42. 5270

СОГЛАСОВАНО: Зам. Руководителя Департамента Локомотивного хозяйства МПС РФ __________ А.М.Сидорук “____” ___________ 2003 г.		УТВЕРЖДАЮ: Генеральный директор ОАО «ВЭлНИИ» _____________ Л.Н.Сорин “____” ___________ 2003 г.

МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ И

ДИАГНОСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОВОЗОВ

(МСУД-Н)

Руководство по эксплуатации

ИДМБ.421455.001 РЭ

(3ТС.676.004 РЭ)

СОГЛАСОВАНО Генеральный директор Директор НИР и ИЦ ФГУП ВНИКТИ ОАО «ВЭлНИИ» ____________ В.С.Коссов ___________ Б.И.Хоменко «___» ___________ 2003 г. «___» __________ 2003 г. Главный инженер ОАО «НПО «НЭВЗ» ___________ А.И.Комарец «___» _________ 2003 г.

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ 2

1 ОПИСАНИЕ И РАБОТА 6

1.1 Описание и работа МСУД-Н 6

1.1.1 Назначение МСУД-Н 6

1.1.2 Состав аппаратуры МСУД-Н 6

1.1.2.1 Состав аппаратуры МСУД-Н односекционных электровозов 6

1.1.2.2 Состав аппаратуры МСУД-Н двухсекционных электровозов 8

1.1.2.3 Бустерная секция с МСУД-Н 10

1.1.3 Основные технические характеристики 11

1.1.4 Условия эксплуатации МСУД-Н 12

1.2 Описание и работа составных частей МСУД-Н 12

1.2.1 Блок управления БУ-193 12

1.2.1.1 Назначение 12

1.2.1.2 Основные технические данные БУ-193 13

1.2.1.3 Конструкция БУ-193 14

1.2.1.4 Устройство и работа 15

1.2.2 Блок индикации (БИ) 20

1.2.2.1 Назначение 20

1.2.2.2 Технические характеристики БИ 20

1.2.2.3 Структура и состав БИ типа INC-50.06 фирмы «PIXY AG» 21

1.2.2.4 Структура и состав БИ типа ВС-3641 фирмы «GERSYS» 22

1.2.2.5 Конструкция блока индикации 25

1.2.2.6 Алгоритм функционирования БИ 27

1.2.3 Блок сопряжения БС-224 29

1.2.3.1 Назначение 29

1.2.3.2 Основные технические характеристики 29

1.2.3.3 Конструкция БС-224 30

1.2.3.4 Структура и состав БС-224 31

1.2.3.5 Устройство и работа БС-224 33

1.2.4 Аппаратные средства блока БУ-193 34

1.2.4.1 Блок микроконтроллера БМК-036 34

1.2.4.2 Блок входных сигналов БВС-991 49

1.2.4.3 Блок формирователей БФ – 046 51

1.2.4.4 Блок ввода-вывода дискретных сигналов БВВ-041 55

1.2.4.5 Блок аналоговых сигналов БАС-051 61

1.2.4.6 Блок выходных усилителей БВУ-997 63

1.2.4.7 Блоки выходных усилителей БВУ-996 64

1.2.4.8 Блок питания БП-047 66

1.2.4.9 Блок питания БП-989 67

1.2.4.10 Блок питания БП-988 68

2.1 Общие положения 70

2.2 Контрольно-измерительные приборы 70

2.3.Указание мер безопасности 71

2.4 Подготовка к работе 71

2.5 Измерение параметров, регулировка и настройка 71

2.6 Техническое обслуживание БУ-193 73

Приложение А 76

Специальная методика для занесения 76

технологического программного обеспечения в БУ–193 76

Приложение Б 78

Перечень характерных неисправностей и методов их устранения 78

ЛИСТ РЕГИСТРАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ 80

Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) предназначено для изучения и эксплуатации аппаратуры микропроцессорной системы управления и диагностики (МСУД-Н), входящей в состав электрооборудования одно-, двух-, трехсекционных магистральных электровозов переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями ЭП1, 2ЕЛ5, 2ЭС5К, бустерной секции, ВЛ80ТК(СК) и других, в том числе работающих по системе многих единиц, в дальнейшем именуемого МСУД-Н и содержит:

• описание принципа действия приборов и аппаратов;

• технические характеристики;

• сведения об аппаратуре;

• сведения, необходимые для правильного обращения и технического обслуживания, обеспечивающие сохранение технических характеристик аппаратуры в течение всего срока эксплуатации.

Список сокращений

АЦП – аналого-цифровой преобразователь

БАС – блок аналоговых сигналов

БВВ – блок ввода-вывода

БВС – блок входных сигналов

БВУ – блок выходных усилителей

БИ – блок индикации

БП – блок питания

БУТП – блок управления тяговым преобразователем

БФ – блок формирователей

ВИП – выпрямительно-инверторный преобразователь

ВУВ – выпрямительная установка возбуждения

КЛУБ – комплексное локомотивное устройство безопасности

КС – канал связи

МПК – микропроцессорный контроллер

МПСУ – микропроцессорная система управления

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство

ПЗУ – постоянное запоминающее устройство

ПКБ – приемно-контактирующее бортовое устройство

n/n – полярность полупериода

ПТО – пункт технического обслуживания

РС – регулятор скорости

РТ – регулятор тока

РТВ – регулятор тока возбуждения

РТЯ – регулятор тока якоря

САУТ – система автоматического управления торможением

ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика

ЦМК – центральный микропроцессорный контроллер

ШИМ – широтно-импульсная модуляция

ШТ – шунтирующие тиристоры (тиристоры отпитки)

ЭП – электровоз пассажирский

ЭР – энергонезависимый регистратор

1. Описание и работа

1.1 Описание и работа мсуд-н

1.1.1 Назначение мсуд-н

Аппаратура микропроцессорной системы управления и диагностики электрооборудования электровоза предназначена для управления тяговым электроприводом и электрическими аппаратами одно-, двух-, трехсекционных магистральных электровозов переменного тока с коллекторными тяговыми двигателями ЭП1, 2ЕЛ5, 2ЭС5К, Э5К, бустерной секции, ВЛ80ТК(СК) и других, в том числе работающих по системе многих единиц, автоматического управления режимами движения, контроля состояния оборудования электровоза, выдачи машинисту и в энергонезависимый съемный накопитель информации о состоянии оборудования.

2. Состав аппаратуры мсуд-н

1.1.2.1 Состав аппаратуры мсуд-н односекционных электровозов

В состав аппаратуры МСУД-Н односекционных электровозов ЭП1, Э5К входят:

• два блока индикации БИ, располагаемых на пультах машинистов в обеих кабинах или секциях электровоза;

• блок управления БУ-193, располагаемый в кузове электровоза и включающий блок управления тяговым приводом (БУТП) и блок центрального микроконтроллера ЦМК;

• соединительные кабели.

Структурная схема аппаратных средств МСУД-Н односекционного электровоза представлена на рисунке 1.

Блоки индикации БИ соединяются между собой и блоком БУ-193 двумя мультиплексными последовательными каналами типа RS-485 (один основной, другой – резервный).

Рисунок 1 – Структурная схема аппаратных средств МСУД-Н электровозов ЭП1, Э5К

Задатчики и органы управления контроллеров машиниста КМ электровоза ЭП1 связаны со входами МПК1 (МПК2) проводным монтажом. Сигналы от КЛУБа и САУТа также поступают на входы портов ЦМК по проводному монтажу.

Кроме этих связей на электровозе ЭП1, ЦМК через последовательный канал RS-232 подключается к приемному контактирующему бортовому устройству ПКБ, посредством которого можно считывать и записывать информацию на съемный энергонезависимый регистратор ЭР. Таким же монтажом связаны входы и выходы МПК1, МПК2 и ЦМК с датчиками, оборудованием и элементами схемы управления электровоза.

1.1.2.2 Состав аппаратуры мсуд-н двухсекционных электровозов

При установке аппаратуры МСУД-Н на двухсекционных электровозах 2ЭС5К, 2ЕЛ5, ВЛ80^ТК(СК), в каждой секции устанавливается свой блок БУ-193, на пульте машиниста – БИ. Все эти аппараты внутри секции и между секциями объединяются последовательным каналом типа RS-485. При этом секция, из которой ведется управление электровозом, является ведущей и ее блок БУ-193 выполняет функции «мастера», а блок управления другой секции выполняет функции «ведомого» и его БУ-193 выполняет команды, поступающие по последовательному каналу связи.

Для управления электровозом по системе многих единиц (СМЕ), передачи информации на третью секцию или второй электровоз, в состав аппаратуры МСУД-Н входит блок сопряжения БС-224.

На рисунке 2 приведена структурная схема аппаратных средств МСУД-Н двухсекционного электровоза.

В отличие от рассмотренной в 1.1.2.1 структуры, в данном случае, последовательный мультиплексный канал RS-485 разделен.

Первый канал RS-485 – внутрисекционный. Он связывает между собой блок индикации ВС3641 (А78), блок сопряжения БС-224 (А81), блок управления БУ-193 (А55) и в электровозе 2ЕЛ5 блок контроля температуры БКТ-1 (А 53). На электровозах 2ЭС5К и ВЛ80^ТК(СК) этот канал заканчивается в блоке А55.

Второй канал RS-485 межсекционный. Он связывает между собой блоки индикации ВС3641 (А78), блоки сопряжения БС-224 (А81) и блоки управления БУ-183 (А55) обеих секций электровоза.

К CAN-интерфейсу блока индикации ВС3641 (А78) подключается система безопасности через блок CAN-шлюз (А101). Благодаря этой связи МСУД-Н имеет информацию о пути и реализует режимы «Автоведение» и «Советчик». (Данная функция и связь отсутствует в электровозе 2ЕЛ5).

К CAN-интерфейсу блока сопряжения БС-224 (A81) подключается устройство комплексного тормозного оборудования локомотива (УКТОЛ) через блок электроники А13.

Через розетки Х19 и Х20, подключаемые кабелями к блоку сопряжения БС-224 осуществляются связи по последовательному каналу между электровозами, включенными по СМЕ.

Аппаратура БУТП блока управления БУ-193 состоит из двух идентичных микропроцессорных контроллеров МПК1 и МПК2, причем МПК1 считается основным, а МПК2 – резервным.

Рисунок 2 – Структурная схема аппаратных средств

двухсекционного электровоза

ЦМК блока управления БУ-193 имеет входы от обоих мультиплексных каналов RS-485, причем автоматически включается в работу тот, который связан с работающим микропроцессорным контроллером БУТП.

На двухсекционных электровозах вместо связи с ПКБ от блока индикации ВС3641 выведен на разъем XS1 последовательный канал RS-232. К этому разъему может быть подключен переносной компьютер типа NOTEBOOK.

Задатчики и органы управления контроллера машиниста КМ секции электровозов 2ЭС5К, 2ЕЛ5, ВЛ80^ТК(СК) связаны со входами МПК1 (МПК2) проводным монтажом. Аналогично связаны входы и выходы МПК1(МПК2) и ЦМК с датчиками и оборудованием секции, где установлен данный блок.