Устройство для управления локомотивами по системе многих единиц Советский патент 1987 года по МПК B60L15/32 

MOB управления, блок 4 автоматического регулирования скорости электродвигателей, блок 5 кодирования и блок 6 декодирования, подключенные к линиям 7 и 8 связи, датчик 9 тока, блок 10 сигнализации и элемен1 ы обработки сигналов, аналогово-цифро вой преобразователь 11, регистр 12, блок 13 сравнения, выходные преобразователи 14-16, ключевые элементы

Изобретение относится к транспорту, а именно к устройствам для управления локойотивами по системе многих единиц.

Цель изобретения - повышение на- дежности и оперативности формирования сцепов.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока кодирования; на фиг. 3 - временные диаграммы напряжений элементов устройства; на фиг. 4 - схема блока сравнения; на фиг. 5 - схема выходного преобразователя.

Устройство (фиг.1) содержит ко- мандоаппарат 1, соединенньш с первым входом блока 2 коммутации (с его питающим реле, которое на чертеже не указано), снабженного контактами 2.1 2.4, и с входами задатчика 3 режимов управления. Выходы задатчика 3 подключены к первому и второму выходам блока 2 коммутации и входам блока 4 автоматического регулирования скорости электродвигателей. Блок 5 кодирования .и блок 6 декодирования подключены соответственно к линии 7 и к линии 8 связи. Датчик 9 тока и блок 10 сигнализации соединены соответственно с вторым входом и третьим выходом блока 2 коммутации. Аналого-цифровой преобразователь 11 подключен выходом к входу регистра 12, выходы которого соединены с входами блока 5 кодирования и блока 13 сравнения. К третьему, четвертому, пятому и шестому, входам блока 2 коммутации подключены выходы выходных преобразователе

, а к четвертому выходу и выхо-

323423

17-19, элементы иЛи 20, 21, элементы И 22-30. Данное устройство позволяет передавать с ведущего на ведомый локомотив команды управления, например заданную скорость и ток электродвигателей, и получать с ведомого локомотива данные о его работе, например о токе электродвигателей. Вся информация передается по циклам в цифровом виде. 5 ил.

0

5

0

0

0

дам задатчика 3 режимов - один из входов ключевьпк элементов 17 и 19. Элементы 20 и 21 ИЛИ подключены выходами соответственно к входу аналого-цифрового преобразователя 11, к другим входам которого подключены выходы элементов 17-19, и к выходу блока 13 сравнения. К входам элемента 21 ИЛИ подключены выходы элементов 22-24 И, одни из входов которых соединены с выходами дешифратора 6. Одни из входов элементов 25-30 И подключены к раздельным выходам блока 13 сравнения , а их вьсходы подключены к входам выходных преобразователей 14-16. Другие выходы элементов 22-30 И, ключевых элементов 17-19 и элемента 20 ИЛИ подключены к выходам блока 5 кодирования.

Блок 5 кодирования (фиг.2) содержит демультиплексор 31, входные ключевые элементы 32-34 (по числу разрядов кода) и формирователь 35 сигналов.

На временных диаграммах (фиг.З) представлены кривая а - напряжение импульсов сигнала линии связи, кривые б, в, г - напряжение импульсов с выходов блока кодирования и кривая д - напряжение на выходе выходных преобразователей.

Блок 13 сравнения (фиг. 4) выполнен на сумматоре 36 и элементах 37- 39 И-НЕ.

Выходной преобразователь 14 включает (фиг.З) операционный усилитель 40, выходной усилитель 41, ключевые элементы 42 и 43, резистор 44, конденсатор 45 и диод 46.

Устройство работает следующим об- разом.

Управление двумя сцепленными электровозами осуществляется посредством командоаппарата 1 из кабины первого (ведущего) электровоза. На втором (ведомом) электровозе посредством устройства для управления локомотивами по системе многих единиц формируются сигналы управления такие же, как на ведущем электроводе, в том числе и аналоговые. На ведущий электровоз передается по обратному каналу линии.связи и отображается на пульте

блока сигнализации информации о ра- 15 ты 34). На временной диаграмме фиг.З

боте ведомого электровода, в том числе и информация о токе тяговых двигателей. В устройстве использзтотся типовые узлы формирования и передачи дискретных сигналов по двухпроводной линии связи, по которой в цифровой форме передаются и аналоговые сигналы.

