ПРОЕКТ: Симулатор за електрически локомотив Кончар 6LЕ5600

[Mario Evstatiev]

Общо описание на проекта

Симулатора представлява реално пресъздаден пулт на тиристорен локомотив първо поколение(тип 6-LE5600), обвързан с подходящия хардуер към РС за работа с обучаваща програма. Впредвид спецификата на заданието, някои елементи(ампермерите за ТД) са заменени с такива, широко приложими у нас. Основната конфигурация на пулта се запазва. Симулаторът трябва да може да осигурява следните фази на обучение и демонстрации:

-Подготовка на локомотива за работа; Налични всички условия за поставяне на локомотива под напрежение, симулиране работата на помощен компресор, блокировки, ГВП, пантографи, визуална, звукова(зумер за повреди) и светлинна сигнализация;

-Работа на локомотива; Налични всички условия за привеждане на локомотива в движение, спомагателни машини: компресор главен, вентилация 1-ва, 2-ра и 3-та степени, реверсор, лост "Тяга/Спиране", светлинна, визуална и звукова(зумер за повреди) сигнализация за режима на работа и състоянието на отделните възли на локомотива;

-Пътуване; Създават се максимално близки до реалните условия при пътуване с ЕЛЛОК 471. На необходимото ниво се реализира работата на спомагателните и тягови възли, функционалност на контролера, реверсора, приборите за измерване и уредите за спиране на локомотива;

-Аварийни ситуации; Възможност за изкуствено(чрез панел с ключове встрани от симулатора) създаване на най - честите аварийни ситуации при ЕЛЛОК 471: отказ на една или повече степени от вентилацията с реакция намаляване на мощността, откази във веригата на напреженовите преходи, несъбиране силова схема в тягов или ел. спирачен режим, различни видове защити;

На базата на зададените изисквания се прие вариант с използване на релейни елементи за симулиране на различните управляващи канали, логическо управление на пуска на спомагателните машини, компресор, вентилация, както и комбинация от двата способа при управлението на локомотива в "Тяга/Спиране".

Описание на основните функции

-Подготовка на локомотива за работа: На пулта за управление са налични бутоните аз пуск и стоп на спомагателния компресор, ключа за пантографа и бутоните за управление на ГВП. Включването на помощния компресор става като се натисне бутона F2-S8 "Спом. компресор вкл" и се подаде +24V до време релето К1 за имитация на забавянето при сгъстяване на въздух за ГВП. След около 2 мин, релето ще освободи своите н.о. контакти и те ще се затворят, като ще създадат нова верига по пр. 1191 до клема 3 на панела за управление. Щом до кл.3 има +24V, с включването на ключ F2-K1 "Пантограф" можем да "вдигнем пантографа". Когато се затворят контакти 1-2 на ключа, по проводник 791, клема 5 на панела за управление, пр. 793, блокировката за външно захранване Q42, пр. 797, клема 18 на кутията с релейни елементи, пр. 799, клема А на релето Р, клема В на същото реле, пр. МО, ще се захрани бобината на имитиращото реле "Пантограф", което поради закъсняващия си механизъм ще включи след около 4-6 сек. Затваряйки н.о. си контакти 1-2 и 5-6, по първите ще подаде 220V към уреда F2-P7 "Напрежение в КМ", а с н.о. си контакти 5-6 ще попаде +24V към проводник 401, клема 9 на кутията с релейни елементи, пр. 403, блокировките 1,2,3,4,5 и 6, имитиращи отваряне на шкаф в машинното, блокировката 7 на шкафа с преходи(ключове на учителския панел), н.з. контакти на помощното реле на защитите, контакти 1-2 на повторителя на реверсора, н.з. контакти на всички ЛК и СК(релета 1-12 в кутията), клема 4 на панела на пулта, пр. 405, кл. 1 на бутона F2-S1 "Включване ГВП". В тази верига участва и релето QS, което ще получи захранване само тогава, когато на неговата клема А пристигнат повече от 182V. Релето функционира като своеобразна минимално напреженова защита. Притискайки бутона F2-S1, ние ще затворим връзката между клеми 1 и 2 и по пр. 451, кл.7 на панела за управление, пр. 453, контакт 1-2 на реле QS, пр.455, клема А на реле N-Q3, клема В на същото, пр. МО ще се затвои веригата за включване на ГВП. Когато реле N-Q3 получи захранване, през контакти 3-4 и блокировките 8,9,10,11 и 12 и защитите 1,2 и 3, ще премине на самоподхранване. С отделяне на н.з. си контакти 7-8 прекъсва веригата за захранване през бутона F2-S1 с известно закъснение, тъй като кондензаторът C1 ще продължи да се разрежда около 1-2 сек през намотката на релето. Това е направено с цел да се осигури време за преминаване на самоподхранване на ГВП през описаните блокировки.

