畢業(yè)論文-編組站推峰機車無線遙控系統(tǒng)(存儲版)

　　

【正文】 濾波器是為濾除110V機車直流電源中的干擾脈沖。設(shè)氣缸工作容積是相當于指示功的％的圖形面積可以用同樣大小的矩形面積凡匕來表示，即)^=凡匕。 n 0/min)對既定結(jié)構(gòu)的柴油機，F(xiàn)A和。若電機有p對磁極，電機圓周按電角度計算 就為p*360176。 r的繞組稱為長距繞組。, :.cc=jP。E的單位是V。5隨而變化，這是串勵電動機的特點。我們可認為 它是一個具有給定量的閉環(huán)控制系統(tǒng)。圖4 簡化后的機車調(diào)速方框圖圖中：（?,一柴油機供油量 g/s n—柴油機轉(zhuǎn)速 r / minC；——牽引電壓 V由圖4我們可以看出，這是一個典型的速度反饋控制系統(tǒng)， 我們可應(yīng)用自動控制原理對其進行動態(tài)分析。 /30z可求出n, =30zNJPtVhi (1)式中：z每循環(huán)沖程數(shù)，對四沖程柴油機為4。n39。反之當下降時電機電壓也下降，電機轉(zhuǎn)速。(171。（2)置、39。圖7股道接收模塊流程圖：見圖7，在股道接收模塊中，主機 將先對系統(tǒng)的指令存貯區(qū)，回執(zhí)存貯區(qū)及計算過程暫存區(qū)進行檢 測，以保證系統(tǒng)指令及數(shù)據(jù)的可靠性，使之不受硬件故障的擾。主機在對指令接收接口進行初始化后，在指令輸入時將分別 進行奇偶校驗與碼組判別，并驗證指令所針對的股道號，當條件 均滿足時則認為接收成功，信號可用，此時應(yīng)將前次機車工作狀 態(tài)回執(zhí)信號回送到地面，再進行解碼處理，解碼后在送至控車機 構(gòu)的同時，對此次信號與前次信號進行比較，若接收指令改變， 則需送保護區(qū)進行暫存，圖9差值法速度處理模塊流程圖：見圖9，在執(zhí)行該模塊前，應(yīng)先判別機車 處于人控狀態(tài)還是處于遙控狀態(tài)，若機車處于人控狀態(tài)，主機只 作時鐘處理與速度處理，不千予控制T若機車處于遙控狀態(tài)，系統(tǒng)將先對報警系統(tǒng)進行清0 〃后，再判別指令內(nèi)容，并依據(jù)指令內(nèi)容進行控車與顯示后返回。在系統(tǒng)工作不正常時，它還具有音響報警及燈光報警，提 醒司機釆取應(yīng)急措施。車速感應(yīng)器：:在機車車輪的輪軸上安裝~光柵圓盤，盤內(nèi)有 柵孔，光柵的一面有發(fā)光光源，光柵的另一面裝有接收裝置。（其源程序見附錄）我們先使由VME總線搭建的系統(tǒng)運行在（I)模式，即通過 RS232串行口將VME系統(tǒng)與工控PC機相連進行數(shù)據(jù)通信，用 PC機的鍵盤和顯示器作為VME系統(tǒng)的輸入輸出設(shè)備。因為在VME53722輸入板中釆 用的是TPL5214晶體管光電耦合器，輸入端直接連發(fā)光二極管。系統(tǒng)可以獨立推廣應(yīng)用，也可以與溜放速度控制及進路 控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工作，構(gòu)成駝峰自動化控制系統(tǒng)。設(shè)置輸入端口 。 for(i0。74HC04電氣要求Unit*VVti*c^S9 + 1291000soo400Absolute Maxlinuin Ratings 昨1171。? f rovOC Voita。 if(value!result) exit(0)。 int result。CODE39。同樣，我們對該電路的電壓和電流進行了測量，結(jié)果如表（2)所示:C/j為高電平為低電平單位uKOVUaVUBVU挪V10mA0mAJr3mA表（2)這樣為，降低了流過非門的電流，符合非門7ffiC04芯片的 電氣要求（如附錄所示），提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。然后對輸出的字符與從輸入端回釆的字符進行比較，若兩者相同則進行下一 步循環(huán)，否則就中斷程序，返回操作系統(tǒng)。為了 測試采集模塊中開入和開出的邏輯關(guān)系，掌握對鐵路運輸來說至 關(guān)重要的故障一安全的原則，我們用康拓公司研制的VME5000 系列模板搭建了一套簡易工控機系統(tǒng)，由VME總線搭建的嵌入 式系統(tǒng)由VME5086 V40 CPU板,VME53722 32路光耦輸入 板,VME5373 32路光耦輸出板及512KB帶后備電池半導(dǎo)體 盤VME5185構(gòu)成。完成“系統(tǒng)電源總控 1路 ”，“遙控開始按鈕162。主機與零層箱之間形 成閉環(huán)，互通信息。回執(zhí)內(nèi)容包括指令 回執(zhí)與車速回執(zhí)；指令回執(zhí)便于地面值班員了解機車工作情況； 車速回執(zhí)將反應(yīng)機車的工作結(jié)果。當機車進入推峰位置，并己經(jīng)收到股道號后，系統(tǒng)軟件變 為500mS中斷一次，工作方式釆用節(jié)拍式工作方式，工作節(jié)拍為 4拍，工作周期為2s，工作時先將節(jié)拍計數(shù)器加1 ,在機車極限 狀態(tài)處理中分別判別柴油機的轉(zhuǎn)數(shù)是否超限、是否為緊急停車、 機車過流、過載判別及極限狀態(tài)處理。第三節(jié)軟件流程圖推峰機車遙控系統(tǒng)軟件，主要完成信號的接收、鑒別、控車及 機車工作狀態(tài)的回送，就其功能講，由五個模塊構(gòu)成，即：微機 初始化模塊；中斷服務(wù)模塊：機車識別標志模塊，又叫股道號接 收模塊；控制指令接收模塊：中斷服務(wù)模塊；機車調(diào)速模塊。(171。Uk\代入柴油機公式 7139。4/60電動勢頻率每相繞組中的線圈串聯(lián)匝數(shù) 必—繞組系數(shù)《?每極氣隙磁通值 而輸出電壓U = EQTaRd (A為電樞電阻）將(4)ft入則U = pnx cokq 162。對于圖4的控制系統(tǒng)我們可給出各元件的傳遞方程，對于柴油機我們可給出轉(zhuǎn)數(shù)％的特性公式。在圖3中，柴油機轉(zhuǎn)速傳感器是為檢測柴油機極限參數(shù)保護 柴油機而設(shè)定，當柴油機轉(zhuǎn)數(shù)在400轉(zhuǎn)/分?1000轉(zhuǎn)/分之間時, 柴油機轉(zhuǎn)數(shù)反饋無作用，在這個范圍內(nèi)我們可認為它是開環(huán)的。(經(jīng)典分析、頻域分析、PID分析。串勵直流電動機：串勵直流電動機其接線圖如下所示，就是將串勵電動機的勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，其勵磁電流amp。5?是氣隙磁密的平均值；71^ = BJr是氣隙每極基波磁通量；v = 2pr~ = 2rf,其中r是定子內(nèi)表面用長度表示的極距。 21 北 京 交 通 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 三相交流同步發(fā)電機：同步機是一種交流電機，其特點是在穩(wěn)定運行時，其轉(zhuǎn)速n與定子電流的頻率/有著嚴格不變的關(guān)系，即：W =P磁極在定子中逆時針轉(zhuǎn)動，使在靠近鐵心內(nèi)表面的槽里的導(dǎo) 體A產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢用空間角度^來衡量轉(zhuǎn)子表面的空間距離，如果電機有/對 主磁極，即p對極電機，對應(yīng)的總空間電角度為0X360176。節(jié)距應(yīng)接近極距r。電角度，因而一對磁極占有的 空間是360176。設(shè)柴油機的氣 缸數(shù)目為/,轉(zhuǎn)速為氣缸容積為平均指示壓力為/V則 對于四沖程柴油機不難寫出N = = (116)120 J 120 W式中所使用的單位為：GO3) 。在遙控設(shè)備故障時可通過塞門切斷全部遙控制動工 作變?yōu)闄C車原有制動工作狀態(tài)。當機車經(jīng)過該點式應(yīng)答器時，通過車載感應(yīng)器的觸發(fā)，應(yīng)答 器接收能量（電磁感應(yīng)原理)，并利用該能量，將預(yù)先寫在應(yīng)答器 EPROM中的編碼以無線信號的形式發(fā)出，由車載感應(yīng)器接收，并 解讀，后經(jīng)接口電路處理送到機車設(shè)備內(nèi)的計算機內(nèi)寄存，作為 機車所在的地址。此時，只 要司機按壓遙控按鈕，同意進行遙控作業(yè)，機車將通過機車控制 計算機執(zhí)行控制命令。同時，又從無線電 臺接收到機車遙控工作時的必要表示信息。編組站 中，由于很多作業(yè)均采用了無線電通話指揮系統(tǒng)，為了滿足編組 站無線通道的組網(wǎng)要求，機車無線遙控系統(tǒng)應(yīng)選用最少的信道來 實現(xiàn)控制功能，本系統(tǒng)選用了一組雙工無線頻道同時控制四臺機 車的作業(yè)，因此對每臺機車發(fā)送的控制命令是釆用時間分隔工作 的方法把控制電碼載入無線電載頻。車輛編碼：為了能使機車在主推送作業(yè)中合理使用動力，保 證機車走行速度的控制精度，在機車進行推送作業(yè)過程中，地面 將不斷的向機車送出實際推送的車輛數(shù)，使機車設(shè)備可根據(jù)不同 的牽引車輛數(shù)確定其控制機車工作的控制程序，選擇合理的牽引 動力,保證解體列車的速度變化平穩(wěn)及速度的控制精度。為了正確選出工作機車，系統(tǒng)是通過地址碼來選擇機車。本系 統(tǒng)釆用的是點式應(yīng)答器方式來實現(xiàn)機車定位的。這樣，只要值班 員辦理進路正確，無需記憶機車，就能保證推峰機車工作正確。30%,在機車瞬 間電壓降為85或升到140時，保證設(shè)備正常工作，功率 彡200W。(8) 預(yù)推作業(yè)時，—。機車控制設(shè)備由車載主機、車載感應(yīng)器、電臺天線組成。在作業(yè)過程中， 機車設(shè)備可以不斷向地面送回推峰機車的作業(yè)工 況。(7) 在調(diào)速及停車過程中，能實現(xiàn)七個等級的壓力自保 制動，最大的制動力可根據(jù)工作需要進行調(diào)整。(4) 變速度控制：在主推作業(yè)時，為提高解體效率，要 求實現(xiàn)變速溜放。 包括列車解體過程的預(yù)先推送作業(yè)及主推作業(yè)。從20世紀80年代開始，微機技術(shù)飛速發(fā)展，應(yīng)用的領(lǐng)域不 斷擴大。為此, 在如下兩方面作了特殊考慮：(1) 方案設(shè)計了對象選擇設(shè)備,推峰機車不需值班員確定， 而是通過辦理推峰進路自動選出推峰機車。在研制工作中可以分為兩個階段：第一階段為 1976—1984,第二階段為1986年至目前。在原蘇聯(lián)，據(jù)資料介紹是釆用中頻感應(yīng)方式(40kHZW調(diào)頻信 號)的推峰機車遙控系統(tǒng),需要在整個到達場鋪設(shè)電纜作為命令的 傳輸通道。機車工作情況不反饋給值班 員。第三節(jié)國內(nèi)外發(fā)展概況推峰機車遙控系統(tǒng)是編組站自動化系統(tǒng)的重要組成部分之一，工業(yè)發(fā)達國家均很重視此項技術(shù)的研究及應(yīng)用。編組站的主要任務(wù)是根據(jù)列車編組計劃的要求，大量辦理各 種貨物列車的解體和編組作業(yè)，并且按照運行圖規(guī)定的時刻正點 接發(fā)車。我國第一個應(yīng)用推峰機車無線遙控系統(tǒng)的站場是北京的豐西編組場，在近二十年的時間里經(jīng)過三代人的努力，推峰機車遙控系統(tǒng)，從全硬件邏輯電路控制到微計算機控制，從音頻編碼發(fā)展到數(shù)字編碼，不斷地得到改進與發(fā)展，鄭州北樞紐編組場所使用 的全計算機制式的推峰機車無線遙控系統(tǒng)的研制成功，使我們在這一領(lǐng)域中又前進了一大步，為我國駝峰自動化做出了巨大貢獻。s demand of marshalling. Otherwise, bad weather makes the manual control exist some problems of security in marshalling station.Based on the research of radio remote control, this paper establishes a speed model by using the theories of classical closedloop control and PID control The new location technology is introduced into this model That promotes the system39。畢業(yè)設(shè)計（論文）中文題目： 編組站推峰機車無線遙控系統(tǒng) 學(xué)習(xí)中心（函授站）： 哈爾濱鐵路局函授站 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 姓 名： 劉金濤 學(xué) 號： 12617978 指導(dǎo)教師： 張巖 北京交通大學(xué)遠程與繼續(xù)教育學(xué)院2022年2月 1 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要編組站推峰機車推峰速度的控制是編組站駝峰自動化的重要環(huán) 節(jié)，現(xiàn)行的控制方法是由司機根據(jù)主體信號進行手動控制。s manual control ordered by main signal. But the manual control can’t acplish the coordinating among the tracks of hump in some large marshalling stations, which have a great amount of goods and high efficiency39。若能使機車根據(jù)溜放作業(yè)狀況來選擇最佳的推峰速度，即實現(xiàn)變速推送，同時使預(yù)推作業(yè)的停車點盡可能接近峰頂，縮短進入主推的運行時間，則能大大提高駝峰解體效率縮短車體在峰頂上的滯留時間，要實現(xiàn)這一目標，就要在機車上加裝無線遙控系統(tǒng)，使站場工作人員根據(jù)站場實際狀態(tài)與車流狀態(tài)通過無線電臺來指揮推峰機車的工作，使其在確保安全與滿足站場要求的前提下，能發(fā)揮出較髙的工作效益。編組站的主要布置圖形有單向橫列式、單向混合式、單向縱 列式和雙向縱列式。最新型的 T*Y3型無線機車遙控系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、性能方向，均有較大的提高。機車推 峰速度控制在1 一5km/h范圍內(nèi)變動。如在德國馬勝 (MASCHEN)自動化編組站釆用的推峰機車遙控系統(tǒng)，己應(yīng)用20世 紀80年代的計算機技術(shù)，將微處理機應(yīng)用在機車控制中，并具有 自控功能，是目前國際上較先進的技術(shù)方案。2：國內(nèi)情況我國在推峰機車遙控技術(shù)要就方面起步較晚，從1976年開始 進行研制。根據(jù)我國編組站作業(yè)特點：作業(yè)量大，有的站場大車組較 多，推峰速度高，推峰速度要求變化較大的特點，在系統(tǒng)的設(shè)計 思路及系統(tǒng)功能上要比國外設(shè)計考慮更多的安全防護條件。為此，我國從1986年開始開展了新型推峰機車遙控的研究工作。其工作范圍是從推峰機車與到達場之間進行解體作業(yè) 的列車連掛后開始,直至列車解體完畢為止的整個推送作業(yè)過程。(3) 停車控制：在主推作業(yè)或預(yù)先推送作業(yè)時，機車受 到停車控制命令或控制命令傳送發(fā)生中斷超過規(guī)定 時間，遙控系統(tǒng)均使機車制動停車。不同機車類型選用相應(yīng)的接口電路以適應(yīng) 其工作性能，無需改變整機即可適用于現(xiàn)有的各種 內(nèi)燃調(diào)車機車車型。(11) 系統(tǒng)與推送線、到達場及編組站的信號聯(lián)鎖，保證 遙控命令的發(fā)送及接收與駝峰信號及駝峰輔助信號 相符合■(12) 推峰作業(yè)過程中，系統(tǒng)可對作業(yè)進行監(jiān)控并對系統(tǒng) 工作的重要信息進行記錄及保存。控制命令發(fā)送設(shè)備由地面主機和天線組成，負責發(fā)送包括股 道選擇編碼和命令控制編碼在內(nèi)的機車遙控信息，接收由機車發(fā) 回的回執(zhí)信息，對遙控信息和回執(zhí)信息進行記錄比較，如出現(xiàn)問 題可及時報警，地面主機釆用雙機熱備，可以在發(fā)生故障時自動 切換。(7) 推送作業(yè)啟動困難時，車上設(shè)