1.3. Микропроцессорная система управления и диагностики

1.3.1. Описание и работа мсуд-к

Назначение МСУД-К

Микропроцессорная система управления и диагностики МСУД-К предназначена для управления тяговым приводом и электрооборудованием электровоза ВЛ80ТМ/СМ. Микропроцессорная система МСУД-К реализует управление тяговым приводом в режимах тяги и электрического (рекуперативного) торможения, осуществляет диагностику состояния оборудования электровоза, состоянии оборудования и т.д. путем вывода соответствующих сообщений на дисплей блока индикации, размещенного на пульте машиниста. Микропроцессорная система МСУД-К реализует управление и диагностику состояния основного оборудования электровоза, управление этим оборудованием и выдачу машинисту сообщений об отказах в схеме.

Состав аппаратуры МСУД-К Структурная схема МСУД-К одной секций выполнена в соответствий с рисунком 1. Состав аппаратных средств МСУД-К одной секции электровоза ВЛ80ТМ/СМ представлен в таблице 1.

Таблица 1.

Наименование устройств	Количество на 1 секцию
1. Блок управления БУ-193-01	1 (А55)
2. Блок управления БУО-002-01	1 (А56)
3. Блок индикации ВС-3641 «GERSYS»	1 (А78)
4. Блок сигнализации БС-265	1 (А81)
5. Комплект монтажных частей	1 на 2 секции
6. Комплект ЗИП	1 комплект на 2 электровоза

На базе перечисленных блоков построена бортовая вычислительная сеть. Внутрисекционные последовательные каналы обмена информацией CAN1/CAN2 объединяют между собой: - блок индикации А78 и блок сигнализации А23. Разъемные соединители Х6, Х7 блока А78 соединяются с разъемным соединителем Х1 блока А23; - блок сигнализации А23 и блок управления БУ-193-01. Разъемные соединители Х2 блока А23 соединяются с разъемным соединителем Х2 блока А55; - блок управления БУ-193-01 и блок управления оборудованием БУО-002-01. Разъемные соединители Х18 блока А55 соединяются с разъемным соединителем Х4 блока А56; Система является открытой и позволяет наращиваться при дальнейшем развитий, для чего в блоке А56 последовательные каналы обмена информацией CAN1/CAN2 выведены на разъемный соединитель Х6. Для согласования шины CAN-интерфейса к разъемному соединителю Х6 подключается устройство согласования XS1, которое содержит резисторы R_согл. Межсекционные последовательные каналы обмена информацией CAN3/CAN4 объединяют между собой системы отдельных секции, причем используются и при объединении электровозов по системе многих единиц (СМЕ). Эти интерфейсы имеют гальваническую развязку относительно других устройств блока А56. С последовательными каналами обмена информацией CAN1/CAN2, CAN3/CAN4 стыкуются через съемный блок последовательных интерфейсов БПИ, входящий в состав блока БУО-002-01. Из блока управления оборудованием последовательные каналы обмена информацией CAN3/CAN4 выводятся через разъемные соединители Х61 и Х62. Разъемные соединители Х62 используются для объединения двух секции электровоза, для чего провода от этих разъемов подключаются к разъемным соединителям Х20 и Х21, расположенных на торце секции. Разъемные соединители Х61 используются для объединения двух электровозов по СМЕ, для чего провода от этих разъемов подключаются к разъемным соединителям Х18 и Х19, расположенных на передней части секции. В случае, если электровоз не подключается по СМЕ, вместо проводов внешнего (относительно блока А56) подключается устройство согласования XS2, содержащее резисторы R_согл. Для связи с внешним относительно МСУД-К системами используются следующие дополнительные гальванически развязанные относительно других устройств МСУД-К последовательные каналы типа CAN: - для связи с комплексным локомотивным устройством безопасности (КЛУБ) последовательный канал обмена информацией CAN5. Разъемный соединитель X1 блока ШЛЮЗ-CAN подключается к разъемному соединителю Х7 блока А56; - для связи с тормозным краном машиниста 395 последовательный канал обмена информацией CAN6. Разъемный соединитель Х1 блока электроники крана 395 подключается к разъемному соединителю Х8 блока А56; - для связи с винтовым компрессором последовательный канал обмена информацией CAN. Разъемный соединитель Х1 блока электроники винтового компрессора подключается к разъемному соединителю Х9 блока А56; - последовательный канал обмена информацией CAN8 выведен на разъемный канал соединитель Х10 блока А56 и находится в резерве. Для реализации функций управления и диагностики оборудования как секции блок А55 (БУ-193-01) имеет следующие связи: - для контроля схемы и состояния релейно-контакторного оборудования секции (РКА), режима работы на разъемные соединители Х10, Х11 и Х16 заводятся соответствующие сигналы; - для контроля силовой схемы и протекающей в ней процессам на разъемные соединители Х13 и Х15 заводятся сигналы с датчиком напряжения (ДТ), контроля углов коммутации (ДУК), скорости (ДС) и токов (ДТ) всех тяговых двигателей; - формирование необходимой заданному режиму схемы цепей управления осуществляется путем соответствующих переключений релейно-контакторных элементов, для чего они подключаются к разъемным соединителям Х12 и Х17; - управление ВИПами (U1, U2) и ВУВом (U3) осуществляется путем выдачи через разъемный соединитель Х14 импульсов, отпирающих соответствующие тиристоры вышеперечисленных преобразователей (U1…U3). Разработанный и записанный в памяти микроконтроллеров БУ-193-01 алгоритм управления предусматривает автономное управление каждой секцией электровоза ( от одной до четырех в режиме СМЕ). При этом первая секция выполняет функции ведущей, остальные реализуют режим подчиненного регулирования (ведомые). Для реализации функций управления и диагностики оборудованием секции электровоза блок А56 (БУО-002-01) имеет следующие связи: - для контроля схемы и состояния релейно-контакторного оборудования секции (РКА), режима работы на разъемные соединители Х11…Х14 заводятся соответствующие сигналы от блок-контактов контролируемых аппаратов; - для контроля схемы цепей управления и протекающим в них процессам на разъемный соединитель Х12 заводятся сигналы с датчиков напряжения (ДН) и тока (ДТ); - управление релейно-контакторными аппаратами электровоза осуществляется через разъемные соединители Х15…Х18.

Основные технические характеристики Основные технические характеристики аппаратуры МСУД-К приведены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование параметров	Значение
1. Напряжение питания, В	50± 10
2. Потребляемая мощность по цепям питания, Вт, не более	150*
3. Напряжение подогрева, В	50±20
4. Потребляемая мощность по цепям подогрева, Вт, не более	250*
5. Время готовности при температуре окружающего воздуха выше минус 35°C, мин, не более	10
6. Время готовности при температуре окружающего воздуха ниже минус 35°C, мин, не более	30
7. Режим работы 8. Охлаждение	продолжи- тельный воздушное, естественная конвекция

Продолжение таблицы 2

9. Количество системных последовательных каналов обмена информацией типа CAN	2
10. Скорость обмена информацией по системным последовательным каналам типа CAN, Кбит/с, не более	500
11.Количество поездных последовательных каналов типа CAN	2
12. Скорость обмена информацией по последовательным каналам типа CAN, Кбит/с, не более	200
13. Количество внешних последовательных каналов типа CAN	4
14. Скорость обмена информацией по внешним последовательным каналам типа CAN, Кбит/с, не более	определяет- ся внешними системами

Условия эксплуатации МСУД-К

Аппаратура МСУД-К нормально функционирует при воздействий внешних климатических факторов: - температура окружающей среды для аппаратуры, расположенной в кузове электровоза ( блоки БУ-193-01 и БУО-002-01) от минус 50°C до плюс 60°C, для блоков БИ и БС-265 – от минус 40°C до плюс 60°C. При этом температура хранения БИ и БС-265 от минус 50°C до плюс 75°C; - скорость возрастания температуры окружающего воздуха при запуске электровоза 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°C; - возможность выпадения инея; - тип атмосферы II по ГОСТ 15150-69; - наличие пыли с концентрацией до 20г/куб. м; - максимальная высота над уровнем моря до 1400 м. В части воздействия внешних механических факторов аппаратные средства МСУД-К соответствуют группе М25 по ГОСТ 17516.1-90: - синусоидальная вибрация в диапазоне частот от 10 до 100 Гц с максимальной амплитудой ускорений 1,5g в любом из трех взаимно перпендикулярных направлений; - одиночные удары в одном горизонтальном направлении с пиковым ударным ускорением 3g и длительностью ударного ускорения от 2 до 20мс.