RU2614468C2 - Method for brake control of rolling stock railway and device for its implementation - Google Patents
Method for brake control of rolling stock railway and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2614468C2 RU2614468C2 RU2015137380A RU2015137380A RU2614468C2 RU 2614468 C2 RU2614468 C2 RU 2614468C2 RU 2015137380 A RU2015137380 A RU 2015137380A RU 2015137380 A RU2015137380 A RU 2015137380A RU 2614468 C2 RU2614468 C2 RU 2614468C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brake
- control
- braking
- handle
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта, в частности к способам управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта и электропневматическим средствам управления процессом торможения подвижного состава железнодорожного транспорта.The group of inventions relates to the field of railway transport, in particular to methods for controlling the brake of a rolling stock of a railway transport and electro-pneumatic means for controlling a process of braking a rolling stock of a railway transport.
Уровень техникиState of the art
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому способу управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта является способ по патенту №2444454, МПК B60T 15/04, 10.03.2012 г., при котором для зарядки тормоза зарядным давлением машинист устанавливает поворотную рукоятку задания режимов на режим отпуска зарядным давлением, а трехпозиционный контроллер автоматического задатчика - в отпускную позицию с последующим возвратом в среднюю позицию. Тем самым машинист включает в действие электронный редуктор, задавая требуемую величину зарядного давления, отражаемую на экране. Установка зарядного давления осуществляется при полном выпуске воздуха из тормозной магистрали с помощью ввода данных на электронном редукторе: нажатием соответствующей кнопки с одновременным вращением ручки изменения величины.The closest set of essential features to the claimed method of controlling the brake of rolling stock of railway vehicles is the method according to patent No. 2444454, IPC B60T 15/04, 03/10/2012, in which the driver sets the rotary handle of the mode setting to the holiday mode to charge the brake with charging pressure charging pressure, and the three-position controller of the automatic adjuster - to the vacation position, followed by return to the middle position. Thus, the driver activates the electronic gear, setting the required value of the charging pressure displayed on the screen. The charge pressure is set when the air is completely exhausted from the brake line by entering data on an electronic gear: by pressing the corresponding button while turning the knob to change the value.
При автоматическом выполнении заданных ступеней торможения машинист с помощью рукояток "Режим работы" и "Ступень торможения" автоматического задатчика задает программно заложенный режим работы и величину ступени торможения и устанавливает трехпозиционный контроллер в тормозную позицию с последующим возвратом в среднюю позицию. Микроконтроллер передает сигнал на исполнительный пневматический блок на снижение давления в тормозной магистрали на заданную величину ступени торможения. Последующие ступени торможения при повторном переводе рукоятки трехпозиционного контроллера в тормозную позицию с возвратом будут производиться автоматически на программно заложенную величину при условии отсутствия воздействия на рукоятку семипозиционного контроллера. Выполнение произвольных ступеней торможения или отпуска осуществляется либо с помощью автоматического задатчика, при этом перед подачей команд с помощью трехпозиционного контроллера необходимо сначала изменить режим работы с помощью рукоятки "Режим работы" автоматического задатчика либо с помощью семипозиционного контроллера. Тем самым при выполнении режимов управления тормозом поезда машинист выполняет несколько действий различными органами управления.When automatically performing the specified braking steps, the driver, using the "Operation mode" and "Braking step" handles of the automatic adjuster, sets the programmed operating mode and the value of the braking step and sets the three-position controller to the braking position, followed by returning to the middle position. The microcontroller transmits a signal to the pneumatic actuator to reduce the pressure in the brake line by a predetermined amount of the braking stage. Subsequent stages of braking when the handle of the three-position controller is re-moved to the brake position with return will be automatically performed at the programmed value provided that there is no effect on the handle of the seven-position controller. Arbitrary stages of braking or vacation are performed either using the automatic adjuster, and before giving commands using the three-position controller, you must first change the operating mode using the "Operating mode" handle of the automatic adjuster or using the seven-position controller. Thus, when executing control modes of the train brake, the driver performs several actions with various control elements.
В случае любого воздействия на рукоятку семипозиционного контроллера управление трехпозиционным контроллером блокируется. При этом управление передается семипозиционному контроллеру. При выполнении произвольных ступеней торможения с помощью семипозиционного контроллера машинист удерживает рукоятку семипозиционного контроллера в тормозной позиции до достижения в тормозной магистрали необходимого давления и отслеживая величину выполняемой ступени торможения на мониторе.In case of any influence on the handle of the seven-position controller, the control of the three-position controller is blocked. In this case, control is transferred to the seven-position controller. When performing arbitrary braking stages using the seven-position controller, the driver holds the handle of the seven-position controller in the brake position until the required pressure is reached in the brake line and tracking the amount of the performed braking stage on the monitor.
Недостатком этого способа является наличие двух отдельных контроллеров управления, дополнительных органов переключения и ввода величин, вследствие чего при ведении поезда машинист совершает дополнительные манипуляции, при этом от машиниста требуется знание соответствия программно заложенных алгоритмов трехпозиционного контроллера высвечивающемуся на задатчике номеру. Кроме того, для ввода величины зарядного давления необходима полная разрядка тормозной магистрали, требующая дополнительного времени и энергозатрат. Перечисленные факторы усложняют процесс управления тормозом поезда и требуют от машиниста повышенного внимания.The disadvantage of this method is the presence of two separate controllers, additional switching and input values, as a result of which the driver performs additional manipulations while driving the train, while the driver is required to know the correspondence of the programmed algorithms of the three-position controller to the number displayed on the master. In addition, to enter the magnitude of the charging pressure, a complete discharge of the brake line is required, requiring additional time and energy consumption. These factors complicate the process of controlling the brake of the train and require increased attention from the driver.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому устройству управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта является устройство по патенту №2444454, МПК B60T 15/04, 10.03.2012 г., содержащее семипозиционный контроллер управления тормозом, электронный блок с микроконтроллером с адаптивным программным обеспечением и электронный редуктор, выполненный с возможностью установления в тормозной магистрали программно заданного зарядного давления, связанные с семипозиционным контроллером, а также автоматический задатчик режимов отпуска и заданных величин ступеней торможения с трехпозиционным контроллером, рукоятками "Режим работы" и "Ступень торможения", блоком преобразования аналоговых сигналов в цифровые с последующей передачей их на микроконтроллер и на электронный редуктор, исполнительным пневматическим блоком.The closest set of essential features to the claimed brake control device for rolling stock of railway vehicles is the device according to patent No. 2444454, IPC B60T 15/04, 03/10/2012, containing a seven-position brake control controller, an electronic unit with a microcontroller with adaptive software and electronic a reducer configured to establish a programmed charging pressure in the brake line associated with a seven-position controller, as well as automatically dial modes and leave predetermined values of braking stages with three position controller that handles the "Mode" and "deceleration stage" analog signals to digital conversion unit with subsequent transfer to the microcontroller and the electronic reducer, pneumatic executive unit.
Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности и использование нескольких управляющих элементов. Заданные ступени автоматически выполняются только при осуществлении торможения. При отпуске, в заданном режиме работы и переводе рукоятки в отпускную позицию зарядка тормозной магистрали будет производиться вплоть до зарядного давления бесступенчато.The disadvantage of this device is the limited functionality and the use of several control elements. The set steps are automatically performed only when braking. When vacationing, in a given mode of operation and moving the handle to the vacation position, the brake line will be charged continuously up to the charging pressure steplessly.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Отечественные системы и приборы, создаваемые в последние годы на базе микроконтроллеров, позволяют реализовывать функции, зачастую невыполнимые с помощью пневматических приборов. При этом микроконтроллерная технология средств управления и диагностики расширяет функциональность управляющих устройств, не изменяет конфигурацию их аппаратной части и не усложняет пневматическую составляющую.Domestic systems and devices created in recent years on the basis of microcontrollers allow you to implement functions that are often impossible with pneumatic devices. At the same time, the microcontroller technology of control and diagnostic tools expands the functionality of control devices, does not change the configuration of their hardware and does not complicate the pneumatic component.