Функции блока 2 коммутации выполняет реле с размыкающими 2.1 и 2.2, замыкающими 2.3 и переключающими 2.4 контактами, обмотка которого получает питание при включении командоаппара- та Г; соответственно, на ведомом электровозе, это реле будет вьжлю- чено. В процессе управления режим ра- боты электровозов задается поворотом на ведущем электровозе соответствующих штурвалов командоаппарата 1. При этом сигналы с выходов задатчика 3, связанного со штурвалами, подаются непосредственно в блок 4 автоматического регулирования, являющийся типовым, посредством которого отрабатываются заданные режимы работы электровоза, и к ключевым элементам 17 и 18. На фиг. 1 показаны каналы двух сигналов задатчика (цепи выпрямления и сглаживания не показаны), напри- мер, один для задания величины тока двигателей, другой - скорости движения . На вход третьего ключевого элемента 19 на ведущем электровозе подается сигнал с выхода выходного преобразователя 16 через замкнутый фронтовой контакт 2.4. С этого же выходного преобразователя 16 через замкнутый фронтовой контакт 2.3 посту- сигнал в блок 10 сигнализации. Ключевые элементы 17-19 управляются сигналами, поступающими с выхода блока 5, а именно с выходов демульти- плексора 31 (фиг.2). В блоке 5 осуществляется периодически последовательно во времени опрос всех цепей, подключенных к сигнальным входам матрицы входных ключевых элементов 32-34. Информация о наличии или отсутствии напряжения в этих цепях в закодированном формирователем 35 виде передается в линию связи.

На фиг. 2 показаны ключевые элементы трех строк входной матрицы, используемые для поразрядного формирования информации о двух аналоговых сигналах управления (элементы 32 и 33) и о сигнале датчика тока (элемен

показана большая пауза сигнала (кривая а) линии связи, разграничивающая отдельные циклы опроса, и выделены группы кодовых импульсов отдельных строк, считаемых в период прохождения импульсов, с выходов демульти- плексора (кривые б, в, г). По переднему фронту этих импульсов посредством элемента 20 ИЛИ и формировате- ля импульсов (на фиг. 1 не показан) запускается в режим преобразования преобразователь 11. Причем тем же импульсом открывается один из ключевых элементов 17-19. Преобразование поданного сигнала заканчивается до прихода очередного импульса запуска, например, по заднему фронту импульсов (кривые б, в, г). Б этот момент осуществляется перезапись полученно- го цифрового кода в регистр 12 хранения информации (на фиг.1 цепи перезаписи не показаны). К моменту прихода очередного импульса в регистре 12 будет находиться информация о сигнале предшествующего импульса. Поступающий с выхода 8 линии связи кодо- вьй сигнал расшифровывается в блоке 6 декодирования и посредством буферной памяти этого блока (на фиг.1 не показана) выдается параллельным восьмиразрядным кодом на выходы блока 6. Сигналы с выходов блока 6 через элементы 22-24 И и элемент 21 ИЛИ подаются на вход блока 13 срав- нения, на второй вход которого поступает информация с ра 12.

выхода регист

Блок сравнения имеет два выхода Больше и Меньше. Отсутствие си1- налов на обоих выходах означает равенство сравниваемых чисел.

Б режиме ведомого электровоза осуществляется цифроаналоговое преобразование сигналов упрйвления. При этом на вход преобразователя подаются через замкнутые тыловые; контакты 2.1 и 2.2 блока 2 коммутации сигналы с выходов выходных преобразо- вателей 14 и 15. Эти же сигналы подаются на вход блока 4. С выходов задатчика 3 сигналы не поступают, поскольку на ведомом электровозе штурвалы командоаппаратов остаются на нулевых позициях. При подаче сигнала на один вход выходного преобразователя, например на управляющий вход элемента 43,напряжение на выходе выходного преобразователя увеличи вается, поскольку инверсный вход операционного усилителя через резистор 44 подключается к отрицательному полюсу источника питания. При подаче сигнала на другой вход напряжение на выходе спадает, поскольку открывается другой ключевой элемент 42 и вход операционного усилителя подключается к -положительному полюсу источника питания. Темп напряжения и спада на- пряжения на выходе выходного элемента задается параметрами резистора 44 и конденсатора 45. При отсутствии сигналов на выходах выходных преобра зо вателей ключевые элементы 42 и 43 находятся в закрытом состоянии и выходное напряжение остается без изменения на достигнутом уровне. I

