Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ


Версия для печати
Обсудить в форуме

Электровоз нового поколения – разумный

В декабре 2006 года в Верхней Пышме состоялась научно-практическая конференция «Грузовой магистральный электровоз 2ЭС6», посвященная созданию опытного образца локомотива, получившего название «Единая Россия».

С докладом, посвященным интеллектуальной части электровоза нового поколения, перед участниками встречи – представителями шестидесяти с лишним предприятий, которые занимались разработкой и производством 2ЭС6, выступил директор научно-производственного объединения «САУТ» Владимир Иванович Головин.

Мы попросили его, авторитетного специалиста, академика Российской инженерной академии, выступить на страницах нашей газеты с рассказом об автоматических системах управления, создаваемых коллективом руководимого им НПО.

Электровоз нового поколения – разумный
Электровоз нового поколения – разумный
Первому в мире электровозу Эрнста Вернера Сименса, показанному на Всемирной выставке 1879 года, под силу было тащить три вагончика с восемнадцатью пассажирами. Сегодняшние богатыри на электрической тяге способны транспортировать до трехсот тысяч тонн груза. И это не предел. Ближайшая задача – увеличить этот показатель в полтора раза.

Новую уральскую машину отличает не только мощь, но и, не побоюсь этого слова, интеллект. Она наделена им благодаря микропроцессорной системе управления и диагностики, разработанной коллективом нашего научно-производственного объединения.

Главная задача МПСУ и Д – служить мозгом локомотива. Система обеспечивает управление основным и вспомогательным оборудованием, защищает его от воздействия неблагоприятных внешних факторов и ошибочных действий локомотивной бригады, ведет мониторинг режимов работы всех узлов электровоза.

В свое время мы задались целью исключить негативное влияние «человеческого фактора». И шаг за шагом добивались того, чтобы автоматические «САУТовские» системы управления локомотивами и движением поездов сводили к нулю риск аварий по вине машиниста.

Согласно многолетней статистике, проезды запрещающих сигналов семафора и превышение установленных скоростей носят устойчивый характер и влекут за собой аварии с наиболее тяжелыми последствиями. В среднем машинисты ошибаются один раз на сто миллионов километров пробега, и именно по этой причине случается более половины всех крушений на стальных магистралях.

Для непосвященных скажу: название нашего объединения неслучайно и символично. За аббревиатурой САУТ, родившейся в Уральском отделении Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта, – микропроцессорная система автоматического управления торможением поездов, позволившая исключить проезды запрещающих сигналов и превышение установленных скоростей. В 1994 году разработчики САУТа организовали собственное предприятие, которое и назвали в честь своего первенца.

За прошедшие десяток с небольшим лет наша система прошла успешную апробацию при модернизации локомотива ВЛ11. Сейчас по российским железным дорогам ходит семь таких обновленных электровозов, скоро добавится еще два.

Передача на локомотив информации о номере перегона осуществляется от путевого генератора, установленного на выходе станции в начале каждого перегона, за время проследования приемной антенной зоны действия передающей антенны. При этом блок приема обеспечивает демодуляцию кодированного сигнала с выхода приемной антенны. Двоичный код на выходе блока приема информации соответствует номеру перегона, который является адресной частью флэш-памяти, хранящей массив путевых параметров перегона, состоящий из массивов баз данных отдельных блок-участков.

При движении поезда в начале каждого блок-участка данные о координатах его конца, допускаемой скорости, ограничениях скорости и спрямленном уклоне передаются из флэш-памяти в центральный процессор САУТа.

Во время движения по перегону от путевого генератора САУТа, установленного на выходе станции, до генератора на входе станции осуществляется измерение диаметра бандажа колесной пары, вычисляется фактически пройденное расстояние, которое сравнивается с действительной длиной перегона (переданной из флэш-памяти). Центральный процессор рассчитывает поправочный коэффициент, учитывающий износ бандажа и используемый в дальнейших вычислениях для точного измерения пути и скорости

Введение этой функции позволяет исключить ручной ввод информации и влияние человеческого фактора на работу системы безопасности.

Точное вычисление пути и скорости за счет автоматического измерения диаметра бандажа колесной пары позволило решить с помощью аппаратуры САУТ задачу точной остановки поезда перед тупиковой призмой и закрытым выходным светофором без использования кнопки «ПОДТЯГ».

Без каких-либо переработок наша микропроцессорная система управления применена и на новом грузовом электровозе постоянного тока с коллекторным двигателем 2ЭС6. Дополнением стала система бортовой диагностики.

Структура умной МПСУ и Д подразделяется на три уровня.

Первый, нижний, составляют подсистемы традиционной автоматики для выявления боксования и юза колесных пар, измерения силы тока и напряжения в цепях, давления воздуха в тормозной системе и сопротивления изоляции силовых и низковольтных схем, учета расхода электроэнергии, формирования напряжения для питания обмоток возбуждения тяговых двигателей и вспомогательных машин электровоза.

Второй уровень – микропроцессорная система управления локомотивом (МСУЛ-А) с системой безопасности. Это и есть непосредственно интеллектуальная часть, Назначение МСУЛ-А – управлять устройствами первого уровня и защищать тяговые двигатели от перегрузки, пусковые резисторы – от перегрева; командовать контакторами силовой цепи при наборе и сбросе позиций в заданной последовательности; принимать сигналы управления вспомогательными машинами и цепями и управлять ими во всех секциях; выдавать на пульт машиниста информацию о состоянии электровоза по секциям; наконец – получать команды от подсистем третьего уровня.

