Автоматизированные стенды для измерения и контроля параметров реле

4. Автоматизированные стенды для измерения и контроля параметров реле

Разработка методов измерений и автоматизированных измерительных стендов (АИС) для проверки параметров реле железнодорожной автоматики началась еще в 70-е годы [15,16,17]. В Уральском отделении ЦШ МПС в 1976-1979 годах проводились работы по созданию полуавтоматического измерительного стенда по проверке параметров реле [13]. В результате данной работы были предложены методы автоматизации измерения параметров реле, а также разработан и изготовлен макетный образец стенда. Стенд предназначался для автоматизации технологического процесса измерения параметров реле в РТУ и при выходном контроле на заводах-изготовителях. Данный стенд должен был измерять следующие параметры электромагнитных реле: напряжения срабатывания и отпускания реле; переходное сопротивление контактов; время срабатывания и отпускания реле с точностью ±1мс; неодновременность замыкания контактов; межконтакный зазор при перелете контактов и в крайних положениях; физический зазор реле; контактное давление для реле типа НР; высоту антимагнитного наклепа (с помощью контрольного щупа при снятом кожухе реле).

Для измерения механических параметров без снятия кожуха в данном стенде предлагалось использовать токовихревой измеритель перемещения якоря [13], который позволял получить на выходе напряжение пропорциональное координате якоря x(t). Промышленный образец стенда не был изготовлен, так как он обладал целым рядом недостатков, основными из которых являются:

- токовихревой датчик для измерения механических параметров реле был ненадежным в работе, требовал тщательной настройки и калибровки для каждого проверяемого реле и не отличался высокой точностью и стабильностью показаний;

- обработка информации проводилась в аналоговой форме, так как в стенде полностью отсутствуют цифровые микросхемы. Например, для хранения аналоговых величин предлагалось использовать интеграторы на базе операционных усилителей (ОУ) и полевых транзисторов, которые имели малое время хранения (30-40 минут), невысокую точность из-за разряда конденсаторов и ошибки вносимой самим ОУ, а также отличались сложностью в изготовлении и настройке. В результате этого стенд обладал невысокой точностью и низким быстродействием;

- в качестве элементной базы стенда использовалась транзисторная техника. Это привело к тому, что стенд получился громоздким, сложным в обслуживании, имел высокое энергопотребление и стоимость, а также отличался невысокой надежностью работы.

В 1983 году на кафедре АТС ДИИТа были начаты работы по созданию полуавтоматического стенда для проверки реле СЦБ на базе комплекса технических средств для локальных информационно-управляющих систем (КТС ЛИУС-2) [14,18,19,20,21]. Элементной базой КТС ЛИУС-2 являются ИМС средней степени интеграции (серия К155) и микропроцессорный комплект К580. В соответствии с техническим заданием на разработку полуавтоматического стенда, он должен был измерять следующие параметры реле: напряжение срабатывания и напряжение отпускания реле; напряжение полного подъема при прямой и обратной полярности; время отпускания реле; сопротивление обмотки реле и переходное сопротивление контактов; совместный ход контактов; межконтактное расстояние; неодновременность замыкания фронтовых контактов; величину хода якоря.

Для измерения механических параметров реле без снятия кожуха предлагалось использовать токовихревой датчик положения якоря, а также дополнительный оптоэлектронный измерительный преобразователь на базе лазерного излучателя (ИЛПН-205) и пироэлектронного приемника излучения (МГ-30).

Разрабатываемый стенд обладал целым рядом недостатков не позволившим довести его до промышленного изготовления:

- низкая надежность работы стенда, обусловленная выбором элементной базы (сам стенд и вычислительный комплекс КТС ЛИУС выполнены на базе микропроцессорного комплекта К580 и цифровые микросхемы средней степени интеграции типа К155);

- применение внешних дополнительных датчиков положения якоря, позволяло создать только полуавтоматический стенд, так как при проверке каждого реле датчики требовали индивидуальной калибровки и настройки;

- невысокая точность измерения временных параметров реле (Dt=1мс), не позволяла измерять такие временные параметры реле как, время срабатывания реле, время перелета контактов и время дребезга контактов;

- стенд не предусматривал возможность измерения таких важных параметров реле как контактное давление, высота антимагнитного наклепа, неодновременность замыкания тыловых контактов, время срабатывания реле;

- высокая стоимость стенда, обусловленная применением дорогостоящей вычислительной системы на базе СМ 1803 и оптоэлектронного лазерного измерительного преобразователя.

В 1991 –1992 гг. по заданию Управления сигнализации, связи и вычислительной техники МПС институт «Гипротранссигналсвязь» разработал автоматизированный комплекс РТУ для проверки характеристик реле (АРМ-РТУ-Р) и для проверки релейных блоков железнодорожной автоматики (АРМ-РТУ-Б) [22,23,24].

Автоматизированный комплекс АРМ-РТУ-Р выполнен в виде модуля, работающего под управлением компьютера типа IBM, и позволяет измерять характеристики железнодорожных реле типа НМШ и РЭЛ. Модуль АРМ-РТУ-Р измеряет следующие электрические и временные параметры реле: напряжение (ток) срабатывания реле; напряжение (ток) возврата реле; переходное сопротивление контактов и сопротивление обмоток реле постоянному току; напряжение (ток) срабатывания при смене полярности; время замедления реле на отпадание.

Автоматизированный комплекс позволяет вычислять механические параметры реле: совместный ход контактов; неодновременность замыкания и размыкания контактов; межконтактные зазоры в различных положениях якоря. Кроме этого АРМ-РТУ-Р позволяет определять наличие дребезга контактов, а также наличие или отсутствие прямого и полного срабатывания. Вычисление механических параметров происходит по кривой переходного процесса i(t), которая с помощью АЦП заносится в компьютер и подвергается обработке по определенному алгоритму. В базе данных компьютера хранится набор переходных характеристик во всем спектре изменения механических параметров реле. При вычислении механических параметров компьютер выбирает из базы данных ближайшие кривые перемещения якоря и на их базе известными методами аппроксимации определяет необходимые параметры реле [24]. Результаты измерений отображаются на экране монитора, записываются в базу данных на магнитном диске и распечатываются на бумагу в виде протокола испытаний.

К недостаткам стенда АРМ-РТУ-Р можно отнести:

- применяемый метод оценки механических параметров реле по кривой тока i(t) имеет большую погрешность [24];

- отсутствие возможности измерения контактного давления и высоты антимагнитного штифта;

- модуль автоматизированного комплекса АРМ-РТУ-Р выполнен на ИМС средней степени интеграции, в результате чего он обладает большими габаритами и весом, высокой стоимостью и энергопотреблением.

Кроме стендов, решавших комплексную задачу автоматизации измерения параметров реле, разрабатывались и стенды, решавшие задачи частного характера. Например, стенды для автоматизации измерения отдельных параметров реле [25], системы контроля параметров реле на базе стандартных источников питания типа Б5-47(49) и универсальных цифровых измерительных приборов [26,27], стенды для автоматизации проверки монтажа релейных блоков ЭЦ [28,29,30,31] и т.п. Но данные стенды были изготовлены либо в единичных экземплярах на дистанциях в РТУ, либо в виде лабораторных макетов и не получили широкого распространения из-за их специфичности и слишком высокой стоимости.

Похожие работы

Железнодорожные системы

Скачать

56678

1

0

... . С 1932 г. Строительство автоблокировки ведется только на отечественной аппаратуре. Во второй половине 30-х годов по разработкам Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) была создана отечественная система автоматической локомотивной сигнализации (АЛС). Впервые эта система была внедрена на участке Москва-Серпухов. Одновременно с внедрением велись ...

Оборудование участка железной дороги перегонными устройствами автоматики и телемеханики

Скачать

81433

11

25

... отдельную двухпроводную цепь, в которую включают известительное реле. Информацию о состоянии переездной установки на станцию передают устройства диспетчерского контроля. Схема управления переездной сигнализацией для нечетного пути двух­путного перегона показана на рис. 5 В пределах блок-участка, на котором расположен переезд, образованы две рельсовые цепи: 5П с питающим концом НП на переезде и ...

Стенд проверки устройства контроля свободности железнодорожного перегона

Скачать

30441

28

7

... информации хотя бы на двух датчиках из трех. Каждый датчик состоит из четырех зон, последовательность включения которых определяет направление движения подвижного состава. Стенд проверки устройства контроля свободности железнодорожного перегона должен: - формировать сигнал занятия рельсовой цепи РЦ для счетных пунктов СП1 и СП2; - формировать сигнал ИВ для сброса показаний счетно-решающего ...

Автоблокировка переезда

Скачать

55825

0

0

... осуществляется по светофорам и автоматической локомотивной сигнализации, а в неправильном направлении - только по светофорам локомотив­ной сигнализации АЛС. В принципиальных схемах автоблокировки предусматриваются схемы увязки с автоматической переездной сигнализацией. Контроль исправного состояния устройств сигнальной установки осуществляется средствами частотного диспетчерского контроля. С ...