Заявляемый способ управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта решает задачу упрощения управления тормозом путем исключения из процесса управления тормозом поезда дополнительных управляющих элементов, что повышает безопасность движения поезда, предотвращает сбои в работе тормозного оборудования поезда. При этом при выполнении произвольных ступеней торможения остается привычный, сложившийся десятилетиями алгоритм управления тормозом грузового поезда, аналогичный крану машиниста усл. №395.The inventive method for controlling the brake of rolling stock of railway vehicles solves the problem of simplifying brake control by eliminating additional control elements from the process of controlling the brake of the train, which increases the safety of train movement and prevents malfunctions of the brake equipment of the train. At the same time, when performing arbitrary stages of braking, the familiar algorithm for controlling the brake of a freight train, similar to the operator’s crane No. 395.
Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого способа, заключается в повышении безопасности движения поезда, оперативности управления тормозом без необходимости отвлечения внимания машиниста от дорожной ситуации за счет автоматизации управления с использованием единственного управляющего элемента.The technical result that will be obtained by implementing the proposed method is to increase the safety of train movement, the speed of brake control without the need to distract the driver’s attention from the traffic situation due to automation of control using a single control element.
Указанный технический результат достигается тем, что заявляемый способ управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта включает выбор режима управления, который осуществляется с помощью рукоятки модуля управления, при этом количество управляющих позиций рукоятки соответствует количеству режимов управления тормозом; автоматическое выполнение заданной ступени торможения или отпуска, при котором рукоятку модуля управления переводят соответственно в тормозную или отпускную позицию и без задержки возвращают в позицию "Перекрыша с питанием"; автоматическое выполнение измененной на минимальную программно заложенную величину заданной ступени торможения или отпуска, при котором меняют величину заданной ступени с помощью блока корректировки заданных величин, после чего переводят рукоятку соответственно в тормозную или отпускную позицию и без задержки возвращают в позицию "Перекрыша с питанием"; выполнение произвольной ступени торможения или отпуска переводом рукоятки модуля управления соответственно в тормозную или отпускную позицию с задержкой в этой позиции до достижения необходимой величины выполняемой ступени, изменение которой отслеживают с помощью устройства ввода/вывода.The specified technical result is achieved by the fact that the claimed method of controlling the brake of a rolling stock of a railway vehicle includes selecting a control mode that is carried out using the handle of a control module, the number of control positions of the handle corresponding to the number of brake control modes; automatic execution of a given stage of braking or tempering, in which the handle of the control module is respectively transferred to the brake or tempering position and without delay is returned to the “Overlap with power” position; automatic execution of the set braking or tempering step, changed to the minimum programmed value, at which the value of the preset step is changed using the setpoint correction unit, after which the handle is moved to the brake or tempering position, respectively, and without delay is returned to the “Overlap with power” position; the execution of an arbitrary braking or vacation step by transferring the handle of the control module to the brake or release position, respectively, with a delay in this position until the required value of the step is reached, the change of which is monitored using an input / output device.
Кроме того, с помощью устройства ввода/вывода задают величины минимальной первой ступени торможения, зарядного давления, сверхзарядного давления, времени ликвидации сверхзарядного давления, которые фиксируются в энергонезависимой памяти микроконтроллера электронного блока и остаются постоянными до очередной ручной корректировки.In addition, with the help of an input / output device, the values of the minimum first stage of braking, charge pressure, supercharge pressure, and time for eliminating supercharge pressure, which are recorded in the non-volatile memory of the electronic module microcontroller and remain constant until the next manual correction, are set.
Кроме того, с помощью устройства ввода/вывода задают параметры о длине и весе поезда, вводят информацию о количестве локомотивов и их расположении в составе поезда, об установленном тормозном оборудовании и режиме его работы, которые фиксируются в энергонезависимой памяти микроконтроллера электронного блока и остаются постоянными до очередной ручной корректировки, после чего выполнение торможения осуществляют переводом рукоятки в тормозную позицию, при этом требуемые темпы торможения реализуются автоматически микроконтроллером электронного блока с учетом заложенных в его энергонезависимой памяти параметров.In addition, using the input / output device, parameters are set about the length and weight of the train, information is entered on the number of locomotives and their location in the train, on the installed braking equipment and its operation mode, which are recorded in the non-volatile memory of the electronic unit microcontroller and remain constant until the next manual adjustment, after which braking is performed by moving the handle to the brake position, while the required braking rates are realized automatically by the microcontroller ctron unit taking into account the parameters embedded in its non-volatile memory.
Особенностью в управлении тормозами поезда является автоматическое выполнение ступеней торможения или отпуска с возможностью корректировки машинистом в ходе управления поездом заданных величин давления для выполнения определенной ступени торможения или отпуска, а также возможность управления тормозами с выполнением произвольно заданной ступени торможения или отпуска, являющаяся привычным для машиниста алгоритмом управления тормозами поезда. При этом управление сосредоточено на одном управляющем элементе, что в значительной мере упрощает управление поездом. При этом при автоматическом выполнении заданных ступеней торможения или отпуска с возможностью их корректировки машинисту нет необходимости переводить взгляд на устройства индикации, тем самым отвлекать свое внимание от дороги, что в значительной мере повышает безопасность ведения поезда. При этом выполнение произвольных ступеней аналогично традиционному управлению тормозом грузового поезда, привычному для машиниста.A feature in the control of train brakes is the automatic execution of braking or vacation stages with the possibility of the driver adjusting the set pressure values during the train control to perform a certain braking or vacation stage, as well as the ability to control brakes with an arbitrary braking or vacation stage, which is a familiar algorithm for the driver brake control train. At the same time, control is focused on one control element, which greatly simplifies train control. At the same time, when the specified braking or vacation steps are automatically performed with the possibility of adjusting them, the driver does not need to look at the indicating devices, thereby distracting his attention from the road, which significantly increases the safety of the train. At the same time, the performance of arbitrary steps is similar to the traditional brake control of a freight train, familiar to the driver.
В поездах повышенного веса и длины или двумя локомотивами в составе поезда, в отличие от прототипа, где при выполнении служебного торможения на ступень, превышающую 0,6 кгс/см2, рукоятку управления переводят вначале в положение служебного торможения с задержкой в этом положении до снижения давления до 0,6 кгс/см2, а затем переводят рукоятку в положение служебного торможения с замедленной разрядкой тормозной магистрали, в заявленном способе рукоятку единожды переводят в положение служебного торможения и удерживают вплоть до достижения требуемого давления - требуемый алгоритм изменения темпа разрядки тормозной магистрали выполняется автоматически при выполнении произвольных и автоматических ступеней торможения. Темп снижения давления в тормозной магистрали определяет электронный блок в зависимости от параметров, внесенных в его энергонезависимую память.In trains of increased weight and length or with two locomotives in the train, in contrast to the prototype, where when performing service braking by a step exceeding 0.6 kgf / cm 2 , the control handle is first transferred to the position of service braking with a delay in this position until it decreases pressure to 0.6 kgf / cm 2, and then transferred to the handle to the service brake to slow discharge of the brake pipe, the claimed method once the handle is moved to the service brake and is held until a tr buoy pressure - algorithm changes required brake pipe discharge ramp is executed automatically when the automatic braking arbitrary stages. The rate of pressure reduction in the brake line determines the electronic unit depending on the parameters entered in its non-volatile memory.
