Курсовой проект Косарев Т-1128. Курсовая работа По теме Порядок действий при неисправности локомотивных устройств безопасности
 Скачать 289 Kb.
|
|
Министерство общего и профессионального образования Свердловской области Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Среднего профессионального образования Свердловской области «Уральский железнодорожный техникум» Курсовая работа По теме: «Порядок действий при неисправности локомотивных устройств безопасности» Выполнил: Косарев Е.М. Группа Т-1128 «___»_____________2019г Проверил: Долгополов А.Л. «___»_____________2019г Екатеринбург, 2019 Содержание Введение 1. Эксплуатационная часть Назначение комплексного локомотивного устройства безопасности Конструкция блока электроники Конструкция блока индикации Назначение и конструкция блока ввода данных Конструкция блоков коммутации Размещение и монтаж комплексного локомотивного устройства безопасности Блок электроники Назначение блока электроники Технические данные блока электроники Составные части блока электроники Назначение блока внешних соединений Техническая часть Работа аппаратуры комплексного локомотивного устройства безопасности Работа устройства цифровой обработки Устройство и работа ячейки центрального контроллера Устройство и работа ячейки подключения Работа блока входных устройств Работа усилителя электропневматического клапана Назначение и работа вторичного источника питания Блок индикации локомотивный Структура и работа блока ввода и диагностики Список используемой литературы Введение Обеспечение безопасности движения поездов является наиболее важной задачей совершенствования технологического процесса перевозок пассажиров и грузов. Для ее успешного решения особое внимание необходимо уделить обеспечению машиниста локомотива необходимой и достаточной информацией о поездной обстановке, наличии ограничения скорости, маршруте движения, допустимой и целевой скорости движения в данной точке пути, а также координатах и других параметрах движения поезда. Функции обеспечения машиниста локомотива информацией о поездной обстановке, контроля скорости, бодрствования и бдительности, формирования сигналов для регистрации на ленте локомотивного скоростемера до сих пор выполняет автоматическая локомотивная сигнализация типа АЛСН. При этом для передачи информации на локомотив используется всего три активных сигнала, а элементная база – электромагнитные реле, требует больших эксплуатационных затрат и не позволяет значительно повысить надежность аппаратуры и расширить ее функциональные возможности. В соответствии с планами развития новой техники Министерством путей сообщения РФ перед специалистами научно-технического института железнодорожной автоматики (НИИЖА) поставлена задача совершенствования существующей АЛСН с целью повышения ее надежности, а также дальнейшего развития новой системы АЛС с расширенной значностью и повышенной помехозащищенностью на основе новых принципов передачи информации. Такая система была разработана и проходила испытания на Московской дороге. По результатам испытаний перед НИИЖА была поставлена задача разработки комплексного варианта системы АЛС с применением микропроцессорной базы. Структура локомотивных устройств комплексной системы АЛС получила наименование КЛУБ. Основным функциональным блоком является блок электроники БЭЛ2М, который через блок коммутации БК подключается к устройствам, размещается в обеих кабинах локомотива. Для приема сигналов из рельсовой цепи используются унифицированные приемные катушки КПУ2, имеющие электрические параметры, аналогичные существующим приемным катушкам и в то же время имеющие улучшенную конструкцию. На блок БЭЛ2М через блок коммутации также поступают сигналы от двух датчиков угла поворота Л178/1, рукояток бдительности РБ и РБС, кнопки ВК, переключателя маневрового и поездного режимов М/П, ключа ЭПК, контактов контроллера. Функции, реализуемые системой, позволяют повысить безопасность движения путем введения контроля скорости в местах постоянных ограниче-ний, а также обеспечить защиту информации на локомотиве от влияний сигналов с бокового пути на станции или смежного блок-участка на перегоне. Это реализовано путем присвоения каждому виду информации защитного признака – синхрогруппы и соответствующего чередовании признаков на смежных блок-участках и параллельных путях. Для бокового пути станции обеспечивается заблаговременное информирование машиниста о движении на