Admin

Электрические схемы управления вспомогательными цепями, датчиками контроля и системой учета топлива тепловоза 2ТЭ25КМ

С.В. ТИМОФЕЕВ, преподаватель Саратовского подразделения Приволжского учебного центра профессиональных квалификаций

ПРОКАЧКА МАСЛА И ТОПЛИВА

Электрической схемой тепловоза 2ТЭ25КМ предусматривается управление следующими режимами прокачки масла и топлива дизеля:

> ручная прокачка, осуществляемая при необходимости машинистом с помощью виртуальных тумблеров «Прокачка масла» или «Прокачка топлива», расположенных на дисплее машиниста;

> автоматическая прокачка масла перед пуском дизеля;

> автоматическая прокачка масла после остановки дизеля.

Данные режимы осуществляются через устройство обработки информации (УОИ).

Ручная прокачка масла производится при остановленном дизеле и обеспечивается включением виртуального тумблера «Прокачка масла» на диагностическом экране «Управление» дисплея машиниста. УОИ включает контактор КМН (напряжение поступает с разъема Х9:19 по проводу 5919), который своим силовым контактом включает электродвигатель масляного насоса МН. Для окончания прокачки необходимо выключить виртуальный тумблер «Прокачка масла».

Ручная прокачка топлива производится при остановленном дизеле и обеспечивается включением виртуального тумблера «Прокачка топлива» на диагностическом экране «Управление» дисплея машиниста. УОИ включает контактор КТН (напряжение поступает с разъема Х9:20 по проводу 5920), который своим силовым контактом включает электродвигатель топливного насоса TH. Для окончания прокачки необходимо выключить виртуальный тумблер «Прокачка топлива».


Схема цепей пуска дизеля, движения и защиты тепловоза 2ТЭ25КМ была опубликована в журнале «Локомотив» № 8,2017 г.

МЕЖСЕКЦИОННАЯ СВЯЗЬ

Для совместной работы двух секций тепловоза между ними установлены разъемы межсекционных соединений:

-Э силовой разъем РПБ, через который выполняется объединение аккумуляторных батарей секций при запуске дизеля;

разъем цепей управления 1Т.

Через разъем 1Т передаются следующие сигналы:

- выполняется объединение систем управления секциями (устройств УОИ через кабели ЗС и 4С);

- через провод 1124 осуществляется питание вентиля сигнала «Вызов помощника машиниста»;

- через провода 8881 и 8882 производится питание вентиля отпуска тормозов;

- через провода 8160 и 8161 выполняется передача сигналов системы пожарной сигнализации.

Управление секциями тепловоза (пуск/останов дизеля, режимы тяги и электродинамического тормоза и т.д.) выполняется системой управления МПСУ-ТП. Передача управляющих сигналов при этом от ведущей секции на ведомую выполняется по цифровому протоколу связи (по кабелям ЗС и 4С).

Для выбора ведущей секции используется сигнал с устройства блокировки тормозов № 367, который поступает в УОИ по проводу 5702 на разъем Х7:2. В случае одновременного включения выключателя цепей управления на обеих секциях тепловоза на диагностическом экране дисплея машиниста будет выдано тревожное сообщение «Включено управление нескольких кабин».

ДАТЧИКИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Для получения информации о параметрах работы тепловоза используются три основных типа датчиков:

- датчики напряжения и тока;

- датчики давления;

- датчики температуры.

Датчики напряжения и тока. Данные датчики предназначены для измерения величин тока и напряжения в цепях тепловоза и формирования соответствующего сигнала (пропорционального измеряемой величине) системе управления тепловозом.

Для работы датчика необходимо подать на него питание 15 В (для работы внутренних электронных схем). Следует иметь в виду, что неверная подача на датчик питающего напряжения может привести к выходу его из строя. Данное напряжение формируется блоком УОИ.


Датчик предназначен для измерения следующих величин (подключаемых к его входу на аналогичные контакты):

- значений тока, снимаемого с шунтов в диапазоне 0 — 75 мВ;

- значений напряжения в диапазоне 0 — 150 В;

- значений напряжения в диапазоне 0 — 1 000 В;

- значений напряжения в диапазоне 0 — 1500 В.

Следует помнить, что превышение величины входного сигнала (что может произойти, например, при ошибке при подключении входных сигналов датчика) приводит к выходу датчика из строя.

На выходных контактах датчика формируется сигнал, поступающий в систему управления (на блок УОИ), пропорциональный измеряемой величине.

Датчик измеряет полярную величину напряжения, т.е. регистрирует изменение направления протекания тока (смену полярности). В связи с тем, что для работы системы управления зачастую не требуется определение полярности измеряемой величины (за исключением, например, величины тока заряда/разряда аккумуляторной батареи), то в программном обеспечении МПСУ выполняется определение модуля измеряемой величины (т.е. происходит отсечение знака). В связи с этим допустимо при подключении проводов к входу и выходу датчика не контролировать полярность напряжения на подключаемых проводах. Это наглядно отображается на диагностических экранах дисплея машиниста: на экране «УСО» значения величин отображаются со знаком, а на экранах отображения состояния систем тепловоза — без учета знака.

Также следует отметить, что все датчики напряжения и тока, установленные на тепловозе, имеют одно исполнение, в связи с этим они являются взаимозаменяемыми.

Поскольку выходные каналы датчиков являются токовыми, то проверка их электромонтажа возможна следующим образом. Мультиметр (или аналогичный прибор) с внутренним источником питания 9 — 12 В необходимо установить в режим измерения сопротивления с пределом 2 кОм (рекомендуемое) и подключить его щупы к информационным выходам датчика (в соответствии с принципиальной электрической схемой тепловоза). Штатные провода от датчика при этом должны быть отключены.

Мультиметр при этом должен показать внутреннее сопротивление канала, равное 1 кОм, а на диагностическом экране дисплея машиниста для данного датчика должны появиться показания (любые, отличные от нуля). Данный способ применим и для проверки датчиков давления.


Схема цепей подключения датчиков тока и напряжения приведена на рис. 1,2.

Датчики давления. Данные датчики предназначены для измерения величины давления в системах тепловоза и формирования соответствующего сигнала (пропорционального измеряемой величине) системе управления тепловозом.

Для работы датчика необходимо подать на него питание 15 В (на контакты 1 и 2 соединительного разъема). Данное напряжение формируется блоком УОИ.

На выходных контактах датчика (контакты 3 и 4 соединительного разъема) формируется сигнал, поступающий в систему управления (на блок УОИ), пропорциональный величине измеряемого давления.

Датчики давления, установленные на тепловозе, имеют одинаковый тип и являются взаимозаменяемыми.

Датчики те м п е р а ту р ы . Данные датчики предназначены для измерения температуры в различных системах тепловоза. Датчики представляют собой термопреобразователи сопротивления.

Для получения информации с датчиков температуры на тепловозе установлен температурный измеритель ИТ, который выполняет опрос датчиков температуры и передает общую информацию в систему управления (в блок УОИ по кабелю № 16) по цифровому каналу связи.

Датчики температуры, установленные на тепловозе, имеют одинаковый тип и являются взаимозаменяемыми.

В случае, если при проверке работы датчиков по показаниям диагностических экранов дисплея машиниста в окне значения величины отображается значение «-247», то это свидетельствует об обрыве в цепях датчика или ошибке в схеме его подключения. В «холодном» состоянии тепловоза показания датчиков должны быть близкими к температуре окружающей среды.

Для проверки электрических цепей подключения датчиков температуры возможно использование имитатора датчика. При этом имитатор подключается вместо датчика и проверяется работа электрических цепей (при вращении рукоятки переменного резистора должно происходить изменение показаний температуры соответствующего датчика на диагностическом экране дисплея машиниста).

Резистор R1 необходим для исключения короткого замыкания при установке рукоятки переменного резистора в крайнее положение.

Измерительный канал температуры имеет значительную инерционность. Это следует учитывать при вращении движка имитатора.

Схема подключения датчиков измерения температуры и давления была опубликована в журнале «Локомотив» № 11 и 12,2017 г.

КОНТРОЛЛЕР МАШИНИСТА

На тепловозе 2ТЭ25КМ применен контроллер машиниста 1 KRD40 чешского производства, предназначенный для управления тепловозом в режимах тяги и электрического торможения.

Контроллер машиниста имеет три положения с фиксацией: «О», «Ф», «ф». Из позиций «+» и «-» осуществляется механический возврат в позиции «Т», «Ф». Обозначения положений рукоятки контроллера изображены на его корпусе.

Положение «О» соответствует нулевой позиции контроллера. Положение «Т» соответствует тяговому режиму работы тепловоза. Положение «Ф» соответствует режиму электрического торможения тепловоза.

Положение «+» соответствует увеличению позиций в режиме тяги или режиме электрического торможения. Положение «-» соответствует уменьшению позиций в режиме тяги или режиме электрического торможения.

Контроллер машиниста рассчитан на работу с напряжением 110В постоянного тока.

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ДИЗЕЛЬНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И УЧЕТА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА (АСК)

Тепловоз 2ТЭ25КМ оборудован системой АСК, которая предназначена для измерения в автоматическом режиме основных параметров, характеризующих режим и экономичность работы силовой установки, их первичной обработки и передачи на согласованный с ОАО «РЖД» сервер по беспроводным каналам связи.

