Микропроцессорная система управления и диагностики

Микропроцессорная система управления и диагностики (далее МПСУиД) предназначена для управления, регулирования, контроля и диагностики, всех систем электропоезда и состоит из блоков (подсистем), соединенных между собой посредством интерфейса CAN 2.0 и сдвоенного (с резервированием) интерфейса RS485 и Ethernet. Располагается система управления в каждом вагоне электропоезда и питается от бортовой сети постоянного тока 110 В.

МПСУиД обеспечивает следующие основные функции по управлению и контролю движения поезда:

  • автоматизированное, энергооптимальное ведение поезда по расписанию (автоведение);
  • управление движением и взаимодействие отдельных вагонов электропоезда;
  • управление работой тягового привода;
  • управление периферийными системами (система информирования пассажиров, система управления санитарным оборудованием, система пожаротушения, система управления дверями, система управления обеспечения микроклимата);
  • управление работой вспомогательного оборудования;
  • диагностику и контроль технического состояния оборудования подвижного состава (функция диагностирования);
  • информационное обеспечение машиниста;
  • прием информации от служб инфраструктуры о поездной ситуации и изменении условий движения поезда (подсистема приема информации);
  • запись информации о характеристиках поездки, особенностях работы оборудования в электронную память и передачу информации по радиоканалу службам инфраструктуры (функция регистрации).

МПСУиД обеспечивает точное и безопасное ведение поезда по графику с оптимальным расходом энергии на тягу и торможение, в том числе при работе машиниста без помощника в трех режимах управления:

  • ручном;
  • полуавтоматическом;
  • автоматическом.

При работе в ручном режиме МПСУиД обеспечивает защиту оборудования от опасных режимов.

В полуавтоматическом режиме МПСУиД обеспечивает:

  • разгон с заданным тяговым усилием и возможность последующего автоматического поддержания скорости в диапазонах, определяемых тяговыми характеристиками электропоезда;
  • электрическое торможение с заданным тормозным усилием и возможность последующего автоматического поддержания скорости в диапазонах, определяемых тормозными характеристиками электропоезда.

В автоматическом режиме МПСУиД обеспечивает:

  • поддержание давления сжатого воздуха в питательной магистрали;
  • работу системы обеспечения микроклимата в салонах электропоезда и в кабине машиниста;
  • работу системы информирования пассажиров;
  • автоматизированное, рациональное управление тяговыми двигателями, для ведения поезда по сигналам АЛСН с учетом профиля пути, времени хода, постоянных и временных ограничений скорости движения;
  • защиту от боксования и юза колесных пар.

Подсистема автоведения (подсистема А) после ввода необходимых исходных данных (номер поезда, количество вагонов, масса состава и др.) может работать в двух режимах – «Советчик» и «Автоведение». В режиме «Советчик» управление электропоездом осуществляется машинистом, а на монитор выводятся рекомендуемые (расчетные) режимы движения. В режиме «Автоведения» управление электропоездом происходит в автоматическом режиме.

Подсистема диагностики (подсистема Д) обеспечивает диагностику аппаратуры и всех систем электропоезда в автоматическом или ручном режиме.

Состав МПСУиД

МПСУиД является модульной системой, обеспечивающей оптимальное функционирование, в соответствии с конфигурацией электропоезда, с подключенными блоками ввода/вывода (рисунок 1). Основными блоками являются:

  • ЦБУ – центральный блок управления;
  • БСП-2 – блок связи с пультом управления;
  • БУК-5 – блок управления контакторами;
  • БВС-2 – блок входных сигналов;
  • СИМ – система информирования машиниста;
  • БС-СИ-2 – блок связи со средствами измерения;
  • БС-ДД-1 – блок связи с датчиками давления;
  • ИП-ЛЭ – источник питания МПСУиД;
  • ПНКВ-3 – преобразователь напряжения в код.
Структурная схема МПСУиД

Рисунок 1 – Структурная схема МПСУиД

Центральный блок управления

Центральный блок управления (ЦБУ) служит для управления главными и вспомогательными устройствами электропоезда, а также с помощью подключенных систем безопасности БЛОК осуществляет сбор и анализ данных участков пути следования.

ЦБУ выполнен на основе микропроцессоров и микроконтроллеров. Располагается в каждом вагоне и установлен на базовой несущей конструкции с модульными узлами.

Задание на включение и отключение основных устройств электропоезда, а также принудительное замыкание и размыкание отдельных цепей производится органами управления, основная часть которых расположена на пульте машиниста. Положение органов управления пульта машиниста фиксирует ЦБУ.

ЦБУ выполняет следующие задачи:

  • контроль и управление быстродействующими выключателями;
  • контроль и управление токоприемниками;
  • оценка систем датчиков напряжения высших гармоник;
  • задание номинальных тяговых значений для блоков управления приводом;
  • управление бортовой сетью (профиль отключения);
  • задание командных и управляющих сигналов для различных блоков управления;
  • контроль петель безопасности, системы пожарной сигнализации и диагностики тележек;
  • сортировка цифровых или аналоговых входов и выходов;
  • управление режимами работы;
  • самодиагностика ЦБУ и диагностика связи со всеми аппаратами и системами электропоезда;
  • определение и контроль конфигурации электропоезда;
  • периодическое распределение реального времени между подключенными подсистемами;
  • проверка правильности управляющих действий машиниста электропоезда (недопустимые состояния системы, контролируются или блокируются с помощью ЦБУ).

Блок связи с пультом управления

Блок связи с пультом управления (БСП-2) предназначен для ввода в систему дискретных сигналов от органов управления электропоездом установленных на пульте управления. Обеспечивает информационный обмен по интерфейсу RS485 и CAN 2.0 между блоками МПСУиД и другими системами.

Система информирования машиниста

Система информирования машиниста (СИМ) предназначена для информирования локомотивной бригады о текущих состояниях, а также дистанционного управления электропоездом и его функциями. В каждой кабине управления находится по два монитора СИМ.

Монитор (рисунок 2) отображает два типа элементов экрана:

  • управляемые элементы экрана;
  • неуправляемые элементы экрана.
Монитор

Рисунок 2 – Монитор: 1 – светодиоды; 2 – функциональные (аппаратные) клавиши; 3 – клавиши курсора и ввода данных (аппаратные клавиши); 4 – десятичная клавиатура (программируемые клавиши); 5 – датчик освещенности; 6 – монитор.

Управляемые элементы экрана предназначены для выполнения определенных действий (включение, выключение, установка заданных значений и прочее) или вывода неисправностей. Выбор данных элементов может производиться клавишами курсора. Выбранные элементы или поля ввода сохраняются либо мигают. Ввод данных или изменение выбранных элементов экрана осуществляется с помощью программируемых клавиш.

Неуправляемые элементы экрана отображают состояние компонентов электропоезда, измеряемые значения или функциональные процессы. Значение информации, сообщаемой неуправляемыми элементами экрана, отображается в виде символов или описывается пояснительным текстом на экране.

Блок управления контакторами

Блок управления контакторами (БУК) предназначен для управления электромагнитными и электропневматическими контакторами электропоезда в соответствии с управляющими сигналами, поступающими по линии связи от ЦБУ.

Блок входных сигналов

Блок входных сигналов (БВС) предназначен для приема дискретных сигналов, поступающих от цепей управления электропоезда, и передачи обработанных сигналов в две линии связи МПСУиД по интерфейсу RS-485.

Блок связи со средствами измерения

Блок связи со средствами измерения (БС-СИ2) предназначен для обработки информации, поступающей от измерительной аппаратуры, и передачи обработанной информации в систему управления электропоезда.

Блок БС-СИ2 совместно с преобразователями напряжения ПНКВ, токовыми шунтами и делителем напряжения контактной сети образует комплекс, обеспечивающий учет количества израсходованной электрической энергии.