боковой путь станции и о предельной скорости движения по стрелочному переводу. При работе по каналу АЛСН система АЛС реализует функции устройств контроля бдительности машиниста и контроля торможения на сигнал «КЖ» по типу известного прибора «Дозор». В случае использования канала АЛС-ЕН условная длина блок-участка поступает от путевых устройств, что позволяет более точно контролировать торможение перед светофором с красным сигналом. С точки зрения проблемы сертификации система автоматической локомотивной сигнализации представляет собой комплекс аппаратно-программных средств, включающий аппаратуру контроля и управления на пути и локомотиве. При поблочном функциональном анализе путевой и локомотивной аппаратуры следует разработать перечень показателей сертификации, определяющих на уровне каждого функционального блока основные величины физического или логического вида, влияющие на обеспечение требований безопасности непосредственно или при взаимодей-свтии с другими блоками. Для каждого выбранного показателя следует определить критерии его оценки с учетом основных требований МСЖД: одиночные отказы, многократные отказы, воздействие помех, электропитание, конструирование, режимы периодического обслуживания. Установление критериев оценки показателей требует разработки нестандартного оборудования для граничной имитации сигналов функциональных блоков, причем должна быть учтена многовариантность тестирующих сигналов и их взаимодействие между собой при комплексной проверке системы. Это достигается путем аппаратно-программного моделирования с применением ПЭВМ. Отдельную задачу представляет контроль программного обеспечения, в основу которого следует положить действующий международный стандарт МЭК 65/А, с обязательным машинным моделированием диаграмм потока данных системы АЛС. Нормативная база должна предшествовать работам такого уровня – это разработка и подтверждение МПС каталогов дефектов схем и элементов, а также каталогов контролепригодных структур. Уровень новой системы АЛС, как показали патентно-информационные исследования, соответствует уровню наиболее совершенных зарубежных аналогов. 1. Эксплуатационная часть 1.1 Назначение комплексного локомотивного устройства безопасности Комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ) предназначено для повышения безопасности движения в поездной и маневровой работе путем приема сигналов от путевых устройств АЛСН и АЛСН-ЕН, отображения их машинисту, измерения и отображения машинисту скорости движения, исключения несанкционированного трогания локомотива, контроля скорости движения, контроля торможения перед светофором с запрещающим сигналом, контроля бодроствования и бдительности машиниста, формирования сигналов на систему автоматического управления тормозами (САУТ) и устройство регистрации локомотивных скоростемеров ЗСЛ-2М и КПД-3. Контроль бодрствования осуществляется от автономной телемеха-нической системы контроля бодрствования машиниста ТСКБМ, либо путем контроля реакции машиниста на световой или звуковой раздражитель. Аппаратура КЛУБ предназначена для работы на всех типах локомотивов и мотовагонных поездов в условиях вибрации, наличия пыли и теплоизлучающих источников. Рабочая температура блока индикации (БИЛ2М) от -30 до +40 градусов Цельсия; блока электроники (БЭЛ2М), блока коммутации (БК) и блока ввода данных (БВД) – от -40 до +50 градусов Цельсия. Электропитание аппаратуры КЛУБ осуществляется от аккумуляторной батареи локомотива с номинальным напряжением 50, 75, 110 В. Работа устройства КЛУБ происходит на частоте 25, 50 и 75 Гц с амплитудной модуляцией. Погрешность измерения скорости в диапазоне от 0 до 200 км/час не более 1,5%. Величина напряжения на электромагните электропневматического клапана (ЭПК) при напряжении в бортовой сети 50 В. не менее 37 В. и не более 65 В. Блок ввода и диагностики (БВД) позволяет вводить в ПЗУ и считывать из ПЗУ блока БЭЛ2М следующие данные: число импульсов на оборот колеса – от 0 до 52; категорию поезда: грузовой, пассажирский, скоростной; вид тяги: автономная, электрическая; диаметр бандажа колесной пары – от 0 до 1300 мм; конструктивную скорость локомотива – от 0 до 250 км/час с дискретностью 1 км/час; допустимую скорость проследования желтого сигнала светофора Vкж – от 0 до 120 км/час с дискретностью 1 км/час. БВД для контроля и диагностики аппаратуры КЛУБ имитирует следующие сигналы: сигналы канала АЛСН-ЕН с частотой fн = 174,38 Гц, фазоразностной модуляцией, кодами Бауэра по обоим подканалам; сигналы канала АЛСН с несущими частотами 25, 50 и 75 ГЦ, амплитудной модуляцией и числовым кодом; сигналы датчика скорости, с частотами от 5 до 2500 Гц по двум подканалам, сдвинутым на 90 градусов относительно друг друга; сигналы рукояток РБ, РБС, кнопок ВК, ключа ЭПК, переключателя режима «поездной/маневровый», систем САУТ и ТСКБМ. Блок индикации локомотивный БИЛ2М отображает машинисту локомотива следующую информацию: сигналы светофоров (зеленый, желтый, красно-желтый, красный, белый или белый мигающий); количество свободных блок-участков – до 5; скорость движения локомотива – трехразрядное десятичное число зеленого цвета; допустимая скорость проследования впередистоящего путевого светофора (контролируемая скорость) – трехразрядное десятичное число красного цвета; допустимая скорость движения в данной точке пути, индицируется вместо допустимой проследования впередистоящего светофора при движении к путевому светофору с красным огнем – трехразрядное десятичное число красного цвета; направление движения по стрелочному переводу (прямо либо с отклонением) – точечными индикаторами зеленого цвета; предварительная световая сигнализация контроля бодрствования либо контроля бдительности машиниста индикатором красного цвета. Блок коммутации БК предназначен для соединения блоков БЭЛ2М и БИЛ2М между собой, а также с приемными катушками, датчиками угла поворота, электромагнитами ЭПК и устройства регистрации, кнопками ВК, РБ, РБС, РПМ и контроллером с помощью комплекта кабелей. Блок БК выпускается в двух модификациях: БК-1М – для локомотивов, на которых устанавливается один блок БЭЛ2М и два блока БИЛ2М, например на односекционные локомотивы. БК-2М для мотовагонных поездов и локомотивов, у которых на каждую головную секцию устанавливается один комплект КЛУБ. Электропитание КЛУБ производится от аккумуляторной батареи локомотива с номинальным напряжением 50, 75 или 110 Вольт при допустимых отклонениях в пределах от 0,7 до 1,3 номинального напряжения и двойной амплитуды пульсаций не более 0,2 номинального напряжения на частоте 100 Гц. Максимальные значения тока, потребляемые от батареи, не более: 2,2 А при номинальном напряжении 50 В.; 1,3 А при номинальном напряжении 75 В.; 1,0 А при номинальном напряжении 110 В. КЛУБ обеспечивает: прием от приемных катушек КПУ-2 сигналов, поступающих от каналов АЛСН-ЕН и АЛСН; прием сигналов от одного или двух датчиков угла поворота колеса Л178; прием сигналов о состоянии рукояток РБ и РБС, кнопок ВК, главной рукоятки контроллера, переключателя поездного и маневрового режимов, ключа ЭПК и системы ТСКБМ; обработку поступающей информации и отображение машинисту; количества свободных блок-участков; значения фактической скорости движения локомотива индикаторами зеленого цвета; значения контролируемой или допустимой скорости движения локомотива – индикаторами красного цвета; сигналов «красный огонь», «белый огонь», «белый мигающий огонь», «желтый огонь», «зеленый огонь» - светофорами соответствующих цветов; предварительного светового сигнала контроля бдительности «Внимание» - группой точечных индикаторов красного цвета, острым концом вниз. Также КЛУБ обеспечивает кратковременного звукового сигнала длительностью около 0,5 секунд при изменении отображаемой информации, кроме изменения фактической скорости; включении индикации на БИЛ2М только при включенном ключе ЭПК; включение сигнала «Внимание» и прерывистого звукового сигнала на БИЛ2М после включения ключа ЭПК и прекращения этого сигнала после нажатия рукояток РБ или РБС; включение сигнала «белый огонь» на БИЛ2М после включения питания устройств и ключа ЭПК, а также отсутствия приема сигналов из каналов АЛС-ЕН и АЛСН, при версии ПЗУ 13,7; выключение сигнала «красный огонь» на БИЛ2М и включение вместо него сигнала «белый огонь» при одновременном нажатии кнопки ВК и рукоятки РБ и отсутствии сигналов в каналах АЛСН и АЛС-ЕН; прием и отображение на БИЛ2М сигналов АЛСН, а также формирование сигналов на электромагнит регистрирующего локомотивного скоростемера 3СЛ-2М или КПД-3 в соответствии с показаниями сигналов на БИЛ2М. КЛУБ производит: запись во внутреннюю энергонезависимую память блока БЭЛ2М от блока БВД постоянных характеристик; исключение приема сигналов из канала АЛСН и включение на блоке индикации сигнала «красный огонь», если после приема сигнала «КЖ» принят сигнал от другого кодового путевого