'; ?>
file:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/logo.jpg
file:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/blu_bar.gif
file:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/m_left.giffile:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/m2n.giffile:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/m3n.giffile:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/m4n.giffile:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/m5n.giffile:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/m6n.giffile:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/m7n.giffile:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/m_right.gif
file:///home/pawel/Desktop/Dokumenty/Strona%20internetowa/grafika/blu_bar.gif

Pulpity maszynisty

    W nowoczesnych pojazdach trakcyjnych używane są powszechnie elektroniczne wielofunkcyjne wyświetlacze wykonane w technologii LCD. Zastąpiły one szereg mało czytelnych i nieporęcznych wskaźników, przycisków i zegarów.
Dzięki wprowadzeniu wyświetlaczy stanowisko pracy maszynisty stało się dużo bardziej ergonomiczne. Ma on możliwość łatwiejszego kontrolowania tego, co dzieje się podczas jazdy, jednocześnie nie musząc skupiać swojej uwagi na wielu wskaźnikach na raz. Zadaniem aplikacji zainstalowanej w ekranie LCD jest pokazanie maszyniście takiej informacji, jakiej w danej chwili potrzebuje.

    Pulpity są produkowane przez kilka firm, np. chińską firmę Pixy. W zasadzie są to normalne komputery, posiadające system operacyjny i oprogramowanie. Systemem operacyjnym może być specjalna, okrojona wersja systemu Windows (tzw. wersja Embedded - ang. wbudowany). Często spotykany jest system Linux, który łatwo jest dostosować do pracy w danym urządzeniu przemysłowym ze względu na otwarty kod, lub system czasu rzeczywistego QNX. System zainstalowany jest fabrycznie w pamięci flash komputera pulpitu.


Model pulpitu sterowania zespołem trakcyjnym produkcji IPS TABOR
wystawiony na targach w czerwcu 2007

    Programowanie pulpitu polega na napisaniu programu, którego zadaniem będzie wyświetlanie informacji na ekranie i zbieranie informacji od maszynisty. Program taki może być tworzony w dowolnym języku programowania (np. Delphi, C++) bezpośrednio na komputerze pulpitu lub na osobnym komputerze i następnie przesłany do pamięci pulpitu na którym ma być uruchomiony.
Pulpity posiadają w tylnej ściance obudowy wiele wejść i wyjść, umożliwiając komunikację magistralą informatyczną CAN pojazdu. Można do nich także podłączyć mysz i klawiaturę ułatwiającą pisanie programów.
Program operacyjny pulpitu może być dostarczany na zamówienie klienta lub wykonywany samodzielnie do danego pojazdu. W Polsce pulpity programuje np. IPS Tabor w Poznaniu.

Obecnie pulpity w postaci komputerów z ekranem LCD wprowadzane są też w tramwajach.



Pulpit tramwaju 118N


Ogólnie pulpity można podzielić na urządzenia z ekranem dotykowym i z wydzielonymi przyciskami na ramce ekranu. Rozwiązanie dotykowe jest lepsze - umożliwia swobodniejsze rozplanowanie obszarów aktywnych aplikacji, ułatwia i przyspiesza wybieranie odpowiednich opcji na ekranie przez maszynistę. Jego wadą jest dużo wyższa cena.




Wyświetlacz LCD w zbliżeniu

Pulpity są wyposażone w specjalny komputer przemysłowy i ekran umożliwiający pracę w zakresie temperatur -40 do +80 °C. Muszą być odporne na silne drgania i bardzo niezawodne. Z tego powodu nie posiadają częsci ruchomych - nie ma w nich np. twardego dysku. Chłodzenie jest radiatorowe. Używane są najczęsciej specjalne procesory, niezdyt szybkie, ale bardzo niezawodne.

Z powodu specyficznych wymagań pulpity kolejowe są drogie. Ich cena wynosi od około 20 do 60 tyś. zł.

Przetworniki i czujniki

    Przetwornik to urządzenie zamieniające jedną wielkość fizyczną na inną. Obecnie prawie wszystkie przetworniki są urządzeniami elektronicznymi. Na wyjściu otrzymuje się sygnał elektryczny (najczęściej napięciowy) cyfrowy lub analogowy, proporcjonalny do wartości wielkości wejściowej. Wielkością wejściową może być np. natężenie światła, siła, ciśnienie, temperatura itd.
Czujnik to urządzenie, które nie pozwala na pomiar danej wielkości, lecz reaguje w określony sposób na pewną jej wartość, np. włączając alarm lub przełączając obwód elektryczny.

W pojazdach szynowych zainstalowanych jest wiele czujników i przetworników. Mają one odbierać sygnały o tym, co w danej chwili się dzieje i po wzmocnieniu i filtrowaniu wyświetlić odpowiednią informację na pulpicie w kabinie maszynisty.
Najważniejsze przetworniki w pojeździe szynowym to:
- przetwornik prędkości obrotowej (używany między innymi do wykrywania i przeciwdziałania poślizgowi kół)
- mierniki elektryczne (amperomierze na silnikach, ważniejszych obwodach WN iNN, woltomierze)
- przetworniki ciśnienia (informacja o ciśnieniu w cylindrach, przewodzie głównym, zbiornikach, miechach        pneumatycznych itd.)
- czujniki i przetworniki temperatury (pomiar temp. silnika, przetwornic, tarcz hamulcowych itd.)

Oprócz powyższych stosuje się wiele innych czujników, jak np. czujnik dymu, czujnik wody w zbiorniku WC.
Sygnały elektryczne z przetworników przesyłane są magistralą informatyczną pojazdu do sterowników elektronicznych - zaopatrzonych w mikroprocesory i odpowiednio zaprogramowanych. Reakcję na sygnał z przetwornika podejmuje sterownik pojazdu (sterowanie automatyczne) lub obsługa. W drugim przypadku odpowiednio obrobiony sygnał trafia do pulpitu maszynisty i pozwala na reakcję kierującego pojazdem.

Magistrala informatyczna

    Magistrala informatyczna to przewód lub zespół przewodów, którymi informacje o wielkościach mierzonych przez przetworniki trafiają do sterownika i dalej do pulpitu. Najczęściej informacja ma postać binarną, co pozwala na bezpośrednią obróbkę przez komputer. Sygnał cyfrowy w postaci binarnej (napięciowej) jest wytwarzany w przetworniku analogowo-cyfrowym lub uzyskiwany na wyjściu cyfrowych przetworników. Magistrala pozwala też na transmisję zwrotną sygnałów sterujących, np. z kabiny maszynisty do sterownika i dalej do konkretnych urządzeń.

Obecnie standardem staje się magistrala wykonana w technologii CAN (Controller Area Network). Jest to szeregowa magistrala komunikacyjna stworzona pierwotnie dla przemysłu samochodowego. Cechuje się bardzo dużą niezawodnością i odpornością na zakłócenia elektryczne i elektromagnetyczne, co jest niezwykle istotne w pojeździe szynowym.
Medium transmisyjnym jest kabel - tzw. skrętka. Pozwala on na transfer do 1Mb/s. transfer jest tym wolniejszy, im dłuższą odległość ma do pokonania sygnał. Jest to magistrala 32 bitowa.

Sterowniki elektroniczne

    Sterownik to urządzenie elektroniczne (a raczej zespół urządzeń) które służy do sterowania określonym układem pojazdu. Najczęściej sterowniki stosuje się w celu automatycznego sterowania układem hamulcowym. Sterownik umożliwia wtedy odpowiednie zadawanie siły hamującej w zależności od ustawienia manipulatora przez maszynistę. Maszynista nie musi włączać poszczególnych hamulców pojazdu - wystarczy że przesunie dźwignię hamulca, a program sterownika wykona wszystkie niezbędne czynności by z zadaną siłą wyhamoać pojazd.

Sterownik współpracuje z czujnikami i przetwornikami. Są one dla niego źródłem informacji np. o ciśnieniu w układzie hamulcowym czy prędkości jazdy. W zależności od tych informacji program podejmuje właściwe decyzje.
Sterowniki zwykle zasilane są z baterii akumulatorów prądem 24VDC.

Sterownik zbudowany jest w postaci połączonych ze sobą elektronicznych puszek z mikroprocesorem i pamięcią. Programowanie tych puszek odbywa się przez specjalny język programowania niskiego poziomu.


