Тоат курсовая. ТОАТ КОНЕЧНЫЙ ВАРИАНТ. Курсовой проект по дисциплине Теоретические основы автоматики и телемеханики
 Скачать 0.51 Mb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» (ФГБОУ ВО ПГУПС) Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии» Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Специальность 23.05.05 Системы обеспечения движения поездов Специализация Телекоммуникационные системы и сети на железнодорожном транспорте КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики» на тему: «СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ. ТЕЛЕМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»
Санкт-Петербург 2022 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» (ФГБОУ ВО ПГУПС) Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии» Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Специальность 23.05.05 Системы обеспечения движения поездов Специализация Телекоммуникационные системы и сети на железнодорожном транспорте Задание на курсовой проект по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики» Лужинская Анна Сергеевна Тема: «Системы железнодорожной автоматики и телемеханики.телемеханические системы» Срок сдачи обучающимся законченного проекта: Номер варианта: Вариант 12 Команда: 2,4,3,1 (1,3)(1,2,3)(2,3)(2) Записка должна содержать следующие разделы: Исходные данные Введение Выбор вида селекции Разработка структурной схемы Выбор элементной базы Разработка принципиальной схемы центрального поста Разработка принципиальной схемы линейного пункта Описание телемеханической системы Построение временной диаграммы работы для отдельных узлов Заключение Библиографический список Приложение Дата выдачи задания: Руководитель: __________________________ Соколов В.А. Задание принял к исполнению: ______________ Лужинская А.С. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» (ФГБОУ ВО ПГУПС) Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии» Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Специальность 23.05.05 Системы обеспечения движения поездов Специализация Телекоммуникационные системы и сети на железнодорожном транспорте Оценочный лист на курсовой проект по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики» Лужинская Анна Сергеевна Тема: «Системы железнодорожной автоматики и телемеханики.телемеханические системы» Оценка курсового проекта
Заключение: рецензируемый курсовой проект соответствует требованиям основной образовательной программы (23.05.05) специальности «Системы обеспечения движения поездов» по специализации «Телекоммуникационные системы и сети на железнодорожном транспорте» Итоговая оценка –
«____» _________________ 2022 г. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» (ФГБОУ ВО ПГУПС) Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии» Кафедра «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Специальность 23.05.05 Системы обеспечения движения поездов Специализация Телекоммуникационные системы и сети на железнодорожном транспорте Календарный план выполнения и защиты курсового проекта по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики» Лужинская Анна Сергеевна Тема: «Системы железнодорожной автоматики и телемеханики.телемеханические системы»
«» ___________ 2022г ОглавлениеИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 2 ВВЕДЕНИЕ 3 1.Выбор вида селекции 3 1.1.Распределительная селекция 3 1.2.Кодовая селекция 4 1.3.Кодово-распределительная селекция 4 2.Разработка структурной схемы 4 3.Выбор элементной базы 5 4.Работа схемы 6 Заключение 7 Библиографический список 7 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕВ соответствии с полученным вариантом были выбраны следующие исходные данные: Вариант: 12 Запись приказа: 2,4,3,1 (1,3)(1,2,3)(2,3)(2) Линейные пункты: №2, №4, №3, №1 Объекты на линейных пунктах: Пункт №2 – (1,3) Пункт №3 – (1,2,3) Пункт №4 – (2,3) Пункт №1 – (2) Составим структурную схему телемеханической системы:  Рисунок 1. Структурная схема. ВВЕДЕНИЕСуть курсовой работы заключается в том, чтобы разработать систему телеуправления удалёнными объектами (ИП) с одного центрального поста (ЦП). Важно помнить, что всего ИП 4, и на каждом из них по 4 управляемых устройств (реле, лампочек, и т.п.). Для работы по варианту Сделать это можно несколькими способами: 1. Протянуть от ЦП 16 проводов, по 4 в каждый ИП, по 1 на каждую лампу. Это просто с точки зрения сложности схем, но очень дорого, так как потребуется 16-жильный кабель большой длинны. 2. Использовать распределительную селекцию. Этот вид селекции удобен для реализации на шаговых искателях. 3. Использовать кодовую селекцию. Этот вид селекции удобен для реализации на интегральных микросхемах (ИМС) 4. Использовать кодово-распределительную селекцию, являющуюся смесью двух вышеперечисленных. Выбору оптимального вида селекции и посвящён пункт 1 курсовой работы. Выбор вида селекцииПроведём расчёт необходимой длинны кодового слова для передачи посылки: Распределительная селекцияДля приказа 2,4,3,1 (1,3)(1,2,3)(2,3)(2) будет: N = 16*3 = 48 импульсов 16 – число опрашиваемых элементов 3 – число раз передачи приказа Приказ: 0000 1010 0000 1110 0000 0000 0110 0000 0100 0000 0000 0000 Кодовая селекцияДля приказа 4,3,1 (1,2,3,4)(1,2,3)(3) будет: N = 4*8 = 32 импульса 4 - число элементов необходимое для кодирования 16 элементов 8 – число раз подачи приказа Кодируем ЛП: 1 – 00 2 – 01 3 – 10 4 – 11 Аналогичные действия будут для кодирования ОУ. В итоге получим таблицу:
