Устройство для управления локомотивами по системе многих единиц

(51) 4 В 60 Ь 15/3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЩР Ж ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЛОКОМОТИВАМИ ПО СИСТЕМЕ МНОГИХ ЕДИНИЦ(57) Изобретение относится к областитранспорта, в частности к устройствам для управления локомотивами посистеме многих единиц, и обеспечивает повышение надежности и оперативности формирования сцепов. Устройство содержит командоаппарат 1, блок 2коммутации, выполненный на реле сконтактами 2,1-2.4, задатчик 3 режи13234 мов управления, блок 4 автоматического регулирования скорости электродвигателей, блок 5 кодирования и блок 6 декодирования, подключенные к линиям 7 и 8 связи, датчик 9 тока, блок 10 сигнализации и элементы обработки сигналов, аналогово-цифровой преобразователь 11, регистр 12, блок 13 сравнения, выходные преобразователи 14-16, ключевые элементы 2317 - 19, элементы ЮЪ 20, 21, элементы И 22-30, Данное устройство позволяет передавать с ведущего на ведомый локомотив команды управления,например заданную скорость и токэлектродвигателей, и получать с ведомого локомотива данные о его работе, например о токе электродвигателей. Вся информация передается поциклам в цифровом виде. 5 ил.Изобретение относится к транспорту, а именно к устройствам для управления локомотивами по системе многих единиц,Цель изобретения - повышение на дежности и оперативности формирования сцепов.На фиг1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 функциональная схема блока кодирования; на фиг. 3 - временные диаграммы напряжений элементов устройства; на фиг. 4 - схема блока сравнения; на фиг. 5 - схема выходного преобра 15 зователя.Устройство (фиг.1) содержит командоаппарат 1, соединенный с первым входом блока 2 коммутации (с его питаюШим реле, которое на чертеже не указано), снабженного контактами 2,120 2.4, и с входами задатчика 3 режимов управления. Выходы задатчика 3 подключены к первому и второму выходам блока 2 коммутации и входам блока 4 автоматического регулирования скорости электродвигателей. Блок 5 кодирования,и блок 6 декодирования подключены соответственно к линии 7 и к линии 8 связи. Датчик 9 тока и блок 10 сигнализации соединены соответственно с вторым входом и третьим выходом блока 2 коммутации, Аналого-цифровой преобразователь 11 подключен выходом к входу регистра 12, выходы которого соединены с входами блока 5 кодирования и блока 13 сравнения. К третьему, четвертому, пятому и шестому входам блока 2 коммутации подключены выходы выходных преобразователей40 1 й, а к четвертому выходу и выходам задатчика 3 режимов - один из входов ключевых элементов 17 и 19. Элементы 20 и 21 ИЛИ подключены выходами соответственно к входу аналого-цифрового преобразователя 11, к другим входам которого подключены выходы элементов 17-19, и к выходу блока 13 сравнения. К входам элемента 21 ИЛИ подключены выходы элементов 22-24 И, одни из входов которых соединены с выходами дешифратора 6. Одни из входов элементов 25-30 И подключены к раздельным выходам блока 13 сравнения, а их выходы подключены к входам выходных преобразователей 14-16. Другие выходы элементов 22-30 И, ключевых элементов 17-19 и элемента 20 ИЛИ подключены к выходам блока 5 кодирования.Блок 5 кодирования (фиг.2) содержит демультиплексор 31, входные ключевые элементы 32-34 (по числу разрядов кода) и формирователь 35 сигналов.На временных диаграммах (фиг.3) представлены кривая а - напряжение импульсов сигнала линии связи, кривые б, в, г - напряжение импульсов с выходов блока кодирования и кривая д - напряжение на выходе выходных преобразователей. Блок 13 сравнения (фиг, 4) выполнен на сумматоре 36 и элементах 37- 39 И-НЕ.Выходной преобразователь 14 включает (фиг.5) операционный усилитель 40, выходной усилитель 41, ключевые элементы 42 и 43, резистор конденсатор 45 и диод 46.423 3 1323Устройство работает следующим образом.Управление двумя сцепленнымиэлектровозами осуществляется посредством командоаппарата 1 из кабиныпервого (ведущего) электровоза. Навтором (ведомом) электровозе посредством устройства для управления локомотивами по системе многих единицформируются сигналы управления такие 10же, как на ведущем электроводе, в томчисле и аналоговые. На ведущий электровоз передается по обратному каналу линии .связи и отображается на пультеблока. сигнализации информации о работе ведомого электровода, в том.