Особенность системы управления заключается в том, что электроника применена трехканальная, обеспечивающая дублирование функций. Поэтому высок уровень надежности. Больше года МСУЛ-А эксплуатируется на локомотивах ВЛ11К, и не было ни одного случая, чтобы электровоз потерял управление из-за отказа автоматики.

МСУЛ-А позволяет существенно экономить на проводах и аппаратуре. Так, для связи секций электровозов достаточно десяти низковольтных проводов. Практически все блоки необслуживаемые – не требуют регулировки и настройки. Упрощение схемы призвано значительно повысить надежность, упростить ремонт локомотива. Применение трех одновременно работающих каналов в главных блоках и дублированных линий связи обеспечивает работоспособность системы в случае отказа отдельных элементов без потери качества функционирования или с его незначительным ухудшением.

К МСУЛ-А подключены также монитор диагностики и резервирования, регулятор скорости вращения вентиляторов, два мегаомметра и счетчик расхода электроэнергии. Блоки этой группы обеспечивают дополнительные возможности по непрерывной диагностике в процессе эксплуатации, снижению расхода электроэнергии на охлаждение тяговых двигателей с одновременным увеличением ресурса мотор-вентиляторов.

В нашей новой аппаратуре задействован интерфейс связи с МСУЛ-А, позволивший использовать синтезатор речи для передачи сообщений о режимах управления и неисправностях локомотива.

Верхний уровень МПСУ и Д включает в себя блок автоведения, радиосвязи с центром управления перевозками (ЦУП) и подсистему диагностики.

Проблемой автоведения мы с коллегами занимаемся лет тридцать. Внедренную сегодня на тысячах локомотивов аппаратуру автоматического управления тормозами система автоведения дополняет тем, что выбирает оптимальный режим ведения поезда с учетом информации, поступающей от автодиспетчера.

С ЦУПом, где формируется график исполненного движения, локомотив нового поколения осуществляет цифровую радиосвязь. Аппаратура автоведения выбирает оптимальную скорость и время хода с учетом всей полноты информации об имеющихся ограничениях и фактическом состоянии поездов на участке дороги. В свою очередь с борта локомотива в центр управления отправляется информация о координатах поезда, его скорости, состоянии систем безопасности...

Подсистема диагностики непрерывно контролирует работу оборудования электровоза, записывая соответствующие данные и предупреждая о приближении или наступлении предельных режимов. Она выявляет неисправности и информирует машиниста о возможных действиях. Диагностическая аппаратура дает рекомендации и ремонтному персоналу, оценивая объем предстоящих и качество выполненных работ.

В кабине машиниста установлены два дисплея: рабочий и диагностический. На последний выводятся сведения о любой нештатной ситуации, которая может возникнуть по ходу движения поезда. Аппаратура способна работать в диалоговом режиме, у нее обширный блок памяти, и, когда машинисту требуется помощь, устройство на любой технический сбой или отказ тут же выдает конкретный регламент действий.

Мы учли замечания, выявленные в ходе испытаний предыдущих моделей электровозов, и применили целый ряд свежих решений. Среди них те, что характеризуются общим определением «новые»: кабина управления; микропроцессорная система управления локомотивом, унифицированная для всех электровозов постоянного тока и электропоездов; оригинальная защита от боксования и юза колесных пар; автоматика управления торможением; кондиционер и статический преобразователь питания его и печи СВЧ. Автоматизирован контроль сопротивления изоляции тяговых двигателей; изменены блоки коммутационных реле...

Электроника в 2ЭС6 довольно сложная. Если раньше обслуживание электровоза и ремонтные работы проводились силами депо, то теперь мы как разработчики решили взять на себя сопровождение всей электронной системы локомотива на принципах аутсорсинга. Этот эксперимент поддержан руководством компании «Российские железные дороги», и сейчас в сервисном центре НПО САУТ по обслуживанию электроники на всех эксплуатируемых электровозах и тепловозах, в том числе на модернизированных электровозах ВЛ11К и новом опытном электровозе 2ЭС6 № 001 трудятся высококлассные мастера своего дела.

Для всех, кого заинтересовал этот материал, сообщаем координаты

ООО «НПО «САУТ»:

620027 Екатеринбург, ул. Челюскинцев, 15, офис 220

Телефон/факс (343) 358-41-81

E-mail: golovin@saut.ru





© Евразия Вести II 2007







II 2007

Евразия Вести II 2007

Задачи третьего этапа структурной реформы

Императив времени: создать эффективную систему контроля за безопасностью движения

Проблемы нормативного обеспечения безопасности движения

Безопасность движения: задача приоритетная

«Exporail» – выставка передовых технологий

Укрепление транспортной безопасности - дело всего общества

Проблемы, которые мы решаем

Экономические аспекты управления безопасностью: стратегия и перспективы

«ПРОМЖЕЛДОРТРАНС» - «РЖД»: перспективы эффективного взаимодействия

«Спецремонт»: высокая планка качества продукции

Неразумных рисков не должно быть

На службе безопасного движения

Человеческий фактор: возможности не беспредельны

Сколько стоит человеческая жизнь?

Право, законодательство и правопорядок на железнодорожном транспорте

О востребованности юристов в условиях реформирования транспортной отрасли

У «РЖД» должны быть конкуренты!

Опасные грузы под особый контроль

Верхнекамье: как окончательно решить транспортную проблему?

Специализация ради эффективности

Особое внимание - качеству услуг

Международное сотрудничество: приоритетные направления

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести