地面控制自動過分相安全邏輯控制系統(tǒng)的設(shè)計
發(fā)布時間:2021-03-25 06:02
地面控制自動過分相技術(shù)因其具有失電時間短、機(jī)車失速少和牽引力不間斷等優(yōu)點,符合我國電氣化鐵路高速化和重載化的發(fā)展方向。目前,國內(nèi)對地面控制自動過分相技術(shù)的研究主要集中在換相開關(guān)結(jié)構(gòu)、過電壓抑制和機(jī)車位置檢測等方面,關(guān)于邏輯控制系統(tǒng)的研究較少。邏輯控制系統(tǒng)作為地面控制自動過分相系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)過分相裝置的信息采集、處理和運(yùn)算,對機(jī)車過分相時的安全運(yùn)行至關(guān)重要。而傳統(tǒng)的邏輯控制系統(tǒng)采用單一結(jié)構(gòu)設(shè)計,存在故障頻發(fā)、單機(jī)運(yùn)行無備用和輸出信息無法校驗等缺點,無法有效保證機(jī)車過分相時的行車安全。因此,急需設(shè)計具有安全冗余功能的地面控制自動過分相邏輯控制系統(tǒng)。根據(jù)對常用安全冗余結(jié)構(gòu)工作原理和設(shè)計思路的分析,采用安全性和可靠性最高的二乘二取二安全冗余結(jié)構(gòu),對地面控制自動過分相邏輯控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。邏輯控制系統(tǒng)作為地面控制自動過分相裝置的信息處理與控制終端,需要實現(xiàn)控制和操作過分相裝置的功能,主要包含有硬件功能和軟件功能兩個部分。通過對邏輯控制系統(tǒng)硬件功能的需求分析,依據(jù)硬件設(shè)計原則,進(jìn)行主控單元微處理器的選型,并對包括比較電路、切換電路、通信電路和驅(qū)采電路等各個模塊的硬件電路進(jìn)行設(shè)計和說明,分別實現(xiàn)了...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
2 地面控制自動過分相系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及安全平臺研究
2.1 地面控制自動過分相系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
2.2 邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計原則
2.3 安全平臺研究
2.3.1 雙機(jī)熱備
2.3.2 二乘二取二
2.3.3 三模冗余
2.3.4 仿真分析
2.4 小結(jié)
3 邏輯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.1 設(shè)計原則
3.2 硬件功能需求分析
3.3 系統(tǒng)硬件總體方案設(shè)計
3.4 系統(tǒng)硬件模塊電路設(shè)計
3.4.1 微處理器電路
3.4.2 比較電路
3.4.3 切換電路
3.4.4 采集電路
3.4.5 驅(qū)動電路
3.4.6 通信電路
3.4.7 指示燈電路
3.4.8 電源電路
3.5 小結(jié)
4 邏輯控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.1 設(shè)計原則
4.2 軟件功能需求分析
4.3 通信協(xié)議設(shè)計
4.4 工作邏輯軟件設(shè)計
4.4.1 正常工作模式
4.4.2 開關(guān)拒動模式
4.4.3 停電檢修模式
4.4.4 自檢模式
4.4.5 越區(qū)供電模式
4.4.6 救援模式
4.5 小結(jié)
5 邏輯控制系統(tǒng)可靠性與安全性分析
5.1 工作失效率
5.2 邏輯控制系統(tǒng)可靠性分析
5.2.1 可靠性框圖
5.2.2 可靠性計算
5.3 邏輯控制系統(tǒng)安全性分析
5.3.1 故障樹模型
5.3.2 安全性計算
5.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號:3099168
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容
2 地面控制自動過分相系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)及安全平臺研究
2.1 地面控制自動過分相系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
2.2 邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計原則
2.3 安全平臺研究
2.3.1 雙機(jī)熱備
2.3.2 二乘二取二
2.3.3 三模冗余
2.3.4 仿真分析
2.4 小結(jié)
3 邏輯控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
3.1 設(shè)計原則
3.2 硬件功能需求分析
3.3 系統(tǒng)硬件總體方案設(shè)計
3.4 系統(tǒng)硬件模塊電路設(shè)計
3.4.1 微處理器電路
3.4.2 比較電路
3.4.3 切換電路
3.4.4 采集電路
3.4.5 驅(qū)動電路
3.4.6 通信電路
3.4.7 指示燈電路
3.4.8 電源電路
3.5 小結(jié)
4 邏輯控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.1 設(shè)計原則
4.2 軟件功能需求分析
4.3 通信協(xié)議設(shè)計
4.4 工作邏輯軟件設(shè)計
4.4.1 正常工作模式
4.4.2 開關(guān)拒動模式
4.4.3 停電檢修模式
4.4.4 自檢模式
4.4.5 越區(qū)供電模式
4.4.6 救援模式
4.5 小結(jié)
5 邏輯控制系統(tǒng)可靠性與安全性分析
5.1 工作失效率
5.2 邏輯控制系統(tǒng)可靠性分析
5.2.1 可靠性框圖
5.2.2 可靠性計算
5.3 邏輯控制系統(tǒng)安全性分析
5.3.1 故障樹模型
5.3.2 安全性計算
5.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號:3099168
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