CS253867B1

CS253867B1 - Traction vehicle input device

Info

Publication number: CS253867B1
Application number: CS777885A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Skala; Frantisek Raba
Original assignee: Vaclav Skala; Frantisek Raba
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1985-10-31
Publication date: 1987-12-17

Abstract

Řešení se týká zařízení pro zadávání tažné síly trakčních vozidel s blokem řízení tažné síly a blokem automatického řízení tažné síly. Podstata řešení spočívá v tom, že výstup bloku ručního řízení tažné síly je připojen na první vstup prvního komparátoru a současně na druhý vstup logického členu, jehož první vstup je výstupem bloku automatického řízení tažné síly a jehož třetí vstup je spojen se svorkou signálu o způsobu řízení, přičemž jeho výstup je přes blok omezení strmosti nárůstu tažné síly připojen jednak na prvý vstup ochranného spínače a jednak na druhý vstup řídicí logiky. První vstup řídicí logiky je připojen na svorku vstupu externího signálu. První výstup řídicí logiky je spojen se čtvrtým vstupem logického členu. Druhý výstup řídicí logiky je připojen na osmý vstup kontrolní logiky, jejíž první vstup je přes třetí komparátor připojen na výstup derivačního členu, který je současně přes čtvrtý komparátor připojen na druhý vstup kontrolní logiky. Třetí vstup kontrolní logiky je připojen na výstup druhého komparátoru, jehož prvý vstup je připojen jednak na výstup bloku omezení strmosti nárůstu tažné síly a současně na vstup derivačního členu a druhý vstup prvního komparátoru# jehož výstup je připojen na šestý vstup kontrolní logiky. Čtvrtý vstup kontrolní logiky je spojen se svorkou požadovaného poklesu tažné síly a pátý vstup kontrolní logiky je spojen se svorkou požadovaného nárůstu tažné síly. Sedmý vstup kontrolní logiky je spojen se svorkou signálu o způsobu řízení. Výstup kontrolní logiky je přes filtr a paměčový člen připojen jednak na indikační obvod a jednak na druhý vstup ochranného spínače, jehož výstup je spojen se svorkou výstupu zařízení. Druhý vstup druhého komparátoru je spojen s výstupem bloku automatického řízení tažné síly.The solution relates to a device for inputting tractive force of traction vehicles with a tractive force control block and an automatic tractive force control block. The essence of the solution lies in the fact that the output of the manual tractive force control block is connected to the first input of the first comparator and simultaneously to the second input of a logic element, the first input of which is the output of the automatic tractive force control block and the third input of which is connected to the control mode signal terminal, while its output is connected via the tractive force increase steepness limitation block to the first input of the protective switch and to the second input of the control logic. The first input of the control logic is connected to the external signal input terminal. The first output of the control logic is connected to the fourth input of the logic element. The second output of the control logic is connected to the eighth input of the control logic, the first input of which is connected via the third comparator to the output of the derivation element, which is simultaneously connected via the fourth comparator to the second input of the control logic. The third input of the control logic is connected to the output of the second comparator, the first input of which is connected to the output of the block limiting the steepness of the increase in traction force and simultaneously to the input of the derivative element and the second input of the first comparator, the output of which is connected to the sixth input of the control logic. The fourth input of the control logic is connected to the terminal of the desired decrease in traction force and the fifth input of the control logic is connected to the terminal of the desired increase in traction force. The seventh input of the control logic is connected to the terminal of the signal about the control method. The output of the control logic is connected via a filter and a memory element to the indication circuit and to the second input of the protective switch, the output of which is connected to the terminal of the device output. The second input of the second comparator is connected to the output of the automatic traction force control block.

Description

Vynález se týká zařízení pro zadávání tažné síly trakčních vozidel zejména elektrických lokomotiv při ručním a automatickém řízení s kontrolní logikou výstupní veličiny.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a device for inputting traction force of traction vehicles, in particular electric locomotives, in manual and automatic control with output logic control logic.