Следва...

[Mario Evstatiev]

-Работа на локомотива:

Пресъздава се пускането на главния компресор, като след включване на ГВП, напрежение 220V е пристигнало и до статичния преобразувател за спомагателно оборудване. С ключ F2-K2 "Компресор" се подава +24V до управляващ канал 1 на статичния преобразувател, който ще включва и изключва през определено време релето, имитиращо работата на ГК. На пулта ще присветва за кратко "Ниско маслено налягане в компресора". Тъй като симулатора няма да има необходимост от сгъстен въздух, на този етап тази симулация е достатъчна да се добие визуална представа за сигнализиране работата на компресора в кабината.

Останалите вериги на този етап не са развити поради изясняване и уточняване на най - оптималните схемни решения и използваните елементи в тях.

Проектиране на пулта

Според заданието се изготви проект за реален управляващ панел(пут F2). Конструкцията на панела е изпълнена от две части - кутия и приборен панел. Пулта се изработва от черна ламарина с дебелина 2mm, като всички огъвачни, изрезни и пробивни операции се извършват машинно. Панелът за прибори е изработен по реални размери на пулт на ЕЛЛОК 471-серия 1.

Ето 3D на пулта:


Приборен панел


Пулт-разрез през панела и кутията


Кутия - места за свързване с панела


Пулт-сглобен

СЛЕДВА...

[Mario Evstatiev]

По проекта вече има реално развитие. Панела F2 е даден за работа на специалистите в "Унитех ИНЖЕНЕРИНГ", с чието любезно съдействие се набавиха и съответните ключове и бутони, съгласно спецификациите на Кончар. Идната седмица трябва да е готов панела и да се започне работа по сглобяване на контролер и изработката на сигнално табло F4.

[Mario Evstatiev]

Командния панел F2 вчера бе взет и се монтираха пробно на него всички апарати за да се провери за евентуални грешки. Днес същият ще бъде боядисан и ще се започне идните дни окабеляване и свързване на ел. схемите. Поради спецификата на веригите за управление и необходимостите от три захранващи напрежения, съответно 12V DC, 24V DC и 220V AC, ще се изработи и нов захранващ блок, изпълнен с трансформатор 500W. За обезпечаване на нуждите от изправено напрежение ще се монтират стабилизирани токоизправители за двете напрежения от веригите за управление.

Обезпечаването на управлението в тягов/спирачен режим и реверсирането ще стане с контролер за управление, състоящ се от ключ - реверсор с три позиции и 4 н.о., и 4 н.з. контакти с положения "Напред", "0" и "Назад". Избирането на режим и повишаването/намаляването на теглителната(респ. спирачна) сила ще се извършва с ключ-джойстик XD2-PA22 с 4 н.о. контакта и 2. н.з. контакти. Под плочата на контролера ще се монтират 3 броя релета 24V DC за покачване/понижаване на тяговия/спирачния ток и повторително реле за установяване на режим - по едно за всеки режим, съответно тяга или спиране. Всички връзки на контролера с останалата апаратура ще се извършат посредством два 20 щифтови конектора, закрепени също под плочата му. Носещата част на контролера е изпълнена от листова стомана 2 мм за плочата и 1,5 мм за планката, носеща конекторите и релейните елементи. Последната се заварява на долната част на плочата.

[Mario Evstatiev]

Днес се монтира готовия контролер тип RSVd-471-1. Контролера включва в себе си освен стандартните апарати и ключ за активиране на кабината с висока степен на сигурност.

Ето снимка на контролера:


И специален поздрав за rosko0172

Към Видин със 70 и малко

[Mario Evstatiev]

Развитието на проекта продължава с пълна сила. Окончателно завършен и готов за монтаж е панелът F2, съдържащ основните командни и контролни уреди от веригите за управление на локомотива. Интересно решение е монтирането на дигитален волтметър за напрежението в КМ, вместо конвенционалния стрелкови. Волтметърът ще измерва мрежовото напрежение във веригата "Собствени нужди", което умножено Х100 ще дава напрежението в киловолти в мрежата. На контролера за управление предстоят малки доработки, касаещи монтирането на "повтарящите" релета, благодарение на които ще се осъществи коректно предаване на заданието за увеличаване или намаляване ъгъла на отпушване на тиристорите(респективно "позициите").

В момента се работи върху направата, оборудването и подготовката за монтаж на светодиодното сигнално табло F4, схематичен общ вид на което ще дам по - късно. Работи се и върху направата на металните носещи кутии на F2 и F4, както и върху изготвянето на ел. схемите, по които ще се свържат елементите от веригите на симулатора.

