RU2679751C1 - Устройство ввода команд - Google Patents
Устройство ввода команд Download PDFInfo
- Publication number
- RU2679751C1 RU2679751C1 RU2018112374A RU2018112374A RU2679751C1 RU 2679751 C1 RU2679751 C1 RU 2679751C1 RU 2018112374 A RU2018112374 A RU 2018112374A RU 2018112374 A RU2018112374 A RU 2018112374A RU 2679751 C1 RU2679751 C1 RU 2679751C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- angle sensors
- handle
- channels
- sensors
- input device
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 5
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
- B61C17/12—Control gear; Arrangements for controlling locomotives from remote points in the train or when operating in multiple units
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
- G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
- G05G1/04—Controlling members for hand actuation by pivoting movement, e.g. levers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
- H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
- H01H19/60—Angularly-movable actuating part carrying no contacts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Control Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройству управления локомотивами. Устройство ввода команд содержит два привода, в каждом из которых установлен диск с рукояткой, механизм фиксации позиций рукоятки с подпружиненным роликом и углублениями под ролик. Дополнительно устройство содержит механизм самовозврата с пружиной кручения, держатель двух магнитов, закрепленный на поворотной оси рукоятки, три канала бесконтактных датчиков угла, где каждый канал состоит из микросхемы с использованием датчиков Холла и магнита. При этом микросхемы с датчиками Холла размещены на платах датчиков угла и объединены в трехканальный блок датчиков угла. Причем все три канала датчиков угла каждого привода соединены с одной общей платой модуля контроллера, в состав которой входят три канала контроллера со своими источниками питания, схема мажоритации по двум состояниям из трех, электронные ключи формирования команд. Технический результат заключается в повышении надежности и увеличении срока эксплуатации устройства ввода команд. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к устройству формирования (выдачи машинистом) команд управления режимами тяги и торможения в систему управления электровозов, тепловозов, трамваев, а также для аналогичных задач, где требуется надежность и достоверность формирования команд управления от оператора в дискретном виде.
Из уровня техники в железнодорожном транспорте известен контактный джойстик фирмы Schneider Electric (https://www.schneider-electric.ru/ru/product-range/775-harmony-xk), который содержит несколько механических переключателей для выдачи дискретных команд при определенных положениях рукоятки джойстика в контроллер системы управления верхнего уровня, которая, в свою очередь, преобразует команду в соответствующие действия по управлению тяговыми двигателями. Каждая команда представляет собой низковольтный уровень напряжения (сигнал) и выдается по своему проводу.
Недостатками данного технического решения являются формирование дискретных команд ненадежным механическим контактом, необходимость дополнительного устройства для приведения дискретных сигналов к нужному виду для ввода в систему управления верхнего уровня, отсутствие резервирования формирователей дискретных сигналов и формирования мажоритированного результирующего сигнала. Надежность джойстика основана на качестве исполнения механических контактов, а это, в свою очередь, ограничивает срок службы джойстика до 1 млн. срабатываний.
Из уровня техники известна полезная модель «Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста» по патенту РФ 95894 с датой публикации 10.07.2010, содержащая корпус, кожух, закрывающий корпус, рукоятки, механизм фиксации позиций главной рукоятки, блоки датчиков позиций рукояток.
Из уровня техники известна полезная модель «Контроллер машиниста для управления мотор-вагонным подвижным составом» по патенту РФ 101578 с датой публикации 20.01.2011, содержащая главную рукоятку, выполняющую функцию задатчика позиции тяговой и тормозной схем, механизм фиксации позиций главной рукоятки, блоки датчиков позиций рукояток. Контроллер машиниста снабжен микроконтроллером. Блоки датчиков позиций рукояток подключены к микроконтроллеру, который предназначен для обработки информации, полученной от рукояток, формирования цифрового кода положения рукояток и передачи его в линию связи.
Наиболее близким техническим решением является полезная модель «Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста» по патенту РФ 61939 с датой публикации 10.03.2007, состоящая из корпуса с рукоятками, блока оптоэлектронных датчиков позиций, механизмов фиксации позиций рукояток. Механизм фиксации позиций главной рукоятки состоит из подпружиненного ролика и диска главной рукоятки с углублениями под ролик. Причем количество и расположение углублений соответствует количеству и расположению позиций главной рукоятки.
Недостатком вышеуказанных полезных моделей является отсутствие резервирования датчиков положения рукоятки.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание бесконтактного резервированного устройства ввода команд машиниста, работающего в режиме самовозврата (при отпускании машинистом любой из двух рукояток в рабочей зоне управления, последняя возвращается в нейтральное положение) с фиксацией позиций в отдельных точках рабочей зоны при перемещении рукояток.
Техническими результатами, которые достигаются при использовании изобретения, являются обеспечение бесконтактности устройства, резервирование команд, режим самовозврата рукояток с функциями фиксирования положений рукояток. Дополнительными техническими результатами являются широкий диапазон входного питающего напряжения, повышение надежности и увеличение срока эксплуатации устройства.
Технические результаты достигаются за счет того, что устройство ввода команд содержит два привода, в каждом из которых установлен диск с рукояткой с функцией самовозврата, механизм фиксации позиций рукоятки с подпружиненным роликом и углублениями под ролик, механизм самовозврата с использованием пружины кручения, держатель двух магнитов, закрепленный на поворотной оси рукоятки, три канала бесконтактных датчиков угла, где каждый канал состоит из микросхемы с использованием датчиков Холла и магнита. Микросхемы с датчиками Холла размещены на платах датчиков угла и объединены в трехканальный блок датчиков угла. Все три канала датчиков угла каждого привода соединены с одной общей платой модуля контроллера, в состав которой входят три канала контроллера со своими источниками питания, две схемы (два блока) мажоритации по двум состояниям из трех, электронные ключи формирования команд от обеих рукояток и выходной разъем устройства ввода команд.
Кроме того, устройство ввода команд выполнено с трехкратным резервированием по датчикам угла, контроллеру формирования команды, источникам питания.
На фиг. 1 приведен чертеж устройства ввода команд машиниста.
На фиг. 2 приведена структурная схема устройства ввода команд машиниста.
Устройство ввода команд является бесконтактным контроллером машиниста и содержит два привода, в каждом из которых установлены диск 1 с рукояткой 2, механизм фиксации позиций рукоятки с подпружиненным роликом 3 и углублениями 4 под ролик, механизм самовозврата с использованием пружины кручения 5, держатель 6 двух магнитов 7, закрепленный на поворотной оси рукоятки 2, три канала бесконтактных датчиков угла, где каждый канал состоит из микросхемы с использованием датчиков Холла 8 и магнита 7. Микросхемы с датчиками Холла 8 размещены на платах 9 датчиков угла и объединены в трехканальный блок бесконтактных датчиков угла 10. Все три канала датчиков угла каждого привода соединены с одной общей платой модуля контроллера 11, в состав которой входят три канала контроллеров 12 со своими источниками питания 13, две схемы мажоритации 14 по двум состояниям из трех, электронные ключи формирования команд 15 от обеих рукояток 2 и выходной разъем устройства ввода команд. Элементы схемы каждого канала независимы друг от друга.
Устройство ввода команд работает следующим образом.
При повороте рукоятки 2 с диском 1 и приведении рукоятки в любое фиксированное положение, обеспечиваемое подпружиненным роликом 3 и углублением 4 под ролик, включая нейтральное вертикальное, происходит поворот вала с закрепленным на нем держателем 6 магнитов 7 относительно стационарно установленного на плате модуля контроллера 11 блока датчиков угла 10, состоящего из трех плат датчиков угла 9 с закрепленными на них микросхемами с датчиками Холла 8, которые непрерывно производят измерение угла поворота магнитов 7 относительно нулевого положения. Таким образом, формируется положение рукоятки, соответствующее требуемой позиции.
