RU1787823C - Устройство дл регулировани скорости движени поезда - Google Patents

Abstract

Использование: в области железнодорожной автоматики и может быть использовано в устройствах автоматического регулировани  скорости поезда. Сущность изобретени : содержит генератор, коммутатор , сигнальное реле, резистор, путевой трансформатор, рельсовую линию, блок регистратора контроллера, блок регистра длины , блок регистра скорости, блок регистра номера кривой скорости, датчик пути, счетчик длины, измеритель скорости, блок пам ти , компаратор, индикатор скорости. 9 ил.

Description

Изобретение относитс  к области железнодорожной автоматики и может быть использовано в устройствах автоматического регулировани  скорости поезда.

Известно устройство дл  регулировани  скорости движени  поезда, содержащее установленные на поезде приемник сигналов, регистры, счетчики пути, датчик пути, элемент ИЛИ, индикатор, блок определени  скорости.

Цель изобретени  - повышение точности .

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство , содержащее установленные на поезде приемник сигналов, регистры, счетчик пути, датчик пути, элемент ИЛИ, индикатор , блок определени  скорости снабжено блоком пам ти, блоком проверки кода, входом соединенным с выходом приемника , информационными входами - с уп-г равл ющим входом счетчика длины пути, информационные выходы которого соединены с выходом второго регистра, третьи входы - с выходами третьего регистра, а

выходы с индикатором и с одними входами компаратора, вторые входы которого соединены с выходом блока определени  скорости , вход которого подключен к выходам датчика пути и счетчика длины пути, причем установочный выход блока управлени  подклинен к установочному входу счетчика длины пути, установочный выход которого подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом компаратора, а выход с электропневматическим клапаном.

На фиг.1 изображены кривые скорости /а/, профиль пути /б/, ограничени  скорости /в/; на фиг.2 - линейно-кусочные аппроксимирующие линии при начальных скорост х Vt /a/, Va/6/, Va/в/; на фиг.З - напольные элементы устройства; на фиг.4-9 блочна  схема локомотивных устройств.

Генератор сигнальной частоты 1 через коммутатор 2, контакт-сигнального реле зеленого огн  3 и резистор 4 подключен к путевому трансформатору 5, рельсова  лини  6. Приемник б через блок управлени  7,

(Л

ы

блок регистра контроллера 8,блок регистра длины 9, блок регистра скорости 10, блок регистра номера кривой скорости 11, датчик пути 12, счетчик длины 13, измеритель скорости 14 подключены к блоку пам ти 15, компаратор 16 св зан с индикатором скорости . При движении по участку пути из-за наличи  кривых, ограничений скорости или ослаблени  верхнего строени  пути и по другим причинам ввод тс  ограничени  скорости /на фиг.1, а ломана  лини  A B B C C D D E/. Максимальна  скорость, которую может развивать поезд с учетом инерционности масс и тормозов, определ етс  пунктирной линией на участке ВС пунктир сливаетс  со сплошной линией/. Крива  А В , в предложенном, аппроксимируетс  кусочно-линейной функцией /ступеньки . Аналогично, аппроксимируетс  и лини  D, Фактическа  скорость поезда может достигать скорости, котора  на фиг.1, а изображен штрих-пунктирной линией MN. На подвижной состав передаютс  две цифры, одна из которых определ ет скорость у точечного датчика, а втора  определ ет характер изменени  скорости . Применительно к фиг.2,а из точки A /C .G/ начинаютс  три линии: А В, С с, GD, которые соответствуют лини м на фиг.1, а с теми же обозначени ми. На фиг.2, бив показана еще два участка кривой /пр мой скорости/.

Ниже представленна  схема устройств автоведени  позвол ет передать 16 градаций скорости /например, 0,5,10,15 км/ч и т.д./ и 8 номеров кривых скорости. Каждому номеру соответствует сво ) крива .

Так, дл  выбора одной из 3-х кривых А В, C G, CD /фиг.2а/, необходимо сообщить номер кривой /1, 2 или 3/. Итак, каждый точечный датчик .передает на подвижной состав информацию о допустимой скорости в данной точке пути, номере кривой скорости, рассто нии до следующего точечного датчика. Определение допустимой скорости на прот жении всего участка осуществл етс  с помощью датчика пути. Дл  оптимизации режима движени  на локомотив передаетс  информаци  /теми же устройствами/ о позиции локомотивного контроллера и ступени торможени . Если по. каким-либо причинам фактическа  скорость начинает превышать программную, то происходит экстренное торможение. Дл  обеспечени  безопасности движени  поездов цепи с электронными приборами должны дублироватьс  /троироватьс /.

Устройство работает следующим образом .

Напольный генератор 1 при свободно- сти двух впередилежащих блок-участков /в других случа х устройство, отключаетс  и машинист сам определ ет режим движени 

поезда/, что определ етс  контактом реле зеленого огн  3, подключаетс  через коммутатор 2 к путевому трансформатору 5, выход которого соединен с рельсовой линией 6, Коммутационное устройство формирует

0 шесть импульсов в цикле /фиг.8 верхн   строчка/ разделенных п тью короткими интервалами . Цикл заканчиваетс  длинным интервалом, Длительность периода Тк /определ ет позицию локомотивного контрол5 лера/ определ етс  количеством позиций контроллера локомотива /в примере рассмотрен упрощенный вариант, в котором предусмотрено всего 14 значений/. Т.к. все короткие интервалы имеют продолжитель0 ность t 1/fH20, где кГц /сама  коротка  пауза или импульс должны по длительности соответствовать 20 периодам, .несущей частоты/. Поэтому TK 2t-16t. Длительность периодов TI, TV и Тп определ ют

5. 14 различных рассто ний между точечными датчиками, 14 разновидностей допустимых скоростей в месте установки точечного датчика , 6 вариантов кривых скоростей /вс  информаци  о кривых скорости прошита в

0 ППЗУ/. Интервал Тх дополн ет сумму Tk+Ti+Tv+Тп до посто нной величины времени . Приведенные длительности интервалов и пауз выбраны по услови м минимального количества микросхем /могут

5 быть существенно изменены/.

Коммутатор 2  вл етс  бесконтактным

кодовым трансмиттером к выходу которого

. подключено бесконтактное трансмиттерное

реле которые замен ютс  логическими эле0 ментами/, и который вырабатывает 6 импульсов за врем  ,05 с. В качестве точечного датчика, схема которого приведена на фиг.З, устанавливаетс  коммутатор с индивидуальной настройкой, котора  зави5 сит от плана и профил  пути. Датчик включаетс  только при коде зеленого огн , когда сигнальное реле зеленого огн  3 возбуждено . Коды, транслируемые в рельсовую цепь /фиг.8, верхн   строка/ предназначены дл 

0 массового поезда /дл  поезда конкретного веса/. Если необходимо осуществл ть регулирование скорости поездов с различными весами и различными кодовыми характеристиками в одном месте устанавливаетс  не5 сколько точечных датчиков с различными генераторами /например кГц и кГц/ и коммутаторами, а в локомотивных приемниках предусматриваютс  перестраиваемые фильтры. Уровень сигнала в рельсах должен быть таким, чтобы при

максимально возможной скорости имелась возможность приема информации на рассто нии 10 м, что соответствует времени приема трех кодовых циклов Тц.

При взаимодействии точечных и локо- мотивных устройств на выходе приемника 6 по вл етс  сигнал, который зависит от работы коммутатора 2. Этот сигнал воздействует на блок управлени  7 /фиг.4 и 5/, которое провер ет наличие импульсов в ко- довом цикле, разделенных п тью короткими паузами, длительность которых соответствует и не должна превышать в случае искажени  3t. Кроме того, устройство 7 провер ет соответствие суммы интервалов Тк+Т|+Тн+Ту+Тх заранее заданному значению . Длительность длинной паузы должна быть больше 9.

