Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Мая 2013 в 11:44, дипломная работа
Перед железнодорожным транспортом России стоят ответственные задачи по полному и своевременному удовлетворению потребностей народного хозяйства и населения в перевозках. Осуществление этих задач имеет большое значение для динамичного развития всех отраслей народного хозяйства, экономики страны, повышения материального и имущественного уровня жизни людей.
Блок ГК – КЭБ совместим с аппаратурой числовой кодовой автоблокировки (АБК) может использоваться взамен устройств передающей части сигнальной точки (КПТШ, ТШ – 65 -2 шт. и БКТ – 2 шт).
Блок ГК – КЭБ имеет два равнозначных кодовых выхода для обеспечения работы при любом направлении движения. Каждый из выходов может управляться от внутреннего или внешнего устройства, что позволяет использовать изделие в качестве генератора или транслятора кодов.
Для контроля работы ГК-КЭБ на лицевой стороне блока предусмотрены 3 светодиодных индикатора:
«Код» – для контроля выдаваемого кода;
«Выход 2» – для контроля выхода кода при четном направлении 81-12 – 81-72 – для схем с БКТ, а без БКТ 51-12,42 - 51-11,41;
«Выход 1» – для контроля выхода кода при нечетном направлении 88-72 - 88-12– для схем с БКТ, а без БКТ 52-12,42 - 52-11,41;
Длительность импульсов и
Длительность импульсов и
Рисунок Параметры импульсов кодов генераторов КГ5 – КЭБ и ГК7 – КЭБ
Функциональная схема ГК – КЭБ представлена на рисунке. Она содержит следующие функциональные узлы:
Входное устройство обеспечивает гальваническую развязку и преобразование уровней управляющих сигналов блока к уровню сигналов микроЭВМ.
МикроЭВМ на основании сигналов управления формирует кодовые импульсы, импульсы запуска и кодов «Ж» и «КЖ».
Элементы контроля кодовых импульсов предназначен для исключения устойчивого перерождения кода в более значащий по сравнению с разрешенным, при котором появляется опасность расшифровки этого кода блоком ПД или локомотивным дешифратором.
Ячейка запуска обеспечивает периодический запуск элемента контроля кода по управляющим сигналам микро ЭВМ.
Силовые коммутаторы обеспечивают выдачу в рельсовую цепь синусоидальных сигналов частотой 50 Гц или 25 Гц, модулированных кодовыми импульсами.
Буферные элементы кодов «КЖ», «Ж» и «КП» обеспечивают гальваническую развязку микроЭВМ с нагрузкой и усиление сигналов.
Входное устройство состоит из трех одинаковых схем, каждая из которых содержит емкостной фильтр и транзисторную оптопару.
МикроЭВМ представляет собой однокристальную ЭВМ (DD2) с внутренней ППЗУ. Для развязки выходов микроЭВМ и светодиодов в оптопарах U13 …U16 применены буферные элементы DD1.2 ….DD1.5.
МикроЭВМ на основе заданных управляющих сигналов формируется на выходе Р1.0 кодовый сигнал, заполненный импульсами 10 кГц.
На выходе Р1.1 формируется короткий импульс запуска в начале кодовых импульсов «КЖ», «К» или первого импульса кода «Ж», на выходе Р1.2 – в начале
Рисунок Функциональная схема ГК-КЭБ
второго импульса кода «Ж»; на выходе Р1.3 – в начале всех импульсов кода «З».
Выход Р3.2 используется для непрерывной подачи кода «Ж», используемого на предвходной установке для организации мигающего показания на светофоре.
Выход Р1.4 обеспечивает выдачу импульсов «КЖ», используемых на ограждающей переезд сигнальной установке для импульсного включения реле ПТ для кодирования вслед поезду. С учетом задержек в срабатывании реле ПТ импульсы на выходе Р1.4 начинаются на 0,1 с. раньше кодового импульса «КЖ» на выходе Р1.0.
Выход Р1.5 используется для кодирования РЦ при движении в неправильном направлении.
