CS267273B1

CS267273B1 - Anti-skid and anti-skid wiring with control system for traction vehiclesWire protection and anti-skid protection with traction control system

Info

Publication number: CS267273B1
Application number: CS8710141A
Authority: CS
Inventors: Pavel Kouba; Frantisek Ing Raba; Vaclav Ing Skala
Original assignee: Pavel Kouba; Raba Frantisek; Skala Vaclav
Priority date: 1987-12-30
Filing date: 1987-12-30
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS1014187A1

Abstract

Zapojení řeší možnost realizace protismykové a protiskluzová ochrany hlavně na elektrických lokomotivách s třemi nebo více hnanými a brzděnými nápravami. Přednosti tohoto zapojení 1¾ vlastní kontrolní systém, který umožňuje prověření vlastní funkce jednoduchými interními elektronickými obvody, realizované pomooí impulsního generátoru, děliče frekvenoe, čítače, startovacího obvodu a modulátoru. Zapojením je dosaženo nejen potřebné funkce ochrany vozidla pri skluzu a smyku jednotlivých náprav, ale pomocí tohoto zapojení je možno prověřit správnou funkci nejen vlastní ochrany ale i čidel a akčních členil, a to i při stojícím trakčním vozidle .The connection solves the possibility of implementing anti-skid and anti-slip protection mainly on electric locomotives with three or more driven and braked axles. The advantages of this connection 1¾ own control system, which allows checking its own function with simple internal electronic circuits, implemented using a pulse generator, frequency divider, counter, starting circuit and modulator. The connection achieves not only the necessary function of vehicle protection in case of slippage and skidding of individual axles, but with this connection it is possible to check the correct function not only of the own protection but also of sensors and actuators, even when the traction vehicle is stationary.

Description

Vynález se týká zapojení protismykové a protiskluzové ochrany pra trakční vozidla, s kontrolním systémem vlastní funkce pomocí simulace smyku nebo skluzu v jeho interních obvodech.The invention relates to the connection of anti-skid and anti-slip protection of a practical vehicle, with a control system of its own function by means of simulation of shear or slip in its internal circuits.

Dosud jsou užívána zapojení protiskluzové a protismykevé ochrany, která slouží bu3 pouze pro vyhodnocování smyku, neb© pouze pro vyhodnocování skluzu. Jsou známá zařízení, která vyhodnocují skluz i smyk např. trakčního vozidla, ale nemají kontrolní systém pro zjištění správné funkce při stojícím . trakčním vozidle. Jiná zařízení neprověřují při kontrole celé protismykové a protiskluzové zařízení,včetně čidel otáček náprav, akčních členů \«pod. Další zařízení používají složitých mikreproceBerových systémů pre funkci a kontrolu, což je např. u trakčních vozidel, kde se vyžaduje spolehlivá funkce při extrémně náročných podmínkách, značně nákladné a pro provoz prakticky nepoužitelné.Until now, anti-slip and anti-slip protection connections are used, which serve either only for the evaluation of shear, or © only for the evaluation of slip. Devices are known which evaluate the slip and skid of, for example, a traction vehicle, but do not have a control system to determine the correct function when stationary. traction vehicle. Other devices do not inspect the entire anti-skid and anti-slip devices, including axle speed sensors, actuators, under inspection. Other devices use complex microprocessor systems for function and control, which is, for example, in traction vehicles, where reliable operation is required in extremely demanding conditions, very expensive and practically unusable for operation.