Код заданного сигнала управления,

поступающий с выхода блока декодирования, подается на сравнение в блок 13 в тот момент, когда код фактического значения этого сигнала присутствует в регистре 12, т.е., например, в течение импульса (кривая Ь ) (фиг.З) следующего за импульсом (кривая S ), в течение которого осуществлялось преобразование аналогового сигнала, поступающего из выходного преобразо- вателя 14. Состояние выходов блока 13 сравнения в этот период определяется результатом сравнения. Если заданное значение больше фактического значения сигнала, то возбуждается выход блока сравнения со значением меньше. При этом через элемент 26 И, который открывается тем же импульсом (кривая Ь) поступает на вход выходного преобразователя 14 сигнал, обуславливающий в течение длтельности ЭТОГО импульса повышение выходного напряжения (кривая). Если в последующих циклах сравнения обнаружится обратный результат, то на вход выходного преобразователя 14 придет сигнал, обуславливающий спад сигнала (кривая а ) на выходе. Точность воспроизведения уровня сигнала в соответствии с заданным значением определяется частотой повторения циклов опроса и параметрами интегратора выходного преобразователя Аналогичным образом преобразуется код сигнала датчика тока на ведущем электровозе. При этом на вход блока 10 сигнализации через контакт 2.3 и на вход преобразователя 11 через фронтовой контакт2.4 и элемент 19 И подается аналоговый сигнал с выхода выходного преобразователя 16, в то время как на ведомом электровозе на вход преобразователя 11 подается сигнал через тьшовой контакт 2.4 от датчика 9 тока.

Устройство испытано во взаимодействии с электровозами переменного тока с плавным бесконтактным регулированием тяговой и тормозной силы. Испытаниями подтверждена возможность четкого управления двумя электровозами из одной кабины машиниста в режмах тяги и электрического торможения При этом обеспечено оперативное формирование сцепов электровозов за 2-3 мин.

Формула изобретения

Устройство для управления локомотивами по системе многих единиц, содержащее командоаппарат, соединенный выходами с одним из входов блока коммутации и входом задатчика режимов управления, выходы которого подключены к входам блока автоматического регулирования скорости электродвигателей и к одному и другому выходам блока комм тации, к третьему выходу которого подключен блок сигнализации блок кодирования с демультиплексором и входными ключевыми элементами, подключенными выходами к одной из линий связи, блок декодирования, вход которого подключен к другой линии связи, блок сравнения и датчик тока, отличающееся тем-, что, с целью повьш1ения надежности и оперативности формирования сцепов, оно снабжено аналого-цифровым преобразователем, регистром, ключевыми элементами, выходными преобразователями

7

элементами И, и элементами ИЛИ, входы одного из которых подключены к в ходам первого, второго и третьего элементов И, соединенных одними из входов с выходами блока декодирования, а выход - к одному из входов блока сравнения, другой вход которого и входы блока кодирования подключены к выходу регистра, соединенного входом с выходом аналого-цифрового преобразователя, входы которого соединены с выходом другого элемента ИЛИ и с выходами .ключевых элементов, соединенных одними из входов с выходами задатчика режимов управления и четвертым выходом блока коммутации, другой вход которого подклю

8

чен к датчику тока, а третий, четвертый, пятый н шестой входы - к выходам выходных преобразователей, входы которых подключены к выходам четвёртого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и девятого элементов И, при этом одни из входов пятого, мого и девятого элементов И подключены к одному из выходов блока сравнения, одни из входов четвертого, шестого и восьмого элементов И - к другому выходу блока сравнения, а другие входы всех элементов И, другие входы ключевых элементов и входы другого элемента ИЛИ подключены к другим выходам блока кодирования.

I --j--Y -YT I I I I I I П

ff

f ./

I-I

t rn

36

ГЭ

Изобретение относится к области транспорта, в частности к устройствам для управления локомотивами по системе многих единиц, и обеспечивает повышение надежности и оперативности формирования сцепов. Устройство содержит командоаппарат 1, блок 2 коммутации, выполненный на реле с контактами 2.1-2.4, зада тчик 3 режи§ (Л фигЛ

39

фиг.5

Составитель Н. Лысяков Редактор Н. Киштулинец Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Бескид

Заказ 2920/22Тираж 598Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4