По таблице запишем требуемый код для приказа 2,4,3,1 (1,3)(1,2,3)(2,3)(2) 0100 0110 1100 1101 1110 1001 1010 0001 Кодово-распределительная селекцияВ ней номер ИП кодируется как в кодовой селекции, а состояние управляемых устройств – как в распределительной. Для приказа 4,3,1 (1,2,3,4)(1,2,3)(3) будет: N = (2+4)*4 = 24 импульсов 2 – число импульсов для выбора группы 4 – число элементов в группе 4 – число раз подачи приказа 011010 111110 100110 000100 = 24 импульса По результатам сравнения, выберем кодово-распределительную селекцию в качестве основы для системы телеуправления. Этот выбор обоснован тем, что в ней значительно меньше количество импульсов и тем, что в заданном варианте управляемые объекты расположены на большом расстоянии друг от друга. Разработка структурной схемы Рис. 2 Структурная схема кодово-распределительной селекции Система с кодово-распределительной селекцией является сочетанием двух систем: кодовой и распределительной. Кодовое слово при этом делится на две части. Избирательная часть содержит n1 импульсов тока, которые передаются по принципу кодовой селекции. Исполнительная часть содержит n2 импульсов тока, передаваемых по принципу распределительной селекции. Регистр 1 и 2 – электронное устройство, предназначенное для кратковременного хранения и преобразования многоразрядных двоичных чисел (фиксирует одно из 2nсообщений, которые требуется передать). Кодер – преобразуют данное сообщение в соответствующее ему двоичное n-разрядное кодовое слово, которое передается по линии связи. Декодер – преобразует данное кодовое слово в сообщение. ТГ (тактовый генератор) – управляет работой распределителей. Распределитель 1 – осуществляет пространственно-временное разделение сигналов и имеет n позиций. Распределитель 2 – имеет n позиций, работает синхронно и синфазно с Р1. Ключ – декодирует полученный сигнал с регистра 2 и декодера и подает сигнал на объекты управления. Выбор элементной базыКодер   Рис. 3 Схема кодера на логических элементах и таблица истинности Декодер   Рис. 4 Схема декодера на логических элементах и таблица истинности Распределитель  Рис. 5 Схема распределителя импульсов на логических элементах  Рис. 6 Временная диаграмма для распределителя Регистры 1 и 2
 Рис. 7 Схема регистров 1 и 2 на логических элементах и таблица истинности Ключ  Рис. 8 Схема ключа на логических элементахТаблица истинности для ключа приведена ниже.     Работа схемы Рис. 9 Схема кодово-распределительной селекции на логических элементах  Рис. 10 Схема распорядительного поста Р1 – регистр 1 К- кодер РП – распределитель  Рис. 11 Схема исполнительного поста Р2 – регистр 2 Д - декодер КЛ - ключ РП – распределитель  Рис. 12 Работа схемы При подачи приказа 1 (2), на № ЛП выбираем номер необходимого пункта, а на № элемента выбираем требуемые элементы. Далее информация № ЛП поступает на кодер, где кодируется, т.е. ЛП присваивается двоичный код из двух знаков, в данном случае ЛП 1 из 1000 кодируется в 00. Далее закодированная информация передается на регистр Р1, выступающий в роли элемента памяти. Информация же с № элемента подается сразу на Р1 (0100). На выходе Р1 сформировывается приказ 000100, который предается на элементы И, на вторые входы которых подключен распределитель импульсов РП. Таким образом происходит разделение импульсов приказа во времени. После чего приказа подается на элемент ИЛИ, с выхода которого поступает в ЛС. С выхода ЛС приказ поступает на входы элементов И, ко вторым входам которых подключен распределитель импульсов РП, который работает синхронно и синфазно с первым РП. После сигнал поступает на регистр Р2, который работает аналогично Р1. Его первые два выхода подключены к декодеру, на котором по первым двум цифрам приказа 00, происходит дешифрация номера ЛП. После декодера сигнал поступает на ключ КЛ. На него также поступают импульсы с оставшихся четырех выходов Р2. С ключа по полученному сообщению 000100, передается приказ на загорание 2 элемента на 1 ЛП. ЗаключениеВ процессе выполнения курсового проекта было произведено ознакомление с разными видами селекции (распределительная, кодовая, кодово-распределительная). Рассматривались методы селекции для заданного варианты с последующим выбором одной из трех рассматриваемых. Для данного варианта была выбрана кодово-распределительная селекция. В ходе работы были разработаны принципиальные схемы Распорядительного и Исполнительного поста с использованием среды моделирования Logisim, и проведена проверка правильности работы схемы для приказа 2,4,3,1 (1,3)(1,2,3)(2,3)(2). Библиографический списокСапожников В. В., Кравцов А.Ю., Сапожников Вл. В. «Теоретические основы железнодорожной автоматики и телемеханики», Москва, «Транспорт», 2008. Т. А. Белишкина, М. Б. Соколов, В. Г. Трохов, Д. В. Пивоваров. учеб.метод. пособие «Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. Телемеханические системы», СПб.: ФГБОУ ВО ПГУПС, 2019. Дрейман О.К. «Разработка функциональных узлов по заданным характеристикам системы телемеханики», Ленинград, ПГУПС, 1989. Мальцев П.П., Долидзе И. С., Критенко М. И. «Цифровые интегральные микросхемы», Москва, «Радио и связь», 1994. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||