числе и информация о токе тяговых двигателей. В устройстве используются типовые узлы формирования и передачидискретных сигналов по двухпроводной 20 линии связи, по которой в цифровой форме передаются и аналоговые сигналы.Функции блока 2 коммутации выполняет реле с размыкающими 2.1 и 2.2, замыкающими 2.3 и переключающими 2.4 контактами, обмотка которого получает питание при включении командоаппара.та 1; соответственно, на ведомом30электровозе, это реле будет выключено. В процессе управления режим работы электровозов задается поворотом на ведущем электровозе соответствующих штурвалов командоаппарата 1, При этом сигналы с выходов задатчика 3, связанного со штурвалами, подаются непосредственно в блок 4 автоматического регулирования, являющийся типовым, посредством которого отраба 40 тываются заданные режимы работы электровоза, и к ключевым элементам 17 и 18. На фиг. 1 показаны каналы двух сигналов задатчика (цепи вынрямленияи сглаживания не показаны), напри 45 .мер, один для задания величины тока двигателей, другой - скорости движения. На вход третьего ключевого элемента 19 на ведущем электровозе подается сигнал с выхода выходного пре 50 образователя 16 через замкнутый фронтовой контакт 2.4. С этого же выходного преобразователя 16 через замкнутый фронтовой контакт 2.3 поступают сигнал в блок 10 сигнализации.55 ,Ключевые элементы 17-19 управляются сигналами, поступающими с выхода блока 5, а именно с выходов демультиплексора 31 (фиг.2). В блоке 5 осуществляется периодически последовательно во времени опрос всех цепей, подключенных к сигнальным входам матрицы входных ключевых элементов 32-34. Информация о наличии или отсутствии напряжения в этих цепях в закодированном формирователем 35 виде передается в линию связи.На фиг. 2 показаны ключевые элементы трех строк входной матрицы, используемые для поразрядного формирования информации о двух аналоговых сигналах управления (элементы 32 и 33) и о сигнале датчика тока (элементы 34). На временной диаграмме фиг.3 показана большая пауза сигнала (кривая а) линии связи, разграничивающая отдельные циклы опроса, и выделены группы кодовых импульсов отдельных строк, считаемых в период прохождения импульсов, с выходов демультиплексора (кривые б, в, г). По переднему фронту этих импульсов посредством элемента 20 ИЛИ и формирователя импульсов (на фиг. 1 не показан) запускается в режим преобразования преобразователь 11. Причем тем же импульсом открывается один из ключевых элементов 17-19. Преобразование поданного сигнала заканчивается до прихода очередного импульса запуска, например, по заднему фронту импульсов (кривые б, в, г). В этот момент осуществляется перезапись полученного цифрового кода в регистр 12 хранения информации (на фиг,1 цепи перезаписи не показаны). К моменту прихода очередного импульса в регистре 12 будет находиться информация о сигнале предшествующего импульса. Поступающий с выхода 8 линии связи кодовый сигнал расшифровывается в блоке 6 декодирования и посредством буферной памяти этого блока (на фиг.1 не показана) выдается параллельным восьмиразрядным кодом на выходы блока 6. Сигналы с выходов блока 6 через элементы 22-24 И и элемент 21 ИЛИ подаются на вход блока 13 сравнения, на второй вход которого поступает информация с выхода регистра 12.( Блок сравнения имеет два выхода "Больше" и "Меньше". Отсутствие сигналов на обоих выходах означает равенство сравниваемых чисел.В режиме ведомого электровоза осуществляется цифроаналоговое преобразование сигналов управления. При этом на вход преобразователя подаются через замкнутые тыловые:, контакты 2.1 и 2,2 блока 2 коммутации сигналы с выходов выходных преобразователей 14 и 15. Эти же сигналы подаются на вход блока 4. С выходов задатчика 3 сигналы не поступают, поскольку на ведомом электровозештурвалы камандоаппаратов остаются на 1 О нулевых позициях. При подаче сигнала на один вход выходного преобразователя, например на управляющий вход элемента 43,напряжение на выходе выходного преобразователя увеличи вается, поскольку инверсный вход операционного усилителя через резистор 44 подключается к отрицательному полюсу источника питания. При подаче сигнала на другой вход напряжение на 20 выходе спадает, поскольку открывается другой ключевой элемент 42 и вход операционного усилителя подключается к положительному полюсу источника питания. Темп напряжения и спада напряжения на выходе выходного элемента задается параметрами резистора 44 и конденсатора 45. При отсутствии сигналов на выходах выходных преобразователей ключевые элементы 42 и 43 ЗО находятся в закрытом состоянии и выходное напряжение остается без изменения на достигнутом уровне.Код заданного сигнала управления, поступающий с выхода блока декодиро 35 вания, подается на сравнение в блок 13 в тот момент, когда код фактического значения этого сигнала присутствует в регистре 12, т.е например, в течение импульса (кривая 5 ) (фиг. 3), следующего за импульсом (кривая 3 ), в течение которого осуществлялось преобразование аналогового сигнала, поступающего нз выходного преобразователя 14Состояние выходов блока 13 сравнения в этот период определяется результатом сравнения. Если заданное значение больше фактического значения сигнала, то возбуждается выход блока сравнения со значением меньше . При этом через элемент 26 И, который открывается тем же импульсом (кривая ь ) поступает на вход выходного преобразователя 14 сигнал, обуславливающий в течение длительности этого импульса повышение выходного напряжения (кривая). Если в последующих циклах сравнения обнаружится обратный результат, то на вход выходного преобразователя 14 придет сигнал, обуславливающий спад сигнала (кривая) на выходе. Точность воспроизведения уровня сигнала в соответствии с заданным значением определяется частотой повторения циклов опроса и параметрами интегратора выходного преобразователя. Аналогичным образом преобразуется код сигнала датчика тока на ведущем электровозе, При этом на вход блока 10 сигнализации через контакт 2.3 и на вход преобразователя 11 через фронтовой контакт 2.4 и элемент 19 И подается аналоговый сигнал с выхода выходного преобразователя 16, в то время как на ведомом электровозе на вход преобразователя 11 подается сигнал через тыловой контакт 2.4 от датчика 9 тока.Устройство испытано во взаимодействии с электровозами переменного тока с плавным бесконтактным регулированием тяговой и тормозной силы. Ис-. пытаниями подтверждена возможность четкого управления двумя электровозами из одной кабины машиниста в режимак тяги и электрического торможения. При этом обеспечено оперативное формирование сцепов электровозов за 2-3 мин.Формула изобретенияУстройство для управления локомотивами по системе многих единиц, содержащее командоаппарат, соединенный выходами с одним из входов блока коммутации и входом задатчика режимов управления, выходы которого подключены к входам блока автоматического регулирования скорости электродвигателей и к одному и другому выходам блока коммутации, к третьему выходу которого подключен блок сигнализации, блок кодирования с демультиплексором и входными ключевыми элементами, подключенными выходами к одной из линий связи, блок декодирования, вход которого подключен к другой линии связи, блок сравнения и датчик тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повьппения надежности и оперативности формирования сцепов, оно снабжено аналого-циФровым преобразователем, регистром, ключевыми элементами, выхоцными преобразователями, 132 ЗА "1элементами И, и элементами ИЛИ, входы одного из которых подключены к вы"ходам первого, второго и третьегоэлементов И, соединенных одними извходов с выходами блока декодирования, а выход - к одному из входовблока сравнения, другой вход которого и входы блока кодирования подключены к выходу регистра, соединенного входом с выходом аналого-цифрового преобразователя, входы которогосоединены с выходом другого элемента ИЛИ и с выходами .ключевых элементов, соединенных одними из входов свыходами задатчика режимов управления и четвертым выходом блока коммутации, другой вход которого подключен к датчику тока, а третий, четвертый, пятый и шестой входы - к выходам выходных преобразователей, входы которых подключены к выходам5 четвертого, пятого, шестого, седьмо. го, восьмого и девятого элементов И,при этом одни из входов пятого, седь.мого и девятого элементов И подключены к одному из выходов блока срав нения, одни из входов четвертого,шестого и восьмого элементов И -к другому выходу блока сравнения, адругие входы всех элементов И, другие входы ключевых элементов и вхо ды другого элемента ИЛИ подключены кдругим выходам блока кодирования.1323423 по делам изобретений 35, Москва, Ж, РаушЗаказ 2920/22 Тираж 598 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР открыт 1130 д.4/5 кая полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна Про цстве Составитель Н, Лысяковедактор Н. Киштулинец Техред Л.Сердюкова Корректор Л, Бе