ и БС-265 устанавливаются в кабинах электровоза и подключаются к системной шине CAN3/ CAN4.

Для связи с диспетчерскими пунктами и передачи диагностической информации в последовательном коде предусмотрена возможность использования радиомодема, входящего в состав аппаратуры безопасности, и разъема USB-порта для подключения съемного энергонезависимого накопителя.

Управление преобразователями тягового привода осуществляется с помощью контроллера машиниста КМ или автоматически (в режиме автоведения) путем изменения углов открытия тиристоров ВИП, а в режиме электрического торможения, кроме того, путем изменения углов открытия тиристоров ВУВ. Изменение угла открытия тиристоров осуществляется программным способом при помощи микроконтроллеров, входящих в состав блоков БУ-284. Информация об углах коммутации поступает к блоку БУ-284 от датчиков углов коммутации ДК1—ДК4 (см. рис. 4.2), а о значениях токов якорей и возбуждения — от датчиков тока ДТ (ДТЯ1-ДТЯ4 и ДТВ).

Сигналы о величине напряжения на тиристорах преобразовательных установок ВИП и тяговых двигателях для блоков управления БУ-284 поступают от датчиков напряжения типа LEM.

Каждый ВИП на электровозе управляется от индивидуального блока управления БУ-284. Таким образом, система управления электровозом позволяет реализовать программным способом как традиционное групповое управление всеми тяговыми двигателями секции, так и потележечное управление.

Задания скорости и тока в ручном режиме и режиме автоматического управления производится с помощью контроллера машиниста. Сигналы от контроллера машиниста вводятся в систему управления через блок кабины машиниста БКМ-003.

Программа контура регулирования скорости реализована в БУЭ- 002 секции электровоза, из которой ведется управление. Этой секции присваивается статус «ведущей». Ведущая секция определяется при включении тумблера «МСУД» на блоке автоматов кабины машиниста, блоку БУЭ-002 которой присваивается признак «ведущий». Отсюда по последовательному каналу передаются индивидуальные задания всем блокам БУ-284, реализующим контуры регулирования токов.

Такое построение САУ позволяет подключать любое количество секций, как одной отдельной секции, так и в составе двух или трех (бустерных) секций.

Информация о состоянии оборудования любой секции электровоза отображается на экране блока индикации БИ по запросу машиниста. Вся информация передается на блок индикации по последовательному каналу CAN3/CAN4 и хранится в памяти блока индикации в течение всей поездки. Диагностическая информация записывается в съемную флеш-память в конце рейса или по какому-либо нештатному событию.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы