Snadný způsob, jak navrhnout automatický vlak bez řidiče

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Navrhování a řízení automatického prototypu vlaku

Navrhování a řízení automatického prototypu vlaku

Všichni ve městech metra, jako je Kalkata, Dillí, kteří si užívali luxusu metra, kdy ušetřili myšlenky na vlak? Ne, dovolte mi tedy krátkou představu o automatickém a řízeném vlaku bez řidiče. Ale předtím si krátce připomeňme o typech automatizace metra .



Režim ovládaný řidičem : V konvenčních režimech je to vlakvedoucí, který řídí vlak a řídí pohyb vlaku pomocí stacionárních světelných signálů.


Částečně automatický režim : V tomto režimu řídí řidič vlak zatímco se používá externí řídicí systém k neustálému sledování rychlosti a zrychlení vlaku a poskytování požadované zpětné vazby strojvedoucímu.



Režim bez řidiče : Celý provoz a údržba vlaku probíhá automaticky bez jakéhokoli lidského zásahu. Vlak se zastaví a automaticky spustí a dveře se automaticky zavřou a otevřou.

Nyní se tedy zaměřme na poslední režim, tj. Režim bez řidiče

V plně automatickém vlaku bez řidiče se řízení provádí prostřednictvím komunikačního řízení vlaku, kde se traťový počítač používá k monitorování vlaku jedoucího na přidělené trati a přenosu těchto informací do centralizovaného počítače. Vlak je řízen automatickým systémem řízení vlaku.


Návrh základního prototypu automatického vlaku bez řidiče

Návrh bude zahrnovat následující komponenty:

  • Obdélníkové tělo, které drží všechny ostatní robotické komponenty jako ovládací obvod, dveře atd.
  • Prototyp posuvných dveří
  • Pár IR LED a fotodiodové uspořádání
  • Řídicí obvody využívající mikrokontrolér

Fungování základního prototypu:

Podívejme se tedy, jak funguje náš základní prototyp:

  • Systém automatického snímání plošiny a ovládání dveří : Skládá se z IR LED a fotodiodového systému. Když čidlo snímá příchod stanice, strojvedoucí automaticky pohání motor tak, že se vlak zastaví a dveře se otevřou, když je detekována osoba.
  • Systém počítadla cestujících : Vlak je také vybaven systémem počítadla cestujících, který počítá počet cestujících vstupujících do vlaku, a když počet dosáhne určité hranice, dveře se automaticky zavřou a vlak se po určitém časovém limitu rozjede.

Jak ovládat prototyp vlaku:

  • Řízení pohybu vlaku : Za normálních okolností, když se vlak pohybuje, je uspořádání infračervené LED-fotodiody umístěno tak, že obě jsou umístěna navzájem rovnoběžně, a proto fotodioda nedostává světelné impulsy, nevede a v důsledku toho mikrokontrolér získá vysoký signál. Když se vlak blíží ke stanici, infračervené světlo z IR LED se odráží od jakéhokoli objektu (předpokládejme signál stanice) a odražené světlo dopadá na fotodiodu, což vede k jejímu vedení, a proto je mikrokontroléru předáván signál nízkého přerušení přes tranzistor. Mikrokontrolér je naprogramován tak, aby odesílal signály do ovladače motoru, aby zastavil motory. Provoz motoru je řízen motorovým pohonem IC, kde jsou dvě stanice připojeny k mikrokontroléru prostřednictvím motorového pohonu.

    Blokové schéma ukazující řízení vlaku

    Blokové schéma ukazující řízení vlaku

  • Ovládání otevírání a zavírání dveří : Když vlak zastaví, tj. Mikrokontrolér vyšle rušivý signál řidiči motoru, aby zastavil motory, mikrokontrolér také vyšle vysoký signál řidiči motoru dveří tak, že pohání motor, aby otevřel dveře, aby se cestující dostali dovnitř Mikrokontrolér je naprogramován tak, že se dveře otevírají, dokud počet vstupujících cestujících nedosáhne limitu, a poté je mikrokontrolér naprogramován tak, aby signalizoval ovladači motoru k otáčení motoru k zavření dveří. Mikrokontrolér ukládá kód, který je napsán v asemblingovém jazyce. Pro výpis tohoto kódovaného programu do mikrokontroléru IC potřebujeme zařízení známé jako hořák nebo programátor. Programátor je hardwarové zařízení se softwarem, který čte obsah hexadecimálního souboru uloženého v počítači nebo notebooku. Je to čtení hexadecimálních datových sériových nebo USB kabelů a přenos dat do paměti mikrokontroléru. Programátoři a kompilátoři se liší pro různé mikrokontroléry, které jsou pro různé společnosti, jako je 8051 mikrokontrolérů „flash magic“ se používá k programování mikrokontroléru a „programátor“ mikrokontroléru AT89C51 používaný k programování mikrokontroléru. Takto programujeme kód v mikrokontroléru pomocí hořáku nebo programátoru.
Blokové schéma ukazující ovládání otevírání a zavírání dveří

Blokové schéma ukazující ovládání otevírání a zavírání dveří

  • Kontroluje počet několika cestujících, kteří nastupují a opouštějí vlak : To se provádí pomocí systému počítadla cestujících. To opět sestává z uspořádání IR LED a fotodiody - jedno u dveří a druhé v malé vzdálenosti. Když osoba vstoupí do dveří, dojde k přerušení mezi IR LED a fotodiodou a odpovídající tranzistor odpovídajícím způsobem vyšle logický vysoký signál do mikrokontroléru. Když osoba opouští oblast a jde dále dovnitř, přeruší druhé uspořádání IR LED a fotodiody, 1SvatýUspořádání IR LED-fotodioda se vrátí do normálního provozu a z příslušného tranzistoru je do mikrokontroléru odeslán nízký signál. Tento přechod z vysoké na nízkou hodnotu kolíku mikrokontroléru způsobí programové zvýšení zobrazení počtu na 7 segmentovém displeji. Když počet dosáhne maxima, je mikrokontrolér naprogramován tak, aby spustil bzučák. Podobně, když je mezi 2 snímáno přerušeníndUspořádání IRLED-fotodioda, přechod z vysokého na nízký signál mikrokontroléru způsobí snížení počtu čísel displeje druhého 7 segmentu.
Blokové schéma ukazující řízení počítacího systému

Blokové schéma ukazující řízení počítacího systému

Výhody automatického systému řízení vlaku:

  • Snadný způsob přepravy za do vzdálené oblasti
  • Plně klimatizované vlaky
  • Pomocí automatických vlakových systémů můžeme cestovat bezpečnou cestou
  • Vysokorychlostní technologie
  • Modernost
  • Přístupnost

Nevýhody automatického systému řízení vlaku:

  • Drahý
  • Rušení
  • Ztráta kontroly

Takže teď jsem dal základní prototypový design, stačí si pomyslet na to, jak jsou řízeny skutečné automatické vlaky metra v naší zemi?