自動列車プロトタイプの設計と制御
コルカタ、デリーのような大都市の誰もが地下鉄の贅沢を楽しんでいて、電車についての考えを惜しまなかったことがありますか?いいえ、それでは、自動運転および制御された無人列車について簡単に説明します。しかしその前に、種類について簡単に思い出してみましょう メトロオートメーション 。
ドライバー制御モード :従来のモードでは、列車を運転し、静止した光信号を使用して列車の動きを制御するのは手動の運転手です。
部分自動モード :このモードでは、ドライバーがドライブします 列車 一方、外部制御システムを使用して、列車の速度と加速度を常に監視し、必要なフィードバックをドライバーに提供します。
無人運転モード :列車の運行と保守は、人の介入なしに自動的に行われます。列車は自動的に停止および開始し、ドアは自動的に開閉されます。
それでは、最後のモード、つまり無人モードに注意を向けましょう。
全自動無人列車では、線路脇のコンピューターを使用して、割り当てられた路線を走る列車を監視し、この情報を中央コンピューターに伝達する通信ベースの列車制御を介して制御が行われます。列車は自動列車制御システムによって制御されます。
自動無人列車の基本的なプロトタイプの設計
デザインには、次のコンポーネントが含まれます。
- 他のすべてを保持する長方形のボディ ロボットコンポーネント 制御回路、ドアなどのように。
- 引き戸のプロトタイプ
- IRLEDとフォトダイオードの配置のカップル
- マイクロコントローラを使用した制御回路
基本プロトタイプの動作:
それでは、基本的なプロトタイプがどのように機能するかを見てみましょう。
- 自動プラットフォーム検知およびドア制御システム :IRLEDとフォトダイオードシステムで構成されています。センサーが駅の到来を感知すると、モータードライバーが自動的にモーターを駆動し、列車が停止し、人が感知するとドアが開きます。
- 助手席カウンターシステム :列車には、列車に乗車する乗客数をカウントする乗客カウンターシステムも装備されており、一定の制限に達するとドアが自動的に閉じられ、一定の制限時間後に列車が動き始めます。
列車のプロトタイプを制御する方法:
- 列車の動きを制御する :通常、列車が動いているとき、IR LED-フォトダイオードの配置は、両方が互いに平行に配置されるように配置されます。したがって、フォトダイオードは光パルスを受け取らないため、導通せず、その結果、マイクロコントローラー高い信号を取得します。列車が駅に近づくと、IR LEDからのIR光が任意の物体(駅の信号を想定)によって反射され、反射光がフォトダイオードに当たって導通し、マイクロコントローラーに割り込みロー信号が与えられます。トランジスタを介して。マイクロコントローラーは、モーターを停止するためにモータードライバーに信号を送信するようにプログラムされています。モーターの動作はモータードライブICによって駆動されます。ここでは、2つのステーションがモータードライブを介してマイクロコントローラーに接続されています。
列車の動きの制御を示すブロック図
- ドアの開閉を制御する :列車が停止すると、つまりマイクロコントローラーはモータードライバーに割り込み信号を送信してモーターを停止します。マイクロコントローラーはドアモータードライバーにも高信号を送信して、モーターを駆動してドアを開け、乗客が乗車できるようにします。 。マイクロコントローラーは、入る乗客の数が制限に達するまでドアが開くようにプログラムされ、次にマイクロコントローラーは、モーターを回転させてドアを閉じるようにモータードライバーに信号を送るようにプログラムされます。マイクロコントローラは、アセンブラ言語で記述されたコードを格納します。したがって、このコード化されたプログラムをマイクロコントローラーICにダンプするには、バーナーまたはプログラマーと呼ばれるデバイスが必要です。プログラマーは、PCまたはラップトップに保存されている16進ファイルの内容を読み取るソフトウェアを備えたハードウェアデバイスです。 16進ファイルのデータシリアルまたはUSBケーブルを読み取り、データをマイクロコントローラーのメモリに転送します。プログラマーとコンパイラーは、8051マイクロコントローラーの「フラッシュマジック」がマイクロコントローラーのプログラミングに使用され、AT89C51マイクロコントローラーの「プログラマー」がマイクロコントローラーのプログラミングに使用されるなど、マイクロコントローラーごとに異なります。これは、バーナーまたはプログラマーを使用してマイクロコントローラーでコードをプログラミングする方法です。
ドアの開閉制御を示すブロック図
- 列車に出入りする数人の乗客の数を制御する :これは、乗客カウンターシステムを使用して行われます。これもまた、IR LED-フォトダイオードの配置で構成されています。1つはドアにあり、もう1つは少し離れています。人がドアに入ると、IR LEDとフォトダイオードの間に割り込みが発生するため、対応するトランジスタがロジックハイ信号をマイクロコントローラに送信します。人がそのエリアを離れてさらに内側に入ると、2番目のIR LED-フォトダイオードの配置、1stIR LED-フォトダイオードの配置は通常の動作に戻り、対応するトランジスタからマイクロコントローラに低信号が送信されます。マイクロコントローラピンのハイからローへのこの遷移により、プログラムで7セグメントディスプレイの数値表示が増加します。カウントが最大に達すると、マイクロコントローラーはブザーアラームをトリガーするようにプログラムされます。同様に、2つの間で割り込みが検出された場合ndIRLED-フォトダイオードの配置では、マイクロコントローラーの高信号から低信号への遷移により、2番目の7セグメントディスプレイの数が減少します。
カウントシステム制御を示すブロック図
自動列車制御システムの利点:
- 遠隔地との間の簡単な移動手段
- 完全空調列車
- 自動列車システムを使用することで、安全な旅をすることができます
- 高速技術
- 現代性
- アクセシビリティ
自動列車制御システムのデメリット:
- 高価な
- 外乱
- 制御不能
それで、今、私は基本的なプロトタイプの設計をしました、私たちの国の実際の自動メトロ列車がどのように制御されるかについて考えてみてください。