Каждый из трех контроллеров 13 платы модуля контроллера 11 непрерывно циклически опрашивает микросхему блока бесконтактных датчиков угла 12 каждой рукоятки о величине измеренного угла. Контроллер 13 производит обработку полученных данных: нормирование, масштабирование, определение позиции в зависимости от измеренного угла. При настройке модуля контроллера 11 в память контроллеров 13 записываются углы, соответствующие каждой из позиций. При совпадении величины угла, считанной с датчика угла 12, с определенной при настройке, фиксируется, что достигнута данная позиция и контроллер 13 формирует выходной сигнал соответствующей позиции, который он передает на схему мажоритации 14.
Схема мажоритации 14 мажоритирует данные о позиции с трех каналов контроллеров 13 и передает результирующий сигнал на выходные ключи 16, с которых сформированная команда передается через выходной разъем в систему управления верхнего уровня.
При отпускании одной из рукояток, последняя возвращается в нейтральное положение. Самовозврат рукоятки осуществляется за счет пружины кручения 5, расположенной на одной оси с диском 1 рукоятки 2 и держателем магнитов 6, что исключает перекос механизма фиксации позиций рукоятки тяги и торможения. Обе рукоятки устройства работают идентично.
Таким образом, исполнение устройства ввода команд, содержащего два привода, в каждом из которых установлен диск с рукояткой, механизм фиксации позиций рукоятки с подпружиненным роликом и углублениями под ролик и дополнительно содержащего механизм самовозврата с пружиной кручения, держатель двух магнитов, закрепленный на поворотной оси рукоятки, три канала бесконтактных датчиков угла, где каждый канал состоит из микросхемы с использованием датчиков Холла и магнита, при этом микросхемы с датчиками Холла размещены на платах датчиков угла и объединены в трехканальный блок датчиков угла, причем все три канала датчиков угла каждого привода объединены одной общей платой модуля контроллера, в состав которой входят три канала контроллера со своими источниками питания, схема мажоритации по двум состояниям из трех, электронные ключи формирования команд, обеспечивает бесконтактность устройства, резервирование при формировании команд, режим самовозврата рукояток с функциями фиксирования положений рукояток, а также широкий диапазон входного питающего напряжения, повышение надежности и увеличение срока эксплуатации устройства.
Claims (2)
1. Устройство ввода команд, содержащее два привода, в каждом из которых установлен диск с рукояткой, механизм фиксации позиций рукоятки с подпружиненным роликом и углублениями под ролик, отличающееся тем, что содержит механизм самовозврата с пружиной кручения, держатель двух магнитов, закрепленный на поворотной оси рукоятки, три канала бесконтактных датчиков угла, где каждый канал состоит из микросхемы с использованием датчиков Холла и магнита, при этом микросхемы с датчиками Холла размещены на платах датчиков угла и объединены в трехканальный блок датчиков угла, причем все три канала датчиков угла каждого привода соединены с одной общей платой модуля контроллера, в состав которого входят три канала контроллера со своими источниками питания, схема мажоритации по двум состояниям из трех, электронные ключи формирования команд.
2. Устройство ввода команд по п. 1, отличающееся тем, что выполнено с трехкратным резервированием по датчикам угла, контроллеру формирования команды, источникам питания.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018112374A RU2679751C1 (ru) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Устройство ввода команд |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018112374A RU2679751C1 (ru) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Устройство ввода команд |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2679751C1 true RU2679751C1 (ru) | 2019-02-12 |
Family
ID=65442790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018112374A RU2679751C1 (ru) | 2018-04-05 | 2018-04-05 | Устройство ввода команд |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2679751C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2800615C1 (ru) * | 2023-04-18 | 2023-07-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Горизонт" | Устройство ввода команд для системы управления винторулевой колонкой судна |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1210672A3 (ru) * | 1981-10-02 | 1986-02-07 | Диир Энд Компани (Фирма) | Узел рычага управлени |
| RU95894U1 (ru) * | 2010-03-25 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста |
| FR2972073A1 (fr) * | 2011-02-24 | 2012-08-31 | Alstom Transport Sa | Manipulateur de conduite comprenant une touche tactile |
| RU174021U1 (ru) * | 2017-03-17 | 2017-09-26 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (АО "ЭЛАРА") | Контроллер машиниста |
| RU2644143C2 (ru) * | 2015-08-19 | 2018-02-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Авп Технология" | Задатчик команд управления |
-
2018
- 2018-04-05 RU RU2018112374A patent/RU2679751C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1210672A3 (ru) * | 1981-10-02 | 1986-02-07 | Диир Энд Компани (Фирма) | Узел рычага управлени |
| RU95894U1 (ru) * | 2010-03-25 | 2010-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Блок задатчика позиций бесконтактного контроллера машиниста |
| FR2972073A1 (fr) * | 2011-02-24 | 2012-08-31 | Alstom Transport Sa | Manipulateur de conduite comprenant une touche tactile |
| RU2644143C2 (ru) * | 2015-08-19 | 2018-02-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Авп Технология" | Задатчик команд управления |
| RU174021U1 (ru) * | 2017-03-17 | 2017-09-26 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" имени Г.А. Ильенко" (АО "ЭЛАРА") | Контроллер машиниста |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2800615C1 (ru) * | 2023-04-18 | 2023-07-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Горизонт" | Устройство ввода команд для системы управления винторулевой колонкой судна |
| RU2802096C1 (ru) * | 2023-04-18 | 2023-08-22 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Горизонт" | Устройство ввода команд для системы управления подруливающим устройством |
| RU2809499C1 (ru) * | 2023-06-30 | 2023-12-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Горизонт" | Устройство ввода команд для системы управления экскаватором |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8459133B2 (en) | Linear actuator | |
| RU2679751C1 (ru) | Устройство ввода команд | |
| CN103878760A (zh) | 一种利用磁场定位的单轨机器人及其控制方法 | |
| US3457484A (en) | Replica producing system utilizing resolvers | |
| US7096796B2 (en) | Brake handle with integral position sensing switch | |
| JPH0337513B2 (ru) | ||
| CN101271348A (zh) | 数字化舵机 | |
| US2559339A (en) | Remote-control system | |
| US5519299A (en) | Method and apparatus for determining and encoding the position of a reverser handle on a locomotive control stand | |
| RU2679745C1 (ru) | Устройство ввода команд | |
| JP6264430B2 (ja) | サーボシステムおよびセーフティユニット | |
| CN102543499B (zh) | 隔离开关数字电动操作机构 | |
| RU2809499C1 (ru) | Устройство ввода команд для системы управления экскаватором | |
| US7023151B2 (en) | Switching device for controlling at least two motors | |
| US712871A (en) | Grinding-machine. | |
| US3621172A (en) | Switch-actuating means and adjustable camming construction | |
| JP2002122263A (ja) | 電子制御ユニットを備えた制御装置及び電気作動式バルブ | |
| JP2009291898A (ja) | 可動ユニットおよびそれを備えたロボット | |
| CN201000163Y (zh) | 交直流混合控制模式空调室内机 | |
| CN104132673A (zh) | 一种基于编码器的信号发生装置 | |
| US672851A (en) | Electrical transmission of motion for steering ships or for other purposes. | |
| RU187670U1 (ru) | Контроллер машиниста | |
| CN108448827A (zh) | 智能型电动执行器 | |
| CN103454967A (zh) | 一种用于扭轴折弯机的加轴装置和加轴方法 | |
| US20040168539A1 (en) | Brake handle with integral position sensing |