Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
Интерфейсная часть системы УСТА
Включает средства ввода аналоговых сигналов, дискретных сигналов, частотных сигналов, средства вывода дискретных управляющих сигналов и средства вывода аналоговых управляющих сигналов. Она представлена пятью модулями: модулем аналого-цифрового преобразователя (АЦП), модулем ввода дискретных сигналов (ГР), модулем выходных ключей (ВЫХ КЛЮЧИ), модулем управления широтно-импульсным модулятором (УПР ШИМ) и модулем силовых ключей ШИМ (КЛЮЧИ ШИМ) и предназначена для обеспечения связи вычислительной части системы с объектом регулирования. К интерфейсной части системы относятся также датчики, обеспечивающие первичное преобразование аналоговых сигналов, характеризующих режим работы дизель – генераторной установки тепловоза.
Она выполняет следующие основные функции:
- ввод в вычислительную часть аналоговых (непрерывных) гальванически развязанных сигналов (z, UТГ, IТГ), характеризующих значения параметров состояния объекта регулирования (таких, например, как выход реек топливных насосов высокого давления, напряжение и ток тягового генератора);
- ввод в вычислительную часть частотных сигналов, т.е. сигналов, характеризующих частоту вращения коленчатого вала дизеля n;
- ввод в вычислительную часть дискретных (релейных) гальванически развязанных сигналов (КВ, МР1 … МР4, РУ5, ОМ1 … ОМ6 и др), характеризующих состояние объекта регулирования, дискретные сигналы формируются по принципу «есть – нет» и используются для определения признака включения или не включения какого-либо устройства или аппарата;
- передача от вычислительного устройства к объекту регулирования гальванические развязанных импульсных управляющих сигналов (ШИМ1, ШИМ2), используемых для плавного регулирования тока возбуждения тягового генератора и стартер-генератора;
- передача от вычислительного устройства к объекту регулирования дискретных (релейных) управляющих сигналов (ВШ1, ВШ2, РМ1), используемых для включения или отключения контакторов и реле электрической схемы тепловоза.
При работе с высоковольтными аналоговыми электрическими сигналами (например, напряжение и ток тягового генератора тепловоза) их гальваническая развязка, а также, при необходимости, первичное масштабирование (пропорциональное понижение уровня) сигнала осуществляется специальными датчиками (ДН, ДТ). При измерении неэлектрических величин (например, выход реек топливных насосов высокого давления z) датчик осуществляет преобразование физической природы сигнала.
3. Логика работы системы УСТА.
Порядок ее взаимодействия с объектом регулирования, полностью определяется управляющей программой вычислительной части системы, в основу которой положены закономерности ПИД-регулятора. Управляющей программой называется циклически замкнутая, непрерывно выполняемая вычислительной частью системы последовательность операций, обеспечивающая определенный порядок взаимодействия микропроцессорной системы регулирования с объектом регулирования.
|
Рисунок 3.1 – Алгоритм работы блока УСТА
Основная программа состоит из бесконечного цикла. Перед входом в цикл проходит блок инициализации. В этом блоке производится начальная установка режимов работы самого микроконтроллера и настройка периферийных устройств на плате процессора. Основная часть алгоритма, представляющая собой собственно регулятор напряжения тягового генератора и регулированию напряжения стартер – генератора, выполняется каждые 10 мс.
По истечении этого времени выполнение алгоритма работы происходит по другому пути, где определяется позиция контроллера машиниста, состояние электрической схемы тепловоза и, в зависимости от состояния электрической схемы и уровня напряжения тягового генератора, выполняется управление электропневматическими вентилями контакторов ослабления возбуждения ВШ1 и ВШ2 тяговых электродвигателей. Следующим шагом в выполнении алгоритма управления производится оценка свободной мощности дизеля на основании данных о положении реек топливных насосов высокого давления и фактической частоты вращения коленчатого вала. Уровень свободной мощности дизеля определяет заданное значение мощности тягового генератора. Прежде чем вычислить заданное значение напряжения тягового генератора и темп его изменения в вычислительном устройстве определяется наличие или отсутствие боксования. Здесь же вычисляются максимально допустимые значения напряжения и тока тягового генератора. Заданные значения напряжения тягового генератора и темпа его изменения, а также максимальные значения тока и напряжения передаются в регулятор напряжения тягового генератора. Эта часть алгоритма управления повторяется каждые 100 мс.
