RU103789U1

RU103789U1 - MICROPROCESSOR SYSTEM OF AUTOMATED MANAGEMENT OF PASSENGER ELECTRIC TRUCKS

Info

Publication number: RU103789U1
Application number: RU2010122965/11U
Authority: RU
Inventors: Максим Юрьевич Богатков; Евгений Евгеньевич Завьялов; Александр Алексеевич Макаров; Сергей Владимирович Минаев; Александр Евгеньевич Филипчук; Сергей Александрович Фролов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "АВП Технология" (ООО "АВП Тихнология")
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2011-04-27

Abstract

Микропроцессорная система автоматизированного управления пассажирскими электровозами, включающая в себя средство измерения пути и скорости, выход которого подключен к блоку определения и преобразования скорости, системе безопасности, блоку управления тягой и электрическим торможением, на вход которого подается информация от датчиков тока и напряжения тяговых двигателей, соединенных с силовой схемой электровоза, положения рукоятки контроллера машиниста, состояние системы безопасности, выходы которого подключены к силовой схеме электровоза, пульта машиниста, имеющего в своем составе блок индикации, блок речевых сообщений, блок клавиатуры, рукоятку крана машиниста, выход которой подключен к тормозной системе электровоза, отличающаяся тем, что введена подсистема автоведения, состоящая из вычислительного блока, непосредственно к нему подключены устройство памяти, устройство генерации тактовых импульсов, источник питания, причем источник питания включается от устройства включения и предназначен для запитки всех устройств сопряжения подсистемы, к первому устройству сопряжения подключено устройство определения и вычисления скорости движения электровоза, блок речевых сообщений, предназначенный для выдачи машинисту звуковой информации, блок клавиатуры, предназначенный для ввода в подсистему автоведения данных и настройки ее параметров, блок индикации, предназначенный для выдачи машинисту визуальной информации, блок управления тягой и электрическим торможением, ко второму устройству согласования подключены устройство определения и преобразования тока и напряжения контактной сети, на входы кот� A microprocessor-based system for automated control of passenger electric locomotives, including a path and speed measuring device, the output of which is connected to a speed determination and conversion unit, a security system, a traction and electric braking control unit, to the input of which information is supplied from current and voltage sensors of the traction motors connected with the power circuit of the electric locomotive, the position of the handle of the controller of the driver, the state of the security system, the outputs of which are connected to the power circuit a diesel locomotive, a driver’s console, which includes an indication block, a voice message block, a keyboard block, a crane crank handle, the output of which is connected to the braking system of an electric locomotive, characterized in that an auto-driving subsystem consisting of a computing unit is introduced, a memory device is connected directly to it , a device for generating clock pulses, a power source, and the power source is turned on from the switching device and is intended to power all devices for connecting the subsystem to the first devices the interface is connected to a device for determining and calculating the speed of an electric locomotive, a block of voice messages intended for issuing sound information to the driver, a keyboard block for inputting data into the auto-subsystem and setting its parameters, an indication unit for issuing visual information to the driver, a traction control unit and electrical braking, to the second matching device is connected a device for determining and converting current and voltage of the contact network to the inputs of the cat

Description

Полезная модель относится к области железнодорожной автоматики, обеспечивающей безопасность движения на железнодорожном транспорте, и может быть использована для автоматизированного управления пассажирскими электровозами с микропроцессорными системами управления.The utility model relates to the field of railway automation, ensuring traffic safety in railway transport, and can be used for automated control of passenger electric locomotives with microprocessor control systems.

Наиболее близким к заявляемому устройству в части выполняемых функций является микропроцессорная система управления и диагностирования МСУД, принятая в качестве прототипа («Руководство по эксплуатации электровоз ЭП1» 000 «Производственная компания «Новочеркасский электростроительный завод», соответствует технической документации на данную машину по состоянию производства на 01.04.2007 г. и отображает все конструктивные особенности, внесенную в данную модификацию. В 4-х книгах издание 2-е». Представленная система предназначена для эксплуатации на пассажирских электровозах переменного тока ЭП1 всех индексов с зонно-фазовым регулированием напряжения на тяговых электродвигателях.The closest to the claimed device in terms of the functions performed is the microprocessor control and diagnostic system of the MSUD, adopted as a prototype ("Operation manual for electric locomotive EP1" 000 "Production company" Novocherkassk Electrical Engineering Plant ", corresponds to the technical documentation for this machine as of production on 01.04 .2007 and displays all the design features introduced in this modification. In 4 books, 2nd edition. "The presented system is intended for operation tations on passenger electric locomotives of alternating current EP1 of all indices with zone-phase regulation of voltage on traction motors.

Микропроцессорная система управления и диагностирования локомотива содержит блок центрального процессора, к входам которого подключены аналоговый измерительный блок тока и напряжения, блок входных дискретных сигналов соединенных с цепями управления локомотива, блок защиты от боксования и юза, блок защиты от короткого замыкания и замыкания на землю, пульт управления электровозом, соединенный через блок связи с блоком центрального вычислителя, блок центрального вычислителя через соответствующие блоки сопряжения соединен с блоком управления выпрямительно-инверторным преобразователем и с блоком индикации.The locomotive microprocessor control and diagnostic system contains a central processor unit, to the inputs of which an analog current and voltage measuring unit is connected, a discrete input signal unit connected to the locomotive control circuits, a blocking and skid protection unit, a short circuit and ground fault protection unit, a remote control electric locomotive control, connected through a communication unit to a central computer unit, the central computer unit, through corresponding interface units, is connected to a control unit Aviation rectifier-inverter converter and display unit.

Микропроцессорная система управления и диагностирования электровозом МСУД обеспечивает управление выпрямительно-инверторным преобразователем электровоза при регулировании работы тяговых двигателей в режимах тяги и рекуперативного торможения, защиту тяговых двигателей и выпрямительно-инверторного преобразователя от токов перегрузки, короткого замыкания, боксования и юза, управление вспомогательными машинами, прием команд от машиниста и помощника машиниста, поддержание скорости движения заданной машинистом.The microprocessor control system and diagnostics of the electric locomotive MSUD provides control of the rectifier-inverter converter of the electric locomotive while regulating the operation of traction motors in the traction and regenerative braking modes, protection of the traction motors and the rectifier-inverter converter from overload, short circuit, boxing and skid currents, control of auxiliary machines, reception commands from the driver and assistant driver, maintaining the speed set by the driver.

Недостатками вышеуказанной микропроцессорной системы управления и диагностирования является то, что она не реализует автоматизированного управления движением пассажирского электровоза на должном уровне, система выполняет функцию поддержания скорости, заданной машинистом (круиз - контроля), но не способна сама рассчитать, необходимую скорость движения при которой, обеспечивается экономия электроэнергии и выполнение расписания движения, система не способна снять психофизиологическую нагрузку с машиниста, т.к. машинисту необходимо рассчитывать и вводить в систему управления время прибытия на станцию, координаты постоянных и временных ограничений скорости, постоянно контролировать работу этой системы, система не способна выполнять пневматическое торможение, при использовании системой электропневматического торможения происходит грубое нарушение правил и инструкций управления тормозами, действующими на железных дорогах РФ, система не способна выполнить регулировочное и остановочное торможение при возникновении более запрещающего показания локомотивного светофора.The disadvantages of the above microprocessor control and diagnosis system is that it does not implement automated control of the movement of a passenger electric locomotive at the proper level, the system performs the function of maintaining the speed set by the driver (cruise control), but is not able to calculate the necessary speed at which it is provided saving energy and fulfilling the movement schedule, the system is not able to remove the psychophysiological load from the driver, because the driver needs to calculate and enter into the control system the time of arrival at the station, the coordinates of the constant and temporary speed limits, constantly monitor the operation of this system, the system is not able to perform pneumatic braking, when using the system of electro-pneumatic braking there is a gross violation of the rules and instructions for controlling brakes acting on iron roads of the Russian Federation, the system is not able to perform adjusting and stopping braking when a more prohibitive display occurs Nia locomotive traffic.