267 273267 273

Uvedené nevýhody odstraňuje zapojení protismykové a pr·tlekluzové ochrany a kontrolním systémem pro trakční vozidla, jehož podstata spočívá v tom, že výstup impulsního generátoru je připojen jednak na vstup děliče frekvence, jednak na první vstup bloku simulace skluzu a smyku, jehož druhý vstup je připojen na výstup čítače, jehež první vstup je připojen na výstup děliče frekvence a jehož druhý vstup je připojen na výstup startovacího obvodu, jehož první vstup je připojen ke svorce startu kontroly a jehož druhý vstup je připojen na druhý výstup bloku simulace skluzu a smyku, jehož první výstup je připojen na druhý vstup modulátoru. První vstup modulátoru je připojen na druhý výstup zdroje, jehož první výstup je připojen jednak k prvnímu vstupu prvního snímače otáček a jednak k prvnímu vstupu druhého snímače otáček, jehož druhý vstup je připojen na druhý výstup modulátoru, jehož první výstup je připojen na druhý vstup prvního snímače otáček, jehož výstup je připojen jednak na třetí vstup bloku výběru otáček a jednak na čtvrtý vstup vstup bloku vyhodnocení smyku, jehož třetí vstup je připojen jednak na výstup druhého snímače otáček a jednak na druhý vstup bloku výběru otáček, jehož první vstup je připojen jednak na výstup třetího snímače otáček a jednak na druhý vstup blo|ku vyhodnocení smyku, jehož první vstup je spojen jednak s druhým výstupem bloku výběru otáček a jednak s druhým vstupem bloku vyhodnocení skluzu, jehož první vstup je připojen na první výstup bloku výběru otáček. První výstup zdroje je připojen na první vstup třetího snímače otáček, jehož druhý vstup je připojen na třetí výstup modulátoru. Pátý vstup bloku vyhodnocení smyku je přes invertor připojen jednak na třetí vstup bloku vyhodnocení skluzu a jednak na třetí vstup bloku simulace skluzu a smyku. Svorka signálu brzdového režimu je připojena na třetí vstup bloku vyhodnocení skluzu, jehož výstup je připojen na indikační člen.These disadvantages are eliminated by the connection of anti-slip and anti-slip protection and control system for traction vehicles, the essence of which lies in the fact that the pulse generator output is connected to the frequency divider input and to the first input of the slip and shear simulation block. to the output of a counter whose first input is connected to the output of a frequency divider and whose second input is connected to the output of a starting circuit, the first input of which is connected to the control start terminal and whose second input is connected to the second output of a slip and shear simulation block. the output is connected to the second input of the modulator. The first input of the modulator is connected to the second output of the source, the first output of which is connected to the first input of the first speed sensor and to the first input of the second speed sensor, the second input of which is connected to the second output of the modulator. a speed sensor whose output is connected to the third input of the speed selection block and to the fourth input of the shear evaluation block, the third input of which is connected to the output of the second speed sensor and to the second input of the speed selection block whose first input is connected to the output of the third speed sensor and to the second input of the shear evaluation block, the first input of which is connected to the second output of the speed selection block and to the second input of the slip evaluation block, the first input of which is connected to the first output of the speed selection block. The first output of the source is connected to the first input of the third speed sensor, the second input of which is connected to the third output of the modulator. The fifth input of the shear evaluation block is connected via an inverter to both the third input of the slip evaluation block and to the third input of the slip and shear simulation block. The brake mode signal terminal is connected to the third input of the slip evaluation block, the output of which is connected to the indicator element.

Zapojení podle vynálezu odstraňuje dosavadní nevýhody a jeho hlavní předností je, že umožňuje prověřit celé zapojení protismykové a proti skluzové ochrany, včetně čidel a akčníchThe circuit according to the invention eliminates the existing disadvantages and its main advantage is that it makes it possible to check the entire circuit of anti-slip and anti-slip protection, including sensors and actuators.

267 273 členů 1 při stojícím trakčním vozidle, aniž by byl· nutno mechanickým pohybem simulovat otáčevf jeho jednotlivých . náprav. Kontrola správná funkce celého zapojení je prováděna pouze jeho vnitřnímlelektronickými obvody, které js|u jednoduché a spolehlivé.267 273 members 1 with the traction vehicle stationary, without the need to simulate the rotation of its individual by mechanical movement. axles. Checking the correct function of the entire circuit is performed only by its internal electronic circuits, which are simple and reliable.