Блок связи с датчиками давления

Блок связи с датчиками давления (БС-ДД) предназначен для преобразования напряжений с датчиков давления в цифровой код и передачи его в аппаратуру МПСУиД по двум парам линии связи RS-485, а также для измерения сопротивления изоляции цепей управления относительно корпуса электропоезда.

Источник питания МПСУиД

Блок управления приводом

Рисунок 3 – Блок управления приводом: 1 – интерфейс Ethernet; 2 – процессорный модуль; 3 – система электроснабжения; 4 – адаптер блока электроснабжения; 5 – модуль вентилятора 34ТЕ 1НЕ.

Источник питания МПСУиД (ИП-ЛЭ) предназначен для преобразования напряжения бортовой сети 110 В в 50 В.

Преобразователь напряжения в код

Преобразователь напряжения в код (ПНКВ-3) предназначен для преобразования постоянного напряжения в последовательный код и передачи его по линии связи RS-485.

Блок управления приводом

Блок управления приводом (БУП) (рисунок 3) получает от ЦБУ заданные значения силы тяги и посылает обратно в ЦБУ информацию о состоянии. При сцепке нескольких электропоездов в один состав заданные значения посылаются от ведущего поездного ЦБУ через Ethernet в ЦБУ ведомых блоков и оттуда на соответствующий БУП. Функции управления тяговых блоков реализуются в БУП через собственные модули ввода/вывода.

Располагается БУП в подвагонном контейнере вагона 3 и установлен на базовой несущей конструкции с модульными узлами.

Модуль контроллера машиниста

Модуль контроллера машиниста

Рисунок 4 – Модуль контроллера машиниста: 1- вентиляция; 2 – разъем шины; 3 – крепежный винт; 4 – разъем для подключения блока питания; 5 – разъем 15-контактный для мастер-контроллера и датчика положения.

Модуль контроллера машиниста (рисунок 4) имеет один разъем для подключения питания и разъем подключения контроллера для программного управления.

Краткое содержание части 6 Руководства по эксплуатации электропоезда с асинхронным тяговым приводом типа ЭГЭ серии ЭС2Г  исполнения “Стандарт” (ЭС2Г.0.00.000.000-01 РЭ5) “Системы

  1. Микропроцессорная система управления и диагностики
  2. Система видеонаблюдения и оповещения пассажиров
  3. Система пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения
  4. Безопасный локомотивный объединенный комплекс
  5. Поездная радиосвязь
  6. Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
  7. Система противоюзная
  8. Информационно-измерительная система
  9. Система доступа к сети Интернет

Вопрос АСПТ

В каких случаях запрещается приступать к производству ремонтных работ?

Запрещается приступать к работам до ограждения сигналами препятствия или места производства работ, опасного для движения.

Информационные разделы

Пояснения и комментарии

© 2009-2018 Машинист электропоезда. Интернет сайт создан и поддерживается обществом с ограниченной ответственностью "Керби дизайн" (ИНН: 7733695081, 125200, г. Москва, ул. Митинская, д. 19, оф. 97). Контактный телефон: +7 (495) 015-09-35.  Все права защищены.

Принципиальные оговорки

Названия торговых марок, зарегистрированных товарных знаков, знаков обслуживания (как графические, так и словесные) являются собственностью их владельцев и указываются на данном интернет-сайте исключительно с целью информационного освещения, на некоммерческой основе, на основании публичных разрешений владельцев или на основании заключённых партнерских соглашений.

Ограниченная ответственность

Редакция интернет-сайта Машинист электропоезда оставляет за собой право не вступать в переписку с читателями и посетителями сайта.

Рукописи и иллюстрации, не заказанные редакцией, не рецензируются и не возвращаются. Редакция не несёт ответственности за рекомендации, данные аналитиками, а также за мнения лиц, давших интервью. Ответственность за содержание интервью несёт лицо, давшее интервью.