|
|
Рисунок 3.2 – Алгоритм работы блока УСТА
Регулятор напряжения тягового генератора (для тепловоза 2ТЭ116 – напряжения Ud на выходе ВУ), образован блоками 1 … 5. В блоке 1 осуществляется ввод информации о значениях сигналов, характеризующих состояние дизель-генераторной установки. В блоке 2 проверяется, не является ли текущий режим аварийным, т.е. не превышены ли предельные значения тока Id и напряжения Ud на выходе ВУ (соответственно 7100 А и 850 В). Если такое превышение обнаруживается, дискретный выход РМ1 устанавливается равным 1 и получает питание катушка реле РМ1. Последнее, включившись, осуществляет сброс нагрузки тягового генератора с отключением контакторов П1 … П6, ВВ, КВ и последующей сборкой схемы возбуждения тягового генератора в режиме холостого хода. Если допустимые значения тока и напряжения на выходе ВУ не превышены, определяются величина и знак рассогласования ΔU между заданным (Udзад) и измеренным фактическим (Ud) напряжениями на выходе выпрямительной установки, в зависимости от которых далее выбирается направление и вычисляется темп изменения ширины импульсов открытия транзисторов канала 1 модуля «ШИМ», управляющего током возбуждения синхронного возбудителя. В блоке 6 выполняются операции по регулированию напряжения стартер - генератора, которые подробнее будут рассмотрены ниже.
Описанная последовательность операций обеспечивает увеличение тока возбуждения возбудителя при Ud < Udзад и уменьшение его при Ud > Udзад темпом, зависящим от абсолютного значения разности (Udзад - Ud), что позволяет поддерживать напряжение Ud равным Udзад. Поскольку электрические машины (стартер-генератор, синхронный возбудитель, тяговый синхронный генератор) сравнительно быстро реагируют на изменение тока возбуждения, для достижения требуемой точности регулирования напряжения и обеспечения эффективной защиты электрической передачи от аварийных режимов работы эти операции необходимо выполнять достаточно часто. Алгоритм работы УСТА предусматривает выполнение их через каждые 10 мс, т.е. 100 раз в секунду. При наличии такого регулятора управление генератором сводится к изменению величины заданного напряжения Udзад, которая нигде внутри описанного регулятора не определяется и является для него внешней величиной. Если она будет оставаться постоянной во всех режимах работы, регулятор будет поддерживать постоянное напряжение на выходе ВУ во всех режимах работы дизель – генератора. Однако для тепловозного дизель – генератора такое регулирование является неприемлемым.
Как известно, система регулирования напряжения тягового генератора вне зависимости от ее исполнения должна решать следующие основные задачи: формирование гиперболической внешней характеристики генератора, которая, кроме собственно гиперболического участка ограничения мощности, включает также прямолинейные участки ограничения напряжения и тока; использование всей свободной мощности дизеля на тягу; управление контакторами ослабления тока возбуждения тяговых электродвигателей; ликвидация боксования; ограничение мощности генератора при отключении одного из тяговых электродвигателей.
В системе УСТА большинство этих задач решаются изменением величины заданного напряжения Udзад, которая рассчитывается в оставшейся части алгоритма и передается в рассмотренный выше регулятор напряжения тягового генератора. Прежде чем продолжить подробное рассмотрение алгоритма, кратко остановимся на основных принципах решения каждой из перечисленной выше задач.
Date: 2016-07-25; view: 408; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА... |