Příklad praktického provedení podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, kde je znázorněno blokové uspořádání. Zapojení podle vynálezu sestává z impulsního generátoru 1, děliče 2 frekvence a čítače J s prvním a drahým vstupem jCl, JC2, Impulsní generátor 1 je realizován např. jako multivibrátor s operačním zesilovačem adělič 2 frekvence pomocí číslicových integrovaných obvodů, z nichž je realizován i startovací obvod 4 3 prvním a druhým vstupem 401 , 40^ a blok 5, simulace skluzu a smyku s prvním, druhým, třetím vstupem 501, 502, 503 a prvním a drahým výstupem 504, 505. Dále sestává z modulátoru 6 s prvním s druhým vstupem 601, 602 a prvním, druhým, třetím výstupem 603 , 604, 605, realizovaným např. polovodičovými tranzistorovými spínači, zdroje 7 e prvním a druhým výstupem 701, 702 . S nápravami trakčního vozidlo jsou spojeny první snímač 8 otáček opatřený prvním a druhým vstupem 801, 802, druhý snímač^otáček s prvním a druhým vstupem 901, 902 a třetí snímač 10 otáček s prvním a druhým vstupem 1001, 1002. Blok 11 výběru otáček s prvním, druhým, třetím vstupem 1^1103 a prvním, druhým výstupem 1104« 1105 lze realizovat pomocí operačních zesilovačů, tak jako blok 13 vyhodnocení skluzu s prvním, druhým, třetím vstupem 1301> 1302 1303 a blok 14 vyhodnocení smyku s prvním, druhým, třetím , čtvrtým, pátým vstupem 1401, 1402, 1403, 1404, 1405 a s prvním,druhým třetím výstupem 1406, 1407, 1408. Zapojení dále sestává z invertoru 12, indikačního členu ^realizovaným např. pomocí transistorového spínače a svítivé diody. Dále pak zařízení sestává z akčního členu 16 protiskluzu, kterým může být např. elektromagnetické relé, z prvního, druhého, třetího akčního členu 17, 18, 19 proti swyku, kterými bývají pneumatické ventily. Zapojení je opatř<^ bo dvěma svorkami, svorkou A startu kontroly a svorkou B signálu I brzdového režimu.An example of a practical embodiment of the invention is shown in the accompanying drawing, in which a block arrangement is shown. The circuit according to the invention consists of a pulse generator 1, a frequency divider 2 and a counter J with a first and expensive input jCl, JC2. The pulse generator 1 is realized e.g. circuit 43 with first and second inputs 401, 40 'and block 5, slip and shear simulation with first, second, third inputs 501, 502, 503 and first and expensive outputs 504, 505. It further consists of modulator 6 with first and second inputs 601, 602 and a first, second, third output 603, 604, 605, realized for example by semiconductor transistor switches, sources 7 and a first and second output 701, 702. The first speed sensor 8 provided with the first and second inputs 801, 802, the second speed sensor with the first and second inputs 901, 902 and the third speed sensor 10 with the first and second inputs 1001, 1002 are connected to the axles of the traction vehicle. the first, second, third inputs 1103 and the first, second outputs 1104 1105 can be implemented by operational amplifiers, as can the slip evaluation block 13 with the first, second, third inputs 1301> 1302 1303 and the shear evaluation block 14 with the first, second, a third, fourth, fifth input 1401, 1402, 1403, 1404, 1405 and a first, second third output 1406, 1407, 1408. The circuit further consists of an inverter 12, an indicator element realized, for example, by means of a transistor switch and a light emitting diode. Furthermore, the device consists of an anti-slip actuator 16, which can be, for example, an electromagnetic relay, of a first, second, third anti-slip actuator 17, 18, 19, which are usually pneumatic valves. The connection is provided with two terminals, a control start terminal A and a brake mode signal terminal B.

Zppo-jení podle vynálezu pracuje tak, že impulsní signály S prvního, drahého, třetího snímače 8, 9, 10 otáček, nebo i zThe connection according to the invention operates in such a way that the pulse signals S of the first, expensive, third speed sensor 8, 9, 10, or even from

267 273 více snímačů, padle počtu náprav trakčního vozidla, jsou přivedeny do bloku 14 vyhodnocení smyku, kde jsou porovnávány a úrovní maximálních • téček, přivedenou na jeho první vstup 1401.267 273 more sensors, according to the number of axles of the traction vehicle, are fed to the skid evaluation block 14, where they are compared with the level of the maximum points fed to its first input 1401.

V případě, že odchylka některého z výstupních signálů snímačů otáček s porovnávanou úrovní maximálních otáček překročí povolenou hodnotu, blok 14 vyhodnocení amyku zapůsobí svým příslušným výstupem na jeden z akčních členů' 17, 18, 19, protismyku. Signály z prvního, druhého, třetího snímače 8,9.,10 otáček jsou dále zpracovávány v bloku 11 výběru .otáček,kde je vyhodnocována minimální a maximální hodnota snímaných otáček, např. některé z náprav elektrické lokomotivy. Blok 13 vyhodnocení skluzu při v^tší diferenci mezi maximálními a minimálními otáčkami, než je povolená hodnota této diference, působí svým výstupem na akční člen 16 protiskluzu, který snižuje tažnou sílu trakčního vozidla. Zapůsobení bloku 13 vyhodnocení skluzu je indikováno indikačním členem 15,. Při brzdovém režimu je funkce bloku 13 vyhodnocení skluzu blokována signálem ze svorky B signálu brzdového režimu. Při jízdním režimu trakčního vozidla je přes invertor 12 blokovánu funkce bloku 14 vyhodnocení smyku. Kontrolní systém vlastní funkce protismykové a protiskluzové ochrany pracuje tak, že povelem na svorce A startu kontroly je uveden do činnosti startovací obvod £, který svým výstupem odblokuje čítač J. Tento Čítá impulsy z impulsního generátoru 1 vydělené děličem £ frekvence. Frekvence impulsního generátoru 1 odpovídá hodnotě minimální diference, která je vyhodnocována v bloku 13 vyhodnocení skluzu a bloku 14 vyhodnocení smykiy tato frek-, vence je zpracovávána v bloku 5. simulace skluzu o smyku spolu s informací e stavu čítače _3· základě této informace blok 2 simulace skluzu a smyku řídí modulátor 6 tak, že na jeho výstupech se postupně, vytváří vhodná kombinace impulsních průběhů napětí,které napájí první, druhý, třetí snímač 8,9,10 otáček. Energii pro toto napájení dodává zdroj 7. P· naplnění čítače 2» tj. ' P· proběhnutí celého kontrolního cyklu, je uveden startovací obvod 4, prostřednictvím svého druhého vstupu 402 ,do pí’vodního stavu. V tomto klidovém stavu jsou na všech výstupech modulátoru 6 stejnosměraa' napětí, sloužící k napájení snímačů 8, £ , 10. otáček.In case the deviation of one of the output signals of the speed sensors with the compared level of the maximum speed exceeds the allowed value, the block 14 of the amygm evaluation evaluates with its respective output on one of the actuators 17, 18, 19, the anti-skid. The signals from the first, second, third speed sensors 8, 9, 10 are further processed in the speed selection block 11, where the minimum and maximum value of the sensed speed is evaluated, e.g. some of the axles of the electric locomotive. The slip evaluation block 13 has a higher difference between the maximum and minimum speed than the permitted value of this difference, by its output acting on the anti-slip actuator 16, which reduces the traction force of the traction vehicle. The action of the slip evaluation block 13 is indicated by the indicator member 15. In brake mode, the function of the slip evaluation block 13 is blocked by a signal from terminal B of the brake mode signal. In the driving mode of the traction vehicle, the function of the skid evaluation block 14 is blocked via the inverter 12. The control system itself has a function of anti-slip and anti-slip protection so that the command on the control start terminal A activates the starting circuit £, which unlocks the counter J with its output. This counts pulses from the pulse generator 1 divided by the frequency divider. The frequency of the pulse generator 1 corresponds to the value of the minimum difference, which is evaluated in the slip evaluation block 13 and the shear evaluation block 14, this frequency is processed in block 5. the slip slip simulation together with the counter status information the slip and shear simulation controls the modulator 6 so that a suitable combination of pulse voltage waveforms is gradually generated at its outputs, which supplies the first, second, third sensor 8,9,10 revolutions. Power for this supply is supplied by the source 7. When the counter 2 is filled, i.e. after the entire control cycle has taken place, the starting circuit 4 is brought to its initial state by means of its second input 402. In this quiescent state, there are DC voltages at all outputs of the modulator 6, which serve to supply the sensors 8, 6, 10 of speed.

Zapojení podle vynálezu lze s výhodou použít při realizaciThe circuit according to the invention can advantageously be used in the implementation

267 273 protismykových < protiskluzových ochran vícenápravových trakčních vozidel, hlavně elektrických lokomotiv.267 273 anti - skid <anti - slip protections for multi - axle traction vehicles, mainly electric locomotives.

Claims

Connection of anti-skid and anti-slip protection 8 by a control system for traction vehicles having more than two driven or braked axles, each axle being provided with a speed sensor with anti-skid actuators and an overpressure actuator, characterized in that the output of the pulse generator / 1 / is connected on the one hand to the input of the frequency divider / 2 / and on the other hand to the first input / 501 / of the block / 5 / slip and shear simulation, the second input / 502 / of which is connected to the counter output / 5 /, whose first input / 501 / is connected to the output of the frequency divider / 2 / and whose second input / 502 / is connected to the output of the starting circuit / 4 /, whose first input / 401 / is connected to the control start terminal / a / and whose second input / 402 / is connected to the second output / 505 / of the block / 5 / simulation of slip and shear, the first output / 504 / of which is connected to the second input / 602 / of the modulator. / 6 /, wherein the first input / 601 / of the modulator / 6 / is connected to the second output / 702 / of the source / 7 /, whose first output / 701 / is connected on the one hand to the first input / 80 / of the first speed sensor / 8 / and on the other hand to the first input / 901 / of the second sensor / 9 / speed * whose second input / 902 / is connected to the second output / 604 / of the modulator / 6 /, whose first output / 605 / is connected to the second input / 802 / of the first sensor / 8 / speed, the output of which is connected to the third input / 1105 / of the speed selection block / 11 / and to the fourth input / 1404 / of the block / 14 / shear evaluation, whose third input / 1405 / is connected to the output of the second sensor / 9 / speed · and on the one hand to the second input / 1102 / of the block / 11 / of the speed selection block, whose first input / 1101 / is connected on the one hand to the output of the third speed sensor / 10 / and on the other hand to the second input / 1402 / of the block / 14 / shear evaluation , whose first input / 1401 / is connected on the one hand to the second output / 1105 / of the speed selection block / 11 / and on the other hand to the second input / 1502 / of the block / 15 / slip evaluation, whose the first input / 1501 / is connected to the first output / 1104 / of the speed selection block / 11 /, while the first output / 701 / of the source / 7 / is connected to the first input / 1001 / of the third speed sensor / 10 /, the second input / 1002 / is connected to the third output / 605 / of the modulator / 6 /,, and the fifth input / 1405 / of the block./14/ skid evaluation is connected via the inverter / 12 / to the third input / 1305 / of the block / 15 / slip evaluation and on the one hand on the third input / 505 / of the block / 5 / simulation

-? 267 273 slip and shear, wherein the terminal B of the brake mode signal is connected to the third input / 1303 / of the block / 13 /, the slip evaluation, the output of which is connected to the indicator element / 15 /. .