U dosud známého zařízení pro zadávání tažné síly trakčních vozidel, zejména elektrických lokomotiv se používá různých způsobů zapojení řídicích obvodů, které jsou dány jednak druhem trakčního pohonu nebo způsobem ovládáni jeho řídících orgánů. Obvykle se řízení provádí pomocí řídícího kontroléru na stanovišti řidiče přímo na ovládací obvody silových spínacích prvků.In the known device for traction traction of traction vehicles, in particular electric locomotives, various methods of connection of control circuits are used, which are given either by the type of traction drive or by the way of controlling its control elements. Usually the control is performed by means of a control controller at the driver's station directly to the control circuits of the power switching elements.

U bezkontaktní regulace trakčních vozidel se vyžaduje zcela jiný způsob řízení. Jsou známa zařízeni, která pro řízení užívají centrálních řídících členů, které obsahuji čítač, generátor impulsů a převodník. Tato zařízení využívají aktivních i pasivních elektronických součástek, které v případě jejich poruchy mohou způsobit na výstupu zařízení nežádoucí nárůst tažné síly, což může v provozu vést k nebezpečným situacím a řešení těchto situací je ponecháno obsluze vozidla.For non-contact control of traction vehicles, a completely different way of driving is required. Devices are known which use central control members for control which comprise a counter, a pulse generator and a converter. These devices use both active and passive electronic components, which in the event of their failure can cause an undesirable increase in traction at the output of the device, which can lead to dangerous situations in operation and is left to the vehicle operator to deal with.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro zadávání tažné síly trakčních vozidel s blokem ručního řízení tažné síly a blokem automatického řízení tažné síly.The above-mentioned disadvantages are overcome by a traction vehicle traction vehicle with a manual traction control block and an automatic traction control block.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že výstup bloku ručního řízení tažné síly je připojen na první vstup prvního komparátoru a současně na druhý vstup logického členu, jehož první vstup je výstupem bloku automatického řízení tažné sily a jehož třetí vstup je spojen se svor kou signálu o způsobu řízení, přičemž jeho výstup je přes blok omezeni strmosti nárůstu tažné síly připojen jednak na první vstup ochranného spínače a jednak na druhý vstup řídící logiky.SUMMARY OF THE INVENTION The output of the manual traction control block is connected to the first input of the first comparator and simultaneously to the second input of a logic element, the first input of which is the output of the automatic traction control block and whose third input is connected to the method signal terminal. Its output is connected to the first input of the protective switch and to the second input of the control logic via the steepness limitation block.

První vstup řídící logiky je připojen na svorku vstupu externího signálu. První výstup řídící logiky je spojen se čtvrtým vstupem logického členu. Druhý výstup řídicí logiky je připojen na osmý vstup kontrolní logiky, jejíž první vstup je přes třetí komparátor připojen na výstup derivačního členu, který je současně přes čtvrtý komparátor připojen na druhý vstup kontrolní logiky. Třetí vstup kontrolní logiky je připojen na výstup druhého komparátoru, jehož první vstup je připojen jednak na výstup bloku omezení strmosti nárůstu tažné síly a současně na vstup derivačního členu a druhý vstup prvního komparátoru, jehož výstup je připojen na šestý vstup kontrolní logiky. Čtvrtý vstup kontrolní logiky je spojen se svorkou požadovaného poklesu tažné síly a pátý vstup kontrolní logiky je spojen se svorkou požadovaného nárůstu tažné sily. Sedmý vstup kontrolní logiky je spojen se svorkou signálu o způsobu řízeni. Výstup kontrolní logiky je přes filtr a pamětový člen připojen jednak na indikační obvod a jednak na druhý vstup ochranného spínače, jehož výstup je spojen se svorkou,výstupu zařízení. Druhý vstup druhého komparátoru je spojen s výstupem bloku automatického řízení tažné síly.The first control logic input is connected to the external signal input terminal. The first output of the control logic is associated with the fourth input of the logic element. The second output of the control logic is connected to the eighth input of the control logic, the first input of which is connected via a third comparator to the output of a differentiator, which is simultaneously connected to the second input of the control logic via a fourth comparator. The third input of the control logic is connected to the output of the second comparator, the first input of which is connected both to the output of the traction force steepness block and simultaneously to the derivative member input and the second input of the first comparator whose output is connected to the sixth input of the logic. The fourth control logic input is coupled to the desired traction force drop terminal and the fifth control logic input is coupled to the desired traction force increase terminal. The seventh input of the control logic is connected to the control signal terminal. The output of the control logic is connected via a filter and a memory element to both the indication circuit and the second input of the protective switch, the output of which is connected to the terminal of the device output. The second input of the second comparator is coupled to the output of the automatic traction control block.

Zařízení, jehož předností je skutečnost, že jednoduchými elektrickými obvody při případné poruše v obvodech zadávání tažné síly toto zařízení automaticky odpíná. Zjednodušuje činnost řidiče vozidla a značně zvyšuje bezpečnost provozu. Tímto zařízením se řeší i ty nebezpečné situace, které se mohou vyskytnout při pomalých rychlostech vozidla náhlým nárůstem tažné síly, které je způsobeno poruchou v zařízení. Vynález umožňuje bezpečné řízení různých druhů a systémů trakčních vozidel, zejména vozidel s polovodičovými měniči.A device whose advantage is the fact that simple electrical circuits automatically disconnects the device in case of failure in the traction control circuits. It simplifies the operation of the vehicle driver and greatly increases the safety of operation. This device also solves those dangerous situations that may occur at slow vehicle speeds by a sudden increase in traction due to a failure in the device. The invention makes it possible to safely control various types and systems of traction vehicles, in particular vehicles with semiconductor converters.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad blokového schématu zařízení pro zadávání tažné síly trakčních vozidel podle vynálezu.The accompanying drawing shows an example of a block diagram of a traction vehicle input device according to the invention.

Zařízení sestává z bloku 1 ručního řízeni tažné síly, který je připojen přes logický člen 2 s prvním vstupem 201, druhým vstupem 202, třetím vstupem 203 a čtvrtým vstupem 204 na blok 3. omezení strmosti nárůstu tažné síly. Blok 2 ručního řízení tažné síly je realizován například generátor impulsů, čítačem a digitálně analogovým převodníkem, logický člen 2_ jako bezkontaktní spínač, a blok 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly operačním zesilovačem.The device consists of a manual traction control block 1 which is connected via a logic member 2 with a first input 201, a second input 202, a third input 203 and a fourth input 204 to a block 3 to reduce the steepness of the traction increase. The manual traction control block 2 is implemented, for example, by a pulse generator, a counter and a digital-to-analog converter, a logic element 2 as a contactless switch, and a block 2 to limit the steepness of the traction increase by an operational amplifier.

Ochranný spínač 4 s prvním vstupem 401 a druhým vstupem 402 připojený na výstup bloku 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly je připojen přes pamětový člen 13 a filtr 12 na výstup kontrolní logiky 11. Kontrolní logika 11 je opatřena prvním vstupem 1101 druhým vstupem 1102, třetím vstupem 1103 čtvrtým vstupem 1104 pátým vstupem 1105, šestým vstupem 1106 sedmým vstupem 1107 a osmým vstupem 1108. Paměťový člen 13 i kontrolní logika 11 je realizována pomocí číslicových obvodů. Indikační obvod 14 je realizován například světelnou signalizací. První komparátor 5 s prvním vstupem 501 a druhým vstupem 502 je připojen na výstup bloku ručního řízení tažné síly a výstup bloku 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly.A protective switch 4 with a first input 401 and a second input 402 connected to the output of the traction force steepness block 2 is connected via a memory member 13 and a filter 12 to the output of the control logic 11. The control logic 11 is provided with the first input 1101 with the second input 1102, the third input 1103 through the fourth input 1104 through the fifth input 1105, the sixth input 1106 through the seventh input 1107 and the eighth input 1108. The memory member 13 and the control logic 11 are implemented by means of digital circuits. The display circuit 14 is realized, for example, by light signaling. The first comparator 5 with the first input 501 and the second input 502 is connected to the output of the manual traction control block and the output of the traction force steepness limitation block 2.