Заявляемое устройство управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта решает задачу упрощения управления тормозом путем исключения из процесса управления тормозом поезда дополнительных управляющих элементов, что повышает безопасность движения поезда.The inventive brake control device for rolling stock of railway vehicles solves the problem of simplifying brake control by eliminating additional control elements from the train brake control process, which increases the safety of train movement.
Технический результат, который будет получен при осуществлении предлагаемого устройства, заключается в расширении функциональных возможностей и обеспечении возможности управления несколькими функциями устройства управления путем использования единственного управляющего элемента, с реализацией алгоритма управления тормозом поезда без отвлечения внимания машиниста от дороги.The technical result that will be obtained by implementing the proposed device is to expand the functionality and provide the ability to control several functions of the control device by using a single control element, with the implementation of the algorithm for controlling the brake of the train without distracting the driver from the road.
Указанный технический результат достигается тем, что заявляемое устройство управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта содержит электронный блок с микроконтроллером, связанный посредством CAN интерфейса с устройством ввода/вывода сопутствующей информации и модулем управления и выполненный с возможностью подачи управляющих команд в виде электрических сигналов на исполнительный пневматический блок. При этом модуль управления состоит из рукоятки управления, механически связанной с датчиком положений, и блока корректировки заданных величин, связанных с микроконтроллером модуля управления, выполненным с возможностью распознавания команд, полученных путем перемещения рукоятки управления и воздействия на блок корректировки заданных величин и генерирования соответствующих цифровых сигналов на микроконтроллер электронного блока. Электронный блок содержит программный код, основанный на алгоритмах выполнения ступеней торможения или отпуска, включающих автоматическое выполнение программно-заданных величин ступеней торможения при постановке рукоятки управления из положения "Перекрыша с питанием" в тормозную позицию с последующим возвратом без задержки; ступеней отпуска - при постановке рукоятки управления из положения "Перекрыша с питанием" в отпускную позицию с последующим возвратом без задержки; с возможностью предварительного изменения заданных величин ступеней с помощью блока корректировки заданных величин; а также выполнение произвольно заданных величин ступеней торможения или отпуска с помощью удержания рукоятки управления в отпускной или тормозной позиции до момента установления требуемой величины ступени.The specified technical result is achieved by the fact that the claimed brake control device for rolling stock of railway vehicles contains an electronic unit with a microcontroller, connected via CAN interface with an input / output device of related information and a control module and configured to supply control commands in the form of electrical signals to an executive pneumatic unit . In this case, the control module consists of a control handle mechanically connected to the position sensor and a set point correction unit associated with a control module microcontroller configured to recognize commands received by moving the control handle and influence the set point correction unit and generate corresponding digital signals to the microcontroller of the electronic unit. The electronic unit contains program code based on the algorithms for performing the braking or vacation stages, including the automatic execution of program-specified values of the braking stages when setting the control handle from the "Overlap with power" position to the braking position and then returning without delay; vacation steps - when setting the control handle from the “Overlap with power” position to the vacation position with subsequent return without delay; with the possibility of preliminary changing the set values of the steps using the block adjusting the set values; as well as the performance of arbitrarily set values of the steps of braking or tempering by holding the control handle in the tempering or braking position until the desired step value is established.
Кроме того, электронный блок содержит программный код, основанный на алгоритме выполнения торможения поезда повышенного веса и длины или двумя локомотивами в составе поезда, при котором снижение давления в тормозной магистрали на 0,6 кгс/см2 выполняется темпом служебного торможения, последующее снижение давления осуществляется замедленным темпом.In addition, the electronic unit contains program code based on the algorithm for braking a train of increased weight and length or with two locomotives in a train, in which the pressure in the brake line is reduced by 0.6 kgf / cm 2 by the pace of service braking, the subsequent pressure is reduced slow motion.
Кроме того, исполнительный пневматический блок состоит из реле давления, уравнительная полость которого связана по крайней мере с двумя электропневматическими клапанами торможения и отпуска, выполненными с возможностью установления в уравнительной полости давления заданной величины.In addition, the pneumatic actuator unit consists of a pressure switch, the equalizing cavity of which is connected with at least two electro-pneumatic braking and tempering valves, configured to establish a predetermined pressure in the equalizing cavity.
Кроме того, исполнительный пневматический блок состоит из реле давления, уравнительная полость которого связана с пневмораспределителем с электроприводом, выполненным с возможностью установления в уравнительной полости давления заданной величины.In addition, the pneumatic actuator unit consists of a pressure switch, the equalizing cavity of which is connected with a pneumatic distributor with an electric drive, configured to establish a predetermined pressure in the equalizing cavity.
Кроме того, исполнительный пневматический блок состоит из реле давления, уравнительная полость которого связана с уравнительным резервуаром, связанным, по крайней мере, с двумя управляющими электропневматическими клапанами или пневмораспределителем с электроприводом, выполненными с возможностью установления в уравнительном резервуаре давления заданной величины.In addition, the pneumatic actuator unit consists of a pressure switch, the equalization cavity of which is connected to the equalization tank, connected with at least two control electro-pneumatic valves or an electric pneumatic distributor, configured to establish a predetermined pressure in the equalization tank.
Кроме того, блок корректировки заданных величин установлен на рукоятке управления и выполнен в виде двух задающих выключателей без фиксации.In addition, the unit for adjusting the set values is installed on the control handle and is made in the form of two master switches without fixing.
Кроме того, устройство ввода/вывода содержит графический дисплей и кнопки ввода информации и выполнено с возможностью отображения информации о состоянии тормозной системы и заданных параметров и ввода величин, задающих параметров управления.In addition, the input / output device includes a graphic display and information input buttons and is configured to display information about the state of the brake system and predetermined parameters and enter values specifying control parameters.
Кроме того, датчик положений выполнен в виде датчика угла поворота с углом измерения не менее угла поворота рукоятки управления.In addition, the position sensor is made in the form of a rotation angle sensor with a measurement angle of at least the angle of rotation of the control handle.
При использовании заявленного устройства управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта значительно расширились функциональные возможности управления. В прототипе одним управляющим органом производится автоматическое выполнение первой и последующих ступеней торможения согласно заданной величине с возможностью их ручной корректировки, например, кнопками с шагом 0,1 кгс/см2, с дальнейшей постановкой органа управления в тормозную позицию с последующим возвратом без задержки в положение "Перекрыша с питанием";When using the claimed brake control device for rolling stock of railway vehicles, the control capabilities have significantly expanded. In the prototype, one governing body automatically performs the first and subsequent stages of braking according to a given value with the possibility of manual adjustment, for example, by buttons with a step of 0.1 kgf / cm 2 , with the further setting of the control in the brake position and then returning without delay to the position "Overlap with food";
В предлагаемом устройстве, в отличие от прототипа, появилась возможность тем же управляющим органом производить также:In the proposed device, in contrast to the prototype, it became possible for the same governing body to produce also:
- автоматическое выполнение минимальной зарядки тормозной магистрали согласно заданной величине с возможностью их ручной корректировки, например, кнопками с шагом 0,1 кгс/см2, с дальнейшей постановкой органа управления в отпускную позицию с последующим возвратом без задержки в положение "Перекрыша с питанием";- automatic execution of the minimum charge of the brake line according to a predetermined value with the possibility of manual adjustment, for example, by buttons with a step of 0.1 kgf / cm 2 , with further setting of the control to the holiday position and subsequent return without delay to the "Overlap with power"position;
- обеспечение выполнения произвольно заданных ступеней торможения или отпуска постановкой органа управления соответственно в тормозную или отпускную позицию с задержкой в этом положении и последующим возвратом в положение "Перекрыша с питанием";- ensuring the performance of arbitrarily specified levels of braking or vacation by setting the control body to the brake or vacation position, respectively, with a delay in this position and then returning to the "Overlap with power" position;
- автоматическое выполнение ступеней торможения более 0,6 кгс/см2 в поездах повышенной массы и длины или с двумя локомотивами в составе поезда без применения дополнительного положения VA (служебное торможение длинносоставных поездов) в органе управления.- automatic performance of braking steps of more than 0.6 kgf / cm 2 in trains of increased mass and length or with two locomotives as part of a train without applying the additional position VA (service braking of long trains) in the governing body.
