Микропроцессорная система управления и диагностики (МСУД) электровозом ЭП1

1.2 Микропроцессорная система управления и диагностики (МСУД) электровозом ЭП1

Микропроцессорной системы управления и диагностики (МСУД) выполняет автоматическое управление электроприводом и электрическими аппаратами серийного электровоза ЭП1 в режимах тяги и торможения. При этом аппаратура МСУД обеспечивает: разгон электровоза до заданной скорости с заданной и автоматически поддерживаемой величиной тока якоря тяговых электродвигателей и последующее автоматическое поддержание заданной скорости, рекуперативное торможение до заданной скорости с последующим автоматическим поддержанием заданной скорости на спусках, автоматическое плавное торможение с учетом тормозных характеристик до полной остановки электровоза, защиту от буксования и юза колесных пар, автоматическую непрерывную диагностику состояния электрооборудования электровоза, стыковку микропроцессорных контроллеров с блоками АСУ безопасности, подключение микропроцессорных контроллеров к IBM PC совместимым персональным компьютерам для отладки рабочих программ и моделирования процесса управления. Требования к организации обмена, составу, кодированию информации и характеристикам электрических сигналов в магистральном канале соответствуют стандарту RS-485 (многоабонентской «токовой петле») Аппаратура микропроцессорной системы управления и диагностики электрооборудования электровоза построена на программных принципах обработки информации с использованием микропроцессорных контроллеров Micro PC. Внешний вид шкафа представлен на рисунке 1.2

Рисунок 1.2 – Внешний вид шкафа МСУД

Рисунок 1.3 – Схема микропроцессорной системы управления и диагностики

Схема и габаритные размеры микропроцессорной системы управления и диагностики (МСУД) представлена на рисунке 1.3

1.2.1 Состав аппаратуры МСУД

Состав аппаратуры МСУД электровоза ЭП1 приведен в таблице 1, электровоза ВЛ80ТК(СК) - в таблице 2.

Таблица 1

Таблица 2

1.2.2 Технические характеристики

§     Аппаратура микропроцессорной системы управления и диагностики электрооборудования электровоза построена на программных принципах обработки информации с использованием микропроцессорных контроллеров Micro PC.

§     Требования к организации обмена, составу, кодированию инфор­мации и характеристикам электрических сигналов в магистральном канале соответствуют стандарту RS-485 (многоабонентской «токовой петле»).

§     Скорость передачи информации по магистральному каналу -до 56 Кбит/с.

§     Разрядность центрального процессора - 32. Быстродействие - 800 тыс. оп/с.

§     Емкость оперативного запоминающего устройства - не менее I Мб

§     Емкость постоянного запоминающего устройства - не менее 512 Кб.

§     Количество внешних запросов прерываний - 4.

§     Количество входных аналоговых сигналов - 20. Разрядность ин­тегрирующего аналого-цифрового преобразователя - 12. Уровень входных сигналов - от 0 до 10В.

§     Количество каналов ввода дискретных сигналов в контроллере МПК1 (МПК2) - 24; в контроллере ЦМК - 48. Уровень дискретных сигна­лов: логический 0 - от 0 до +1 В; логическая 1 - от +30 до +80 В.

§     Количество выходных дискретных сигналов - 36, в том числе в ЦМК - 12. Напряжение коммутации до +80 В, ток активной нагрузки до 1,5 А.

§     Количество выходных импульсных сигналов - 16. Амплитуда вы­ходных импульсов не менее 20 В на нагрузке 68 Ом.

§     Количество каналов программируемых таймеров - 16. Выходной сигнал - импульс длительностью 40 - 100 мкс.

§     Последовательный интерфейс по стыку RS-232 в контроллере ЦМК - 5 каналов; в контроллерах МПК1, МПК2 по одному каналу.

§     Входное напряжение питания 50 В постоянного тока с предела­ми изменения от 35 до 70 В.

§     Вероятность безотказной работы МСУД в течение 4000 час. (200000 км пробега электровоза) не менее 0,99.

§     Ремонтопригодность МСУД обеспечивается наличием встро­енных средств технического диагностирования, ЗИП и конструктивным ис­полнением, позволяющим оперативно осуществить замену отказавших съем­ных элементов исправными из состава ЗИП, а также проведение необходи­мого технического обслуживания.

§     Время готовности МСУД к работе с момента включения при температуре окружающего воздуха выше минус 35 °С не превышает 10 ми­нут, при температуре окружающего воздуха ниже минус 35 °С не превышает 30 минут.

§     Аппаратура МСУД нормально функционирует при воздействии внешних климатических факторов:

×                       температура окружающей среды для аппаратуры, расположенной в ку­зове электровоза от минус 50 до + 60 °С, для блоков БИ1.2 - от минус 25 до + 60°С;

×                       скорость возрастания температуры окружающего воздуха при запуске электровоза в работу до 1 град/мин;

×                       скорость спада температуры окружающего воздуха после окончания работы электровоза до 2 град/мин;

×                       относительная влажность воздуха до 100 % при температуре 20 °С;

×                       возможность выпадения инея;

×                       тип атмосферы II по ГОСТ 15150-69;

×                       наличие пыли с концентрацией до 20 мг/куб. м;

×                       максимальная высота над уровнем моря до 1400м.

§     В части воздействия внешних механических факторов МСУД соответствует группе М25 по ГОСТ 17516.1-90Е:

×                       синусоидальная вибрация в диапазоне частот 0,5 - 100 Гц с максимальной амплитудой ускорений I § в любом из трех взаимно перпендикулярных направлений;

×                       одиночные удары в одном горизонтальном направлении с пиковым ударным ускорением 3g и длительностью ударного ускорения 2-20 мс.