трансмиттера; сравнение фактической скорости с допустимой и снятие напряжения с выхода ЭПК при превышении фактической скорости над допустимой; Контроль за снижением фактической скорости при движении поезда по сигналу «КЖ», поступающему из канала АЛС-ЕН, путем снятия напряжения с ЭПК при превышении фактической скорости над фактической в данной точке пути. Расстояние до конца блок-участка при этом принимается на предыдущем блок-участке вместе с информацией «1 свободный блок-участок», в остальных случаях, как минимальная длина – 277 м. На блоке индикации в этом случае вместо контролируемой скорости отображается допустимая скорость. КЛУБ обеспечивает: мигающий режим индикации фактической скорости на блоке БИЛ2М и включение периодического звукового сигнала блока БИЛ2М при превышении фактической скорости над величиной скорости, которая меньше допустимой на 5 км/час; прием от ТСКБМ сигнала с периодом следования 840 140 мс, скважностью 7 и амплитудой 50 В., информирующая что ТСКБМ включена, исправна, машинист жив и бодр. Если ТСКБМ включена, исправна, но состояние машиниста ненормальное, сигнал инвентируется, его скважность становится 1,17. Если ТСКБМ неисправна, либо не включена, то сигнал на контактах 24 и 23 разъёма ХТ8 отсутствует. При включении ТСКБМ и отсутствии от него сигнала контроля бодроствования машиниста происходит снятие напряжения с электромагнита ЭПК и включения сигнала «Внимание» на БИЛ2М. При этом нажатие на РБ или РБС восстанавливает напряжение на ЭПК, но через 5 секунд процесс повторяется. При работе КЛУБ происходит однократный контроль бдительности, включение сигнала «Внимание» и снятие напряжения с выхода ЭПК при: трогании и сигналах на блоке БИЛ2М «красный», «желтый с красным», «белый мигающий»; смене любого сигнала светофора блока БИЛ2М на «желтый с красным» или «белый мигающий»; смене любого сигнала светофора блока БИЛ2М на «красный». При этом нажатие рукояток РБ или РБС восстанавливает напряжение на электромагните ЭПК и выключает сигнал «Внимание». Производит снятие напряжения с электромагнита ЭПК при трогании без предварительного, в течении 70 секунд, вывода контроллера из нулевого положения; снятие напряжения с электромагнита ЭПК при появлении на БИЛ2М сигнала «красный» и установленной категории поезда «пассажирский» или «высокоскоростной» и отсутствии остановки на предыдущих 200 метрах пути.; выключение напряжения на электромагните ЭПК при выводе контроллера из нулевого положения и отсутствии сигналов от датчика скорости за время 70 2 секунды.; выключение на стоянке прерывистого звукового на блоке БИЛ2М состоящего из трех импульсов, разделенными двумя короткими паузами, а между сигналами более длинной, этот сигнал прекращается нажатием на РБ или РБС. Максимальное время смены отображаемой на БИЛ2М информации при изменении сигналов в каналах АЛСН и АЛС-ЕН – 6 секунд. 1.2 Конструкция блока электроники Несущей конструкцией блоков электроники БЭЛ2М является корпус, все узлы которого выполнены из алюминия и его сплавов. Внутри корпуса расположен каркас, в котором размещены: блок входных устройств БВУ - 1 шт. ячейки контроллеров ЦК - 2 шт. ячейки подключения П - 2 шт. ячейки одноплатных источников питания ВИП - 2 шт. Электрические соединения между ячейками и блоком внешних соединений осуществляется с помощью объединительной платы. Вверху БЭЛ2М находится блок внешних соединений с разъемными соединителями, имеющими следующее назначение: «Вход» - для приема блоком БЭЛ2М сигналов от приемных катушек, датчиков скорости, рукояток бдительности, кнопки «ВК», тумблера «М/П», главной рукоятки контроллера, систем САУТ и ТСКБМ, ключа ЭПК, и подает сигнал на датчик скорости; «Вых» - для управлениями электромагнитами ЭПК, регистрирующего скоростемера 3СЛ-2М, реле отключения тяги и формирования сигнала на систему САУТ; «ПИТ» - для подачи на БЭЛ2М напряжения питания от аккумуляторной батареи и бортовой сети; «БВД» - для подключения блока ввода и диагностики БВД; «БИЛ» - для подключения локомотивного блока индикации БИЛ2М. Там же размещены плавкие предохранители на 4 Ампера и тумблер включения электропитания. На блоке внешних соединений также размещены индикаторы наличия напряжения питания. Внутри блока внешних соединений размещены две платы усилителей для питания ЭПК и элементы помехозащиты. Конструкция БЭЛ2М предусматривает его установку на стене кузова локомотива на специальных кронштейнах и фиксируются прижимной планкой. |