Счетчики 7.1 /СТ1/ и 7.7 /СТ4/ в отличии от счетчиков 7,13 /СТ5/, 7.14 /СТ2/ и 7.3 /СТЗ/ в исходном состо нии имеют повышенные потенциалы только в на выходах QO. По мере поступлени  импульсов на счетные входы Т этих счетчиков происходит поочередное повышение потенциалов на выходах Qi и Ct2 и т.д. Счетчики 7.13, 7.14 и 7.3 работают в качестве делителей частоты с коэффициентом делени  1:64 и, нормально на выходах Р имеют повышенный потенциал /логическа  единица/.

До начала приема кодовой комбинации на рельсовой цепи /сигнал поступает только на участке 10-30 м/ и на выходе Qo счетчика 7.1 /СТ1/ потенциал повышен, что удерживает счетчики 7.14 и 7.3 в исходном положении. Последние включены каскадно, что позвол ет получить общий коэффициент делени  64x64. Выход Л счетчика 7.14 /СТ2/ подсоединен и к входу счетчика 7.7 /СТ4/, который осуществл ет контроль дли- тельности коротких пауз не более 3 /и отсчет тактов во врем  длинной паузы/ выходы Qa, Q4, Qs и Qe/. На выходе Р счетчика СТЗ понижаетс  потенциал на 64 такте, К этому времени должен закончитьс  конт- ролируемый интервал /Тм - малый цикл/, который составл ет Тк+Т|+Ту+Тн+Тх 63. С окончанием малого цикла /Тм/, что фиксируетс  по фронту шестого импульса, повышаетс  потенциал на выходе Qe счетчика 7.1 /СТ1 / благодар  чему формирователь логической единицы 7.4 на своем выходе формирует повышенный потенциал на врем  3t, Если в этот момент заканчиваетс  цикл работы счетчиков 7.14 и 7.3 /СТ2/ и /СТЗ/, отсчитавших 64, то на входах элемента 7.5 создаютс  услови , при которых на его выходе повышаетс  потенциал.

Итак, с приходом первого импульса кодового цикла счетчик 7.1 /СТ1/ переносит

повышенный потенциал с выхода Qe на выход 1, что растормаживает счетчики 7,14 и 7.3 /входы R/ и переводит их в счетный режим посредством элемента 7.2 и повышенного потенциала на одном из входов Qi и Qs. Как- было упом нуто выше, если длина малого цикла Тм соответствует заданной , то на входе элемента 7.6 повышаетс  потенциал, что приводит к по влению логической единицы на входе элемента 7.7. При этом на выходе элемента 7.7 формируетс  логический ноль на врем  8-9 /длинна  пауза чуточку должна превышать 8-9 t/. Импульсы со счетчика 7.14 /СТ2/ в течение длинной паузы несколько раз переключает счетчик 7,7,1 /СТА/. При этом поочередно повышаютс  потенциалы на выходах счетчика /выход Qo не в задействован и показан только дл  у снени  работы устройства/. При следовании короткой паузы счетчик 7.7.1 может переключитьс  один, максимум дьа раза, что приведет к повышению потенциала на выходе Q2 /на схеме выход не показан/. Это не повли ет на работу схемы. При длинном интервале произойдет поочередное повышение потенциалов на всех выхода счетчика 7.7.1. Благодар  элементу 7.8, на выходе которого формируетс  логическа  единица только после шестого такта работа счетчика 7. /СТА/ на врем , несколько превышающее весь кодовый цикл /Тц/ фиг.2/, на выходе в блока 7 повышение происходит только начина  со второго кодового цикла. На выходе элемента 7.10 нормально потенциал повышен. После окончани  приема информации приходит в исходное положение формирователь 7.8 /на выходе понижаетс  потенциал/ , что позволил элементу 7.10 на своем выходе сформировать логическую единицу. Выходы 6,7,8 и 9 блока 7 предусмотрены дл  трансл ции информации по регистрам блоков 8,9,10 и 11 и записи этой информации в счетчик длины 13. Счетчик 7.13 /СТ5/ работает почти синхронно со счетчиком 7.14 /СТ2/ с той лишь разницей, что он обнул етс  по каждому фронту кодового импульса за счет формировател  7.11. К тактовому входу /Т/ счетчика 7.13, как и к аналогичному входу счетчика 7.14 /СТ2/, подсоединен генератор 7.12 / /, который и обеспечивает работу делителей частоты 7.13, 7.14 и 7.3 /СТ5, СТ2 и СТЗ/. Включение счетчика 7.13 с формирователем 7.11 позвол ет избежать накоплени  ошибки при определении-длительностей интервалов Те, Тт м Т. Выход Р счетчика 7.13 /СТ5/ предусмотрен дл  трансл ции тактовых импульсов через выход 10 блока 7 в блоки 8, 9, 10 и 11. Посредством выходов 2, 3, 4 и 5 блока 7

осуществл етс  выбор одного из блоков 8, 9, 10 и 11 дл  записи информации только в один из них,

В блок 8 поступают тактовые импульсы с выхода Р счетчика 7.13 /фиг.5/ через вы- ход блока 10 7 и вход 9 блока 8. Кроме того, выходы 6, 7, 8 и 10 блока 7 соединены соответственно с входами 7, 6, 5 и 9 блока 8. Аналогично включены входы блоков 9, 10 и 11. При приеме информации о номере пози- ции контроллера /Тк/ информаци  накапливаетс  и хранилс  в блоке 8. Выбор блока 8 /размещение за счет счетчику 8,1/ /фиг.6/ осуществл етс  повышенным потенциалом на входе 8 блока 8 /на входе V2 счетчика 8.1/. При этом импульсы со Счетчика 7,13 поступают на тактовый вход Т счетчика 8.1 по вышеупом нутой цепи. Счетчик 8.1 начинает отсчет импульсов. После сн ти  новы- шейного потенциала с входа /2 счетчика 8.1 он переводитс  в режим хранени  информации . В конце первого кодового цикла в длинной паузе, когда на выходе CU счетчика 7.71 повышаетс  и затем понижаетс  потенциал, осуществл етс  перенос записанной в счет- чик 8.1 информации в регистр 8.2 за счет подключени  выхода Q.4 счетчика 7.7.1 к входу С1 регистра 8.2.

Вслед за переносом информации в регистр 8.2 с по влением повышенного потен- циала на выходе 5 счетчика 7.7.1 происходит обнуление счетчика 8.1, т.к. вход R последнего соединен через инвертор 7.15 с выходом Qs счетчика 7.7.1. Во втором кодовом цикле информаци  о позиции контроллера /Тк/ вновь поступает в счетчик 8.1. Однако блок регистров работает несколько иначе. Это вызвано тем, что на выходе формировател  7.8 с середины длинного интервала первого полного кодового цикла и до конца приема приказан присутствует повышенный потенциал за счет повышени  потенциала на входе формировател  в каждом цикле /концом приема приказа следует считать уход антенны из зоны действи  точечного датчика/. Итак, в длинной паузе второго кодового цикла происходит поочередные повышени  и последующие понижени  потенциалов на выходах 8, 7 , 6 блока 7. При этом наблюдаетс  поочередные изменени  потенциалов на входах 5, 6 и 7 блока 8. По фронту импульса на входе 5 блока 8 при совпадении состо ний выходных шин счетчика 8.1 и регистра 8.2 когда на выходе компаратора 8.3 повышен потенциал, через логический элемент 8.4 происходит понижение потенциала на входе М С1 регистра 8.5. Это позвол ет занести в упом нутый реги стр информацию из регистра 8.2. Про срезу импульса йа входе блока 6 регистров 8

происходит запись информации со счетчика 8,1 в регистр 8.2, однако эта запись не имеет существенного значени , т.к. в регистр 8.5 уже занесена нова  информаци . Чуть позже, при понижении потенциала на входе 7 блока 8, происходит обнуление счетчика 8.1.

Блоки 9 и 10, и 11 аналогично блоку 7 /фиг.4/ записывают и хран т информацию до очередного воздействи  следующего точечного датчика.

Из блока 9 информаци  поступает в счетчик длины 13. Эта запись осуществл етс  после ухода антенны из зоны действи  датчика. При этом понижаетс  потенциал на выходе формировател  логической единицы 7.8, что позвол ет формирователю логического нул  7.10 на своем выходе понизить потенциал. Выход элемента 7.10 соединен с входом С счетчика 1.3.1, что кратковременно переводит счетчик в режим параллельной записи. Остальное врем  счетчики 13.1 работает в режиме вычитани . Поэтому выходы счетчика 13.1 отражают рассто ние оставшеес  до следующего точечного датчика с учетом пройденного пути от предыду- щего датчика.

Отсчет пройденного пути осуществл ет датчик пути 12 /фиг.4/, выход которого соединен с входом 1 счетчика 13.1, а также с входом измерител  скорости. Восемь выходных линий измерител  скорости 14 и восемь выходных линий блока 15 соединены со входом компаратора 16. Если происходит превышение фактической скорости над программной , то через элемент 18 отключаетс  электропневматический клапан /ЭПК/. Отключение ЭПК происходит и при заеме / О в счетчике 13.1 когдэ не происходит очередного воздействи  точечного датчика, а датчик пути уже отсчитал положенное рассто ние, Информаци  с датчика пути 12 не выхода счетчика 13.1 должна быть одного масштаба /например, кажда  двоична  единица с выхода счётчика и каждый импульс с датчика 12 соответствует 32 м/,

В блок 15 записана информаци  о скорости в зависимости от допустимой скорости в начале блок-участка, номера кривой /блок 11/, в которой учитываетс  план и профиль пути, координаты места нахождени  головы состава на блок-участке /блок 13/. Индикатор скорости 17 указывает программную скорость.

Claims (1)

1. Формулаизобретени  Устройство дл  регулировани  скорости движени  поезда, содержащее установленные на поезде приемник сигналов, резисторы , счетчик пути, датчик пути, элемент ИЛИ,

   индикатор, блок определени  скорости , отличающеес  тем. что, с целью повышени  точности, оно снабжено блоком пам ти, блоком проверки кода, входом соединенным с выходом приемника, информационными входами - с входами регистров, а управл ющим выходом - с управл ющим входом счетчика длины пути, информационные выходы которого подключены к первым входам блока пам ти, вторые входы которого соединены с выходом второго регистра, третьи входы - с выходами третьего регист0

   ра, а выходы - с индикатором и с одними входами компаратора, другие входы которого соединены с выходом блока определени  скорости, вход которого подключен к выходам датчика пути и счетчика длины пути, причем установочный выход блока управлени  подключен к установочному входу счетчика длины пути, установочный выход которого подключен к одному входу элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом компаратора, а выход - с электропневматическим клапаном.

   Фиг.1

   V

   А (С .б) 6

   Фиг .1

   к

   Фиг. 3

   IT

   V

   v tv, - О

   LLU

   «ч t t

   r, to t Oqj с

   «r «BO er

   «N «

   .

   M

   1

   c

   Cvl t) ,4. VP,

   fe «, «ЧЭ t

   I

   v- CM (- sj

   V- «V i

   c . 4 «s,

   tr to - g

   t

   4j

   J

   «-.

   tvi

   ел

   b

   -Ю) .

   (f$

   ХИ

   Фи г. 9