3. Часть 1-5 (1229611), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Распределение давления по длине магистрали при сосредоточенных утечках. Расчеты, приведенные при расположении течи с одинаковым интервалом при коэффициенте давления К₂ = 1,0002, показали, что расход сжатого воздуха при увеличении длины состава в 1,5 раза возрастает на 37,6% (по нормам – на 50%); при увеличении длины состава вдвое – на 75,8% (по нормам – на 100%). Из полученных результаты расчетов можно видеть, что присоединение к составу группы вагонов, которая составляет половину его длины, увеличивает расход только на 37,6%, а перепад давления при этом возрастает более, чем в три раза. Питание рассматриваемого состава через тройник, расположенный в середине, требует увеличения расхода почти на 12% по сравнению с питанием того же состава с головной части (аналогичная картина при питании с головной и хвостовой частей).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что установленная норма расхода без учета распределения давления по длине магистрали занижают требования к состоянию тормозной сети по герметичности при увеличении длины состава.

Результаты расчетов по формулам для избыточного зарядного давления р_з = 0,53 МПа и показателя неплотности магистрали К₂ = 1,0002 приведены на рисунке 1.2. Массовый расход m_у соответствует утечке при нормальном состоянии неплотности заряженной тормозной сети, а m – полному расходу воздуха при разрыве магистрали поезда определенной длины в хвостовой части.

На рисунке 1.2 также приведены составляющие общего расхода при обрыве (кг/с):

;

, (1.22)

где m_∆ – расход сжатого воздуха в месте разрыва;

m - составляющая расхода от неплотностей при разрыве.

Результаты проведенных исследований позволяют определить изменение расхода при возникновении разрыва магистрали. Расчеты показали, что разрыв магистрали в хвостовой части сопровождается увеличением общего расхода сжатого воздуха. Коэффициент изменения расхода определяется состоянием тормозной сети и практически не зависит от зарядного давления; общий расход сжатого воздуха при разрыве возрастает в 1,44 раза для К₂ = 1,0002 и в 2,15 раза для К₂ = 1,00006.

В случае разрыва тормозной магистрали с количеством неплотностей N полагаем также площадь разрыва равной αf, находим показатель разрыва α и коэффициент давления К₁, а затем и расход.

1.5 Технические решения контроля давления

Для реализации способа контроля тормозной сети по числу вагонов с нормированной утечкой и по числу вагонов, включенных в тормозную сеть поезда, разработано устройство контроля тормозной сети (УКТС), представленное на рисунке 1.3.

Устройство контроля выполняет в автоматическом режиме операцию проверки плотности автотормозов в грузовых поездах, предусмотренную Инструкцией по эксплуатации тормозов (п. 9.4). Для этого после выполнения операции опробования автотормозов показатель плотности вводится в память УКТС, и при отклонении значения показателя на 20% формируется мигающий сигнал с попеременной выдачей контрольного и фактического (измеренного) показателя, что позволяет своевременно обнаружить перекрытие концевых кранов.

Разработана схема полного контроля состояния тормозов в поезде (рисунок 1.3). Контроль реализуется следующим образом”

При отпущенном состоянии тормозов в контрольный провод подается ток обратной полярности, а в рельс – ток прямой полярности; проводимость в цепи контроля отсутствует, поэтому индикатор не горит (рисунок 9а). В случае самопроизвольного срабатывания контакты ПЭР меняют свое расположение и замыкаются на диод Д2, цепь контроля через диод Д2 оказывается под током, и индикатор контроля горит красным цветом, а после полного отпуска всех тормозов индикатор контроля гаснет.

Схема двойного контроля позволяет выявить как наличие давления в тормозном цилиндре с помощью пневмоэлектрического реле, так и смещение штока при торможении. С этой целью схема контроля по давлению в ТЦ дополнена переключающими контактами датчика смещения штока, подключенными к цепи пневмоэлектрического реле, как представлено на рисунке 1.4.

В случае торможения обеспечивается начальная проводимость при отсутствии замыкания контактов пневмоэлектрического реле; при перекрыше контакты всех пневмоэлектрического реле замыкаются на цепь диода Д2, и при смещении всех штоков цепь размыкается – индикатор гаснет; если не сместится на торможение хотя бы один шток – горит индикатор зеленого цвета (отпуск).

Если произойдет самопроизвольный отпуск, то вследствие проводимости диода Д1 загорится индикатор зеленого цвета. При самопроизвольном срабатывании тормоза в отпускном состоянии тормозной системы поезда загорается индикатор красного цвета (торможение).

Для вывода показаний индикаторов локомотивной бригаде разработан унифицированный контроллер крана машиниста (рисунок 1.5). Контроллер применяется совместно с краном машиниста на локомотивах в качестве прибора управления тормозами и контроля тормозной системы поезда. Унифицированный контроллер реализует функции управления электропневматическими тормозами и контроля состояния тормозной системы поезда, автоматизирует выявление причины самопроизвольного срабатывания автотормозов в поезде, информирует локомотивную бригаду о работе сигнализатора разрыва.

Предлагаемая технология повысит ответственность и отдачу напольных средств технической диагностики при обеспечении безопасности за счет постоянного непрерывного контроля тормозных средств поезда.

2. АНАЛИЗ СИСТЕМ ПОДКЛЮЧЕНИЯ КОНТРОЛЛЕРОВ ЭВМ

2.1. Постановка задачи удаленного управления техническими объектами

- Определить наиболее подходящий интерфейс связи устройства с ЭВМ.

- Выбрать наиболее подходящее вычислительное устройство (контроллер).

- Разработать интерфейс связи передатчика с приемником, такой, чтобы в эфире могло находиться более двух устройств (например, пакетный режим связи).

- Выбрать наиболее подходящий диапазон работы приемника и передатчика.

- Основываясь на полученных данных, разработать передающий и приемный модули.

- Разработать модули обработки данных, имеющие органы управления, и связи с надлежащими устройствами.

Рисунок 2.1- Упрощенная структурная схема комплекса

Исходя из поставленных задач, получаем структурную формулу демонстрационного модели комплекса, изображенную на рисунке 2.1. Комплекс состоит из базовой станции, подключаемой к ЭВМ. Базовая станция имеет органы управления, устройства связи, разъемы для подключения ЭВМ, программатора и других внешних устройств. Одно из удаленных устройств (далее ПП) управляет датчиками давления, получая команды через базовую станцию от ЭВМ. Другой ПП от подключенных к нему датчиков передает данные на ЭВМ через базовую станцию. Третий ПП управляет подключенным к нему роботом-рукой (контроллер).

2.2 Анализ интерфейсов связи базовой станции с ЭВМ

Для связи компьютера с передающим устройством можно использовать множество различных интерфейсов. Можно использовать существующие интерфейсы и порты, можно разработать собственный интерфейс, разработать плату-контроллер, реализующую данный интерфейс, вставляемую в свободный слот материнской платы ЭВМ. Соответственно возникает три варианта решения проблемы выбора интерфейса:

- использовать для связи последовательный СОМ-порт или параллельный LPT-порт;

- использовать универсальные последовательные шины USB или FireWire;

- разработать собственный интерфейс (устройство сопряжения с ЭВМ, и программный комплекс, состоящий из драйвера и пользовательского интерфейса).

На первый взгляд кажется, что лучше воспользоваться USB или FireWire, это распространенные шины, они имеются на каждом компьютере, и практически все периферийные устройства используют только эти интерфейсы. По сравнению с традиционными портами ввода вывода компьютера (LPT, COM) универсальная последовательная шина обеспечивает более высокую скорость обмена данными. Максимальная пропускная способность USB версии 1.1 – 12 Мбит/с, более современной версии 2.0 – 480 Мбит/с. Однако протокол обмена данными по USB сложен, и реализовать до недавнего времени было не под силу не только радиолюбителям, но и многим специалистам. Для создания аппаратной, а тем более программной поддержки данных интерфейсов требуются большие затраты, даже многие современные мощные микроконтроллеры не в состоянии реализовать USB или FireWire.

Конечно, подать на передатчик USB сигнал от компьютера очень просто, так как обмен данными идет по двум проводам, к тому же USB интерфейс обеспечивает питание экономичных устройств(5В, 500mA). Но в любом случае придется использовать дорогостоящие специализированные микросхемы или громоздкие и мощные микроконтроллеры. Так же дело обстоит и с интерфейсом FireWire.

2.3 Назначение последовательного COM-порта

Обмен данными через этот порт осуществить гораздо проще, с этим справится даже микроконтроллер среднего уровня (PIC12xxx, PIC16xxx), а в контроллерах помощнее (PIC17xxx, PIC18xxx, ATmega) имеется аппаратная поддержка данного интерфейса. К СОМ-порту гораздо проще получить доступ из-под операционных систем MS DOS, Windows 98, 2000, ME. При использовании специальных программ (PortTalk22, и др.) можно пользоваться СОМ-портом и из-под систем Windows NT, 2000, XP. Использовать «сырой» сигнал с выхода СОМ-порта для радиопередачи сложно, но можно. Проще использовать микроконтроллер для преобразования данных в формат, удобный для передачи в эфир. Ведь мы не полностью реализуем возможности порта, первоначально предназначавшегося для связи с модемом, нам необходимо передавать цепочку байтов микроконтроллеру, находящемуся на приемном устройстве.

Таблица 2.1 - Сигналы RS232 и распайка коннектора COM-порта.

На вышеприведенной таблице, описывающей разъем СОМ-порта, подчеркиванием выделены контакты необходимые для осуществления простейшей связи по интерфейсу RS232C. Однако данный интерфейс относительно сложен, в нем не предусмотрена синхронизация, и от связываемых устройств требуется формирование точных временных интервалов, не настолько точных и многочисленных, как в USB, но и не таких простых, как в параллельных интерфейсах.

2.4 Анализ принципа работы LPT-порта

Характеристики

Список файлов ВКР