Система для управления сочлененными локомотивами
Изобретение относится к области автоматического управления сочлененными локомотивами тепловозов и электровозов. Система содержит на каждом локомотиве исполнительные аппараты, шифратор кода телесигнализации, коммутатор кода телесигнализации, контроллер управления, основной и резервный дешифраторы кода телеуправления, линию связи телеуправления, коммутатор кода телеуправления, основной и резервный шифраторы кода телеуправления, основные и резервные командоаппараты управления, блок отображения информации, линию связи телесигнализации. Выходы основных и резервных командоаппаратов управления гальванически развязаны с соответствующими входами основного и резервного шифраторов кода телеуправления. Выход командоаппарата режима гальванически развязан с входами коммутатора кода телеуправления, основного и резервного шифраторов кода телеуправления, блока отображения информации и дешифратора кода телесигнализации. Выходы исполнительных аппаратов гальванически развязаны с соответствующими входами шифратора кода телесигнализации. Выход коммутатора кода телеуправления и информационные входы основного и резервного дешифраторов кода телеуправления гальванически развязаны с линией связи телеуправления. Первый выход коммутатора кода телесигнализации гальванически развязан с первым входом дешифратора кода телесигнализации. Второй выход коммутатора кода телесигнализации и второй вход дешифратора кода телесигнализации гальванически развязаны с линией связи телесигнализации. Технический результат заключается в повышении надежности управления. 1 ил.
Изобретение относится к области автоматического управления сочлененными локомотивами тепловозов и электровозов.
Известны технические решения по управлению сочлененными локомотивами, базирующиеся на использовании на каждом из локомотивов комплектов телеуправления с командоаппаратами и шифраторами, а также комплектов телесигнализации с дешифраторами и блоками отображения информации (SU 931517 А, 30.05.1982; SU 937244 А, 23.06.1982; SU 1402455 A1, 15.06.1988; SU 1459954 A1, 23.02.1989).
Из указанных наиболее близкой к предложенной является система для управления сочлененными локомотивами, в частности их исполнительными аппаратами, в которой на каждом локомотиве комплект телеуправления выполнен с командоаппаратом режима, коммандоаппаратами управления, шифратором кода телеуправления, контроллером кода телеуправления, линией связи телеуправления, дешифратором кода телеуправления, двумя элементами ИЛИ и контроллером управления, а комплект телесигнализации - с шифратором кода телесигнализации, контроллером кода телесигнализации, линией связи телесигнализации, дешифратором кода телесигнализации и блоком отображения информации (SU 1459954 A1, 23.02.1989).
В известной системе исполнительные аппараты управляются от собственных командоаппаратов через элементы ИЛИ и контроллер управления, при этом в цепи отсутствует резервирование канала управления, а цепи командоаппаратов гальванически связаны с исполнительными аппаратами. В случае возникновения неисправностей в составных блоках канала управления или повреждений типа короткого замыкания или обрыва провода в схеме цепей управления локомотивом, а именно в командоаппаратах, происходит выход из строя системы для управления как ведущим, так и ведомым локомотивами.
Задачей изобретения является предотвращение отказов в управлении и исключение влияния короткого замыкания или обрыва цепи одного локомотива на систему в целом путем полной гальванической развязки всех входов и выходов аппаратуры системы управления с внешними цепями. Технический результат выражается в повышении надежности управления.
Поставленная задача решается предложенной системой для управления сочлененными локомотивами, содержащей на каждом локомотиве исполнительные аппараты, подключенные своими выходами ко входам шифратора кода телесигнализации, выход которого соединен с информационным входом коммутатора кода телесигнализации, а входами соединенные с выходом контроллера управления и одним из выходов первого элемента ИЛИ, другой выход которого подключен к первому входу контроллера управления, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, один из входов которого подключен к одному из информационных выходов резервного дешифратора кода телеуправления, а другой вход - к одному из информационных выходов основного дешифратора кода телеуправления, другой информационный выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к другому информационному выходу резервного дешифратора кода телеуправления, блокирующий выход которого соединен с разрешающим входом основного дешифратора кода телеуправления, блокирующий выход которого подключен к разрешающему входу резервного дешифратора кода телеуправления, информационные входы резервного и основного дешифратора кода телеуправления подключены к линии связи телеуправления, которая соединена с выходом коммутатора кода телеуправления, первый информационный вход которого соединен с выходом основного шифратора кода телеуправления, подключенного к выходам основных командоаппаратов управления, второй информационный вход соединен с выходом резервного шифратора кода телеуправления, подключенного к выходам резервных командоаппаратов управления, управляющий вход коммутатора кода телеуправления и первые управляющие входы основного и резервного шифраторов кода телеуправления подключены к одному из выходов командоаппарата режима, другой выход которого соединен со вторыми управляющими входами основного и резервного шифраторов кода телеуправления, а также с управляющими входами основных командоаппаратов управления, резервных командоаппаратов управления, основного шифратора кода телеуправления, резервного шифратора кода телеуправления, дешифратора кода телесигнализации, коммутатора кода телесигнализации и блока отображения информации, информационный вход которого соединен с выходом дешифратора кода телесигнализации, подключенного одним из входов к линии связи телесигнализации, а другим входом - к первому выходу коммутатора кода телесигнализации, второй выход которого соединен с линией связи телесигнализации, а информационный вход - с выходом шифратора кода телесигнализации, при этом выходы основных и резервных командоаппаратов управления гальванически развязаны с соответствующими входами основного и резервного шифраторов кода телеуправления, выход командоаппарата режима гальванически развязан с соответствующими входами коммутатора кода телеуправления, основного и резервного шифраторов кода телеуправления, блока отображения информации и дешифратора кода телесигнализации, выходы исполнительных аппаратов гальванически развязаны с соответствующими входами шифратора кода телесигнализации, выход коммутатора кода телеуправления и информационные входы основного и резервного дешифраторов кода телеуправления гальванически развязаны с линией связи телеуправления, первый выход коммутатора кода телесигнализации гальванически развязан с первым входом дешифратора кода телесигнализации, а второй выход коммутатора кода телесигнализации и второй вход дешифратора кода телесигнализации гальванически развязаны с линией связи телесигнализации.
На чертеже представлена функциональная схема предложенной системы для управления сочлененными локомотивами.
В состав системы на каждом из локомотивов входят: командоаппарат режима 1, основные командоаппараты 2 управления, резервные командоаппараты 3 управления, основной шифратор 4 кода телеуправления, резервный шифратор 5 кода телеуправления, коммутатор 6 кода телеуправления, основной дешифратор 7 кода телеуправления, резервный дешифратор 8 кода телеуправления, первый элемент 9 ИЛИ, второй элемент 10 ИЛИ, контроллер 11 управления, исполнительные аппараты 12, предназначенные для управления тягой, вспомогательными машинами и т.д., шифратор 13 кода телесигнализации, дешифратор 14 кода телесигнализации, блок 15 отображения информации, линия 16 связи телеуправления, линия 17 связи телесигнализации и коммутатор 18 кода телесигнализации.
Выходы основных 2 и резервных 3 командоаппаратов управления гальванически развязаны с соответствующими входами основного 4 и резервного 5 шифраторов кода телеуправления. Выходы командоаппарата 1 режима гальванически развязаны с соответствующими входами коммутатора 6 кода телеуправления, основного 4 и резервного 5 шифраторов кода телеуправления, блока 15 отображения информации и дешифратора 14 кода телесигнализации. Выходы исполнительных аппаратов 12 гальванически развязаны с соответствующими входами шифратора 13 кода телесигнализации. Выход коммутатора 6 кода телеуправления и информационные входы основного 7 и резервного 8 дешифраторов кода телеуправления гальванически развязаны с линией 16 связи телеуправления. Первый выход коммутатора 18 кода телесигнализации гальванически развязан с первым входом дешифратора 14 кода телесигнализации. Второй выход коммутатора 18 кода телесигнализации и второй вход дешифратора 14 кода телесигнализации гальванически развязаны с линией 17 связи телесигнализации.
Командоаппарат 1 режима представляет собой группу органов управления, предназначенных для включения системы и выбора основного или резервного режимов работы системы.
Основными командоаппаратами 2 управления служит группа органов управления, предназначенных для управления исполнительными аппаратами сочлененных локомотивов в основном режиме.
Резервными командоаппаратами 3 управления служит группа органов управления, предназначенных для управления исполнительными аппаратами сочлененных локомотивов в резервном режиме.
Основной шифратор 4 кода телеуправления предназначен для кодирования состояния основных командоаппаратов 2 управления в последовательном коде. При этом в коде формируется информация об основном режиме работы системы.
Резервный шифратор 5 кода телеуправления предназначен для кодирования состояния резервных командоаппаратов 3 управления в последовательном коде. При этом в коде формируется информация о резервном режиме работы системы.
Коммутатор 6 кода телеуправления предназначен для подведения к линии 16 связи телеуправления кода от основного шифратора 7 кода телеуправления или резервного шифратора 8 кода телеуправления, в зависимости от выбранного режима управления (основного или резервного).
Основной дешифратор 7 кода телеуправления включается при наличии в коде линии 16 связи телеуправления информации о режиме основного управления и преобразует последовательный код в совокупность информации о состоянии основных командоаппаратов 2 управления. При включении основной дешифратор 7 выходным сигналом блокирует работу резервного дешифратора 8.
Резервный дешифратор 8 кода телеуправления включается при наличии в коде линии 16 связи телеуправления информации о режиме резервного управления и преобразует последовательный код в совокупность информации о состоянии командоаппаратов 3 резервного управления. При включении резервный дешифратор 8 выходным сигналом блокирует работу основного дешифратора 7.
Элемент 9 ИЛИ объединяет информацию от основного дешифратора 7 и резервного дешифратора 8 для прямого управления исполнительными аппаратами 12 (без логической обработки информации).
Элемент 10 ИЛИ объединяет информацию от основного дешифратора 7 и резервного дешифратора 8 для передачи в контроллер 11 управления.
Контроллер 11 управления осуществляет программное управление исполнительными аппаратами 12 для управления тягой локомотива.
Шифратор 13 кода телесигнализации преобразует состояние управляемого локомотива в последовательный код линии 17 связи телесигнализации, который выдает на вход коммутатора 18 кода телесигнализации.
Дешифратор 14 кода телесигнализации принимает последовательный код из линии 17 телесигнализации и преобразует его в совокупность информации о состоянии управляемого локомотива, которая поступает на блок 15 отображения информации.
Блок 15 отображения информации отображает информацию о состоянии обоих локомотивов, включенных в систему.
Работа системы управления сцепом из двух локомотивов производится следующим образом.
При включении системы с командоаппарата 1 режима первый локомотив становится ведущим для всей системы. Второй локомотив, включенный в систему, становится ведомым локомотивом.
При этом включаются блок 15 отображения информации первого ведущего локомотива, дешифратор 14 кода телесигнализации, основные командоаппараты 2, резервные командоаппараты 3, основной шифратор 4 кода телеуправления и резервный шифратор 5 кода телеуправления.
При выборе на командоаппарате 1 первого ведущего локомотива основного режима управления системой - управление осуществляется от основного командоаппарата 2. С выхода командоаппарата 1 режима на прямой вход основного шифратора 4 кода телеуправления и инверсный вход резервного шифратора 5 кода телеуправления поступает управляющий сигнал, наличие которого является признаком основного режима управления системы.
При этом с выхода основного шифратора 4 поступает последовательный ШИМ-код на коммутатор 6 кода телеуправления, а с выхода резервного шифратора 5 код не поступает.
Коммутатор 6 кода телеуправления при наличии признака основного режима управления от командоаппарата 1 режима подключает сигнал с выхода основного шифратора 4 к линии 16 связи.
В передаваемом коде в разряде режима содержится признак основного режима управления, например «1».
Код из линии 16 связи одновременно поступает на входы основного дешифратора 7 и резервного дешифраторов 8 кода телеуправления ведущего и ведомого локомотивов.
Расшифрованная информация передается только от основных дешифраторов 7, так как в коде содержится признак основного режима управления. Сигналом с выхода основного дешифратора 7 блокируется выход резервного дешифратора 8.
С выхода основных дешифраторов 7 кода телеуправления через элемент 9 ИЛИ информация передается на исполнительные аппараты 12.
В зависимости от полученной информации одновременно включаются или отключаются соответствующие исполнительные аппараты 12 обоих локомотивов сцепа (токоприемник, компрессор, вентиляторы и др.), кроме аппаратов управления тягой.
Одновременно расшифрованная информация от основных дешифраторов 7 кода телеуправления через элемент 10 ИЛИ поступает на контроллер 11 управления, который осуществляет управление тягой по определенной программе.
Для работы контроллера 11 управления используются также команды от элемента 9 ИЛИ. Команды от контроллера 11 управления поступают на исполнительные аппараты 12 для управления аппаратами тяги.
При выборе на командоаппарате 1 первого ведущего локомотива резервного режима управления - управление системой осуществляется от резервных командоаппаратов 3 управления.
Состояние командоаппаратов 3 кодируется резервным шифратором 5 кода телеуправления и через коммутатор 6 кода телеуправления в виде последовательного ШИМ-кода поступает в линию связи 16 телеуправления.
В передаваемом коде содержится признак резервного режима управления (разряд режима кода - «0»).
Код из линии 16 связи одновременно поступает на входы основного дешифратора 7 и резервного дешифратора 8 кода телеуправления ведущего и ведомых локомотивов, но подключаются выходы только резервных дешифраторов 8. Выходы всех основных дешифраторов 7 блокируются.
Далее процесс обработки информации и исполнения команд управления происходит аналогично режиму основного управления.
Система обеспечивает сбор, передачу и отображение информации о состоянии локомотивов на блок 15 отображения информации ведущего локомотива.
Информация от исполнительных аппаратов 12 объекта поступает на шифратор 13 кода телесигнализации, который формирует последовательный ШИМ-код и через коммутатор 18 кода телесигнализации передает его в линию 17 связи телесигнализации или на первый вход дешифратора 14 кода телесигнализации.
При наличии на управляющем входе коммутатора 18 кода телесигнализации сигнала от командоаппарата 1 режима (если данный локомотив - ведущий) кодовый сигнал с выхода шифратора 13 кода телесигнализации через коммутатор 18 кода телесигнализации передается на первый вход дешифратора 14 кода телесигнализации.
При отсутствии на управляющем входе коммутатора 18 кода телесигнализации сигнала от командоаппарата 1 режима (если данный локомотив - ведомый) кодовый сигнал с выхода шифратора 13 кода телесигнализации через коммутатор 18 кода телесигнализации передается в линию 17 связи телесигнализации
Код телесигнализации по линии 17 поступает на дешифраторы 14 обоих локомотивов системы, но работает дешифратор 14 только ведущего локомотива.
Расшифрованная информация поступает на блок 15 отображения и становится доступной для машиниста локомотива.
В системе имеет место проверка достоверности принятой информации путем сравнения нескольких последовательных кодовых посылок, что позволяет передавать информацию без искажения, не применяя мер по экранировке линий 16 и 17 связи.
Введение в систему резервного канала управления положительно сказывается на ее эксплуатационной надежности.
При этом работа электрооборудования ведущего локомотива не оказывает влияние на работу электрооборудования ведомого локомотива.
Система для управления сочлененными локомотивами, содержащая на каждом локомотиве исполнительные аппараты, подключенные своими выходами ко входам шифратора кода телесигнализации, выход которого соединен с информационным входом коммутатора кода телесигнализации, а входами соединенные с выходом контроллера управления и одним из выходов первого элемента ИЛИ, другой выход которого подключен к первому входу контроллера управления, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, один из входов которого подключен к одному из информационных выходов резервного дешифратора кода телеуправления, а другой вход - к одному из информационных выходов основного дешифратора кода телеуправления, другой информационный выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к другому информационному выходу резервного дешифратора кода телеуправления, блокирующий выход которого соединен с разрешающим входом основного дешифратора кода телеуправления, блокирующий выход которого подключен к разрешающему входу резервного дешифратора кода телеуправления, информационные входы резервного и основного дешифратора кода телеуправления подключены к линии связи телеуправления, которая соединена с выходом коммутатора кода телеуправления, первый информационный вход которого соединен с выходом основного шифратора кода телеуправления, подключенного к выходам основных командоаппаратов управления, второй информационный вход соединен с выходом резервного шифратора кода телеуправления, подключенного к выходам резервных командоаппаратов управления, управляющий вход коммутатора кода телеуправления и первые управляющие входы основного и резервного шифраторов кода телеуправления подключены к одному из выходов командоаппарата режима, другой выход которого соединен со вторыми управляющими входами основного и резервного шифраторов кода телеуправления, а также с управляющими входами основных командоаппаратов управления, резервных командоаппаратов управления, дешифратора кода телесигнализации, коммутатора кода телесигнализации и блока отображения информации, информационный вход которого соединен с выходом дешифратора кода телесигнализации, подключенного одним из входов к линии связи телесигнализации, а другим входом - к первому выходу коммутатора кода телесигнализации, второй выход которого соединен с линией связи телесигнализации, а информационный вход - с выходом шифратора кода телесигнализации, при этом выходы основных и резервных командоаппаратов управления гальванически развязаны с соответствующими входами основного и резервного шифраторов кода телеуправления, выход командоаппарата режима гальванически развязан с соответствующими входами коммутатора кода телеуправления, основного и резервного шифраторов кода телеуправления, блока отображения информации и дешифратора кода телесигнализации, выходы исполнительных аппаратов гальванически развязаны с соответствующими входами шифратора кода телесигнализации, выход коммутатора кода телеуправления и информационные входы основного и резервного дешифраторов кода телеуправления гальванически развязаны с линией связи телеуправления, первый выход коммутатора кода телесигнализации гальванически развязан с первым входом дешифратора кода телесигнализации, а второй выход коммутатора кода телесигнализации и второй вход дешифратора кода телесигнализации гальванически развязаны с линией связи телесигнализации.