Следует отметить, что реализация различных алгоритмов торможения и отпуска осуществляется одним управляющим органом, с обеспечением безопасного ведения поезда без отвлечения внимания машиниста от дороги.It should be noted that the implementation of various braking and tempering algorithms is carried out by one governing body, ensuring the safe conduct of the train without distracting the driver’s attention from the road.
В предлагаемом устройстве учтена особенность управления тормозами грузовых поездов повышенного веса и длины или с двумя локомотивами в составе поезда, благодаря заложенной в микроконтроллере электронного блока программе торможения для длинносоставных поездов. В результате чего из управления исключена необходимость перевода рукоятки в положение VA, предусмотренная в управлении тормозом наиболее близкого к заявленному аналога. Кроме того, в предлагаемом устройстве для ввода посредством устройства ввода/вывода задающих величин не требуется полная разрядка тормозной магистрали, что позволяет изменять параметры ведения поезда в любой момент работы устройства.The proposed device takes into account the brake control feature of freight trains of increased weight and length or with two locomotives in the train, thanks to the braking program for long trains embedded in the microcontroller of the electronic unit. As a result, the control eliminates the need to transfer the handle to the VA position provided for in the brake control closest to the claimed analogue. In addition, in the proposed device for input by means of the input / output device of the setting values, a complete discharge of the brake line is not required, which allows changing the parameters of the train at any time during operation of the device.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Сущность изобретений поясняется описанием конкретного примера его выполнения и иллюстрируется прилагаемыми графическими материалами, где на: фиг. 1 показана функциональная схема устройства управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта, в обозначениях которой приняты следующие сокращения:The invention is illustrated by the description of a specific example of its implementation and is illustrated by the accompanying graphic materials, where in: FIG. 1 shows a functional diagram of a brake control device for a rolling stock of a railway vehicle, in the designations of which the following abbreviations are adopted:
CAN - CAN-интерфейс;CAN - CAN interface;
АЦП - аналого-цифровой преобразователь;ADC - analog-to-digital converter;
ДД - датчик давления в тормозной магистрали;DD - pressure sensor in the brake line;
ТМ - тормозная магистраль;ТМ - brake line;
ПМ - питательная магистраль;PM - nutrient line;
ЭПКТ - электропневматический клапан торможения;EPK T - electro-pneumatic braking valve;
ЭПКО - электропневматический клапан отпуска;EPK O - electro-pneumatic tempering valve;
фиг. 2 - модуль управления;FIG. 2 - control module;
фиг. 3 - последовательность действий при ступенчатом торможении или отпуске;FIG. 3 - sequence of actions during step braking or vacation;
фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая алгоритм выполнения ступеней торможения;FIG. 4 is a flowchart illustrating an algorithm for performing braking stages;
фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая алгоритм выполнения ступеней отпуска.FIG. 5 is a flowchart illustrating an algorithm for performing vacation steps.
В обозначениях, примененных в блок-схемах (фиг. 4, 5), приняты следующие сокращения:In the notation used in the block diagrams (Fig. 4, 5), the following abbreviations are accepted:
P - величина текущего давления;P is the value of the current pressure;
Pзар - величина зарядного давления;P zar - the magnitude of the charge pressure;
N - положение рукоятки управления;N is the position of the control handle;
Стзад - заданная ступень;St ass - a given step;
Ст0 - минимальная величина изменения заданной ступени;St 0 - the minimum value of the change of a given stage;
Ствып - выполняемая ступень.St vyp - performed step.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Способ управления тормозом рассмотрим на примере работы устройства, с помощью которого осуществляется данное управление.We will consider the method of controlling the brake by the example of the operation of the device with which this control is carried out.
Управление тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта предполагает управление путем подачи электрических сигналов на исполнительный пневматический блок, осуществляющий регулировку давления сжатого воздуха в тормозной магистрали подвижного состава в зависимости от заданного машинистом режима управления.The brake control of the rolling stock of railway transport involves control by supplying electrical signals to the pneumatic actuator, which controls the pressure of the compressed air in the brake line of the rolling stock, depending on the control mode set by the driver.
На фиг. 1 представлена функциональная схема, описывающая пример исполнения устройства управления тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта.In FIG. 1 is a functional diagram describing an example embodiment of a brake control device for a rolling stock of a railway vehicle.
Устройство управления содержит электронный блок 1 с микроконтроллером 2, связанный с помощью CAN интерфейса 3 с устройством ввода/вывода 4 информации, модулем управления 5 и подающий команды в виде электрических сигналов на исполнительный пневматический блок 6. При этом устройство ввода/вывода 4 и модуль управления 5 выполнены с возможностью постоянного обмена с электронным блоком 1 информацией. Исполнительный пневматический блок 6 выполнен с возможностью регулировки давления в тормозной магистрали 7 до установленного уровня, соответствующего заданному режиму управления (фиг. 1).The control device comprises an
Исполнительный пневматический блок 6 состоит из реле давления 8, широко применяемого в современных устройствах управления тормозом, выполненного с возможностью регулировки давления в тормозной магистрали 7 в зависимости от заданного давления в его уравнительной полости 9. Уравнительная полость 9 реле давления 8 связана, как показано в нашем примере, с двумя электропневматическими клапанами: торможения (ЭПКТ) 10, с возможностью при подаче на него напряжения выпуска воздуха из уравнительной полости 9 в атмосферу, и отпуска 11 (ЭПКО), с возможностью при подаче на него напряжения наполнения воздухом уравнительной полости 9. С целью исключения выхода из строя электронного управления крана машиниста в случае возможной неисправности электропневматических клапанов 10 и 11 предусмотрен вариант дублирования этих клапанов дополнительными электропневматическими клапанами с теми же функциями подачи воздуха из питательной магистрали в уравнительную полость реле давления и выпуска воздуха из нее в атмосферу. Реле давление 8 выполнено с возможностью в зависимости от давления в уравнительной полости 9 связывать тормозную магистраль 7 с атмосферой, или с питательной магистралью 13.Executive
Таким образом, уравнительная полость 9 реле давления 8 связана по крайней мере с двумя электропневматическими клапанами торможения 10 и отпуска 11, сообщающими уравнительную полость 9 реле давления 8, соответственно, с питательной магистралью 13 и атмосферой, выполненными с возможностью установления в уравнительной полости 9 давления заданной величины с последующим установлением соответствующего давления посредством реле давления 8 в тормозной магистрали 7.Thus, the
Вместо электропневматических клапанов 10 и 11 может быть использован, например, пневмораспределитель с электроприводом, обеспечивающий аналогично электропневматическим клапанам 10 и 11 установление необходимого давления в уравнительной полости реле давления в ответ на полученные от электронного блока электрические сигналы.Instead of electro-
Возможен вариант осуществления изобретения, в котором в исполнительном блоке 6 дополнительно используется уравнительный резервуар, связанный с уравнительной полостью 9 реле давления 8. В этом случае уравнительный резервуар связан по крайней мере с двумя электропневматическими клапанами или с пневмораспределителем с электроприводом, выполненными с возможностью установления в уравнительном резервуаре давления заданной величины.An embodiment of the invention is possible, in which an expansion unit is additionally used in the
