CC BY
22Oriental Renaissance: Innovative, R VOLUME 1 | ISSUE 6
educational, natural and social sciences ( ) ISSN 2181-1784
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
TEMIR YO'L TRANSPORTIDA BITTALIK STRELKANI BOSHQARUVCHI TERISH GURUHI MIKROPROTSESSORLI BLOKINI
YARATISH
Jo'rayev Javoxirjon Farxodjon o'g'li -
Toshkent Davlat Transport Universiteti magistranti, Ametova E.K.
Toshkent Davlat Transport Universiteti, Texnika fanlari bo'yicha PhD.
ANNOTATSIYA
Mazkur maqolada energiya va resurs tejamkor texnologiyalardan faol foydalangan holda temir yo'l avtomatikasi va telemexanikasi apparaturasiga qo 'yilgan texnik talablar asosida strelkalarni boshqarishda mikroprosessorli bloklarning elektr zanjirlari sxemalarini ishlab chiqish usullari asoslangan. Mikrokontrollerlar optorele va holl dachiklarini qo'llash asosida elektr magnit relelarning qo 'zg 'atish cho 'lg 'amlari va kontaktlarini istisno etish uchun strelkalarni boshqarish mikroprosessorli bloklarining elektr zanjirlari elementlarining sxematik yechimlari va ularni amalga oshirish va almashtirish usullari aniqlangan.
Kalit so'zlar: Holl datchigi, optorele, elektr markazlashtirish, terish guruhi bloki, elektromexanik rele.
АННОТАЦИЯ
В основе представленной статьи лежит методика построения принципиальных схем микропроцессорных блоков управления стрелками, основанная на технических требованиях к оборудованию железнодорожной автоматики и телемеханики с активным применением энергоресурсосберегающих технологий. На основе использования микроконтроллеров оптореле и датчики Холла определены схематические решения элементов электрических схем микропроцессорных блоков стрелочного управления и способы их выполнения и замены для исключения катушек возбуждения и контактов электромагнитных реле.
Ключевые слова: Датчик Холла, оптореле, электрическая централизация, блок наборная группа, электромеханическое реле.
ABSTRACT
The presented article is based on the methodology for constructing schematic
diagrams of microprocessor control units for switches, based on the technical
requirements for equipment of railway automation and telemechanics with the active
use of energy-saving technologies. On the basis of the use of microcontrollers, opto-
418
Scientific Journal Impact Factor
0
relays and Hall sensors, schematic solutions of the elements of electrical circuits of microprocessor-based switch control units and methods of their implementation and replacement to exclude the excitation coils and contacts of electromagnetic relays have been determined.
Keywords: Hall sensor, optocoupler, electrical centralization, block dial group, electromechanical relay.
Hozirgi kunda temir yo'l transporti aksariyat dunyo mamlakatlarida yuqori hajmdagi tashishlarni amalga oshiruvchi asosiy transport turi hisoblanib va o'z navbatida bu tashish jarayoni ma'suliyat alab qilinadigan texnologik jarayonlardan biridir. Ayni vaqtda xizmatlar bozorida yo'lovchilarni va yuklarni tashishni qisqa muddatlarda amalga oshirish masalasining dolzarbligi ortib bormoqda. Chunki tashish jarayoni muddatlarini qisqarishi bir tarafdan zamon talabi bo'lsa ikkinchi tarafdan bu xizmatdan foydalanuvchilarning sonini ortishiga sabab bo'luvchi asosiy omil hisoblanadi. Ushbu masalaning yechimi stansiyalarda barcha texnologik operatsiyalarni bajarish jarayonidagi harakat tarkibini to'xtab turishi vaqtini kamaytirishni, poyezdlar tezligi va intensivligini oshirishni va albatta yuqori tezlikda harkatlanuvchi poezdlarda harakat xavfsizligini taminlovchi zamonaviy signallashtirish, markazlashtirish va blokirovka qurulmalarini joriy etishni talab qiladi.
Temir yo'l tarmog'ida elementar marshrutlar uchun sxemalarni qurish va ularni stansiya rejasiga binoan o'zaro ulash tamoyillari blokli tizimlarni qurish imkonini yaratgan bo'lsa, ularning takomillashuvi natijasida boshqarishning marshrutli ko'rinishini nazarda tutgan blokli marshrutli markazlashtirish ishlab chiqildi.
MUHOKAMA VA NATIJALAR
Bu tizimlarni ishlab chiqishda sxema uzellarining bloklarga kompanovkalashning ikki tamoyilni qo'llash imkoniyati yaratildi. Birinchi tamoyilning mohiyati shundan iboratki bir elementar marshrut uchun zarur bo'lgan barcha releler bir blokka kompanovkalanadi. Bu geografik tamoyil deb ataladi. Ikkinchi tamoyilda esa bir blokka cheklangan funksiyalarni bajaradigan releler komponovkalanib (ya'ni bir blokda elementar marshrutni ajratish va tutashtirish funksional bloki, yana birida strelkani boshqarish va nazorat uzeli boshqasida esa svetaforlarni boshqarish bloki bo'ladi) bu bloklarning hajmi va og'irligini sezilarli darajada kamaytiradi. Lekin bu tamoyil ham EM uchun yetarli yechim bera olmadi. Shuning uchun blokli EM larni takomillashtirish jihatlaridan bir panelli tipidagi EM
KIRISH
Scientific Journal Impact Factor
0
lar yaratildi. EM paneli o'ziga xos funksional blok bo'lib uning asosida ko'p sonli apparaturalar joylashtirilib, buning hisobiga panellararo ulanmalar soni kamayadi va uning montaj kamerasiga shtepselli ajratkichlar yordamida ulangan releler o'rnatilgan. Blokli marshrutli releli markazlashtirish tizimida shu turdagi panellarga o'rnatilgan bajaruvchi va teruvchi bloklar bilan yaqindan tanish mumkun.
"O'zbekiston temir yo'llari" AJ temir yo'llarining aksariyat qismida deyarli elektromagnit va elektromexanik relelardan foydalanilgan. Tabiiyki bu turdagi relelar o'zlarining ishlash davomiyligi uzoqligi va mukammal sxematik yechimga egaligi bilan alohida ajralib turadi va shuning uchun ham ularning qimmat tannarxi va mamlakimizga faqat import hisobida olib kelinishiga qaramasdan bu turdagi elektromagnit relelardan hali hanuzgacha faol foydalanib kelinmoqda. Berilgan maqolada blokli marshrutli releli markazlashtirish tizimi qurilmalaridan biri bo'lgan bittalik strelkani boshqaruvchi terish guruhi bloki NSO ning mikroprotsessorli variantini yaratish ko'rib chiqiladi. Bunda albatta yangi blok orqali elektr markazlashtirilgan stansiya qurilmalarining ish qobiliyatini oshirish va mikroprotsessorli blokni yaratish jarayonida energiya va resurs tejamkor texnologiyalarni faol tadbiq etishga alohida e'tibor qaratilgan. NSO bloki bu aynan bittalik strelkani boshqarish bloki hisoblanib u kichik qarshilikka ega bo'lgan KDR turidagi elektromagnit relelardan tashkil topgan. Bugungi kunda ushbu relelardan foydalanishni bekor qilish va ularni mikroelektron qurulmalarga almashtirish orqali marshrutli releli markazlashtirish bloklarida elektromexanik qurulmalar o'rniga mikroelektron qurulmalarni qo'llash imkoniyatini ko'rib chiqish masalasi dolzarb bo'lmoqda.
Ushbu maqolada NSO blokidagi mavjud KDR-1M kodli relelarni qisman tok datchiklaridan foydalangan holda ushbu blokni mikroelektron qurulmalar asosida yaratish ko'rib chiqiladi. Bu ishni amalga oshirish uchun birinchi navbatda KDR-1M relesining xususiyatlariga to'xtalsak u kichik 3.8 om qarshilikka ega doimiy tokda ishlaydigan kodli rele hisoblanadi. Bu relening asosiy vazifasi ta'minot bo'lishi bilan ishga tushib o'z kontaktlari orqali elektr zanjirlarni ulash va ta'minot yo'qolganda esa qisqa muddatli vaqtni ushlab turish so'ngra elektr zanjirlarni uzishdan iborat. Demak bu relening ishini bajarish uchun qo'llamoqchi bo'lgan mirroelektron qurulma kichik qarshilikka ega bo'lishi bilan bir qatorda elektr zanjirda ta'minot paydo bo'lganida uni aniqlash va bu haqidagi ma'lumotlarni markaziy mikrokontrollerga yuborish, ta'minot uzilganida esa u markaziy mikrokontrollerga signal uzatishni to'xtatish kabi xususiyatlarga ega bo'lishi lozim. Bundan tashqari tanlanadigan mikroelektron qurulma yuqori ishonchilikka, kichik o'lchamga ega bo'lishi va albatta mahalliy
Scientific Journal Impact Factor
sharoitga mos bo'lishi lozim. Albatta bu vazifalarni bajarishda tok datchiklarining imkoniyatlarini ham hisobga olish lozim. Ulardan biri hisoblangan ACS 712 turidagi tok datchigi yuqorida keltirib o'tilgan vazifalarni bajarish uchun mos bo'lgan mikroelektron qurulma hisoblanadi. ACS 712 tok datchigi elektr zanjirga va mikrokontrollerga qanday ulanishi 1-rasmda keltirilgan.
PB - MB
2- 13
2MB r
311
3,4
1,2
PB - MB
ACS 712
+ 5V
1 nF
6
0 , 1 ^F
PB X
PB PB
6. 5 RA1 MC J
4 _ RA2 RA3 ^_J 1
3 RA4
8 _ RA5
12 _
14 -
-
R
5
8
7
1-rasm.Mikroprotsessorli NSO terish blokida ACS 712 tok datchigining elektr zanjirga va mikrokontrollerga ulash sxemasi.
Yuqoridagi 1-rasmda mikroprotsessorli blokning bir qismi ya'ni faqat PB -plus holatga boshaqaruvchi rele o'rnida ACS 712 tok datchigi ko'rsatilgan. MB-minus holatga boshqarish zanjiri ham ayni shu tardibda amalga oshiriladi.
Shuni takidlash joizki elektromagnit relelar o'rnida foydalanish uchun taklif qilinayotgan yuqorida keltirilgan ACS 712 tok datchigining temperatura xuxusiyatlari mahalliy iqlim sharoitlariga to'laqonli mos keladi ya'ni -40C dan +85C gacha bo'lgan temperature oralig'ida u o'zining texnik xususiyatlarini yo'qotmagan holda doimiy ishlaydi va tok kuchini aniqlash diapozoni -5A da +5A gachani tashkil etadi. ACS712 oqim sensori Hall sensori va mis o'tkazgichdan iborat. Mis o'tkazgichdan o'tadigan oqim Hall elementi tomonidan seziladigan magnit maydon hosil qiladi. Magnit maydon tok kuchiga chiziqli bog'liq. ACS712 datchigi Hall effekti asosida qurilgan va o'lchangan oqim va chiqish signali kuchlanishi o'rtasidagi chiziqli bog'liqlikka ega. Quyidagi 2-rasmda tok kuchining kuchlanishga bog'liqlik grafigi keltirilgan.
Oriental Renaissance: Innovative, R VOLUME 1 | ISSUE 6
educational, natural and social sciences ( ) ISSN 2181-1784
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
10.9 10.8 10.7 < 10.6
o o
10.5 10.4 10.3 10.2 10.1
10.0
VCC = 5V
4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5
VCC (V)
2-rasm. Tok kuchining kuchlanishga bog'liqlik grafigi.
Endi quyidagi 3-rasmda keltirilgan yartilayotgan mikroprotsesorli NSO blokini ishlash algoritmini tahlil qiladigan bo'lsak, algoritman ko'rinib turibdiki blokning mikrokontrolleri strelkali o'tkazgichning plyus va minus holatga boshqaruvchi relelarni inversiyasini normal holatda 1 ga rostlaydi. Mikrokontroller strelkani plyus holatga boshqaruvchi PU relening elektr zanjirida kuchlanish qiymatini tahlil qiladi , agar kuchlanish mavjud bo'lsa MU ning elektr zanjiridagi tok kuchi 0 ga tengligini tekshirib, PU ning inversiyasi va MU o'zgaruvchilar yig'indisi 0 ga tengligidan PU relesining tokli holati qayd etiladi . Shundan so'ng barcha zanjirlardagi PU rele kontaktlari tokli holatga keltiriladi. Agarda PU relening elektr zanjirida kuchlanish mavjud bo'lmasa, keying qadamda u MU relesining zanjiri tekshirilada, bu zanjirda kuchlanish mavjud bo'lsa MU ning inversiyasi hamda PU o'zgaruvchilarning yig'indisi 0 ga tengligidan barcha zanjirlardagi MU rele kontaktlari tokli holatga keltiriladi. Yuqoridagi ikki elektr zanjirda ham tok kuchi aniqlanmasa jarayon tugallanadi va analiz jarayoni uzluksiz davom etadi.
Bundan tashqari aynan keltirilgan blokda foydalanilgan elektromagnit releni tok datchigi bilan almashtirish orqali masalani to'liqligicha hal etib bo'lmaydi. Keyingi navbatda blok ichida joylashgan elektromagnit relelarning elektromexanik kontakatlari o'rniga optojuftliklardan foydalanish nazarda tutiladi. Buning uchun blok ichida joylashgan har bir kontakt qaysi elektromagnit relega tegishliligiga ko'ra ajratilib markaziy kontrollerga ulanadi. Mikrokontroller berilgan dastur bo'yicha bu optojuftliklarni boshqaradi. Budan tashqari bu optojuftliklarni tanlashda ularning
422
Oriental Renaissance: Innovative, R VOLUME 1 | ISSUE 6
educational, natural and social sciences ( ) ISSN 2181-1784
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
ishchi zanjirlaridagi o'tkaza oladigan maksimal kuchlanish va tok kuchi qiymatlari aynan elekromagnit relening kontaktlari ulangan zanjirlarda paydo bo'ladigan maksimal kuchlanish va tok kuchi qiymatlariga mosligi alohida inobatga olinadi.
3-rasm.Mikroprotsessorli NSO blokining ishlash algoritmi.
Bundan tashqari aynan keltirilgan blokda foydalanilgan elektromagnit releni tok datchigi bilan almashtirish orqali masalani to'liqligicha hal etib bo'lmaydi. Keyingi navbatda blok ichida joylashgan elektromagnit relelarning elektromexanik kontakatlari o'rniga optojuftliklardan foydalanish nazarda tutiladi. Buning uchun blok ichida joylashgan har bir kontakt qaysi elektromagnit relega tegishliligiga ko'ra ajratilib markaziy kontrollerga ulanadi. Mikrokontroller berilgan dastur bo'yicha bu optojuftliklarni boshqaradi. Budan tashqari bu optojuftliklarni tanlashda ularning ishchi zanjirlaridagi o'tkaza oladigan maksimal kuchlanish va tok kuchi qiymatlari
Scientific Journal Impact Factor
О
aynan elekromagnit relening kontaktlari ulangan zanjirlarda paydo bo'ladigan maksimal kuchlanish va tok kuchi qiymatlariga mosligi alohida inobatga olinadi.
Xulosa shundan iboratki NSO blokidagi mexanik kontaktli va kata hajmdagi elektromexanik relelardan foydalanishni bekor qilinishi va ularning o'rnida yuqorida keltirilgan zamonaviy va tezkor ish xarakteriga ega bo'lgan mikroelementlar asosida terish guruhining bittalik strelkani boshqaruvchi blokini yaratish taklif qilinadi.
REFERENCES
1. Azizov A.R., Ametova E.K. Developing of microelectronic block HCC. //International Journal of AdvancedResearch in Science, Engineering and Technology. Vol. 6, Issue 3, March 2019.
2. Никитин, А. Б. Основы проектирования электрической централизации промежуточных станций: учеб.пособие для специалистов / В. А. Кононов, А. А. Лыков, А. Б. Никитин; под ред. А. Б. Никитина. - 2-е изд., доп. и перераб. М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. - 348 с.
3.Бестемьянов П.Ф. Контроль правильности функционирования микропроцессорных устройств системы автоматического регулирования скорости поезда метрополитена.//Межвузовский сборник научных трудов. -М.:МИИТ, Выпуск 862,1992 г.
4.Справочник. «Надежность ЭРИ». - М.: МО РФ, 2006.
5.ГОСТ 27.301-95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения.
XULOSA