Система АСК выполняет следующие основные функции:

- контроль количества дизельного топлива в баке локомотива, его приход при экипировке, расход в процессе работы и при сливе в единицах массы;

- запись всех контролируемых параметров на внутренний съемный носитель информации и их хранение. Объем носителя информации составляет не менее 8 Гб, что является достаточным для хранения всех контролируемых параметров за 30 суток работы локомотива с последующим кольцевым обновлением. Все параметры регистрируются с привязкой к астрономическому времени;

- передачу данных по беспроводному каналу связи с борта подвижного состава на сервер ОАО «РЖД» по унифицированному протоколу передачи данных;

- регистрацию событий во внутреннюю память, передачу этой информации на сервер и в виде SMS-сообщений на два зарегистрированных телефонных номера при несанкционированном вскрытии или отключении питания модуля накопителя;

- самодиагностику входящих в состав модулей, измерительных каналов и каналов связи, датчиков и их цепей с определением места неисправности с точностью до сменного элемента (модуля, датчика);

- передачу всех или выборочных зарегистрированных параметров за заданный промежуток времени на стационарный или переносной компьютер по радиоканалу или по кабелю.

АСК определяет географические координаты фактического местоположения подвижного состава, скорость объекта и астрономическое время. Питание АСК производится от бортовой сети локомотива с напряжением 110 В с отклонением в диапазоне от 77 до 132 В.

Система АСК сохраняет работоспособность при кратковременных просадках напряжения до 50 % от номинального (при запуске дизеля). Она имеет возможность работы от собственного автономного источника питания необслуживаемого типа при отключении питания бортовой сети. Продолжительность работы от собственного источника питания — не менее 2 ч.

В состав системы АСК входят модуль накопителя, два датчика давления (установлены в топливном баке), антенна 2J866B-500RG174 (рис. 3). Датчики давления имеют последовательный интерфейс обмена RS485 и подключаются к модулю накопителя. Питание датчиков также осуществляется от модуля накопителя. Антенна имеет три частотных диапазона (GPS/Глонасс, GSM, Wi-Fi) и соединяется с модулем накопителя тремя кабелями. Модуль накопителя имеет последовательные интерфейсы обмена RS232 и CAN для связи с бортовыми системами диагностики, установленными на локомотиве.

Модуль накопителя состоит из двух плат: платы компьютерного модуля и платы периферийных устройств, а также блока питания и аккумуляторной батареи, смонтированных в металлическом корпусе.

Плата компьютерного модуля (ПКМ) представляет собой одноплатный компьютер формата 3,5"WAFER-945GSE фирмы «1Е1».

Отдельно в корпусе модуля накопителя расположены источник питания SQN60-202.11-2AV (ИП) и аккумуляторная батарея А512/3,5S (АБ).

Для контроля уровня зарядки аккумулятора (при необходимости) нужно открыть крышку модуля накопителя и вольтметром замерить напряжение на аккумуляторной батарее A512/3,5S.

При сильно разряженной батарее (напряжение меньше 12 В) следует произвести ее заряд от источника питания постоянного тока. Перед проведением зарядки необходимо предварительно отключить от батареи зажимы питания модуля накопителя. Далее подключить аккумулятор согласно полярности (положительный полюс — к положительному зажиму) к источнику питания постоянного тока. Заряд батареи производить током не более 1,5 А до напряжения 13,8 В. По окончании заряда подключить зажимы питания модуля накопителя.

Информация об основных параметрах работы дизель-генераторной установки поступает от бортовой диагностической системы по цифровому каналу обмена. Для ввода и отображения информации используется дисплейный модуль пульта машиниста.

К модулю накопителя по интерфейсу RS485 подключены два датчика давления. Датчики установлены в топливном баке и предназначены для непрерывного измерения количества топлива. Датчики имеют свой уникальный адрес в сети, при помощи которого происходит их адресация модулем накопителя. Датчики поддерживают команды HART-протокола, при помощи которых осуществляется их первоначальная настройка (установка «О», выбор единиц измерения).

Модуль накопителя оснащен GSM/GPRS-модемом, который используется для беспроводной передачи информации на сервер ГВЦ ОАО «РЖД» с использованием унифицированного протокола передачи данных. При нахождении модуля в зоне уверенной GSM-связи модуль автоматически устанавливает соединение на определенный IP-адрес и далее следует инструкциям сервера.

В составе модуля накопителя имеется GPS-приемник. При помощи навигационного приемника определяются следующие параметры: географическая координата положения объекта, высота над уровнем моря, скорость, астрономическое время.
В модуле накопителя предусмотрен канал для передачи всей диагностической информации с внутреннего накопителя на стационарный или переносной компьютер. Для передачи информации может использоваться проводное (по стандарту IEEE 802.3) или беспроводное (с использованием стандарта IEEE 802.1 lb/g) соединение.

Модуль накопителя имеет встроенную аккумуляторную батарею, рассчитанную на 2 ч работы. Переход на работу от аккумуляторной батареи происходит автоматически при пропадании напряжения питания от бортовой сети. Заряд аккумуляторной батареи осуществляется от блока питания.

Под крышкой модуля накопителя установлен конечный выключатель для фиксации случаев несанкционированного доступа к содержимому модуля накопителя. При открытии крышки модуля и, соответственно, размыкании конечного выключателя, модуль накопителя передает SMS-сообщения на два телефонных номера, зарегистрированных в файле конфигурации модуля накопителя.

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК