CC BY
4
УДК 685.5:629.424.1
О МОДЕРНИЗАЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ТЕПЛОВОЗА ТЭМ7
В. А. Шипов, М. В. Посконин, *В. М. Корнев, А. В. Кустов Научный руководитель - В. М. Корнев
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Модернизация системы контроля, диагностики и регулирования тепловоза с электропередачей ТЭМ7 и его модификаций, работающих на объектах железных дорог, космодромах, используя современные отечественные и зарубежные средства автоматизации.
Ключевые слова: модернизация, управление, контроль, диагностика, регулирование.
ABOUT MODERNIZATION OF THE CONTROL AND CONTROL SYSTEM OF THE
TEM7 DIESEL LOCOMOTIVE
V. A. Shipov, M. V. Poskonin, *V. M. Kornev, A. V. Kustov Scientific supervisor - V. M. Kornev
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
Modernization of the system of control, diagnostics and regulation of the diesel locomotive with power transmission TEM7 and its modifications operating at railway facilities, spaceports using modern domestic and foreign automation tools.
Keywords: Модернизация, управление, контроль, диагностика, регулирование.
Проект маневрово-вывозного тепловоза был разработан в 1973 году. Экспериментальное производство модели началось в 1975 году, а после эксплуатационных и функциональных испытаний улучшенная конструкция модели ТЭМ7 с 1980 года стала выпускаться серийно.
С 1981-1982гг. тепловозы с электропередачей ТЭМ7 мощностью 1470 кВт (2000л.с.) приступили к работам на железных дорогах страны, в том числе: на сортировочных станциях, для тяжелой вывозной и горочной работы с составами массой 4000-6000 т; на открытых горнорудных и угольных разрезах с временными переносными путями; при строительстве и эксплуатации космодромов; доставке технических средств на стартовые площадки космодромов и на других объектах железных дорог.
Оригинальная версии ТЭМ7 производилась вплоть до 1988 года, а в 1988-м была выпущена модифицированная версия - ТЭМ7А. Начиная с 2008-го выпускаются капитально переработанные модели ТЭМ7АМ.
За более чем 40-летнюю историю ТЭМ7 изготовлено, вместе с модификациями, более 540 единиц маневрово-вывозного тепловоза ТЭМ7.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2021. Том 2
Привод тепловоза ТЭМ7А осуществляется электрической передачей, где в роли силовой установки выступает дизель-генератор. Тормозная система представлена краном машиниста №394 и двумя КВТ №254 (расположены с двух сторон, для использования машинистом и помощником). В кабине машиниста расположены два переносных пульта для управления составом силами одного человека с любой стороны [1].
Объектом исследования данной работы является система управления, контроля, диагностики и регулирования тепловоза ТЭМ7 и его модификаций, выпущенных в период с 2008-го по настоящее время.
Используя методы теоретического исследования и сравнивая существующие на тепловозе ТЭМ7 и его модификациях системы автоматизации [2] с возможностями современных приборов, получаем обоснование необходимости модернизации и подходы к выбору системы управления, контроля, диагностики и регулирования тепловоза ТЭМ7.
С 2008 года тепловозы ТЭМ7А оборудованы микропроцессорной системой контроля, управления и диагностики «Лидер-3» (МСКУД), созданной научно-производственной фирмой «ТЕМП». МСКУД управляет, диагностирует и контролирует основное и вспомогательное оборудование тепловоза, что позволило улучшить условия труда машиниста, повысить надежность и эффективность работы оборудования тепловоза [2,3].
В настоящее время основными недостатками существующей системы автоматизации является использование устаревших средств измерения выработавших свой ресурс, имеющих метрологическую недостаточность, значительные пределы допускаемой основной погрешности (по сравнению с современными приборами), большой физический и моральный износ. К тому же существующая система управления имеет только первый уровень технических средств, включающих в себя приборы и аппаратуру контроля и регулирования.
Использование дополнительных датчиков дает возможность системе управлять, контролировать, диагностировать полученную подробную информацию о ходе технологического процесса. Это позволяет быстро реагировать на отклонения заданных значений технологических параметров от норм, регулировать их, устраняя возможные аварийные ситуации.
Устранение перечисленных недостатков является необходимым условием получения качественного конечного продукта системы управления, контроля, диагностики и регулирования.
В данной работе предлагается провести модернизацию оборудования и средств измерений, используя современные отечественные и зарубежные средства автоматизации: контроллеров, датчиков, преобразователей, исполнительных устройств.
Модернизированная система управления. контроля, диагностики и регулирования должна обеспечить управление технологическим процессом в автоматическом режиме, причем управление должно быть двухуровневым, с отображением в реальном масштабе времени динамики технологического процесса на мониторе оператора и записью всех контролируемых параметров в базу данных для архивации и просмотра (в случае необходимости).
При выборе наиболее предпочтительного варианта технических средств для системы управления и контроля, необходимо учитывать основные требования:
- технологические;
- системные;
- экономические;
- монтажно-эксплуатационные и др.
Технологические требования необходимо выбирать:
- по виду измеряемого параметра;
- по величине параметра;
- по характеру измеряемой среды;
- по характеру взрывозащищённости;
- по месту установки прибора или отборного устройства.
При выборе технических средств для системы управления и контроля необходимо ориентироваться на серийно-выпускаемые, стремясь к применению однотипных средств ГСП входящих в состав локальных систем автоматического контроля, регулирования и управления.
При проведении работ по модернизации системы управления и контроля тепловоза ТЭМ7А должны выбираться приборы и оборудование в зависимости от следующих системных параметров:
- серийности выпуска современных технических средств:
- степени функционального развития;
- вида потребляемой энергии, энергетические характеристики;
- надежности;
- унификации входных и выходных сигналов;
-метрологическим характеристикам (класс точности, предел измерения, цена деления, чувствительность и др.);
- взрывозащищенности.
Библиографические ссылки
1. Федоринов И.А., Воробьев А.А. Технический формуляр по электрической схеме тепловоза ТЭМ 7А. Санкт-Петербург.: ПГУПС, 2000, 81 с.
2. Кузнецов К.В. Тепловоз ТЭМ7А. Устройство и эксплуатация: учеб. пособие. М.: ФГБУ ДПО «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2019, 532 с.
3. Антюхов А.Н. Система МСКУД «Лидер-3» для тепловоза ТЭМ7А. Журнал «Локомотив», 2012. № 10,С. 14-16.
© В. А. Шипов, М. В. Посконин, В. М. Корнев, А. В. Кустов, 2021