[Mario Evstatiev]

Сигнално табло F4

[Mario Evstatiev]

По тренажора се работи с пълна сила. Днес бяха взети табелката за контролера, фабричната табела, както и предния указателен панел на сигналното табло F4. Панела е изработен по технологията на лазерното гравиране на плексиглас с непрозрачен слой, в който се гравират надписите и означенията. Когато светодиода светне, полето с указателния текст светва. Сигналното табло е с тридесет сигнални светодиода, които в зависимост от категорията и важността на повредата са подбрани със червена, жълта или синя светлина. В по - следващ пост ще дам точното значение на всяка една от лампите на таблото F4.

Командния панел F2 също е готов, като се очаква да стане готова носещата кутия на пулта и да започнат монтажните работи. Все още се чакат ел. материалите, както и трите статични преобразувателя 220V/12V, 220V/24V ш 220V/48V. След като бъдат набавени те, както и останалата част от командните релета, същите ще се монтират в апаратната кутия и ще се изтеглят ел. връзките.

С оглед на по - добра визия при симулация, монитора е фиксиран към стената, разположен над повърхнината на пулта F2.

Ето няколко снимки:


фиг.1 Панел F2 и LCD монитор


фиг.2 Панел F2


фиг.3 Контролер(детайлно)


фиг.4 Фабрична табела на контролера


фиг.5 Указателен панел на сигналното табло F4

[Mario Evstatiev]

В ход са довършителните работи по пулта за управление и изработването на указателните табелки по него. За последните бе направено запитване до 10Х-ООД - фирма, извършваща широк спектър от дизайнерски, рекламни и лазерни услуги.

В същото време дойде момента да се помисли за електрическата част на симулатора, чието изграждане се надявам скоро да започне. В момента се разработват управляващите схеми, както и алгоритъма за свързване с компютърната станция, чрез която ще се визуализира движението на влака, ще се пресъздадат звуците и работните режими при движение.

Ще се радвам на сътрудничество под всякаква форма при изграждането на електрическата част и окончателното завършване на проекта!

[Labros]

Пиши ме в листата на помощниците Ще помагам с каквото мога.

[Mario Evstatiev]

Пиши ме в листата на помощниците Ще помагам с каквото мога.

Благодаря, работа има доста, тъй, че при първа възможност(главно набавяне на материалите) започваме монтажните дейности. Преди броени часове бе окончателно завършен проекта на захранващия блок на симулатора, чиято електрическа схема мога да покажа при интерес.

[Mario Evstatiev]

Електрозахранване на симулатора

Съгласно схема: RS-V005-01

Захранването на симулатора се извършва посредством статични полупроводникови преобразуватели, осигуряващи трите управляващи напрежения, съответно 12V, 24V и 48V.Основните проводници се полагат в кабелен канал в металическия шкаф на захранванията, като посредством клемореди се свързват с защитните прекъсвачи на съответната верига.

Вериги 12V

Веригата за напрежение 12V се захранва от статичния преобразувател S5-A1 по проводници MS2 и М0800. Веригите, които получават захранване 12V са:

-Верига на сигнализацията и защитите: от пр. MS2, през пр. 552, защитавана от автоматичен прекъсвач S5-Q7, пр. 1182 към основния клеморед и съответната верига;

-Вериги на осветлението: от пр. MS2, през пр. 551, автоматичен прекъсвач S5-Q6, пр. 1181 към клемореда и съответните консуматори;

-Верига на радиостанцията: от пр. MS2, през пр. 553, автоматичен прекъсвач S5-Q8, пр. 1183, контакти 5-6 на реверсивния ключ F1-S1 на контролера, пр. M8/1, конектор -Х1, пулт на радиостанцията;

Вериги 24V

Веригите 24V са основни за симулатора и условни биват наричани "командни вериги". Основната част от апаратурата работи с напрежение 24V, поради което тук са предвидени и по - мощни автоматични прекъсвачи в сравнение с описаните по - горе вериги. От статичния преобразувател S5-A2 се захранва основния плюсов проводник MS1 и основния минусов проводник MO на симулатора. По тези проводници се захранват следните вериги:

-Командните вериги: от пр. MS1 през пр. 151, автоматичен прекъсвач S5-Q1, пр. 1151 към основния захранващ клеморед и съответните консуматори;

-Спомагателните вериги: Това са различни вериги за спомагателни нужди, включително и вентилаторите на статичните преобразуватели. Захранва се по пр. MS1, пр. 152, автоматичен прекъсвач S5-Q2, пр. 1152, клеморед и консуматорите;

-Захранване на контролер RSVd: Под захранване на контролера се има в предвид подаване на командно напрежение към ключа за активиране на кабината F1-S3, основните контакти на реверсора F1-S1 и контролера F1-S2 и захранване на повтарящите релета, интегрирани в него. Той се захранва по веригата: пр. MS1, пр. 153, автоматичен прекъсвач S5-Q3, пр. 1153, клеми 4 и 5 на шкафа S5, проводници 701 и 791, клеми 1 и 2 на конектора -Х1 на контролера, проводници 1 и 2 вътре в контролера, входящи клеми на ключа за активиране, реверсора и лоста за задание мощност.

Вериги 48V

Тези вериги са спомагателни, тоест използват се за помощни функции на управляващата система. Захранват се от статичния преобразувател S5-A3 по проводници MS3 и М0900. С напрежение 48V се захранват следните вериги:

-Спомагателни машини: Под "спомагателни машини" се имат в предвид вентилаторът на електрониката и основният вентилатор на статичните преобразуватели. ЗАхранват се по веригата: пр. MS3, пр. 451, автоматичен прекъсвач S5-Q4, пр. 1191, клеморед на шкафа S5, проводници 501 и 502, съответните консуматори;

-Регулация: Под "регулация" се разбира системата за регулиране на скоростта посредством регулатора, интегриран във веригата за управление. Захранва се по веригата: пр. MS3, пр. 452, автоматичен прекъсвач S5-Q5, пр. 1192, клеморед на шкаф S5, проводник 771, клема 14 на захранващия клеморед, контакти 3-4 на реверсора F1-S1, пр. 773, клема 5 на конектор -Х1 на контролера, пр 774, клема 12 на конектора -Х1 на панела F2, пр. 775, вход на потенциометъра F2-R1. Цялата регулираща верига ще бъде разгледана при описанието на управляващите схеми.


фиг.1 ЗАхранваща схема на симулатора

[Mario Evstatiev]

Дадени за изработка са всички метални детайли от пулта за управление - носача на сигналното табло, кутията му, междинната секция, носеща бутона за авариен стоп и кутията на панела F2.

В същото време се очаква днес да бъдат готови указателните табелки за пулта, които се изработиха по метода на лазерното гравиране от материал LZ-902, с какъвто са изпълнени табелките на локомотивите на "Кончар". Съгласно спецификациите всички означения са запазени идентични с тези на оригиналния локомотив.

По електрическата част се извършва доуточняване на схемите с внасяне на корекции и цялостно проектиране на управляваща схема за режим "Теглене/Спиране".

Все още се търси доставчик на ел. материалите, необходими за реализиране на захранващата и управляващите схеми. Очаква се и доставката на статичните преобразуватели, които ще обезпечат енергоснабдяването на симулатора.

[Mario Evstatiev]

Днес се дадоха за работа табелките на контролера за управление, както и се извършват довършителни работи по кутиите на панела F2 и сигнализатора F4.

Проведоха се преговори с фирма "Глобус ЕЛЕКТРИК", която ще изпълни захранващата схема на симулатора(по предложение на bdz46 с дефектнотокова защита за контакта 220V). В предвид специфичните елементи, които ще се използват, цената се оказа крайно висока и след проведените преговори се сведе до сумата от 270 лева за изграждане на схемата + ел. табло, в което ще се поместят всички възли.

Все още търся съдружник в довършването на проекта, тъй като това, което можех да направя, го направих, от тук нататък трябва или да се осигурят материалите за работа или да се прекрати работата.

В същото време, с любезното съдействие на фирма "ЕКСПРЕС СЕРВИЗ" - ООД гр. Русе, утре ще пристигне подвижната лампа за осветление на пулта и разписанието(подобна на серия 46 200 и налична при сръбските еллокове), за което на фирмата искам да изкажа своята голяма благодарност.

[Mario Evstatiev]

Не се сдържам да не се похваля с лампата за осветление на разписанието, която бе доставена по куриер от фирма "ЕКСПРЕС СЕРВИЗ". За разлика от използваната при 46 200, тази е с осветително тяло тип "луна" и е лесна за поддръжка и евентуална замяна на осветителното тяло. Оказа се, че се предлагат и луни, светещи в различни цветове(зелен, син и др.), което дава възможност да се помисли дали една зелено светеща луничка няма да пасне идеално. Това ще се види когато започнат електрическите проби на симулатора. Иначе, на колегите от "ЕКСПРЕС СЕРВИЗ", сърдечни благодарности за бързината и отзивчивостта.



Междувременно днес се заех да окомплектовам напълно държача на разписанието, като за целта трябваше да снема размерп от оригиналните румънски такива на БЖК 40. След като бе взет размера на плексигласовия похлупак със съответната метална носеща пласти, същите бяха изработени посредством лазерно рязане и монтирани. Ето и снимка: