Ľahký spôsob, ako navrhnúť automatický vlak bez vodiča

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Navrhovanie a kontrola automatického prototypu vlaku

Navrhovanie a riadenie automatického prototypu vlaku

Všetci v mestách metra, ako je Kalkata, Dillí, ktorí si užívali luxus metra, niekedy ušetrili myšlienku na vlak? Nie, dovoľte mi stručnú predstavu o automaticky riadenom a riadenom vlaku bez vodiča. Ale predtým si nechajme stručne spomenúť na typy automatizácia metra .



Režim ovládaný vodičom : V bežných režimoch je to vlakvedúci ovládajúci vlak a riadiaci pohyb vlaku pomocou stacionárnych svetelných signálov.


Čiastočne automatický režim : V tomto režime jazdí vodič vlak zatiaľ čo sa na neustále sledovanie rýchlosti a zrýchlenia vlaku a poskytovanie požadovanej spätnej väzby rušňovodiča používa externý riadiaci systém.



Režim bez vodiča : Celá prevádzka a údržba vlaku sa vykonáva automaticky bez zásahu človeka. Vlak sa automaticky zastaví a naštartuje a dvere sa automaticky zatvoria a otvoria.

Poďme sa teda sústrediť na posledný režim, tj. Režim bez vodiča

V plne automatickom vlaku bez rušňovodiča sa riadenie vykonáva prostredníctvom komunikačného riadenia vlaku, pri ktorom sa traťový počítač používa na monitorovanie vlaku jazdiaceho po pridelenej trati a na prenos týchto informácií do centralizovaného počítača. Vlak je riadený automatickým systémom riadenia vlaku.


Návrh základného prototypu automatického vlaku bez rušňovodiča

Dizajn bude obsahovať nasledujúce komponenty:

  • Obdĺžnikové telo, ktoré drží všetky ostatné robotické komponenty ako riadiaci obvod, dvere atď.
  • Prototyp posuvných dverí
  • Pár IR LED a usporiadanie fotodiódy
  • Riadiace obvody využívajúce mikrokontrolér

Fungovanie základného prototypu:

Pozrime sa teda, ako funguje náš základný prototyp:

  • Systém automatického snímania plošiny a riadenia dverí : Skladá sa z IR LED a fotodiódového systému. Keď snímač zaznamená príchod stanice, motorový vodič automaticky poháňa motor tak, aby sa vlak zastavil a dvere sa otvorili, keď to niekto zacítil.
  • Systém počítadla cestujúcich : Vlak je tiež vybavený systémom počítadla cestujúcich, ktorý počíta počet cestujúcich vstupujúcich do vlaku a keď počet dosiahne určitú hranicu, dvere sa automaticky zatvoria a vlak sa po určitom časovom limite začne pohybovať.

Ako ovládať prototyp vlaku:

  • Ovládanie pohybu vlaku : Za normálnych okolností, keď sa vlak pohybuje, je usporiadanie infračervenej LED-fotodiódy umiestnené tak, že obe sú umiestnené navzájom rovnobežne, a preto fotodióda nedostáva svetelné impulzy, nevedie ju a v dôsledku toho mikrokontrolér dostane vysoký signál. Teraz, keď sa vlak blíži k stanici, sa infračervené svetlo z IR LED odráža akýmkoľvek predmetom (predpokladajme signál stanice) a odrazené svetlo dopadá na fotodiódu, čo vedie k jej chovaniu, a teda sa do mikrokontroléra dostane slabý signál prerušenia cez tranzistor. Mikrokontrolér je naprogramovaný na vysielanie signálov vodičovi motora, aby zastavil motory. Činnosť motora je riadená motorovým pohonom IC, kde sú dve stanice spojené s mikrokontrolérom prostredníctvom motorového pohonu.

    Bloková schéma ukazujúca riadenie pohybu vlaku

    Bloková schéma ukazujúca riadenie pohybu vlaku

  • Ovládanie otvárania a zatvárania dverí : Keď vlak zastaví, tj. Mikrokontrolér vyšle rušivému signálu rušňovodičovi na zastavenie motorov, mikrokontrolér tiež vyšle vysoký signál rušňovodičovi dverí, aby poháňal motor, aby otvoril dvere, aby mohli cestujúci vstúpiť. Mikrokontrolér je naprogramovaný tak, aby sa dvere otvárali, až kým počet cestujúcich vo vstupe nedosiahne limit, a potom je mikrokontrolér naprogramovaný tak, aby signalizoval vodičovi motora, aby otáčal motorom a zatváral tak dvere. Mikrokontrolér ukladá kód, ktorý je napísaný v zostavenom jazyku. Na výpis tohto kódovaného programu do mikrokontroléra IC potrebujeme zariadenie, ktoré je známe ako napaľovač alebo programátor. Programátor je hardvérové ​​zariadenie so softvérom, ktoré číta obsah hexadecimálneho súboru uloženého v počítači alebo notebooku. Načíta to dátový sériový kábel alebo kábel USB a prenesie dáta do pamäte mikrokontroléra. Programátory a kompilátory sa líšia pre rôzne mikrokontroléry, ktoré sú pre rôzne spoločnosti, napríklad 8051 mikrokontroléry sa používajú na programovanie mikrokontrolérov a programátor mikrokontrolérov AT89C51 na programovanie mikrokontrolérov. To je spôsob, ako programujeme kód v mikrokontroléri pomocou horáka alebo programátora.
Bloková schéma ukazujúca ovládanie otvárania a zatvárania dverí

Bloková schéma ukazujúca ovládanie otvárania a zatvárania dverí

  • Kontroluje počet niekoľkých cestujúcich nastupujúcich a vystupujúcich z vlaku : Toto sa deje pomocou systému počítadla cestujúcich. To opäť pozostáva z usporiadania IR LED a fotodiódy - jedného pri dverách a druhého trochu ďalej. Keď osoba vstúpi do dverí, dôjde k prerušeniu medzi IR LED a fotodiódou a podľa toho príslušný tranzistor vyšle logicky vysoký signál do mikrokontroléra. Keď osoba opustí oblasť a ide ďalej dovnútra, preruší druhé usporiadanie infračervenej LED-fotodiódy, 1svUsporiadanie IR LED-fotodióda sa vráti do svojej normálnej prevádzky a z príslušného tranzistora sa do mikrokontroléra pošle slabý signál. Tento prechod z vysokej na nízku úroveň kolíka mikrokontroléra spôsobuje programové zvýšenie počtu zobrazení na 7 segmentovom displeji. Keď počet dosiahne maximum, mikrokontrolér je naprogramovaný tak, aby spustil bzučiak. Podobne, keď je medzi bodom 2 zaznamenané prerušeniendUsporiadanie IRLED-fotodióda, prechod z vysokého na nízky signál mikrokontroléra spôsobuje zníženie počtu čísiel druhého 7 segmentového displeja.
Bloková schéma ukazujúca kontrolu počítacieho systému

Bloková schéma ukazujúca kontrolu počítacieho systému

Výhody automatického systému riadenia vlakov:

  • Ľahký spôsob prepravy za do vzdialenej oblasti
  • Plne klimatizované vlaky
  • Pomocou automatických vlakových systémov môžeme cestovať bezpečnou cestou
  • Vysokorýchlostná technológia
  • Moderna
  • Prístupnosť

Nevýhody automatického systému riadenia vlakov:

  • Drahé
  • Vyrušenie
  • Strata kontroly

Takže, teraz som dal základný prototypový dizajn, neostáva mi nič iné len zamyslieť sa nad tým, ako sa riadia skutočné automatické vlaky metra u nás?