Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 116
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1.7.3 Составные части блока электроники
Блок электроники локомотивный (БЭЛ) можно разделить функци-онально на следующие устройства:
-
блок внешних соединений, БВС2М; -
устройство цифровой обработки, УЦО; -
блок входных устройств, БВУ3Б; -
вторичный источник питания, ВИП.
Через блок БВС2М производится подключение всех внешних сигналов.
Кроме того, в БВС2М расположены индикаторы для контроля напряжения электропитания по входам БАТАРЕЯ и «50В».
Сигналы от приемных катушек поступают через БВС2М в блок БВУ3Б, где они проходят фильтрацию, кроме того, сигнал канала АЛСН освобождается от несущей и выделяется блоком БВУ3Б в виде огибающей,. Информация о значении частоты несущей канала АЛСН, на которой необходимо осуществлять прием сигнала: 25, 50, 75 Гц, поступает в БВУ3Б из УЦО в виде двухразрядного сигнала «Выбор АЛСН».
Преобразованные сигналы АЛС-ЕН и АЛСН из БВУ3Б, а также все остальные входные сигналы из БВС2М поступают в УЦО, где производится их обработка и формируются выходные сигналы, выдаваемые через БВС2М во внешние устройства. Значение выходного сигнала ЭПК возвращается в УЦО (вх. ЭПК) для контроля его состояния.
Блок питания вырабатывает из поступающего на него по входу БАТАРЕЯ напряжения две независимые группы напряжений для питания УЦО, БВУ3Б, БВС2М и внешних БИЛ2М и БВД.
-
Назначение блока внешних соединений
Блок внешних соединений (БВС2М) входит в состав изделия и предназ-начен для подключения к нему всех внешних цепей, снижения уровня помех, проникающих в изделие из внешних цепей, индикации наличия питания и для преобразования сигнала управления ЭПК из динамического логического сигнала с частотой 44 кГц в сигнал постоянного тока для питания электромагнита ЭПК.
БВС2М состоит из корпуса, на котором установлены соединители для подключения к изделию внешних устройств ХТ5-ХТ9, держатели вставки плавкой с плавкими FU1 и FU2, дроссели L1…L3, два усилителя ЭПК, соединители ХТ1 и ХТ2, предназначенные для подключения БВС2М к объединительной плате. Внешние цепи, имеющие высокий уровень помех, подключаются через соединители ХТ7, ХТ8, ХТ9 и идут через проходные фильтры Z1…Z4, либо через фильтры, выполненные на дросселях L4…L39 и проходных конденсаторах С1…С36, установленных в блоке ДК, и ограничи-тели напряжения VD6…VD19, установленные в плате ОН. Вышеперечи-сленные соединители,
элементы фильтрации и ограничители напряжения, а также выключатель питания и плавкие вставки, включенные до фильтра, помещены в замкнутый экранированный отсек, образованный корпусами блоков БВС2М и ДК. Питание изделия поступает через соединитель ХТ7, выключатель питания SA1, плавкие вставки FU1, FU2, фильтры Z1…Z4. Индикация наличия питания производится светодиодами, установленными на плате светодиодов СД. Дроссели L2, L3 являются элементами входных фильтров источников вторичного электропитания изделия. Дроссель L1 является элементом входного фильтра усилителей ЭПК.
Динамический сигнал управления ЭПК каждого из двух комплектов поступает в соответствующий усилитель ЭПК, где преобразуется в сигнал постоянного тока с номинальным напряжением не менее 37 В.
-
-
Техническая часть
2.1 Работа аппаратуры комплексного локомотивного устройства безопасности
Схема работает следующим образом: сигналы путевых устройств систем АЛСН и АЛС-ЕН, проходящие по рельсовой цепи наводят ЭДС в приемных катушках КПУ-2, которая поступает затем через БК на входы блока БЭЛ2М, где производится их прием и обработка. На блок БЭЛ2М через БК также поступают сигналы от двух датчиков угла поворота Л178, телеметрической системы контроля бодрствования машиниста ТСКБМ, рукояток бдительности РБ и РБС, переключателя маневрового и поездного режима «М/П», ключа ЭПК, контактов контроллера.
Блок БЭЛ2М производит обработку поступающей информации и формирует сигналы для отображения на блоке индикации БИЛ2М. На БИЛ2М отображаются:
-
сигналы светофоров: «белый», «красный», «желтый с красным», «желтый», «зеленый» и «белый-мигающий»; -
количество свободных блок-участков – до 5; -
направление движения: прямо либо с отклонением; -
фактическая скорость движения локомотива; -
сигнал «Внимание» - предварительная световая сигнализация при контроле бдительности или бодрствования машиниста.
В блоке БЭЛ2М производится постоянное сравнение фактической скорости со значениями допустимой и контролируемой скоростей. При превышении контролируемой скорости и отсутствии системы САУТ осуществляется периодический контроль бдительности машиниста путем периодического включения сигнала «Внимание» и, через 6 секунд, снятие напряжения с электромагнита ЭПК. При нажатии рукоятки бдительности индикация сигнала «Внимание» прекращается, питание электромагнита ЭПК восстанавливается. При превышении допустимой скорости включается сигнал «Внимание» и снимается напряжение с электромагнита ЭПК. Нажатие на рукоятку бдительности в этом случае не отменяет сигнал «Внимание» и не восстанавливает питание электромагнита ЭПК. Локомотивные устройства КЛУБ исключают несанкционированное движение локомотива осуществляя при каждом трогании, переходе значения фактической скорости Vф = 0 в V 0, дополнительный контроль бдительности.
Для исключения опасных отказов основные узлы устройств обработки сигналов в блоке БЭЛ2М, ячейки ЦК, выполнены в двухканальном варианте.
2.2 Работа устройства цифровой обработки
В устройстве цифровой обработки выполняется вся логическая обработка информации поступающей в изделие и вырабатываются все выходные воздействия. В рамках конфигурации комплексного локомотивного устройства безопасности устройство цифровой обработки состоит из двух комплектов обработки информации, при этом один из комплектов формирует выходные воздействия, а второй лишь обрабатывает входную информацию, не воздействуя на выходы, то есть находится в «горячем резерве». УЦО состоит из двух комплектов обработчика, один из которых, «активный», управляет выходами, а другой, «пассивный», находится в «горячем» резерве, комплект 1, комплект 2.
Комплекты обрабатывают информацию асинхронно и независимо друг от друга. Входные цепи комплектов объединены, выходные цепи также объединены, при этом выходы пассивного комплекта находятся в отключенном состоянии. На структурной схеме наличие выходных и входных цепей комплектов показано включением их в «Шину объединения одноименных сигналов». Исключение составляют сигналы от датчиков скорости, индивидуальные для каждого канала, 1DS1, 1DS2 – от первого датчика, 2DS1, 2DS2 – от второго, а также выходные частотные сигналы к индивидуальным формирователям выходов управления клапаном ЭПК и контрольные входные сигналы от этих формирователей. Координация работы двухкомплектной структуры производится аппаратно посредством обмена признаками активности между комплектами. При инициализации один из комплектов, комплект 1, устанавливается в состояние «активный», а второй в состояние «пассивный».Сигнал «активность» управляет включением или выключением выходных цепей выходных цепей своего комплекта. В случае отказа активного комплекта, его признак активности снимается, переводя свои выходы в отключенное состояние и сообщая второму комплекту об отказе первого от активного состояния. При этом второй комплект, в случае его работоспособности, принимает состояние активности на себя, включая свой признак активности и подключая свои выходы к выходным цепям УЦО.
Отказавший комплект производит переинициализацию, сброс, и, в случае возврата в состояние работоспособности, через 10-15 секунд оказывается в «горячем» резерве. Возврат его к его активному состоянию в этом случае может произойти лишь при отказе активного в настоящий момент второго комплекта.
Каждый из комплектов ядра системы состоит из двух ячеек: ячейки подключения и ячейки центрального контроллера. Первая из них осуществляет подключение высоковольтных, 50 В, и других внешних цепей к внутренним цепям обработчика, имеющим сигналы ТТЛ/КМОП уровней. При этом внешние и внутренние цепи гальванически развязываются.
Ячейка центрального контроллера непосредственно выполняет обработку информации, обеспечивая функционирование системы согласно технологическому алгоритму КЛУБ. Ячейка представляет собой построенное в соответствие с принципами безопасности устройство, являющееся совокуп-ностью двух асинхронно работающих каналов обработки информации и схемы сравнения, являющейся схемой с безопасными отказами, fail-safe, и контро-лирующей идентичность результатов работы каналов. При этом оба канала обрабатывают входную информацию и выдают результаты обработки в схему контроля, но один, канал 0, к тому же формирует воздействия, а другой, канал 1, является дублером, контролирующем первый, и находящимся в то же время под его контролем. Кроме того, оба канала занимаются самотестированием и результаты тестирования также выдают в схему контроля.
Для обеспечения постоянного сравнения выходной информации каналы производят выдачу ее в схему контроля синхронно, по линиям ДСК1 и ДСК2, в ответ на синхронно поступающие от СК запросы СК1и СК2. Пока информация от каналов, выданная в СК совпадает, СК вырабатывает частотный сигнал «Fэпк», используя для этого опорный сигнал «Fопорн.ск». Сигнал «Fэпк» далее передается в формирователь выхода ЭПК, в составе которого имеется узел контроля частоты, выключающий выход ЭПК при выходе «Fэпк» за пределы контрольной полосы частот. В случае несовпадения сигналов каналов схема контроля выключает сигнал «Fэпк», обеспечивая при этом выключение выхода ЭПК, переводит сигнал «активность» в состояние «пассивный» и вырабатывает сигнал «отказ». Сигнал «отказ» отключает комплект от системной магистрали. Таким образом, комплект отключается от управления выходами, если он был активным, либо, если он был пассивным, лишается права подключится к ним при отказе активного в настоящий момент комплекта.
Далее СК вырабатывает сигналы «Сброс 1» и «Сброс 2», вызывающие переинициализацию каналов комплекта. Кроме выключения выхода ЭПК в случае отказа или сбоя
, он может выключаться в соответствии с технологическим алгоритмом. Этим выключением управляют сигналы «УПРэпк1» и «УПРэпк2».
В состав каналов комплекта входят :
1) микроконтроллер и его обрамление – ядро, управляющее работой канала;
2) схема предобработки сигналов АЛС-ЕН и ДПС;
-
схема формирования сигналов для САУТ, синхронизируемых
общим для каналов сигналом Fопорн. САУТ;
-
адаптер последовательного интерфейса; -
схема подключения к магистрали.
Эти узлы подключены к шинам данных, адреса и управления микрокон-троллера.
В каждом канале имеется:
1) память постоянных характеристик, подключаемая к микроконт-роллеру по собственным линиям адреса и управления. К памяти постоянных характеристик подводится также напряжение программирования, UPR, поступающее из БВД, когда он подключен;
2) буфер матричного формирователя, через который микроконтроллер выдает сигналы опроса матрицы входов и тестирования входных цепей, «1.»-«3.», «1.»-«3.», «TEST», и принимаются сигналы о состоянии матричных входов, «1.»-«3.», «1.»-«3.».
Канал 0 выдает выходные сигналы через порты выходов и адаптер последовательного интерфейса, подключаемые к его шинам адреса, управления и данных, а также управляет по линиям АПИ0 и АПИ1 коммутатором последовательных интерфейсов, находящихся в ячейке подключения.
Каналы обработки имеют возможность обмениваться информацией между собой по линиям ДОВМвых и ДОВМвх. Они осуществляют обмен принятой ими ассинхронно входной информацией для обеспечения ее идентичности в каналах перед использованием для обработки. В случае несовпадения входных сигналов в течение заданного допустимого интервала времени каналы инициируют срабатывание схем контроля, переводя тем самым комплект в состояние отказа.
2.3 Устройство и работа ячейки центрального контроллера
Ячейку центрального контроллера (ЦК), управляющую работой системы в рамках алгоритма КЛУБ, можно разделить функционально на следующие три части:
-
каналы обработки информации А1, А2; -
порты выходов и адаптер последовательного интерфейса, подключенные только к каналу 0;
3) схема контроля.
Каналы обработки информации построены на базе микроконтроллера 1830ВЕ31 (INTEL 8031).