Устройство ввода/вывода 4 содержит микроконтроллер 15, связанный с ним графический дисплей 16, например VFD 320*240, выполненный с возможностью отображения информации о состоянии тормозной системы и заданных параметров, и кнопки ввода информации 17, связанные с микроконтроллером 15 через входные цепи 18 с возможностью ввода параметров поезда и величин торможения. В нашем примере кнопками 17 устройства ввода/вывода 4 могут вводиться величины зарядного давления, сверхзарядного давления, минимальная величина первой ступени торможения, время ликвидации сверхзарядного давления, которые записываются в энергонезависимую память микроконтроллера 2 электронного блока 1 и остаются постоянными до очередной ручной корректировки. Также кнопками устройства ввода/вывода могут вводиться параметры о длине и весе поезда, информация о количестве локомотивов в составе поезда, об установленном тормозном оборудовании и режиме его работы. На основании введенных данных устройство корректирует заданные величины первой и последующих ступеней торможения, ступеней отпуска, темпы выполняемого торможения, устанавливая соответствующие значения в соответствии с "Правилами технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава", утвержденными Советом по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества (протокол от «6-7» мая 2014 г. №60). Микроконтроллер 15 устройства ввода/вывода 4 имеет достаточный объем энергонезависимой памяти (ПЗУ) и оперативной памяти (ОЗУ), достаточное количество входов и выходов для связи с периферийными устройствами, а также CAN-интерфейс 19 для связи с внешними электронными устройствами, в частности с микроконтроллером 2 электронного блока 1. В нашем примере использован микроконтроллер STM32F427VIT6.The input /
Модуль управления 5 состоит из рукоятки управления 20 и корпуса 22, включающего монтажную панель 21, являющуюся верхней частью корпуса 22 (фиг. 2). Рукоятка управления 20 установлена на валу, размещенном в корпусе 22, связана через вал с электронным датчиком положений 23, закрепленным на боковой стенке корпуса 22. В нашем примере рукоятка 20 поворотная, поэтому в качестве электронного датчика 23 могут быть использованы датчики угла поворота различных типов с углом измерения не менее угла поворота рукоятки, например резистор переменный СП5-40А.The
Модуль управления 5 оснащен блоком корректировки заданных величин 24 (фиг. 1), выполненным, например, в виде двух задающих выключателей без фиксации и размещенным, как показано в нашем примере, для удобства корректировки на рукоятке управления 20. Одна из кнопок выполнена с возможностью увеличения величины заданной ступени торможения/отпуска на минимальную величину, например 0,1 кгс/см2, заложенную в энергонезависимой памяти микроконтроллера 2 электронного блока 1, а другая - с возможностью ее уменьшения на минимальную величину, например 0,1 кгс/см2.The
На монтажной панели 21 модуля управления 5 установлена декоративная накладка 25, на которой расположена шкала положений рукоятки управления 20, с помощью которой машинист определяет необходимый для задания рукояткой 20 режим управления.On the mounting
Датчик положений 23 соединен с аналого-цифровым преобразователем 26 (АЦП) и выполнен с возможностью формирования электрических сигналов определенного напряжения в зависимости от положения рукоятки управления 20. Аналого-цифровой преобразователь 26 связан с микроконтроллером 27 модуля управления 5 и выполнен с возможностью передачи цифрового сигнала, полученного в результате преобразования аналогового сигнала от датчика положений 23, на микроконтроллер 27. Блок корректировки заданных величин 24 связан через входные цепи 28 с микроконтроллером 27 и выполнен с возможностью передачи дискретного сигнала, образующегося при включении одной из кнопок, на микроконтроллер 27.The
Технические характеристики микроконтроллера 27 модуля управления 5 обеспечивают формирование надлежащим образом модулем управления 5 управляющих команд для электронного блока 1. В модуле управления может быть использован, например, микроконтроллер STM32F103RBT6.The technical characteristics of the
В энергонезависимую память микроконтроллера 27 модуля управления 5 программно заложены коды, определенный диапазон которых соответствует определенному положению рукоятки управления 20, и программа, составленная на основе алгоритма сравнения полученных от датчика положений 23 сигналов с заложенными кодами положений рукоятки 20 и подачи команды микроконтроллеру 2 электронного блока 1 с соответствии с положением рукоятки управления 20 с учетом полученного сигнала от блока корректировки заданных величин 24. Энергонезависимая память контроллера 27 модуля управления 5 обладает емкостью хранения, достаточной для хранения предопределенного числа задаваемых параметров в течение предопределенного времени с учетом заложенных данных.Non-volatile memory of the
Оперативная память микроконтроллера 27 модуля управления 5 хранит переменные данные, полученные от аналого-цифрового преобразователя 26 и блока корректировки заданных величин 24 и является энергозависимой. Энергонезависимая память связана с оперативной памятью с возможностью постоянного отслеживания изменений данных в оперативной памяти.The random access memory of the
Электронный датчик положений 23 рукоятки управления 20, блок корректировки заданных величин 24 и энергонезависимая память микроконтроллера 27 обеспечивают операционную среду для ввода различных операционных указаний в арифметико-логическое устройство микроконтроллера 27 модуля управления 5. Арифметико-логическое устройство микроконтроллера 27 реализует программно заданную последовательность микрокоманд, результат которой в виде закодированного цифрового сигнала передает посредством CAN интерфейса 29 на микроконтроллер 2 электронного блока 1.The
Таким образом, модуль управления 5 выполнен с возможностью распознавания команд, полученных путем перемещения рукоятки управления 20 и воздействия на кнопки блока корректировки заданных величин 24, и генерирования соответствующих цифровых сигналов на микроконтроллер 2 электронного блока 1.Thus, the
Аналогово-цифровой преобразователь 26, микроконтроллер 27, входные цепи 28, трансивер CAN-интерфейса 29 смонтированы на электронной плате 30, установленной на боковой стенке корпуса 22 модуля управления 5 (фиг. 2).An analog-to-
Электронный блок 1 связан с помощью электрических кабелей с датчиком давления (ДД) 31, установленным на линии связи с тормозной магистралью 7 с возможностью передачи информации о величине текущего давления в тормозной магистрали 7, и электропневматическими клапанами тормоза 10 и отпуска 11 исполнительного пневматического блока 6, сообщающими уравнительную полость 9 реле давления 8, соответственно, с питательной магистралью 13 и атмосферой (фиг. 1).The
Электронный блок 1 выполнен с возможностью распознавания полученных от модуля управления 5 команд управления в виде цифровых закодированных сигналов, их обработки с учетом полученных от датчика давления 31 показаний и подачи соответствующих команд в виде электрических сигналов на включение электропневматических клапанов 10 и 11 исполнительного блока 6. Импульсная подача электронным блоком 1 сигналов на включение электропневматических клапанов тормоза 10 и отпуска 11, связанных с уравнительной полостью 9 реле давления 8, обеспечивает высокую точность задания и выполнения ступеней торможения и отпуска.The
В качестве микроконтроллера 2 электронного блока 1 может применяться, например, микроконтроллер ADUC7026BSTZ, надлежащим образом обеспечивающий выполнение заданных с помощью модуля управления 5 команд. Операционные элементы, выполняемые микроконтроллером 2, представляют собой функции, распределенные для каждого режима работы, путем избирательного воздействия на электропневматические клапаны 10 или 11 исполнительного пневматического блока 6. Последовательность выполнения действий при торможении или отпуске отражена в блок-схеме (фиг. 3).As the
По CAN интерфейсу 3, связывающему микроконтроллер 2 электронного блока 1 с модулем управления 5, поступающие сигналы от модуля управления 5 записываются в оперативную память микроконтроллера 2 электронного блока 1 и сохраняются там до поступления следующего командного сигнала (фиг. 1).On the
В энергонезависимой памяти микроконтроллера 2 программно заложены величина зарядного давления тормозной магистрали, сверхзарядного давления, время ликвидации сверхзарядного давления, величина первой ступени торможения, в нашем примере - 0,6 кгс/см2, минимальные величины разрядки и зарядки тормозной магистрали при автоматическом выполнении второй и последующих ступеней торможения и всех ступеней отпуска, в нашем примере - 0,3 кгс/см2, а также минимальная величина изменения заданных ступеней торможения и отпуска - 0,1 кгс/см2. Минимальная величина изменения заданных ступеней торможения и отпуска остается без изменений. Возможно изменение параметров зарядного давления тормозной магистрали, сверхзарядного давления, первой ступени торможения, время ликвидации сверхзарядного давления с помощью команд, поступающих от устройства ввода/вывода 4.The non-volatile memory of