Подсистема автоведения для микропроцессорных систем управления пассажирскими электровозами, органично интегрируется в существующую систему управления пассажирского электровоза, технический результат при ее использовании заключается в повышении безопасности движения, за счет увеличения точности выполнения графика движения, и, соответственно снижения расхода электрической энергии на тягу пассажирского поезда, и износа тормозных колодок.The auto-driving subsystem for microprocessor-based passenger electric locomotive control systems integrates seamlessly into the existing passenger electric locomotive control system, the technical result when using it is to increase traffic safety by increasing the accuracy of the schedule, and, accordingly, reducing the consumption of electric energy for traction of a passenger train, and brake pad wear.

Во время пуска и разгона поезда с места контролируется допустимый ток на тяговых двигателях, возможно проведение расчета в реальном времени энергооптимального режима ведения поезда на перегонах в зависимости от реальной поездной обстановке на участке и автоматическую реализацию этого режима. При выполнении ограничений скорости перед препятствием, осуществляется подтормаживание и точное торможение под сигналы, требующие снижения скорости (белый, желтый, красно-желтый сигналы локомотивного светофора) как электропневматическим, электрическим, так и пневматическими тормозами электровоза и поезда, а полное торможение для остановки у светофора с запрещающем показанием выполняется без нарушений правил и инструкций управления тормозами.During the start-up and acceleration of a train, the permissible current on traction engines is monitored, it is possible to calculate in real time the energy-optimal mode of running the train on the hauls depending on the actual train situation on the site and automatically implement this mode. When speed limits are met in front of an obstacle, braking and precise braking are performed for signals requiring speed reduction (white, yellow, red-yellow signals of a locomotive traffic light) by both electro-pneumatic, electric, and pneumatic brakes of an electric locomotive and a train, and full braking to stop at a traffic light with a prohibitory indication is performed without violating the rules and brake control instructions.

Дополнительно информация о текущей и оптимальной динамике движения пассажирского поезда отображается как в режиме автоматизированного управления так и в режиме подсказки.Additionally, information about the current and optimal dynamics of the passenger train is displayed both in the automated control mode and in the prompt mode.

Все это приводит к несомненному повышению точности выполнения графика движения и снижению расхода электрической энергии на тягу пассажирского поезда, расхода тормозных колодок, и в конечном счете повышает безопасность движения, на которую влияет также очевидное снижении психофизической нагрузки на машиниста пассажирского поезда. С точки зрения социальной составляющей - происходит высвобождения штата помощников машиниста, ускорение обучения молодых машинистов навыкам вождения пассажирских поездов.All this leads to an undoubted increase in the accuracy of the execution of the traffic schedule and a decrease in the consumption of electric energy for traction of the passenger train, the consumption of brake pads, and ultimately increases traffic safety, which is also affected by the obvious decrease in the psychophysical load on the driver of the passenger train. From the point of view of the social component, the staff of assistants to the driver is being released, accelerating the training of young drivers in the skills of driving passenger trains.

Данный технический результат достигается тем, что в микропроцессорную систему управления пассажирским электровозом, содержащую средство измерения пути и скорости, выход которого подключен к блоку определения и преобразования скорости, блоку управления тягой, системе безопасности, блок управления тягой и электрическим тормозом, на вход которого подается информация от датчиков тока и напряжения тяговых двигателей, положения рукоятки контроллера машиниста, состояние системы безопасности, выходы которого подключены к силовой схеме электровоза, пульта машиниста имеющего в своем составе блок индикации, блок речевых сообщений, блок клавиатуры, рукоятку крана машиниста выход которой, подключен к тормозной системе электровоза, введена подсистема автоведения, состоящая из вычислительного блока, непосредственно к нему подключены устройство памяти, устройство генерации тактовых импульсов, источник питания, причем источник питания включается от устройства включения и предназначен для запитки всех устройств сопряжения подсистемы, к первому устройству сопряжения подключено устройство определения и вычисления скорости движения электровоза, блок речевых сообщений предназначенный для выдачи машинисту звуковой информации, блок клавиатуры предназначенный для ввода в подсистему автоведения данных и настройки ее параметров, блок индикации предназначенный для выдачи машинисту визуальной информации, блок управления тягой и электрическим торможением, ко второму устройству согласования подключены устройство определения и преобразования тока и напряжения контактной сети, на входы которого поступает информация от средства измерения тока электровоза и от средства измерения напряжения контактной сети, устройство определения и преобразования давления в уравнительном резервуаре электровоза, на вход которого поступает информация от средства измерения давления в уравнительном резервуаре, необходимого для контроля выполнения сверхзарядного давления в уравнительном резервуаре, устройство определения и преобразования давления в тормозном цилиндре, на вход которого поступает информация от средства измерения давления в тормозном цилиндре поезда, блок управления пневматическим торможением, выход которого подключен к тормозному оборудованию подсистемы автоведения, включающую средство измерения давления в уравнительном резервуаре, средство измерения давления в тормозном цилиндре, устройство завышения давления в уравнительном резервуаре, к третьему устройству сопряжения подключена система безопасности электровоза, запись информации осуществляется на кассету регистрации, которая подключена к блоку регистрации, входы которого подключены к блоку вычислителя и устройству определения и преобразования тока и напряжения контактной сети.This technical result is achieved by the fact that in the microprocessor control system of a passenger electric locomotive containing means for measuring the path and speed, the output of which is connected to a speed determination and conversion unit, a traction control unit, a safety system, a traction control unit and an electric brake, to the input of which information is supplied from current and voltage sensors of traction motors, the position of the handle of the driver’s controller, the state of the security system, the outputs of which are connected to the power circuit a locomotive, a driver’s console incorporating an indication block, a voice message block, a keyboard block, a crane handle of the driver’s output which is connected to the brake system of an electric locomotive, an auto-driving subsystem consisting of a computing unit is introduced, a memory device, a clock pulse generating device are connected directly to it , a power source, and the power source is turned on from the switching device and is designed to power all the interface devices of the subsystem, is connected to the first interface device a device for determining and calculating the speed of an electric locomotive, a block of voice messages intended for issuing sound information to the driver, a keyboard unit for entering data into the auto-data subsystem and setting its parameters, an indication unit for issuing visual information to the driver, a traction and electric braking control unit, to the second a matching device is connected to a device for determining and converting current and voltage of the contact network, to the inputs of which information I am from a means of measuring the current of an electric locomotive and from a means of measuring the voltage of a contact network, a device for determining and converting pressure in an equalization tank of an electric locomotive, the input of which receives information from a means of measuring pressure in an equalizing tank, which is necessary to control the performance of supercharge pressure in the equalizing tank, a device for determining and pressure conversion in the brake cylinder, the input of which receives information from the means for measuring the pressure in the brake cylinder a, a pneumatic braking control unit, the output of which is connected to the brake equipment of the auto-subsystem, including means for measuring pressure in the equalization tank, means for measuring pressure in the brake cylinder, an overpressure device in the equalization tank, an electric locomotive safety system is connected to the third interface device, information is recorded to the registration cassette, which is connected to the registration unit, the inputs of which are connected to the calculator unit and the device edeleniya and current conversion and the catenary voltage.

На чертеже представлена структурная схема системы управления пассажирским электровозом с микропроцессорной системой управления и интегрированная подсистема автоведения.The drawing shows a structural diagram of a control system for a passenger electric locomotive with a microprocessor control system and an integrated subsystem of auto-driving.

