DD201210A1 - Mikrorechnergestuetzte steuerung fuer pruefstaende - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mikrorechnergestuetzte Steuerung eines Pruefstandes, insbesondere eines Pruefstandes fuer Puffer, Federapparate und/oder Mittelpufferkupplungen von Schienenfahrzeugen zur Durchfuehrung von Lebensdaueruntersuchungen, Typenpruefungen und Funktionserprobungen. Aufgabe der Erfindung ist es, die Qualitaet der Versuchsergebnisse in ihrer Aussagekraft zu verbessern, die Leistungsfaehigkeit des Pruefstandes zu erhoehen, Arbeitskraefte zum Betreiben des Pruefstandes einzusparen, die Messwerterfassung und -auswertung zu rationalisieren und die Arbeitsbedingungen sowie die Betriebssicherheit zu verbessern. Das wird dadurch erreicht, dass mit dem Einsatz der mikrorechnergestuetzten Steuerung die manuelle Einstellung der Versuchsparameter entfaellt und eine stochastische Belastungsfolge bei gleichzeitiger Einhaltung eisenbahntypischer Haeufigkeitsverteilungen realisierbar wird. Durch den Mikrorechner wird der Einstellwert fuer jeden Versuch vorgegeben und die Einhaltung des entsprechenden Fuehrungsparameter nach erfolgtem Versuch kontrolliert. Stoereinfluesse werden ausgeregelt. Die Erfindung laesst sich ueberall dort anwenden, wo Pruefstaende und Anlagen zu steuern sind, bei denen ueber die Veraenderung der Einstellwerte beweglicher Anlagenteile auf den Fuehrungsparameter Einfluss genommen wird. Fig 1

Description

Mikroreohnergesttttzte Steuerung für Prttfstände

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine mlkroreohnergestützte Steuerung für Prüfstände, iaabesondere eines Prüfstandаз für puffer, Pedarapparate und/oder Mittelpufferkupplungen von Schienenfahrzeugen zur Durchführung von Iebensdauerunterauohungen, Typenprüfungen und Tunktionserprobungen.

Charakteristik der bekannten technischen böaungen

Bei einem bekannten Prüfstand (UP 82 687) werden die für dan konkreten Verauoh, vorzugebenden Wihrungapaxameter über eine manuell einzustellende Hubhöhenbegrenzung für das System Pendelmasaen/EIefcfcromagnet/hydrattlisolie Arbeitszylinder angostrabt, nobel die eingestellte Hubhähs nach Probeversuohen wiederholt bis zum Erreichen dea Sollwertes von Hand zu korrigieren ist.

3)iese aufwendige Binstellarbeit zwingt im Interesse einer effektiven Arbeitsweise, zur Zusammenfassung aller Versuche mit gleiohem Sollwert des Tührungsparameters innerhalb einer Serie, woduroh eine ѳгпеЪііопв' Abweiohung von der batriebatypisohen Belaatungefolge des Eisenbahnbetriebes eintritt und die Versuohaergebnlsae nur mit Vorbehalt galtige Aussagen darstellen. Im Verauohsbetrieb doroh klijnatisohe und andere Einflüsse auftretende Veränderungen der erreiohten Werte für die Jührungsparameter -sind duroh manuelle Korrektur der KLnstellwerta auszugle lohen.

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Auftretende zeitliche Idiiersnzen beim Xöaen der Pendalmaasan von den Elektromagneten nach deren Abschalten und Gegenpolen sind ein wesentliches Kriterium für die Beurteilung der Gültigkeit das Versuohes, wobei diese Einschätzung gegenwärtig duroh den Bediener des Prüf Standes nach lediglich visueller Beobaohtuivg erfolgt.

Bekannt sind ferner Eukroprozesaor-Regler-Systeme (WP 145 675) in denen in einem primären !Regelungssystem Meßwertgeber und Stellglieder mit einem Regelungsreonner über einen Hegelungsdatenbus verbunden sind und parallel über Anwahlsehaltungen, an ein Zentralsystem angeschlossen aInd.Das Zenfcralsystem wird aus Speichereinheiten, Steuerbus, Aasohluflbus für übergeordnete Automatisierungseinrichtungen, dem Zentralbus und dar Anwahlsohaltung gebildet. Über Einzelverdrahtung ist die Anwahlschaltung des Zentralsyatems alt den Anwahlsohaltungen der Regelungaeinheiten für die technologischen Funkt ions gru-ppe η und dem Bedienpaneel des Regelungskommunikationsaystems verbunden. Dieaea Mikroprozessor-Regler-System ist vorzugsweise in dar Prozeßautomatiaierung großer und mittlerer technologischer Anlagen ainzuaetzen. Der Einsatz zur Steuex-ung von Prüfständen ist wagen der erheblichen Aufwendungen ökonomiaoh nicht vertretbar.

In langjähriger Erprobungspraxis gesammelte Erfahrungen führten zu der Forderung nach Veränderungen in der Versuchstechnologie, insbesondere naoh einer wesentlich besseren Annäherung der Belastungskollektive an betriebstypische Bedingungen der Eisenbahn. Die Realisierbarkeit stochastisch verteilter Belastungen bei gleichzeitiger Berücksichtigung eiaenbahntypisoher Häufigkeitsverteilungen gilt dabei ala grundlegende Voraussetzung· Damit wird eine wesentlich höhere Qualität in dar Auasagekraft der Ver-Suchsergebnisse zur Beurteilung des Versucheobjektes hinsichtlich seiner zu erwartenden Bewährung in der Praxis gefordert.

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Ziel der Erfindung

Der Erfindung liegt die Zielstellung zugrunde, die beschriebenen Mängel und Nachteile zu beseitigen und die geforderte höhere Qualität zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

ErfindungBgemäfl wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die bisherige Versucheteehnplogie durch den Einsatz einer mikrorech— nergestütztea Steuerung derart geändert wird, daß die manuelle Einstellung der Hubhöbenbegrenzung duroh den Einsatz geeigneter Poaitlonsmeldeeinriehtungen ersetzt wird, die über Signalmeldeleitungen mit einem Mikrorechner verbunden sind. Бег Mikrorechner vergleicht die erreiohte Hubhöhe mit der vorgegebenen Sollhubhöhe für jede Fendelmaase gesondert und übergibt bei Erreichen der Übereinstimmung entsprechende Steuerimpulse zur Unterbrechung uesHubvorgangea an die Steuerschaltung, die danach den Tersuch über vorhandene Steuerelemente auslöst. Haoh erfolgtem Versuch prüft der Mikrorechner die Übereinstimmung von Vorgabe- und Istnert des gewählten und gemessenen Führungsparameters und stellt fest₍ ob die Differenz innerhalb der zulässigen Grenzen liegt. Bei Überschreitung festzulegender Grenzwerte erfolgt durch den Mikrorechner eine Veränderung der Sollhubhäha über einen dynamischen Korrekturfaktor. Dieser wird nach Jedem Versuch den veränderten Bedingungen angepaßt.

Ausführungabeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem AusfUnrungsbeiepiel näher erläutert «erden. In der Zeichnung zeigern

?ig. Ii den Prüfstand

Pig. 2i die Sosfrtlonsmeldeainriohtung

!ig. 3 t das BlookBohaltbild des Signalfbiases

30, lig. +ι das Blooksohaltbild der Meßwartsrfasaung

An dem bekannten !rufstand (Flg. 1) «ixd die fositionsmaldeainriohtung 1 parallel zu Je einem hydraulischen Arbeitszylinder' 2 der beiden Pendelmassen 3 montiert.

