Устройство и работа изделия

Состав изделия

Назначение

Описание и работа системы

Описание и работа

Унифицированная микропроцессорная система управления, регулирования и диагностики (далее по тексту МСУ -ТЭ) предназначена для управления и регулирования режимами работы основного и вспомогательного оборудования тепловоза ТЭП70БС, а также для выполнения функций бортового диагностического устройства.

МСУ-ТЭ состоит из следующих конструктивно законченных функциональных частей:

- устройство обработки информации (УОИ) – 1шт;

- дисплейный модуль (ДМ) – 2шт;

- измеритель температурный (ИТ) - 1шт;

- вольтодобавочное устройство (ВДУ) стабилизатор постоянного тока*-2шт;

- контроллер машиниста (КМ) - 2шт;

- выпрямитель возбуждения В-ТПЕ-250-110 - 2шт;

- блок диодов - 1шт;

- комплект датчиков и преобразователей;

- комплект кабелей;

- программное обеспечение.

Функциональное назначение датчиков и преобразователей см..

Схема электрическая структурная МСУ-ТЭ тепловоза ТЭП70БС приведена см. рис.1.

Питание на оба полукомплекта УОИ и дискретные датчики подается от бортовой сети тепловоза ±110 В через два вольтодобавочных устройства (ВДУ1 обеспечивает питание полукомплекта А, ВДУ2 – полукомплекта Б), обеспечивающих стабильность напряжения питания, в том числе во время запуска дизеля при глубокой просадке напряжения бортовой сети. В работе находится один полукомплект в зависимости от положения тумблера на шкафу УОИ, второй полукомплект находится в "горячем" резерве. Переключение в случае необходимости с одного полукомплекта на резервный производится при отключенном питании УОИ переключением тумблера на шкафу в соответствующее положение.

Питание на дисплейные модули, выпрямители возбуждения В-ТПЕ-250-110В подается от бортовой сети тепловоза. Питание температурного измерителя и комплекта аналоговых и частотных датчиков обеспечивается от УОИ.

Из электрической схемы тепловоза в УОИ поступает информация от комплекта аналоговых и частотных датчиков и преобразователей, дискретные сигналы состояния органов управления на пульте машиниста, реле и контакторов. Обмен информацией УОИ с ИТ производится по интерфейсу "токовая петля", а с ДМ1, ДМ2 и локальными микропроцессорными системами управляемых выпрямителей В-ТПЕ-250-110 по интерфейсу RS-422.

В соответствии с заложенными алгоритмами программного обеспечения информация обрабатывается, и в электрическую схему тепловоза выдаются управляющие сигналы силовой коммутационной аппаратуре (контакторам, реле, вентилям) для управления схемой тепловоза. В соответствии с режимом работы тепловоза УОИ рассчитывает и выдает в локальные микропроцессорные системы управления преобразователей В-ТПЕ-250-110 заданные значения напряжений тягового генератора А-Г1 и генератора энергоснабжения А-Г2. ЛМСУ1 и ЛМСУ2, приняв задания, обеспечивают поддержание заданного напряжения, регулируя соответствующим образом токи возбуждения обоих генераторов.

Система МСУ-ТЭ - выполняет следующие функции:

- бесконтактное управление электрической схемой тепловоза во всех режимах работы (пуск/остановка дизеля, холостой ход, тяга, электрическое торможение, энергоснабжение состава) по команде с пульта машиниста;

- обеспечение автоматических защит дизеля при аварийных или нештатных ситуациях в соответствии с ТУ на дизель с выдачей соответствующих аварийных сообщений на ДМ;

- автоматическое снижение мощности, снимаемой с дизель-генератора, при отключении части тяговых электродвигателей;

- защита турбокомпрессора от помпажа;

- управление электронным или гидромеханическим регулятором дизеля, установленным на тепловозе;

- формирование внешних и нагрузочных характеристик тягового генератора в зависимости от частоты вращения вала дизеля в соответствии с ТУ на дизель-генератор и тяговые двигатели;

- регулирование напряжения генератора энергоснабжения А-Г2 по заданному закону при включенном и выключенном энергоснабжении поезда с обеспечением соответствующих защит в случае аварийных ситуаций;

- управление перераспределением мощности между тяговым генератором и генератором энергоснабжения поезда на рабочих позициях контроллера;

- выдача сигнала задания напряжения тягового генератора и генератора энергоснабжения в локальные микропроцессорные системы по последовательному интерфейсу;

- автоматическая защита электрооборудования во всех режимах работы тепловоза с выдачей соответствующих аварийных сообщений на ДМ;

- защита силовой выпрямительной установки от внешних и внутренних коротких замыканий;

- контроль изоляции низковольтных цепей;

- контроль изоляции силовых цепей, сброс нагрузки при нарушении изоляции силовых цепей;

- управление контакторами ослабления возбуждения тяговых электродвигателей постоянного тока;

- формирование характеристик электрического тормоза с учетом заданных ограничений;

- управление замещением электрического тормоза пневматическим;

- ограничение заданной с контроллера машиниста скорости движения поезда или ограничение тормозной силы при электрическом торможении тепловоза;

- обеспечение защиты от боксования и юза;

- управление электроприводом тормозного компрессора;

- обеспечение взаимодействия электрического и электропневматического тормозов;

- ограничение напряжения и тока тягового генератора и тяговых электродвигателей в режимах тяги и тормоза в соответствии с ТУ на тепловоз;

- обеспечение проверки исправности электрического тормоза на стоящем тепловозе;

- автоматическая диагностика основного и вспомогательного оборудования тепловоза;

- выдача на ДМ сообщений о неисправностях и отклонении параметров тепловозного оборудования от нормы;

- отображение на модуле дисплейном параметров основного и вспомогательного оборудования;

- автоматический контроль работоспособности датчиков системы бортовой диагностики с выдачей на дисплей машиниста сообщения о неисправности датчика в соответствующем кадре;

- контроль работы пожарной сигнализации с выдачей звукового сигнала в кабине машиниста и тревожного сообщения о наличии пожара на дисплее машиниста.

УОИ предназначено для реализации алгоритмов управления системами тепловоза и обеспечивает:

- выдачу двухпозиционных сигналов по 48 каналам с параметрами коммутации цепей: напряжение 110В, ток нагрузки 2А, нагрузка активно-индуктивная, схема включения ключей "с общим плюсом";

- прием двухпозиционных сигналов по 160 каналам;

- измерение частотных сигналов по 8 каналам;

- прием аналоговых сигналов с различными параметрами по 52 каналам;

- питание датчиков и преобразователей;

Дисплейный модуль производит отображение текущей информации об измеряемых параметров и аварийных сообщениях. Информация отображается в текстовой и графической форме на цветном дисплее с разрешением 640х480 точек. При помощи клавиатуры производится управление отображением выводимой информации в устройство обработки информации.

Для облегчения условий труда локомотивной бригады и обслуживающего персонала программное обеспечение МСУ-Т обеспечивает выдачу на Дисплеи пультов машиниста (ДМ) ряда аварийно-предупредительных сообщений о состоянии Системы и параметрах работы тепловоза. Сообщения высвечиваются на ДМ обоих пультов, снять же сообщение можно только из кабины, на которую переведено управление тепловозом. Необходимо помнить, что выдача информации на экран ДМ возможна только при наличии связи ДМ и Системы. Сообщение "Нет связи" говорит об отсутствии физического обмена между Системой и ДМ и невозможности вывода на ДМ аварийно-предупредительных сообщений.

К предупредительным сообщениям относится информация:

· о возникающих неисправностях, не требующих оперативного вмешательства (допускается продолжение движения по перегону), но машинист о них оповещен, и устранение этих неисправностей он может провести в поездке или по прибытии в депо отстоя по своему усмотрению (например, выход из строя одного из предохранителей ВУ1);

· о приближении тех или иных параметров к предельно допустимым, но при которых разрешается движение (например, температура воды >98°C). При этом машинист по своему усмотрению должен предпринять какие-то действия (снизить нагрузку и т.п.).

К аварийным сообщениям относится информация о выходе из строя какого-либо аппарата (или параметров за предельно допустимые), при которой Система автоматически провела какое-либо действие с электрической схемой тепловоза (например, сброс нагрузки, останов дизеля и т.п.). Восстановление той или иной функции тепловоза возможно только при приведении неисправного аппарата в работоспособное состояние или с помощью программных перемычек.

Система обеспечивает управление исполнительными аппаратами тепловоза (контакторами, реле, вентилями). При управлении аппаратами, имеющими обратные связи (вспомогательные блокировочные контакты, сигналы с которых заведены в Систему), Система осуществляет автоматический контроль правильности исполнения команд с выдачей аварийных сообщений в случае несанкционированной работы аппарата на ДМ:

· "Наименование аппарата" не включился;

· "Наименование аппарата" самопроизвольно отключился;

· "Наименование аппарата" не отключился;

· "Наименование аппарата" самопроизвольно включился.

Контроль за состоянием исполнительных аппаратов осуществляется независимо от режима работы тепловоза, периодичность опроса состояния каждого аппарата составляет 50мс. При этом, для каждого типа аппарата введена программная задержка опроса, необходимая на время его срабатывания (включение/выключение). Ниже приводится полный перечень наименований аппаратов, за работой которых осуществляется контроль, в дальнейшем, наименования аппаратов в данном документе даны строго в соответствии со схемой электрической принципиальной ТЭП70У.00.00.000 Э3:

· реверсор вперед Р(В);

· реверсор назад Р(Н);

· томозной переключатель тяга ТП(тяга);

· тормозной переключатель тормоз ТП(тормоз);

· поездные контакторы КП1, КП2, КП3, КП4, КП5, КП6, КП7;

· контакторы ослабления поля КШ1, КШ2;

· контактор возбуждения тягового генератора КВГ1;

· контакторы возбуждения и подвозбуждения генератора энергоснабжения КВГ2 и КВГ3;

· контактор мультициклонных фильтров КМФ;

· контактор энергоснабжения КЭ;

· контакторы пусковые компрессора КТК1 и КТК2;

· контактор масляного насоса КМН;

· контактор топливного насоса КТН;

· контактор пуска дизеля КД;

· контактор регулятора напряжения КРН.

Дата добавления: 2015-06-29