В микроЭВМ предусмотрена защита от «зависания». Эта функция продублирована внешней схемой на DD3 и DD5, которая обеспечивает перезапуск через – 5 с. после прекращения импульсов на входе Р1.1. МикроЭВМ программируется перед установкой изделия в соответствии с «Алгоритмами и программным обеспечением микроЭВМ ГК –КЭБ и ПД – КЭБ» и маркируются «*» и «***» соответственно для ГК5 – КЭБ и ГК7 – КЭБ.
Элементы контроля кодовых импульсов представляет собой динамическую ячейку памяти ( триггер ). Ячейка включается импульсом запуска и работает пока на ее вход поступает частота 10 Гц, т.е. на время кодового импульса. Если по каким – либо причинам произойдет перерыв в поступлении импульсов 10 кГц больше 300 – 400 мкс, ячейка сбрасывается в исходное состояние до поступления очередного импульса запуска. Таким образом исключаются « дробление » кодового импульса.
Ячейка памяти выполнена на микросборке DА3. Положительная обратная связь в ячейке обеспечивается через оптопару U8. Выходной сигнал ячейки памяти с вывода DА3/8 попадает в зависимости от вида сигнальной установки, задаваемого внешними перемычками, на светодиоды оптопар U17 или U18 (одиночная сигнальная установка) или на оба одновременно (спаренная сигнальная установка). После оптопар U17, U18 сигнал через усилители на VТ14, VТ15 поступает на соответствующие силовые коммутаторы. Питание усилителей подается через внешние контакты ХР1:С7 или ХР1:С8 в зависимости от установленного направления движения.
Четыре ячейки запуска одинаковы по схеме и каждая представляет собой дозирующий конденсаторный преобразователь. Для конкретности рассмотрим верхнюю по схеме ячейку КЖ (К). Дозирующий конденсатор С17 заряжается до определенного уровня с постоянной времени, определяемой резистором R36 и конденсатором С17, затем через тиристорную оптопару U9 разряжается на конденсатор С21. Цикл заряда – разряда С17 следует с частотой 100 Гц. После каждого разряда напряжение на конденсаторе С21 возрастает ступенчато на одну и тоже величину. За время около 0,75 секунд С21 заряжается до уровня, достаточного для запуска ячейки контроля кода. С приходом от микроЭВМ импульса через оптотиристор U13 производится разряд конденсатора С21 на конденсатор элемента контроля кодовых импульсов. Очередной запуск может произойти только после следующего заряда конденсатора С21 до номинального уровня, т.е. не ранее 0,75 с, что соответствует периодичности следования импульсов кодов «КЖ», «К».
Вторая ячейка запуска (U10, R37, C18, C22, U14) формирует импульсы ячейки памяти в начале первого импульса кодов «Ж», третья (U11, R38, C19, C23, U15) – в начале второго импульса кодов «Ж», четвертая (U12, R39, C20, C24, U16) – в начале любого импульса кода «З». Вторая и третья ячейки работают с периодичностью запуска 1,5 с.
Управляющие импульсы 100 Гц подаются на первую ячейку запуска через оптопару U5, на вторую и третью ячейки через – оптопару U7. Условием для прохождения импульсов на первую ячейку запуска является подача входных сигналов на вывод ХР1:В6 (минус) и ХР1:В7 (плюс), на вторую и третью – подача сигналов на вывод ХР1:В1 и на четвертую – подача положительного сигнала на вывод ХР1:В4 (плюс).
Силовые элементы блока представляют собой включенные встречно - параллельно оптотиристоры А2 – U1 и А2 – U2 для кодового выхода 1 и А2 – U3 и А2 – U4 для кодового выхода 2.
Буферный элемент кода КЖ содержит оптопару U4 и усилитель на транзисторе VТ7. Буферные элементы кода «Ж», «КП» – аналогичны.
Устройство ПД – КЭБ обеспечивает дешифрацию кодовых сигналов с параметрами, представленными на рисунке. Допуск на изменение длительности кодовых импульсов + 0,04 с.
