|
□ управления оборудованием и вспомогательным приводом;
□ диагностики состояния оборудования электровоза.
Блоки объединены в систему последовательным мультиплексным каналом связи типа CAN (Controller Area Network) — основным и резервным.
CAN-интерфейс (ISO 11898) обеспечивает высокую надежность, компактность и хорошие динамические характеристики, необходимые распределительным системам управления.
МПСУ контролирует 64 дискретных и 12 аналоговых сигналов, выполняет самодиагностику, диагностику цепей и оборудования электровоза. Диагностическая информация выводится на экран монитора в кабине машиниста и записывает информацию в собственную память бортового компьютера. Имеется несколько экранных форм, переключение которых возможно с использованием клавиш экрана.
МСУ тепловозов. Семейство микропроцессорных систем управления и диагностики тепловозов (МСУТ) имеет следующие основные модификации:
•¥ МСУ-ТЭ для пассажирских тепловозов ТЭП70У и ТЭП70БС;
♦ МСУ-ТП для грузовых тепловозов 2ТЭ116У, 2ТЭ116УД и 2ТЭ116УМ. МСУ-ТП поддерживает работу по системе многих единиц (СМЕ);
Ф МПСУ-ТП для грузовых тепловозов 2ТЭ25К, 2ТЭ25А(АМ).
Системы семейства МСУ-Т являются микропроцессорными комплексами, предназначенными для:
♦ управления автоматическими системами тепловоза. Помимо управления работой дизеля и возбуждением генератора имеется ряд дополнительных функций, таких как управление жалюзи холодильной камеры и работой асинхронных мотор-вентиляторов (на тепловозах серии 2ТЭ116У);
♦ визуализации процессов и параметров работы тепловоза. Монитор МСУ-Т заменяет стандартную панель приборов тепловоза;
♦ помощи локомотивной бригаде. Система МСУ-Т обладает функцией автоматического диагностирования, способной выводить на экран предупреждения в случаях нарушений в управлении или работе агрегатов тепловоза. Функция задействует ряд вычислительных операций, позволяющих из информации, собранной с датчиков, получить некоторые вычисляемые параметры, такие как мощность или коэффициент использования полезной мощности дизеля. Функция автоматического диагностирования на тепловозе требует дальнейшего развития, так как не позволяет получать в нужном объеме адресной информации для проведения ремонтных и настроечных работ;
♦ записи параметров работы тепловоза — функция, наиболее важная с точки зрения работы с системой. МСУ-Т не только опрашивает все имеющиеся датчики с частотой 1 раз в 6 с, но и сохраняет все полученные данные в энергонезависимой памяти системы, откуда их, в дальнейшем, становится возможным перенести на стационарный ПК для анализа.
В МСУ-Т изначально предусмотрено большое число датчиков для решения задач диагностирования — до 250 входов. Накопление информации происходит на встроенной энергонезависимой памяти. Передача диагностических данных производится со съемного накопителя информации (стандартная flash-карта, подключаемая к бортовому компьютеру под управлением MS Windows). Набор записываемых системой МСУ-Т данных зависит от наличия конкретных узлов локомотива. Так, функции контроля расхода топлива, положения кнопок и реле работают при включенном информационно-вычисли-тельном модуле (питается от аккумуляторов тепловоза), а остальные данные привязаны к работе конкретных узлов тепловоза.
Отдельно отметим возможность использования в диагностических целях унифицированной системы тепловозной автоматики (УСТА). Она предназначена для поддержания стабильной работы ди-зель-генераторной установки и электрической передачи тепловоза. УСТА имеет широкий набор диагностических данных (в имеющейся на 2012 г. комплектации система поддерживает 16 аналоговых, 2 частотных и 24 дискретных входа). Кроме того, имеет систему выходов для управления оборудованием тепловоза.
Для диагностики данную систему возможно использовать, если тепловоз дополнительно оборудован унифицированным пультом управления (УПУ). УСТА и указанный пульт управления устанавливались на тепловозы в двух исполнениях
— без накопления информации (в такой комплектации информационно-вычисли-тельный модуль работает под управлением MS DOS) и с накоплением ее (под управлением ОС MS Windows, которая предусматривает возможность накопления и экспорта диагностической информации на съемный flash-нэкопитель).
В 2012 г. в ОАО «РЖД» эксплуатировались тепловозы с УПУ без накопления информации, что делало невозможным использование диагностического потенциала УСТА (в Республике Беларусь данные системы УСТА, переданные через УПУ, применяются для диагностирования тепловозов с 2010 г.). В настоящее время по заданию ТМХ-Сервис во ВНИКТИ разработан проект модернизации УПУ с переводом под управление операционной системы MS Windows. Внедрение проекта модернизации пульта позволит реализовать мониторинг тепловозов серий ТЭМ18ДМ, 2ТЭ10МК, ЗТЭ10МК (после проведения модернизации локомотивов с продлением срока службы) и др. УПУ имеет возможность сохранять 162 эксплуатационных параметра тепловоза.
Наиболее перспективным для мониторинга технического состояния и нарушений режимов эксплуатации локомотивов является использование в качестве исходного источника информации бортовых микропроцессорных систем управления, непосредственно включенных в управление приводом локомотива: МСУД, МСУЭ,
МПСУ, МСУ-Т и др. Однако такие МСУ есть только на относительно новых и вновь выпускаемых локомотивах, в то время как главные проблемы с надежностью имеются с локомотивами более ранних годов выпуска.
Реализация системы мониторинга на этих локомотивах возможна посредством установленных на них систем учета топлива, из которых основными являются: АПК «Борт», РПДА-Т (РПРТ), АСК-ВИС, АСК. Эти системы устанавливаются на тепловоз в соответствии с программой «Ресурсосбережение» ОАО «РЖД» и позволяют контролировать и снижать расход дизельного топлива, в том числе за счет исключения случаев хищения. При этом одновременно появляется возможность использовать эти системы как диагностические, так как каждая из них реализована по принципам МСУ и имеет в своем составе накопитель информации.
Порядок использования систем учета топлива следующий:
• осуществляется эксплуатация тепловозов;
• обслуживание реализуется в сервисных локомотивных депо (СЛД) ТМХ-Сервис по договору с разработчиками систем;
• эксплуатационные локомотивные депо для контроля и управления расходом топлива выполняют сбор данных на стационарный компьютер, где полученная информация используется теплотехниками депо и дирекций;
• собранная в эксплуатационных депо информация используется в СЛД ТМХ-Сервис для анализа технического состояния локомотивов и контроля соблюдения режимов эксплуатации.
Набор контролируемых параметров в системах учета топлива ограничен: температура воды, масла и топлива, объем и масса топлива, давление масла и топлива, напряжение и ток генератора и др. Главный недостаток — отсутствие контроля показаний токов тяговых двигателей.
На локомотивах ОАО «РЖД» успешно внедряются унифицированные системы автоматизированного ведения поезда (УСАВП). Их внедрение идет по программе «Ресурсосбережение» ОАО «РЖД». Эти системы позволяют с высокой точностью выполнять график движения при обеспечении оптимального расхода энергии на тягу поездов.
УСАВП по принципу построения аналогичны другим видам бортовых МСУ. В своем составе все УСАВП имеют накопитель информации типа РПДА, что сразу делает возможным их применение для диагностирования. Главный диагностический сигнал — токи тяговых двигателей. Сбор данных с бортовых систем в стационарные компьютеры, аналогично системам учета топлива, осуществляют эксплуатационные локомотивные депо.
Современные приборы безопасности теоретически могут быть использованы