Řídící logika 6 s prvním vstupem 601, druhým vstupem 602, prvním výstupem 603 a druhým výstupem 604, je realizována rovněž číslicovými obvody. Výstup derivačního členu 7_ je realizo ván operačním zesilovačem a je přes třetí komparátor 2 ^a čtvrtý komparátor 10 připojen ke kontrolní logice 21· Druhý komparátor 2 ^s prvním vstupem 801 a druhým vstupem 802 je připojen k výstupu bloku automatického řízení tažné síly 15, který může být realizován například jako regulátor rychlosti.The control logic 6 with the first input 601, the second input 602, the first output 603, and the second output 604 is also implemented by digital circuits. The output of the derivative member 7 is realized by an operational amplifier and is connected to the control logic 21 via the third comparator 2 ^{and the} fourth comparator 10. The second comparator 2 ^{with the} first input 801 and the second input 802 is connected to the output of the automatic traction control block 15. implemented as a speed regulator, for example.

A je svorka vstupu požadovaného nárůstu tažné síly, B je svorka vstupu požadovaného poklesu tažné síly, C je svorka vstupu signálu o způsobu řízení - ručně - automaticky. D je svorka vstupu externího signálu z obvodů lokomotivy a E je svorka výstupu zařízení.A is the input terminal of the desired pull force increase, B is the input terminal of the desired pull force decrease, C is the terminal of the control mode signal input - manually - automatically. D is the external signal input terminal of the locomotive's circuits and E is the device output terminal.

Zařízení ve své podstatě plní dvě základní funkce. Jedn ik zpracovává signály z řídicího kontroléru připojeného na svorku A požadovaného nárůstu tažné síly a na svorku B vstupu požadovaného poklesu tažné síly. Dále zpracovává signál z bloku 15 automatického řízení tažné síly. Signály řídicího kontroléru trakčního vozidla vstupují do bloku 2 ručního řízení tažné síly, kde se vytváří analogový signál o požadované hodnotě tažné síly. Tento signál je dále zpracován v logickém členu 2, do kterého vstupuje též signál z bloku 15 automatického řízení tažné síly. Logický člen 2 na základě signálu přivedeného na svorku C vstupu signálu o způsobu řízení vybírá jeden ze signálů na prvním a druhém vstupu 20.1' 202 podle požadavku na způsob řízení ručně - automaticky.The device essentially fulfills two basic functions. The unit processes signals from the control controller connected to terminal A of the desired pull force increase and to terminal B of the desired pull force decrease input. It further processes the signal from the automatic traction control block 15. The traction vehicle control controller signals enter Manual Traction Force Control Block 2, where an analogue traction signal value is generated. This signal is further processed in the logic element 2, to which the signal from the automatic traction control unit 15 also enters. The logic element 2 selects one of the signals at the first and second inputs 20.1 '202 manually - automatically, based on the signal applied to the control input signal terminal C.

Blok omezení strmosti nárůstu tažné síly 2 omezuje strmost nárůstu tažné síly na konstantní nastavenou hodnotu. Řídící logika 2 ^na základě informace na svorce D vstupu externího signálu, která nese informaci o stavu silových obvodů vozidla a velikosti požadované tažné síly na výstupu bloku omezení strmosti nárůstu tažné síly 2» ovládá průchod signálu logickým členem 2· Blok 2 ručního řízení tažné síly, logický člen 2 a blok 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly převádějí ruční nebo automatické zadání tažné síly na analogový signál.The traction increase steepness block 2 limits the traction increase steepness to a constant set value. The control logic 2, ^based on the information at the external signal input terminal D, which carries information about the state of the vehicle's power circuits and the magnitude of the required traction at the output of the traction force steepness reduction block 2 the logic element 2 and the traction force steepness limiter block 2 convert the manual or automatic traction force input into an analog signal.

Při ručním řízení je výstupní analogový signál úměrný požadavku tažné síly ovládán tak, že při přítomnosti logického signálu na svorce 2 vstupu požadovaného nárůstu tažné síly výstupní analogová hodnota z bloku 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly 2 narůstá s danou strmostí a při přítomnosti logického sidnálu na svorce S vstupu požadovaného poklesu tažné síly klesá s danou strmostí. Není-li přítomen žádný z obou signálů, je výstupní analogová hodnota konstantní. Při automatickém řízení je analogová hodnota požadované tažné síly z bloku 15 auto matického řízení tažné síly upravována v bloku 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly.In manual control, the output analog signal proportional to the traction requirement is controlled such that when a logic signal is present at terminal 2 of the desired traction force input, the analog output value from block 2 of the traction force steepness increase 2 increases with the given steepness and With the input of the desired decrease in traction force decreases with a given steepness. If neither of the two signals is present, the analog output value is constant. In automatic control, the analogue value of the desired tractive force from the automatic tractive force control block 15 is adjusted in block 2 of the traction force steepness limitation.

V případě poruchy bloku 2 ručního řízení tažné síly 2» nebo bloku 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly by mohlo dojít k nežádoucímu nárůstu analogové hodnoty na svorce E výstupu zařízení, aniž by byly přítomny signály na svorkách A, B, případně při automatickém řízení bez požadavku na výstupu bloku 15 automatického řízení tažné síly. To by mělo za následek nežádoucí nárůst tažné síly vozidla. Pro vyloučení nežádoucího nárůstu tažné síly vozidla jsou obvody zařízení, které vytvářejí převod ručního, nebo automatického řízení na odpovídající signál kontrolovány kontrolní logikou 11♦In the event of manual traction control block 2 »or traction force steepness block 2 malfunction, the analogue value at terminal E of the device output could be undesirably increased without signals at terminals A, B, or automatic control without a requirement at the output of block 15 of automatic traction control. This would result in an undesirable increase in the traction force of the vehicle. In order to avoid an undesirable increase in the traction force of the vehicle, the circuits of the devices that produce the conversion of manual or automatic steering to the corresponding signal are controlled by the control logic 11 ♦

Kontrolní logika 11 zpracovává logické signály charakterizující nárůst nebo pokles tažné síly na výstupu bloku 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly, které jsou výstupy ze třetího komparátoru 2 ^a čtvrtého komparátoru 10, které vyhodnocují smysl derivace signálu o velikosti analogové hodnoty požadované tažné síly, získané v derivačním členu T_. V kontrolní logice 33 jsou výstupy z třetího a čtvrtého komparátoru 9., 10 srovnávány se signály na svorkách A, B.The control logic 11 processes the logic signals characterizing the increase or decrease in traction at the output of block 2 to reduce the traction increase of the traction force, which are outputs from the third comparator 2 ^and fourth comparator 10 that evaluate the sense of the signal member T_. In the control logic 33, the outputs from the third and fourth comparators 9, 10 are compared with the signals at terminals A, B.

V případě nesouhlasu těchto informací vzniká na výstupu kontrolní logiky 11 signál, který po filtraci ve filtru 12, přes pamětový člen 13 ovládá ochranný spínač 4, který v takovémto případě odpojuje svorku E výstupu zařízeni od bloku 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly.In the event of disagreement with this information, the control logic 11 outputs a signal which, after filtering in the filter 12, controls the protection switch 4 through the memory member 13, which in this case disconnects the device output terminal E from the traction increase steepness block 2.

Tento stav je zároveň indikován indikačním obvodem 14. Výstupní signál z druhého výstupu 604 řídicí logiky 2 nese informaci o nulové hodnotě požadované tažné sily a blokuje v tomto případě funkci kontrolní logiky 33. Dále kontrolní logika 11 zpracovává signál z prvého komparátoru 2, který porovnává analogovou hodnotu požadované tažné sily s výstupem bloku 2 ručního řízení tažné síly. V případě nesouhlasu těchto signálů generuje ve svém výstupu signál, který stejným způsobem odpíná svorku E výstupu zařízení.This state is also indicated by the indication circuit 14. The output signal from the second output 604 of the control logic 2 carries zero tensile force information and in this case blocks the function of the control logic 33. Further, the control logic 11 processes the signal from the first comparator 2 comparing the analog the value of the required tractive force with the output of the manual traction control block 2. In case of disagreement of these signals, it generates a signal in its output which in the same way disconnects the terminal E of the device output.

V případě automatického řízení kontrolní logika 11 zpracovává výstupní signál z druhého komparátoru který porovnává požadovanou hodnotu tažné síly na výstupu bloku 2 omezení strmosti nárůstu tažné síly s výstupem bloku 15 automatického řízení tažné síly. V případě nesouhlasu reaguje kontrolní logika 11 již popsaným způsobem. Pamětový člen 13 způsobí trvalé zapůsobení ochranného spínače 4_ i v případě, že jde o poruchu přechodného charakteru.In the case of automatic control, the control logic 11 processes the output signal from the second comparator which compares the desired value of the tractive force at the output of the traction force steepness reduction block 2 with the output of the automatic traction control block 15. In case of disagreement, the control logic 11 reacts as described above. The memory member 13 will cause the protective switch 4 to operate permanently even in the event of a transient failure.

Zařízení pro zadávání tažné síly trakčních vozidel podle vynálezu je vhodné pro bezpečné řízení hlavně elektrických lokomotiv s bezkontaktním řízením, to je lokomotiv využívajících v trakčním pohonu tyristorových měničů.The traction vehicle traction vehicle according to the invention is suitable for the safe control of mainly electric locomotives with contactless control, i.e. locomotives using thyristor converters in the traction drive.

Claims

A traction vehicle input device with a manual traction control block and an automatic traction control block characterized in that the output of the manual traction control block (1) is connected to the first input (501) of the first comparator lo) and simultaneously to the second input ( 202) of a logic element (2), the first input (201) of which is the output of the automatic traction control block (15) and whose third input (203) is connected to the control mode signal terminal (C1), 3) limiting the steepness of the traction increase connected to both the first input (401) of the protective switch (4) and the second input (602) of the control logic (6), the first input (601) of which is connected to the external signal input terminal (D) and having a first output (603) connected to a fourth input (204) of the logic member (2), the second output of which is connected to an eighth input (1108) of the control logic (11), the first of which step (1101) is connected via a third comparator (9) to an output of a derivative member (7) which is simultaneously connected via a fourth comparator (10) to a second input (1102) of the control logic (11) and that its third input ) is connected to the output of the second comparator (8), the first input (801) of which is connected to the output of the tensile force steepness limiting block (9) and to the derivative member (7) and the second input (502) of the first comparator. 5) whose output is connected to the sixth input (1106) of the control logic (11), the fourth input (1104) is coupled to the desired pull force drop terminal (B) and the fifth input (1105) is coupled to the desired (A) terminal and a seventh input (1107) is coupled to a control mode signal terminal (C) and connected via a filter (12) and a memory member (13) to an indicator circuit (14) and a second input ( 402) protective switch (4 ), the output of which is connected to the output terminal (E) of the device, the second input (802) of the second comparator (8) being connected to the output of the automatic traction control block (15).