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Die Poaitionsmeldeeinridrtung 1 (Jig. Z) beateht aus einer lositionlaratenge 4, die mit Bonrungen 5 versahen, duroh eine Weohsellichtsohranka 6 geführt v»ird. Dabei sind dia Bohrungen 5 in Abständen eingetaacni;, ale einen ашШЬагай gleichbleibenden Hubhöhenabstand trots der loeeisförmigen Bewegung йот Penuelmassen 3 sichern,

Daa vom SOtotranaistor 7 4er Weohselliclrtaohranke S abgegebene Ausgangssignal wird (SIg. Э) duroh Schwellwertschalter 8 in O/b-Signale ufcgefоий-ti. Das abgegebene High-Signal steuert die Hilfarelaia 9 an, welche als Schalter für die Steuerspanming 24 Y dienen und damit die 12 V-Impulse dar Weohselllehtachranke 6 aiii den erf orderliohan Eingangspegal von 24 T ftty de« Mifcroreohner 10 heben. Dia TsrsorgmigsBpantiimg 12 V Ge fur die Wechsellichtschranlcen 6 wird getrennt für №äe Pendelmasse 3 übar einen Schließer 11 an die Bnuachalterrelais 12 geführt. Im angezogenen Zustand liegt dia Versorgungsapannuris an, sie wird unterbrochen, sobald vom MlkxorechrLör 10 aaa Hilfarelais 1: bei Erreichen der Sollhubhöhe angesteuert wird oder wenn die Sohließer 11 durch die Eendelmassan 3 betätigt werden, Біѳ Überwaohung der ?ersorguhgSBpann.u.ngen 12 T, 24 \^T und 220 V Vfa und Gi erfolgt durch die HilfsrelaiB 14. Diese liefern gleichzeitig die erforderliche Information an den Mila-oreohner 10. Bei Ausfall einer Spatinungsebsne stoppt der МіЗсгогеаЬяег 10 dan automatischen Yersiiohsablauf unö. Infonnieit den 'Baulener.

Dar Mikrorechner 10 zählt die von den WeoheelliehtschTanken 6 der Pbsltionsmeldeeinriühirungan 1 abgegebenen' Impulse und vergleich* die Summa der Impulse e-ifin&lg mit der als SolllmbhBhe vorgegebenen ImpulsanEahl. Bai erreichter Übereinstimmung «erdeE 4ia Hilfsralais 15 angesteuert, Isabit wirä' der Hubvorgang beendet und die «eitere Ablaufsteuerung an die Automatik zurückgegeben, die äen Versuch auslöst^ nachdem beide Pendelsiassan 3 bei vorangegangener Wahl das entsprechenden Betriebaai't die Sollhubhöhe erreicht haben.

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Der im Versuch erreichte Wert des Klhrungsparameters wird dem Mikrorechner 10, wie in Mg. 4 dargestellt, zugeleitet, nie von Meßwertgebern 16 angebotenen Analogeignale werden über SragerfreauenZmeBVeretarker 17 einem SpitzemrerterfaBsungsgerät IB zugeführt. Ein A/D-Umwandler 19 mit internem TTanalumsohalter formt die gespeicherten analogen Spitzenwerte in digitale Grüßen um und bietet diese dem Mikrorechner 10 zum Vergleich mit dem Vorgabewert an.· Bei gegebener Obereinstimmung und Erfüllung auoh der im folgenden genannten anderen Gultigkeltskriterien wird der Versuoh als gültig registriert und ein neuer Vorgabewert für den näohsten Versuoh abgefordert. Überschreitet die Abweichung vom Vorgabewert festgelegte Grenzwerte, wird der Versuoh mit korrigierter SoHhubhBba wiederholt. Die Korrektur uer Sollhubhöhe erfolgt durch den Mikrorechner 10 über einen dynamischen Kbrrskturfalct or nach folgendem Algorithmus t

1 Sollwert

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Lern Mikrorechner 10 werden ferner Impulse zugeleitet, die das ЬІ5аеп der Pendelmassen 3 von den Elektromagneten 21 nach deren Absohaltung und Gegenpolung bestätigen. Der Mikrorechner 10 ermittelt die zeitliche Differenz in der Aufeinanderfolge des Eintreffens dieser Informationen. Überschreitet diese Differenz einen wählbaren Grenzwert, wird der Versuch als ungültig gakennzeichnet. Der Bediener hat auf der Grundlage der bereitgestellten Protokollaussohrift die Möglichkeit, ttber bekannte Segelelemente auf diesen lert Einfluß zu nehmen.

Claims (4)

233396 2 Tärfindungsanspruab.

1. MikrorechnergestutErts Steuerung für Prlifstände, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus awal Positionsmaldeeinrichtungen (I)₁ ainam angepaßten Meßwartarfassungs». und Steuerungssystem un& einem Mikrorechner (10) besteht,

2. Steuerung naob Punkt 1, dadurch. gekennzeichnet, daß

die PositionsmalUeeinrichtung (l) aus einer Wechsellichtschrankü (6)_s einem Schwellwertschalter (8), einem Sohr (20) mit in bestimmtan Abständen,eingebrachte η Bohrungaη (.5) und ainem bekannten AluguBklemmkasten, der mit Burchbrüchen und angesetzten Robrführungsbuchsen varsoUen ist, besteht und so arbeitet, daß das Rohr (20) mit aainen Bohrungen (5) durch, die Wachse !lichtschranke (б) geführt wird und mit dem Durchgang des gebündelten Iiiohteo durch >eine Bohrung (5) ein Impuls .ausgelöst wird, dar den MiIo¹O-rechnar (10) zugeführt wird·

3. Steuerung nach den. Punkten 1 und 2, dadurch galceiinaeiclinet, daß der Mikrorechner (10) die Impulse von beiden Positionamgldeeinrichtungen (1) aahlt, den aktiiellen Stihlerj^and mit einam vorgegebenen Wert vergleicht und bei festgestellter übereinatimmung ein Steuer si iinal sur Been^l^uns der Hubbewegung für die betroffene Psnäelmasae (3). gibt.

4· Steuerung nach den'Punkten 1 bis 3j dadurch gqkennzeichnet, daB als FilhrungsparaiEeter eine physikalische Erscheinung im Versuchsablauf, gewählt werden kann j die eine primäre Bedeutung für das Versuchsobjekt hat und die erfaßt, verstärkt und deren Spitzenwert gespeichert wird* der danach über einen.AnalQg/lHgit^-Umwandler (19) dem Mikrorechner (10) aur Prüfung„Übergeben wird, welcher feststellt, ob der Vorgabewert, erreicht is.t.und der die Sollh.ubhöhe bei nicht gegebener Übereinstimmung Über einen dynamischen Korrektur faktor für den HH.aderholurv^sversucli korrigiert.

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5. Steuerung nach den »muten Ibis 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstehende 0/L-3^&^{aala aus} еішг bekannten Steuerung dem Mikrorechner (IQ) ^zur Information über das erfolgte Lösen dar. leMalmassP (3) *^{Qn 4en} Elektromagneten (21) zugeleitet werden, dM dieser für dia Ermittlung das zeitlichen Versatzes die!³⁸⁸ Ereignisses für beide Pendalmassen (3) und damit zur Be^tu"^tleilruli ^aar Gültigkeit des Versuches in Abhängigkeit vom ffbarachraiten aines vorgagabenen Grenzwartas verwendet, »o^{bei er} äas Ergebnis dem Bediener über Bildschirm und pröto^olldruck mitteilt.

6. Steuerung nach den punkten. 1 bis 5, dadurch gekaimzaichnet, daß der Mikrorechner (Ю) den'Badiener des Prui'atanda3 über Bildschirmanzeigen informiert und führt und über Protokollausdruck wesentliche Ergebnisse und GültigküitsuuaaaüOii au Jedem Versuch reglet*¹«*·

7. Steuerung nach den junkten 1 bis 6, dadurch ,iekaiiiizoiclinot, daß bei Sutzung alle¹ Vorteile die bisherigen technologischen Betriebavarianten еців-ІЪеп. bleiben und eine 3rweitaranü dor dem Mikrorechner (lo) übertragenen Tiuilctionan, insbosor.iäi'e zur Datenaufbereitung und -Vorauswertung, möglich ist.

4 Blatt Zeichnungen