Микропроцессорная система управления электровозом 1 содержит систему безопасности 2, пульт машиниста 3 в котором расположены блок индикации 6, блок клавиатуры 7, блок речевых сообщений 8, кран машиниста 5, подключенный к тормозной сети поезда 15, контроллер машиниста 4, подключенный к блоку управления тягой и электрическим торможением 12, к блоку 12 подключены средство измерения напряжения на тяговых двигателях 11, средство измерения тока тяговых двигателей 13, силовые цепи электровоза 14, которые выдают напряжение и ток двигателей на средства измерения 11 и 13. Интегрированная подсистема автоведения 36, состоит из блока вычислителя 18, к которому непосредственно подключены устройство памяти 19, тактовый генератор 20, источник питания 21, источник питания включается от устройства включения и обеспечивает питанием все три устройства сопряжения, все три устройства сопряжения подключены к блоку вычислителя 18, к устройству сопряжения 16 подключено устройство определения и преобразования скорости движения электровоза 10, на вход которого подается информация от средства измерения скорости движения электровоза 9, которое в свою очередь обеспечивает информацией блок управления тягой и электрическим тормозом 12, а также систему безопасности 2, блок вычислителя 18, через устройство сопряжения 16 подключен к блоку речевых сообщений 8, для выдачи машинисту звуковой информации, блоку клавиатуры 7, для ввода данных в систему автоведения, блока индикации 6, для выдачи машинисту визуальной информации, блоку управления тягой и электрическим торможением 12 для управления тягой и электрическим тормозом электровоза, блок вычислителя 18 через устройство сопряжения 17 подключено к системе безопасности электровоза, для приема информации о поездной обстановке, блок вычислителя 18 подключен к блоку регистрации 23, который подключен к кассете регистрации 29, блок вычислителя 18 через устройство сопряжения 22 подключено к устройству определения и преобразования тока и напряжения контактной сети 24, на вход которого поступает информация от средств измерения тока электровоза 30 и напряжения контактной сети 31, устройство определения и преобразования 24 подключено также к блоку регистрации 23, для определения расхода электрической энергии, к устройству сопряжения 22 подключены устройства определения и преобразования давления в уравнительном резервуаре 25 и тормозном цилиндре 26, на входы которых поступает информация от средств измерения давления в уравнительном резервуаре 33 и в тормозном цилиндре поезда 34, блок управления пневматическим тормозом подключен к устройству сопряжения 22 и к устройству отпуска тормозов 35, которая в свою очередь со средствам измерения 33 и 34 образуют тормозную систему 32, подключенную к тормозной сети электровоза 15.The microprocessor control system of the electric locomotive 1 contains a security system 2, the driver's console 3 in which there is an indication unit 6, a keyboard unit 7, a voice message unit 8, a driver's crane 5 connected to the brake network of the train 15, the driver's controller 4 connected to the traction control unit and electric braking 12, a means for measuring the voltage on the traction motors 11, a means for measuring the current of the traction motors 13, power circuits of the electric locomotive 14, which provide voltage and current of the motors to the means of measurement, are connected to the block 12 Ferenity 11 and 13. The integrated auto-driving subsystem 36 consists of a calculator unit 18 to which a memory device 19, a clock generator 20, a power source 21, and a power source are turned on from the switching device and provide power to all three interface devices, all three interface devices connected to the calculator unit 18, the device for determining and converting the speed of the electric locomotive 10, to the input of which information from the speed measuring device of an electric locomotive 9, which in turn provides information to the traction control unit and electric brake 12, as well as the security system 2, calculator unit 18, is connected to the voice message unit 8 through the interface device 16, to provide the driver with sound information, the keyboard unit 7, for entering data into the automatic driving system, display unit 6, for issuing visual information to the driver, traction control unit and electric braking 12 for controlling traction and electric brake of an electric locomotive, calculator unit 18 through the coupling device 17 is connected to the security system of the electric locomotive, to receive information about the train situation, the calculator unit 18 is connected to the registration unit 23, which is connected to the registration cassette 29, the calculator unit 18 is connected to the device for determining and converting the current and voltage of the contact network through the interface device 22 24, the input of which receives information from means for measuring the current of the electric locomotive 30 and the voltage of the contact network 31, the device for determining and converting 24 is also connected to the registration unit 23, to determine the flow of electric energy, pressure sensing and conversion devices in the surge tank 25 and the brake cylinder 26 are connected to the interface device 22, the inputs of which receive information from the pressure measuring instruments in the surge tank 33 and in the brake cylinder of the train 34, the pneumatic brake control unit is connected to the interface device 22 and to the brake release device 35, which in turn with the measuring means 33 and 34 form a brake system 32 connected to the brake network electric locomotive 15.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Подсистема автоведения способна реализовывать два режима работы: - режим автоматизированного управления электровозом и режим «подсказки». В режиме подсказки подсистема не выдает управляющих воздействий, а только сообщает машинисту о рекомендуемой скорости и режиме движения через блок индикации 6.The auto-driving subsystem is capable of implementing two operating modes: - the mode of automated control of an electric locomotive and the “prompt” mode. In the prompt mode, the subsystem does not give out control actions, but only informs the driver about the recommended speed and driving mode through the indicating unit 6.

Рассмотренные ниже принципы работы подсистемы автоведения относятся к автоматизированному режиму управления электровозом.The principles of operation of the auto-subsystem discussed below are related to the automated control mode of an electric locomotive.

Режим тяги. Для включения системы автоведения необходимо включить устройство включения 28, тем самым обеспечив питание всем устройствам подсистемы автоведения с помощью источника питания 21. Перед отправлением машинист вводит с помощью блока клавиатуры 7, в блок памяти 19 информацию о предстоящей поездки, номер поезда, количество вагонов, наличие временных ограничений скорости. Далее для приведения пассажирского электровоза в движение машинист с помощью блока клавиатуры 7 выдает команду на запуск режима автоведения, которая подается в вычислительный блок 18. При этом из блока памяти 19 переписывается в вычислительный блок 18 информация о времени хода по расписанию, информация о профиле пути, расположения путевых объектов, а из блока 20 текущее астрономическое время. Вычислительный блок 18 определяет время, оставшееся до проследования или прибытия поезда на следующую контрольную станцию, и производит расчет оптимальной траектории движения в пространстве скорости и пути с учетом постоянных и временных ограничений скорости, минимизирующей расход электрической энергии на тягу. При трогании электровоза с места фактическая скорость, поступающая от средства измерения скорости 9 и от устройства определения и преобразования скорости 10 на блок вычислителя 18, равна нулю, поэтому блок вычислителя формирует команду на начало плавного старта. При плавном старте команды блока вычислителя 18 передаются блоку управления тягой и электрическим торможением 12, системы управления 1, через блок согласования 16, блок управления в свою очередь выдает управляющие воздействия на силовую схему электровоза 14, и ток двигателей начинает плавно увеличиваться от минимального до максимального значения, при этом поезд начинает плавно трогаться с места. Минимальное значение тока старта определяется блоком вычислителя 18 на основании информации о профиле пути и количества вагонов, которая хранится в блоке памяти 19, максимальное значение тока устанавливается машинистом. Значение реального тока поступает блоку вычислителя 18 от средств измерения тока 13 двигателей через блок управления тягой и электрическим тормозом 12 и через устройство сопряжения 16. После процедуры плавного старта подсистема начинает вырабатывать команды на поддержания расчетной скорости, с реализацией энергооптимальных режимов.Traction mode. To enable the auto-driving system, it is necessary to turn on the switching device 28, thereby providing power to all devices of the auto-driving subsystem using a power source 21. Before departure, the driver enters information about the upcoming trip, train number, number of wagons, availability using the keyboard unit 7, into the memory unit 19 time limits of speed. Next, to bring the passenger electric locomotive into motion, the driver, using the keyboard block 7, issues a command to start the auto-driving mode, which is sent to the computing unit 18. At the same time, information about the scheduled time, information about the track profile, is transferred from the memory block 19 to the computing unit 18 the location of the track objects, and from block 20 the current astronomical time. Computing unit 18 determines the time remaining for the train to follow or arrive at the next control station, and calculates the optimal trajectory in the speed and track space, taking into account the constant and time limits of speed, minimizing the consumption of electric energy for traction. When the electric locomotive is moving away, the actual speed coming from the speed measuring device 9 and from the speed determination and conversion device 10 to the calculator unit 18 is zero, therefore, the calculator unit generates a command to start a smooth start. With a smooth start, the commands of the calculator unit 18 are transmitted to the traction and electric braking control unit 12, the control system 1, through the matching unit 16, the control unit in turn issues control actions to the power circuit of the electric locomotive 14, and the motor current starts to increase smoothly from minimum to maximum , while the train starts to move smoothly. The minimum value of the start current is determined by the calculator unit 18 based on the information about the track profile and the number of cars stored in the memory unit 19, the maximum current value is set by the driver. The real current value is supplied to the calculator unit 18 from the current measuring devices 13 of the engines through the traction control unit and the electric brake 12 and through the interface device 16. After the soft start procedure, the subsystem begins to generate commands to maintain the rated speed, with the implementation of energy-optimal modes.

На выходе средства измерения скорости 9 формируется сигнал, который передается устройству определения и преобразования скорости 10. С выхода устройства 10 сигнал о фактической скорости движения поступает на блок вычислителя 18, через устройство сопряжения 16. В вычислительном блоке 18 сигнал о фактической скорости движения сравнивается с расчетным значением скорости движения. До тех пор пока расчетная скорость движения больше вычислительный блок 18 вырабатывает команду блоку управления тягой и электрическим тормозом 12 на дальнейшее увеличение напряжения на двигателях. При этом реальное значение напряжения на тяговых двигателей контролируется по сигналу со средства измерения напряжения 11 тяговых двигателей, через блок управления тягой и электрическим тормозом 12 и устройство сопряжения 16. Формирование команд на увеличение напряжения на двигателях и как следствие на увеличение скорости движения до тех пор, будет происходить до тех пор, пока фактическая скорость движения не достигнет значения расчетной, при этом система автоведения учитывает профиль пути для максимального использования кинетической энергии. При превышении фактической скорости расчетной подсистема автоведения выдает команду блоку 12 на отключение тяги, и поезд переходит в режиме выбега.At the output of the speed measuring device 9, a signal is generated that is transmitted to the speed determination and conversion device 10. From the output of the device 10, a signal about the actual speed of movement is sent to the calculator unit 18 through the interface device 16. In the computing unit 18, the signal about the actual speed of movement is compared with the calculated value of speed of movement. As long as the estimated speed is greater, the computing unit 18 issues a command to the traction control unit and the electric brake 12 to further increase the voltage on the engines. In this case, the real value of the voltage on the traction motors is controlled by a signal from the voltage measuring means 11 of the traction motors, through the traction and electric brake control unit 12 and the interface device 16. Formation of commands to increase the voltage on the engines and, as a consequence, to increase the speed of movement until will occur until the actual speed reaches the calculated value, while the auto-tracking system takes into account the profile of the path to maximize the use of kinetic energy energies. If the actual speed is exceeded, the calculated auto-driving subsystem issues a command to block 12 to turn off the traction, and the train goes into coast mode.

На вход блока вычислителя 18 поступает информация от системы безопасности 2, через устройство сопряжения 17, о поездной обстановке. В случае появления сигнала, требующего снижения скорости, блок вычислителя 18 формирует команду блоку управления тяги и электрическим тормозом 12 на отключение тяги, и при необходимости выдает команду на электрическое торможение блоку управления тягой и электрическим торможением 12 или на пневматическое торможение блоку управления пневматическим торможением.The input of the calculator unit 18 receives information from the security system 2, through the interface device 17, about the train situation. In the event of a signal requiring a decrease in speed, the calculator unit 18 generates a command to the traction control unit and the electric brake 12 to turn off the traction, and if necessary issues an electric braking command to the traction and electric braking control unit 12 or to pneumatic braking to the pneumatic braking control unit.

Если в процессе автоматизировано ведения от блока управления тягой и электрическим тормозом 12 появится сигнал о срабатывании любой защиты, то подсистема автоведения отключает режим тяги или электрического торможения и переходит в режим советчика, при этом блок вычислителя формирует команду на выдачу речевого сообщения блоку речевых сообщений 8.If in the process of automatically leading from the traction control unit and the electric brake 12 a signal appears that any protection has been triggered, the automatic driving subsystem disables the traction or electric braking mode and switches to adviser mode, while the calculator unit generates a command for issuing a voice message to the voice message block 8.

Режим торможения. В режиме торможения блок вычислителя 18 производит расчет тормозной кривой (зависимость скорости от тормозного пути) исходя из начальной и конечной скоростей, расстояния до точки, где необходимо обеспечить конечную скорость и реальной эффективности тормозов. Если фактическая скорость движения не совпадает с рассчитанной кривой, то блок вычислителя формирует команду на торможение блоку 12 если выполняется электрическое торможение или блоку 27, если выполняется пневматическое торможение. Значение давления в тормозных цилиндрах контролируется с помощью средства измерения давления 34 и поступает в блок вычислителя 18, через устройство определения и преобразования давления и через устройство сопряжения 22. Вычислительный блок корректирует значение тормозной силы, с помощью выдачи управляющих команд блокам 12 или 27, таким образом, чтобы фактическая скорость совпадала с расчетной тормозной. При совпадении фактической или расчетной скорости подсистема автоведения формирует команду на отпуск тормозов блоку управления пневматическим торможением 27, при этом блок 27 управляет устройством отпуска тормозов 35, которое в свою очередь воздействуют на тормозную сеть поезда 15. Контроль за давлением отпуска происходит с помощью средства измерения давления 33 и устройства измерения и преобразования давления 25.Braking mode. In the braking mode, the calculator unit 18 calculates the braking curve (the dependence of the speed on the braking distance) based on the initial and final speeds, the distance to the point where it is necessary to ensure the final speed and the actual effectiveness of the brakes. If the actual speed does not coincide with the calculated curve, then the calculator unit generates a braking command to block 12 if electric braking is performed or to block 27 if pneumatic braking is performed. The pressure value in the brake cylinders is controlled by means of a pressure measuring device 34 and enters the calculator unit 18, through the pressure sensing and conversion device and through the interface device 22. The computing unit corrects the value of the braking force by issuing control commands to the units 12 or 27, thus so that the actual speed coincides with the calculated braking. If the actual or estimated speed coincides, the auto-driving subsystem generates a brake release command for the pneumatic braking control unit 27, while the unit 27 controls the brake release device 35, which in turn acts on the brake network of the train 15. The release pressure is monitored using a pressure measuring means 33 and pressure measuring and conversion devices 25.

В любом из рассмотренных режимов машинист может вмешаться в процесс автоматизированного ведения поезда с помощью пульта управления 7, контроллера машиниста 4, крана машиниста 5, при этом система выходит из режима автоматизированного режима ведения в советчик.In any of the considered modes, the driver can intervene in the process of automated control of the train using the control panel 7, the controller of the driver 4, the crane of the driver 5, while the system leaves the automated mode of guidance in the adviser.

Для записи расхода электрической энергии, а также информации о токах и напряжениях в контактной сети предназначен блок регистрации 29.To record the consumption of electrical energy, as well as information about currents and voltages in the contact network, a registration unit 29 is intended.

Claims

A microprocessor-based system for automated control of passenger electric locomotives, including a path and speed measuring device, the output of which is connected to a speed determination and conversion unit, a security system, a traction and electric braking control unit, to the input of which information is supplied from current and voltage sensors of the traction motors connected with the power circuit of the electric locomotive, the position of the handle of the controller of the driver, the state of the security system, the outputs of which are connected to the power circuit a diesel locomotive, a driver’s console, which includes an indication block, a voice message block, a keyboard block, a crane crank handle, the output of which is connected to the braking system of an electric locomotive, characterized in that an auto-driving subsystem consisting of a computing unit is introduced, a memory device is connected directly to it , a device for generating clock pulses, a power source, and the power source is turned on from the switching device and is intended to power all devices for connecting the subsystem to the first devices the interface is connected to a device for determining and calculating the speed of an electric locomotive, a block of voice messages intended for issuing sound information to the driver, a keyboard block for inputting data into the auto-subsystem and setting its parameters, an indication unit for issuing visual information to the driver, a traction control unit and electrical braking, to the second matching device is connected a device for determining and converting current and voltage of the contact network, to the inputs of which Information is received from the electric locomotive current measuring instrument and from the contact network voltage measuring instrument, the pressure locating and converting device in the surge tank of the electric locomotive, the input of which is the pressure measuring instrument in the surge tank, which is necessary to control the performance of supercharge pressure in the surge tank, device determining and converting the pressure in the brake cylinder, the input of which receives information from the pressure measuring device in the brake cylinder of the train, the pneumatic braking control unit, the output of which is connected to the brake equipment of the auto-driving subsystem, including means for measuring pressure in the equalization tank, means for measuring pressure in the brake cylinder, overpressure device in the equalization tank, the calculator unit and the security system are connected to the third interface device electric locomotive, information is recorded on the registration cassette, which is connected to the registration unit, the inputs of which are lyucheny to the block calculator and determining device and current conversion and the catenary voltage.