СИСТЕМА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СОЧЛЕНЕННЫМИ ЛОКОМОТИВАМИ Российский патент 2007 года по МПК B60L15/36 

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.

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.

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.