Moduły sterownika automatyki kolejowej firmy Neel

Elektroniczne zadajniki prędkości i siły trakcyjnej

    W nowoczesnych pojazdach trakcyjnych nie są już używane tradycyjne nastawniki jazdy (zazwyczaj można je spotkać w postaci charakterystycznej "kierownicy") i nastawniki kierunku jazdy. Zamiast nich używane są wmontowane w pulpit zadajniki prędkości jazdy i zadajniki siły trakcyjnej.

    Zadajnik prędkości jazdy pozwala na ustawienie prędkości do której ma się rozpędzić pociąg. Resztę czynności wykonuje już elektroniczny układ sterownika. Ma on też utrzymać ustawioną prędkość jazdy odpowiednio sterując siłą hamowania i pracą silników.
Zadajnik siły trakcyjnej pozwala na regulację czsu, w jakim pojazd osiągnie ustaloną drugim manipulatorem prędkość. Za jego pomocą reguluje się więc przyspieszenie pojazdu.
W praktyce jazda może być sterowana przez maszynistę także w sposób ręczny. Użycie manipulatorów jest jednak bardzo wskazane, gdyż otrzymuje się oszczędność energii i płynniejszą jazdę.

Manipulatory dają na wyjściu binarny sygnał napięciowy, zazwyczaj 110VDC i 0V. Każdej pozycji odpowiada kod binarny, który jest rozpoznawany przez sterownik, który odpowiednio reaguje na ten sygnał.

Manipulatory hamulców

    W pojazdach szynowych montuje się wiele rodzajów hamulców. Na jednym pojeździe mogą więc być zainstalowane wszystkie lub część z poniższych:
- hamulec postojowy sprężynowy
- hamulec pneumatyczny
- hamulec elektropneumatyczny
- hamulec elektrodynamiczny
- hamulec szynowy elektromagnetyczny
- spowalniacz hydrauliczny
- inne

Aby sterować wszystkimi tymi hamulcami w sposób tradycyjny należałoby zainstalować w kabinie maszynisty wiele przełączników, wskaźników i dźwigni. Aby tego uniknąć, montuje się jeden manipulator dający na wyjściu kod binarny, podobnie jak opisane wyżej zadajniki prędkości i siły trakcyjnej. Kod z manipulatora kabinowego trafia do sterownika hamulców, który odpowiednio, zgodnie z zainstalowanym programem, steruje pracą hamulców. Maszynista właściwie nie musi nawet wiedzieć jaki hamulec w danej chwili działa. Za całość procesu hamowania odpowiada program znajdujący się w pamięci flash sterownika hamulców.


Dwa rodzaje manipulatorów hamowania: proporcjonalny (z lewej) i impulsowy (z prawej)

    Istnieją dwa rodzaje elektronicznych manipulatorów hamulcowych. Pierwszy z nich nazywa się manipulatorem proporcjonalnym, tzn. siła hamująca jest proporcjonalna do położenia dźwigni. Manipulator taki ma kilka pozycji skokowych: pozycję jazdy (J), kilka pozycji hamowania służbowego (im więcej tym lepiej, zwykle od 6 do 8) i pozycję hamowania nagłego (N). Hamowanie nagłe powoduje połączenie przewodu głównego z atmosferą i tym samym zadziałanie wszystkich hamulców pneumatycznych w pociągu.
Drugim rodzajem są dźwignie impulsowe. Są tu tylko 3 położenia w stanie hamowania służbowego: trwałe położenie 0, sprężynujące położenie + i -. Wyhylając dźwignię w położenie "+" zwiększa się siłę hamującą, a w położenie "-" zmniejsza się ją. Po zdjęciu ręki z dźwigni powraca ona do stanu "0". Jest też położenie hamowania nagłego i może być położenie jazdy (pełne odhamowanie).

Oczywiście lepszym rozwiązaniem jest manipulator proporcjonalny. Jego wadą jest natomiast trochę wyższy koszt i trudniejsze zaprogramowanie sterownika.

Urządzenia sterowania pojazdem | Urządzenia przeciwpoślizgowe | SHPDiagnostyka pokładowa
Copyright © 2007 Paweł Karmowski zrobione w: Document made with Nvu