ПД – КЭБ в общем виде совмещает в себе функции таких элементов АБК, как путевые реле ( ИМВШ или ИВГ ) и дешифраторные ячейки (БИ – ДА, БС –ДА, БК – ДА). Приемник ПД – КЭБ изготовляется двух типов ПД5 и ПД7, каждый из которых предназначен для приема и дешифрации соответствующего кода.
Схема приемника построена исходя из требований безопасности. Это обеспечивается: использованием во входном устройстве А1 безопасного порогового элемента; построением узлов А2, А4 – А8 с применением безопасных схем; структурой, реализующей сравнение входного сигнала с контрольным кодом, вырабатываемым внутренним генератором. Вход ПД – КЭБ (контакты 11, 62) подключается к выходу фильтра ФП – 25 аналогично путевому реле системы АБК. В качестве исполнительных элементов на выходах Ж (42) и З (41) используются существующими сигнальные реле 1 класса надежности. Зависимость между входными кодовыми сигналами и состоянием выходов ПД – КЭБ приведена в таблице.
Выходы И, ОИ могут подключатся непосредственно к блокам КГ- КЭБ и ГКШ. На приемнике выполнена индикация принимаемого кода из рельсовой цепи.
Для контроля работы ПД-КЭБ на лицевой
стороне блока предусмотрены
«Порог» – для контроля уровня входного сигнала и наличия импульсной работы 3.5 - 12В.;
«З» – для контроля выхода кода З;
«Ж» – для контроля выхода кода Ж;
«К» – для контроля выхода кода К;
«Код» – для контроля принимаемого кода;
индикаторы «З» «Ж» «К»
Таблица Зависимость между входными кодовыми сигналами и состоянием выходов ПД – КЭБ
Входной код (11, 62) |
Состояние выходов | |||||
Ж (42,72) |
З (41,72) |
КИ (43,72) |
К (61,72) |
ОИ (13,22) |
И (21,23) | |
Отсутствие кода |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
К |
0 |
0 |
1 |
1 |
_ К |
К |
|
КЖ |
1 |
0 |
1 |
0 |
__ КЖ |
КЖ |
|
Ж |
1 |
1 |
1 |
0 |
_ Ж |
Ж |
|
З |
1 |
1 |
1 |
0 |
_ З |
З |
Примечание:
Функциональная схема приемника приведена на рисунке.
Работа ПД–КЭБ рассматривается на принципиальной схеме.
Входное устройство (ВУ) содержит согласующий трансформатор Т1,выпрямительный мост А1- VD7, компаратор А1- DD1.1.
Трансформатор обеспечивает
преобразование входного сопротивления
схемы в эквивалентное
А2
А1
А3
А7
А9
А4
Рисунок Функциональная схема приемника дешифратора ПД – КЭБ
импульсов и изменения уровня входного сигнала не влияли на уровень и временные параметры входных импульсов.
Формирователь обеспечивает согласования уровня сигналов входного устройства и микроЭВМ.
Устройство контроля
импульсной работы содержит А1-VT1, A1-VT4,
А3-DA2 и другое. При наличии
Контроль уровня входного сигнала осуществляется пороговым устройством на стабилитроне А3-VD5 с динамическим контролем его параметров. Схема динамического контроля выполнена на элементах микросборки А3-DA1-10,11. Контроль наличия кодирования осуществляется схемой на транзисторах A1-VT1, A1- VT4, времязадающих цепочках A3-R9,A3-R11, A3-VD2, A3-VD3,A3-C6, и A3-C7 и безопасном логическом элементе «И» на А3-DA3-4,29.
При наличии во входном сигнале кодовых импульсов и интервалов с конденсаторов А3-С6 и А3-С7 подаются сигналы противоположной полярности на входы 4 и 29 микросборки А3-DA1. При попадании хотя бы на одном из выходов через время, определяемое время задающей цепочкой, прекращается подача сигнала 10 кГц через оптроны U1, U2 на функциональные узлы ПД-КЭБ. Перестает светится индикатор импульсной работы А3 HL5.
МикроЭВМ (А1-DD2) расшифровывает поступающую со входного устройства на вход Р1.6 кодовую последовательность путем анализа длительности всех импульсов и интервалов в кодовом цикле.