В энергонезависимой памяти микроконтроллера 2 заложены программы, основанные на алгоритмах: автоматического выполнения первой ступени торможения согласно заданной величине, автоматического выполнения второй и последующих ступеней торможения или ступеней отпуска не менее программно заложенной величины, непрерывной индикацией величины давления в тормозной магистрали по установленному датчику 31. Выполнение ступеней торможения обеспечивается вплоть до полной разрядки тормозной магистрали 7, выполнение ступеней отпуска происходит до достижения заданной величины зарядного давления.The non-volatile memory of
При необходимости в энергонезависимую память микроконтроллера 2 могут быть заложены параметры о длине и весе поезда, информация о количестве локомотивов и их расположении в составе поезда, об установленном тормозном оборудовании и режиме его работы. В микроконтроллер 2 электронного блока 1 заложен программный код, основанный на алгоритме выполнения торможения поезда повышенного веса и длины или двумя локомотивами в составе поезда, при котором снижение давления в тормозной магистрали на 0,6 кгс/см выполняется темпом служебного торможения, последующее снижение давления осуществляется замедленным темпом.If necessary, parameters on the length and weight of the train, information on the number of locomotives and their location in the train, on the installed braking equipment and its operation mode can be stored in the non-volatile memory of
Датчик давления 31, например, типа MPXV5100 соединен через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 33 с микроконтроллером 2 электронного блока 1. Выходное напряжение датчика давления 31 прямо пропорционально приложенному давлению. Аналоговое напряжение, которое выдает датчик давления 31, преобразуется в цифровой сигнал аналого-цифровым преобразователем 33 и передается на микроконтроллер 2 электронного блока 1. Для хранения последнего измеренного значения давления программа использует ячейки оперативной памяти микроконтроллера 2.The
Датчик давления 31, модуль управления 5, устройство ввода/вывода 4 и энергонезависимая память микроконтроллера 2 электронного блока 1 обеспечивают операционную среду для ввода различных операционных указаний в арифметико-логическое устройство микроконтроллера 2 электронного блока 1. Арифметико-логическое устройство реализует программно заданную последовательность микрокоманд, результат которой в виде электрического сигнала через выходные цепи 34 передается на один из электропневматических клапанов 10 или 11 исполнительного блока 6.The
Электронный блок 1, модуль управления 5 и устройство ввода/вывода 4 связаны с блоком питания 35, который обеспечивает электропитание данных элементов.The
Рассмотрим работу устройства управления тормозом и, соответственно, способ управления тормозом поезда.Consider the operation of the brake control device and, accordingly, the method of controlling the brake of the train.
В нашем примере управление тормозом подвижного состава железнодорожного транспорта обеспечивает шесть режимов работы: «Отпуск и зарядка», «Поездное», «Перекрыша без питания», «Перекрыша с питанием», «Служебное торможение» и «Экстренное торможение». Режимы работы определяются положениями рукоятки управления: I - «Отпуск и зарядка», II - «Поездное», III - «Перекрыша без питания», IV - «Перекрыша с питанием», V - «Служебное торможение», VI - «Экстренное торможение».In our example, the brake control of rolling stock of railway transport provides six operating modes: “Vacation and charging”, “Train”, “Overlap without power”, “Overlap with power”, “Service braking” and “Emergency braking”. Operating modes are determined by the positions of the control handle: I - “Vacation and Charging”, II - “Train”, III - “Overlap without power”, IV - “Overlap with power”, V - “Service braking”, VI - “Emergency braking” .
Режим "Поездное" включает в себя автоматическое выполнение заданных ступеней отпуска, автоматическое выполнение заданных ступеней отпуска с учетом их корректировки на минимальную величину, выполнение произвольно заданных ступеней отпуска. Режим "Служебное торможение" включает в себя автоматическое выполнение заданных ступеней торможения, автоматическое выполнение заданных ступеней торможения с учетом их корректировки на минимальную величину, выполнение произвольно заданных ступеней торможения.The Train mode includes the automatic execution of predetermined vacation levels, the automatic execution of predetermined vacation stages, taking into account their adjustment to the minimum value, and the execution of arbitrarily specified vacation stages. The "Service braking" mode includes the automatic performance of the set braking steps, the automatic performance of the specified braking steps, taking into account their adjustment to the minimum value, the performance of arbitrarily set braking steps.
При включении машинист с помощью устройства ввода/вывода 4 вводит величину зарядного давления, например Pзар=5,4 кгс/см2, величину свехзарядного давления, минимальную величину первой ступени торможения, например Стзад=0,6 кгс/см2, время ликвидации сверхзарядного давления, а также параметры поезда и оборудования, которые запоминаются микроконтроллером электронного блока. Также по необходимости вводится информация о длине и весе поезда, информация о количестве локомотивов в составе поезда, об установленном тормозном оборудовании и режиме его работы. Введенные величины записываются в энергонезависимую память микроконтроллера 2 электронного блока 1 и остаются постоянными до очередной ручной корректировки в случае необходимости с помощью устройства ввода/вывода 4.When you turn on the driver using the input /
На начало выполнения ступеней торможения/отпуска рукоятка 20 модуля управления 5 находится в положении IV «Перекрыша с питанием». Выполнение ступеней торможения или отпуска осуществляется с помощью модуля управления 5 путем перевода рукоятки управления 20 из положения IV «Перекрыша с питанием» в положение V - «Служебное торможение» при торможении или в положение II - «Поездное» при отпуске с возвратом в положение IV - «Перекрыша с питанием» без задержки при автоматическом выполнении заданных ступеней торможения либо с удержанием рукоятки 20 в установленном положении - при необходимости изменения заданной ступени с отслеживанием величины текущего давления в тормозной магистрали 7 по информации, отображаемой на дисплее 16 устройства ввода/вывода 4.At the beginning of the execution of the braking / tempering stages, the
Микроконтроллер 2 электронного блока 1 на начальном этапе автоматического выполнения ступени торможения/отпуска благодаря постоянному обмену информацией с устройством ввода/вывода 4, опрашиванию показаний датчика давления 31 в тормозной магистрали 7 имеет исходные параметры текущего давления в тормозной магистрали 7 и заданных ступеней торможения/отпуска. Микроконтроллер 2 сравнивает текущее давление тормозной магистрали 7 с заданным зарядным давлением. В том случае, если текущее давление больше или равно зарядному, при автоматическом выполнении ступени торможения переводом рукоятки 20 в положение V, текущее давление будет снижено на величину первой ступени торможения, которая задается с помощью устройства ввода/вывода 4 в начале работы (в нашем случае на 0,6 кгс/см2). В остальных случаях, при давлении в тормозной магистрали 7 меньше зарядного давления, при автоматическом выполнении ступени торможения/отпуска микроконтроллер 2 электронного блока 1 будет давать команду на снижение/увеличение текущего давления на программно заданную неизменяемую величину - 0,3 кгс/см2, заложенную в его энергонезависимой памяти. При этом возможна ручная корректировка машинистом величин заданных ступеней торможения с помощью блока корректировки 24 на минимальную величину - 0,1 кгс/см2, также неизменную и заложенную в память микроконтроллера 2. Изменения заданных ступеней, внесенные с помощью блока корректировки заданных величин 24, не сохраняются, они предусмотрены для единовременного применения для конкретно заданного режима управления.The
Для осуществления автоматического выполнения заданной ступени торможения рукоятку управления 20 переводят в положение V - «Служебное торможение» и без задержки возвращают в положение IV - «Перекрыша с питанием». Заданная ступень торможения достигается автоматически с помощью программы, заложенной в микроконтроллере 2 при условии возврата рукоятки управления 20 в положение «Перекрыша с питанием» без задержки.To implement the automatic execution of a given stage of braking, the control handle 20 is transferred to position V - "Service braking" and without delay return to position IV - "Overlap with power". The set braking level is achieved automatically using the program embedded in the
При повороте рукоятки 20 на определенный угол, соответствующий положению V, датчик угла поворота 23 формирует импульс напряжения и передает аналоговый сигнал по кабелю на электронную плату 30, которая генерирует цифровой код, уникальный для этого положения и передает его посредством CAN интерфейса 29 на электронный блок 1.When the
В этом случае микроконтроллер 2 электронного блока 1, считывая положение рукоятки 20 по датчику положений 23, дает команду в виде электрического сигнала электропневматическому клапану торможения 10 на выпуск воздуха из тормозной магистрали 7 на программно заданную величину. При этом микроконтроллер 2 отрабатывает программу, основанную на алгоритме торможения (фиг. 4). На начальном этапе микроконтроллер сравнивает текущее давление с зарядным. Если текущее давление в тормозной магистрали больше или равно зарядному давлению, программно заданная величина будет равняться величине первой ступени торможения - 0,6 кгс/см2. Если текущее давление ниже зарядного, то программно заданная величина - 0,3 кгс/см2. Выпуск воздуха из тормозной магистрали будет осуществляться до тех пор, пока выполняемая ступень торможения (Ствып) не достигнет значения заданной ступени торможения (Стзад).In this case, the
В случае, если перед началом торможения была произведена ручная корректировка значения заданной ступени торможения на минимальную величину - Ст0, в нашем примере равную 0,1 кгс/см2, процесс ступенчатого торможения осуществляется аналогичным образом с учетом внесенных машинистом изменений заданной ступени торможения.In the event that before the start of braking, the value of the set braking step was manually adjusted to the minimum value - St 0 , in our example equal to 0.1 kgf / cm 2 , the step braking process is carried out in the same way taking into account the changes made by the driver of the set braking step.
При удержании рукоятки управления в положении V - «Служебное торможение» микроконтроллер электронного блока по показаниям датчика положений определяет положение рукоятки и продолжает подавать команду на выпуск воздуха на все время удержания рукоятки, изменяя величину программно заданной ступени (Стзад) торможения, выравнивая ее согласно изменению выполняемой ступени (Ствып) вплоть до возврата рукоятки в IV положение.While holding the control handle in position V - “Service braking”, the microcontroller of the electronic unit determines the position of the handle by the readings of the position sensor and continues to issue a command to release air for the entire time the handle is held, changing the value of the programmed preset step (St ass ) of braking, aligning it according to the change performed stage (St vyp ) until the handle returns to the IV position.
Отслеживание текущего давления в тормозной магистрали осуществляется постоянно с помощью датчика давления 31. По завершении торможения на заданную с помощью модуля управления ступень выпуск сжатого воздуха из тормозной магистрали исполнительным пневматическим блоком прекращается (фиг. 1).Monitoring of the current pressure in the brake line is carried out constantly with the help of a
На поездах повышенного веса и длины или при установке двух локомотивов в состав поезда выполнение служебного торможения снижением давления в тормозной магистрали более чем на 0,6 кгс/см2 вплоть до полного служебного торможения в один прием выполняется следующим образом: снижение давления в уравнительной полости на 0,6 кгс/см2 выполняется темпом служебного торможения, дальнейшее снижение давления осуществляется темпом замедленного снижения давления. При этом управление темпами торможения осуществляет электронный блок 1, реализуя программу выполнения торможения длинносоставных поездов, исходя из введенной посредством устройства ввода/вывода 4 информации о длине поезда по количеству осей, его массе, количеству и расположению локомотивов в составе поезда.On trains of increased weight and length or when two locomotives are installed in a train, service braking by reducing the pressure in the brake line by more than 0.6 kgf / cm 2 up to full service braking in one go is performed as follows: reducing the pressure in the equalization cavity by 0.6 kgf / cm 2 is performed by the pace of service braking, a further decrease in pressure is carried out by the pace of delayed decrease in pressure. In this case, the braking pace is controlled by the
Для осуществления автоматического выполнения заданной ступени отпуска рукоятку управления переводят из положения IV «Перекрыша с питанием» в положение II - «Поездное» и без задержки возвращают в IV положение. Заданная ступень отпуска достигается автоматически с помощью программы, заложенной в микроконтроллере электронного блока и составленной на основе алгоритма выполнения ступеней отпуска (фиг. 5): наполнение тормозной магистрали сжатым воздухом будет осуществляться до тех пор, пока выполняемая ступень отпуска (Ствып) не достигнет значения заданной ступени отпуска (Стзад).To automatically perform the set vacation stage, the control handle is moved from position IV “Overlap with power” to position II - “Train” and returned without delay to position IV. The set tempering step is achieved automatically using the program embedded in the microcontroller of the electronic unit and compiled on the basis of the algorithm for executing the tempering steps (Fig. 5): the brake line will be filled with compressed air until the performed tempering step (St vyp ) reaches the value predetermined vacation level (St ass ).
При повороте рукоятки 20 на определенный угол, соответствующий положению II, датчик угла поворота 23 формирует импульс напряжения и передает аналоговый сигнал по кабелю на электронную плату 30, которая генерирует цифровой код, уникальный для этого положения, и передает его посредством CAN интерфейса 29 на электронный блок 1 (фиг. 1). Микроконтроллер 2 электронного блока 1 определяет положение рукоятки 20, дает команду в виде электрического сигнала электропневматическому клапану отпуска 11 и сжатый воздух поступает в уравнительную полость 9 реле давления 8. Через реле давления 8 происходит наполнение тормозной магистрали 7 из питательной магистрали 13, увеличивая текущее давление в тормозной магистрали 7 на программно заданную величину.When the
Благодаря постоянному обмену информацией с устройством ввода/вывода 4, опрашиванию показаний датчика давления 31 в тормозной магистрали 7 микроконтроллер 2 электронного блока 1 перед началом отпуска имеет исходные параметры текущего давления в тормозной магистрали 7. Если текущее давление в тормозной магистрали не превышает зарядное давление, микроконтроллер электронного блока, считывая положение рукоятки по датчику положений, дает команду на зарядку воздухом тормозной магистрали на программно заданную величину - 0,3 кгс/см2, не превышая при этом зарядное давление. Если текущее давление в тормозной магистрали больше зарядного давления, то при переводе рукоятки управления в положение II - «Поездное» наполнения сжатым воздухом тормозной магистрали осуществляться не будет, а наоборот произойдет выравнивание текущего давления до значения зарядного давления путем подачи команды на выпуск воздуха электропневматическому клапану торможения (фиг. 5). При этом реализуется программно заданный темп ликвидации свехрзарядного давления.Due to the constant exchange of information with the input /
В случае, если перед началом отпуска была произведена ручная корректировка значения заданной ступени на минимальную величину - Ст0=0,1 кгс/см2, процесс ступенчатого отпуска осуществляется аналогичным образом с учетом внесенных машинистом изменений заданной ступени.In the event that before the start of the holiday manual adjustment of the value of the preset step was made to the minimum value - St 0 = 0.1 kgf / cm 2 , the process of step-by-step tempering is carried out in the same way taking into account the changes made by the driver of the preset step.
