СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть
Вернуться   СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть > Уголок СЦБИСТа > Книги и журналы > Wiki > xx2

Ответ   m.scbist.com - мобильная версия сайта  
 
В мои закладки Подписка на тему по электронной почте Отправить другу по электронной почте Опции темы Поиск в этой теме
Старый 26.07.2019, 18:52   #1 (ссылка)
Crow indian
 
Аватар для Admin


Регистрация: 21.02.2009
Возраст: 40
Сообщений: 26,667
Поблагодарил: 393 раз(а)
Поблагодарили 5659 раз(а)
Фотоальбомы: 2570
Записей в дневнике: 424
Репутация: 126067
По умолчанию

[04-2018] Микропроцессорная система управления нового поколения для локомотивов


Микропроцессорная система управления нового поколения для локомотивов


Кандидаты технических наук Ю.И. КЛИМЕНКО, К.С. ПЕРФИЛЬЕВ,
инженеры В.Ю. ЕВСЕЕВ, Н.И. БЕНЬКОВИЧ, Е.Ю. СТАЛЬНОВ


В современных условиях повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции выходит на первый план. Для этого при проектировании сложных микропроцессорных систем необходимо учитывать следующие требования: высокая надежность, функциональная насыщенность, киберзащищенность, упрощение при техническом обслуживании, расширение функций самодиагностики, способность интеграции с другими системами (системами безопасности и автоматизированного сбора данных), снижение стоимости жизненного цикла, интеграция с системами навигации, с операционными системами типа Андроид. Концерн BMW уже сделал это для своей продукции https://www.kibercar.com/services/bm...d-dlya-bmw-x5/, теперь дело за железными дорогами.

Существующим на рынке микропроцессорным системам управления, регулирования и диагностики (МСУРД) локомотивов все сложнее соответствовать современным требованиям [1]. В них в большинстве случаев применяются элементная база, архитектура построения и программное обеспечение (ПО), соответствующие технологиям 1990-х годов. Все это затрудняет адаптацию устаревших МСУРД к использованию современных достижений в области информационных технологий и объектно-ориентированного программирования. Таким образом, задача разработки микропроцессорной системы управления (МСУ) нового поколения весьма актуальна.
Учитывая вышеперечисленные требования, в АО «ВНИКТИ» была разработана новая микропроцессорная система управления, получившая условное название «Карат». Основные функциональные особенности новой системы:

- модульность, масштабируемость, способность к интеграции;

- независимость ПО от аппаратной платформы;

- киберзащищенность;

- развитая система самодиагностики; резервирование основных модулей, линий передачи данных, автоматический переход на резерв;

- регистрация, мониторинг и передача информации по беспроводным каналам связи;

- оптимизированная стоимость жизненного цикла.

МСУ «Карат», в отличие от существующих на рынке аналогичных устройств, построена по принципиально иной структуре, которая приведена на рис. 1.

Для повышения надежности и снижения числа отказов локомотивов на линии МСУ «Карат» имеются два независимых полукомплекта плат «А» и «Б», один из которых резервный. Переход на резерв осуществляется в автоматическом режиме («горячий резерв»). Основу каждого полукомплекта составляет блок ввода-вывода (БВВ), который сопрягает информационные потоки с электрической схемой локомотива. Связь блока компьютера (БК) с БВВ осуществляется по сетевому интерфейсу Ethernet через блок каналов связи (БКС), который является своеобразным шлюзом между CAN-линией и сетью Ethernet: похожую структуру имеет перспективная система железнодорожной автоматизации SIBAS PN фирмы «Siemens» [2].

Для соединения Ethernet-устройств каждый полукомплект содержит управляемый четырехпортовый сетевой коммутатор (СК), разработанный специалистами института. Блок автоматизированной системы контроля (БАСК) осуществляет регистрацию параметров работы локомотива на встроенный flash-накопитель и имеет систему передачи телеметрической информации по беспроводным каналам связи GSM, GSM РОРС ОАО «РЖД». Обмен информацией внутри БВВ ведется по двум высокоскоростным помехозащищенным интерфейсам CAN.


Новая концепция построения МСУ имеет следующие преимущества:

использование сетевой архитектуры позволит строить распределенные системы управления и сопрягать изделия различных производителей в единую информационную систему;

возможно легкое расширение функциональных возможностей системы благодаря подключению новых унифицированных модулей;

БК может физически находиться как в корпусе самой МСУ, так и за ее пределами, длина линии при этом практически не ограничена. При этом возможно замещение БК компьютером из второй, третьей секции локомотива или компьютером дисплейного модуля через сеть Ethernet. По этой причине БК в новой МСУ не резервируется;

- повышение надежности локомотивной сети передачи данных благодаря возможности использования современных технологий резервирования Ethernet-сетей, таких как Turbo Ring компании «Моха».

Конструктивно (при использовании современных материалов и комплектующих) МСУ «Карат», имеющая резервный полукомплект плат, по массогабаритным показателям стала меньше используемых в настоящее время систем без резерва. Внешний вид и устройство МСУ «Карат» представлены на рис. 2.

Каждый модуль из состава МСУ представляет собой функционально законченное устройство и снабжен мощным, современным микроконтроллером, основанным на ядре ARM Cortex-M4F. С данным микроконтроллером возможно использовать значительное число стандартных библиотек и операционную систему реального времени FreeRtos, предоставляемых производителем. Это позволяет повысить качество системного ПО и сократить время его разработки.

Основу нового блока компьютера составляет процессорный модуль на базе микропроцессора Sitara™ ARM® Cortex™ А9 АМ43 фирмы «Texas Instruments». В качестве операционной системы (ОС) используется система на основе Linux. Эта ОС, с открытым исходным кодом, менее подвержена внешнему воздействию, обладает гибкостью и может легко переноситься на другие платформы.

В состав МСУ введен мощный фильтр питающего напряжения, который обеспечивает повышенную устойчивость к импульсным перенапряжениям в бортовой сети локомотива — в соответствии с МЭК 60571—2012 [3].

Взамен устаревшим и неудобным в обслуживании и эксплуатации разъемам типа 2РМД установлены разъемы серий Han D и М12 фирмы «Harting», имеющие степень защиты от проникновения влаги и пыли IP65. Данные разъемы надежны, удобны в эксплуатации и широко используются ведущими зарубежными производителями узлов железнодорожной техники. В рамках импортозамещения ведутся работы по применению отечественных аналогов данных разъемов производства АО «НПО „Каскад"». Общий вид панели разъемов представлен на рис. 3.

Описанные выше конструктивные решения составляют далеко не полный перечень нововведений, позволяющих повысить надежность нового устройства.

МСУ «Карат» не требует периодического технического обслуживания, что позволяет снизить стоимость жизненного цикла локомотива. Система информирует персонал сервисного локомотивного депо о наличии или отсутствии возможных неисправностей по результатам самодиагностики, которая охватывает каждый модуль устройства. При этом обеспечивается прогнозный показатель отказа в течение определенного времени. Корпус устройства выполнен в соответствии со степенью защиты от попадания пыли и влаги IP64, а плавкие предохранители внутри заменены самовосстанав-ливающимися РТС-предохранителями.

В АО «ВНИКТИ» определен современный подход к построению МСУРД для локомотивов нового поколения. Разработанная МСУ «Карат» может быть использована на всех типах перспективных тепловозов и электровозов, а также при модернизации существующих локомотивов. МСУ «Карат» имеет функциональную насыщенность, обеспечивающую перспективу ее использования на ближайшие десятилетия.
Библиография

1. Бортовые системы диагностирования локомотивов и их применение в эксплуатации и ремонте. Технические требования / ОАО «РЖД».-М., 2011.

2. Колчин И. Система железнодорожной автоматизации SIBAS PN // Современные технологии автоматизации. — 2015. — №2, —С. 80-84.
3. МЭК 60571—2012. Оборудование электронное для железных дорог, применяемое на подвижном составе. — 96 с.
__________________
Если не можете скачать файл... / Наше приложение ВКонтакте / Какими программами открывать скачанное? | Распоряжения 1

Последний раз редактировалось Admin; 20.11.2019 в 16:40.
Admin вне форума   Ответить с цитированием 12
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
[05-2019] Микропроцессорная система управления электрооборудованием тепловоза 2ТЭ25КМ бабулер24 xx2 0 06.07.2019 18:14
[10-2018] Спецодежда нового поколения Admin xx2 0 26.06.2019 21:03
[12-1997] Микропроцессорная система управления электропередачей тепловозов Admin xx2 2 23.12.2014 16:02
Микропроцессорная система управления и диагностики оборудования электровозов МСУД-Н Admin Тяговый подвижной состав 0 21.06.2011 19:11
Единая комплексная система безопасности для локомотивов нового поколения Углев Дмитрий Статьи по СЦБ 0 12.09.2009 16:09

Ответ

Метки
локо0418


Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1)
 
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.



Часовой пояс GMT +3, время: 12:03.

СЦБ на железнодорожном транспорте Справочник  Сайт ПГУПС
сцбист.ру сцбист.рф

Лицензия зарегистрирована на scbist.com
СЦБИСТ (ранее назывался: Форум СЦБистов - Railway Automation Forum) - крупнейший сайт работников локомотивного хозяйства, движенцев, эсцебистов, путейцев, контактников, вагонников, связистов, проводников, работников ЦФТО, ИВЦ железных дорог, дистанций погрузочно-разгрузочных работ и других железнодорожников.
Связь с администрацией сайта: admin@scbist.com
Powered by vBulletin® Version 3.8.1
Copyright ©2000 - 2021, Jelsoft Enterprises Ltd.
Powered by NuWiki v1.3 RC1 Copyright ©2006-2007, NuHit, LLC Перевод: zCarot
Advertisement System V2.4