При удержании рукоятки управления в положении II - «Поездное» микроконтроллер электронного блока по показаниям датчика положений определяет положение рукоятки и продолжает подавать команду электропневматическому клапану отпуска на впуск воздуха на все время удержания рукоятки, изменяя величину программно заданной ступени отпуска, выравнивая ее согласно изменению выполняемой ступени вплоть до возврата рукоятки в IV положение или до достижения в тормозной магистрали зарядного давления.While holding the control handle in position II - “Train” the microcontroller of the electronic unit determines the position of the handle according to the readings of the position sensor and continues to issue a command to the electro-pneumatic release valve for air intake for the entire time the handle is held, changing the value of the programmed set release stage, aligning it according to the change in the performed stage until the handle returns to the IV position or until the charging pressure in the brake line is reached.
Отслеживание текущего давления в тормозной магистрали осуществляется постоянно с помощью датчика давления 31. По завершении наполнения тормозной магистрали на заданную с помощью модуля управления ступень наполнение сжатым воздухом тормозной магистрали исполнительным пневматическим блоком прекращается.Monitoring of the current pressure in the brake line is carried out continuously using the
При выполнении зарядки тормозной магистрали сверхзарядным давлением рукоятку модуля управления переводят в положение I «Отпуск и зарядка» и удерживают в этом положении. При получении соответствующего сигнала от модуля управления 5 микроконтроллер 2 электронного блока 1 формирует импульсный сигнал на открытие электропневматического клапана отпуска 11 реле давления 8, сжатый воздух поступает в уравнительную полость 9 реле давления 8, через которое происходит наполнение тормозной магистрали 7 из питательной магистрали 13 (фиг. 1). При достижении в тормозной магистрали 7 давления воздуха, отслеживаемого датчиком давления 31, равного программно заданному сверхзарядному давлению, наполнение сжатым воздухом тормозной магистрали 7 через реле давления 8 прекращается. Для ликвидации сверхзарядки рукоятку 20 модуля управления 5 переводят в положение «Поездное». При получении соответствующего сигнала от модуля управления 5 микроконтроллер 2 электронного блока 1, измерив датчиком давления 31 величину установившегося сверхзарядного давления в тормозной магистрали 7, формирует импульсный сигнал на включение электропневматического клапана торможения 10, осуществляющего выпуск воздуха малыми порциями из уравнительной полости 9 реле давления 8, через которое происходит выпуск воздуха из тормозной магистрали 7, в атмосферу с обеспечением времени ликвидации сверхзарядного давления, программно заданного в меню устройства ввода/вывода 4. При достижении в тормозной магистрали 7 величины зарядного давления, программно заданного в меню устройства ввода/вывода 4, выпуск воздуха из тормозной магистрали 7 исполнительного пневматического блока прекращается.When charging the brake line with supercharged pressure, the handle of the control module is moved to position I “Vacation and charging” and held in this position. Upon receipt of the corresponding signal from the
При выполнении экстренного торможения рукоятку 20 модуля управления 5 переводят в положение «Экстренное торможение». При получении от модуля управления 5 соответствующего сигнала микроконтроллер 2 электронного блока 1 формирует сигнал постоянной величины на включение электропневматического клапана торможения 10 реле давления 8, выпускающего воздух из уравнительной полости 9 реле давления 8. В уравнительной полости 9 резко падает давление, сжатый воздух из тормозной магистрали 7 с большой скоростью выпускается в атмосферу.When performing emergency braking, the
Для выполнения режима управления «Перекрыша без питания» рукоятку управления 20 переводят в соответствующее положение. Реле давления 8 остается в нерабочем состоянии, при котором не происходит ни подпитки тормозной магистрали 7, ни выпуска из нее воздуха в атмосферу.To perform the control mode "Overlap without power" the control handle 20 is transferred to the appropriate position. The
Тем самым достигается повышение безопасности движения поезда и оперативность управления тормозом за счет автоматизации управления и использования устройства, для управления несколькими функциями которого используется единственный управляющий элемент.This improves the safety of train movement and the speed of brake control by automating the management and use of the device, which is controlled by several functions using a single control element.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015137380A RU2614468C2 (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Method for brake control of rolling stock railway and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015137380A RU2614468C2 (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Method for brake control of rolling stock railway and device for its implementation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015137380A RU2015137380A (en) | 2017-03-06 |
| RU2614468C2 true RU2614468C2 (en) | 2017-03-28 |
Family
ID=58453892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015137380A RU2614468C2 (en) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | Method for brake control of rolling stock railway and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2614468C2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444454C1 (en) * | 2010-11-16 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество МТЗ ТРАНСМАШ | Railway vehicle driver's brake valve |
| US20140125115A1 (en) * | 2012-04-03 | 2014-05-08 | Wabtec Holding Corp. | Brake Cylinder Maintaining Valve |
-
2015
- 2015-09-01 RU RU2015137380A patent/RU2614468C2/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444454C1 (en) * | 2010-11-16 | 2012-03-10 | Открытое акционерное общество МТЗ ТРАНСМАШ | Railway vehicle driver's brake valve |
| US20140125115A1 (en) * | 2012-04-03 | 2014-05-08 | Wabtec Holding Corp. | Brake Cylinder Maintaining Valve |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| АСАДЧЕНКО В.Р. Автоматические тормоза подвижного состава: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Маршрут, 2006.-392 с., с. 175. * |
| АСАДЧЕНКО В.Р. Автоматические тормоза подвижного состава: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Маршрут, 2006.-392 с., с. 175. Рис. 5.2. * |
| Рис. 5.2. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015137380A (en) | 2017-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101264653B1 (en) | Method for controlling regenerative and hydraulic braking | |
| US5090780A (en) | Binary weighted digital flow regulating system | |
| CA2615084A1 (en) | Programmable actuator controller for power positioning seat or leg support of a wheelchair | |
| US7231283B2 (en) | Method for regulating the power supply of a number of multiple field devices | |
| EP1758779B1 (en) | Method and device for setting ecp brakes to modes of operation | |
| CN106167028A (en) | For making the driving model of motor vehicles change stable system and method | |
| CN1931646A (en) | Electronic brake controller with selectable display | |
| CN110159602B (en) | Consumer control apparatus and control method | |
| US9085216B2 (en) | On-vehicle control system equipped with actuator driven based on target value | |
| RU2444454C1 (en) | Railway vehicle driver's brake valve | |
| US11434798B2 (en) | Catalyst warm-up control method for hybrid vehicle and catalyst warm-up control device for hybrid vehicle | |
| EP0642434B1 (en) | Electropneumatic braking system | |
| NO340222B1 (en) | Vehicle controlled control device with trimmed accuracy | |
| RU2614468C2 (en) | Method for brake control of rolling stock railway and device for its implementation | |
| US20090281693A1 (en) | Vehicle with control of elements with negative torque for the regulation of its own dynamics | |
| JP2017127194A5 (en) | Power supply system, storage battery control device, and power supply system control method | |
| KR102319153B1 (en) | System for a electronic vehicle regenerative braking control | |
| JP2023502656A (en) | Automotive braking systems and trailer air supply and control modules | |
| RU176567U1 (en) | Railway vehicle driver automatic pneumatic brake crane | |
| JPH10129315A (en) | Seat adjustment control device | |
| CA2241238A1 (en) | Improved method of controlling brake pipe pressure | |
| CN113335243B (en) | Braking force control method and device | |
| JPH0443132A (en) | Automatic constant speed traveling device | |
| RU163166U1 (en) | RAILWAY VEHICLE DRIVER CRANE CONTROL DEVICE | |
| NO131542B (en) |