Łatwy sposób na zaprojektowanie automatycznego pociągu bez maszynisty

Projektowanie i sterowanie prototypem pociągu automatycznego

Każdy w miastach metra, takich jak Kalkuta czy Delhi, cieszący się luksusem pociągu metra, kiedykolwiek oszczędził myśl o pociągu? Nie, pozwólcie więc, że przedstawię wam krótkie wyobrażenie o pociągu bez maszynisty, napędzanym i sterowanym automatycznie. Ale przedtem przypomnijmy sobie krótko o rodzajach automatyzacja metra .

Tryb kontrolowany przez kierowcę : W trybach konwencjonalnych to maszynista kieruje pociągiem i steruje ruchem pociągu za pomocą stacjonarnych sygnałów świetlnych.

Tryb częściowo automatyczny : W tym trybie kierowca prowadzi pociąg podczas gdy zewnętrzny system sterowania jest używany do ciągłego monitorowania prędkości i przyspieszenia pociągu oraz dostarczania wymaganej informacji zwrotnej maszyniście.

Tryb bez kierowcy : Cała obsługa i konserwacja pociągu odbywa się automatycznie, bez udziału człowieka. Pociąg zatrzymuje się i rusza automatycznie, a drzwi są automatycznie zamykane i otwierane.

Skoncentrujmy teraz naszą uwagę na ostatnim trybie, tj. Trybie bez kierowcy

W w pełni automatycznym pociągu bez maszynisty sterowanie odbywa się za pośrednictwem sterowania pociągiem opartego na komunikacji, w którym komputer przytorowy jest używany do monitorowania pociągu jadącego na wyznaczonej linii i przekazuje te informacje do scentralizowanego komputera. Pociągiem steruje automatyczny system sterowania pociągiem.

Projektowanie podstawowego prototypu automatycznego pociągu bez maszynisty

Projekt będzie zawierał następujące elementy:

• Prostokątny korpus, który trzyma wszystkie inne elementy robotów jak obwód sterujący, drzwi itp.
• Prototyp drzwi przesuwnych
• Kilka diod podczerwieni i rozmieszczenie fotodiod
• Obwód sterujący wykorzystujący mikrokontroler

Działanie podstawowego prototypu:

Zobaczmy więc, jak działa nasz podstawowy prototyp:

• Automatyczne wykrywanie platformy i system kontroli drzwi : Składa się z diody LED IR i systemu fotodiody. Gdy czujnik wykryje nadejście stacji, maszynista automatycznie napędza silnik w taki sposób, że pociąg zatrzymuje się, a drzwi są otwierane po wykryciu osoby.
• System liczenia pasażerów : Pociąg jest również wyposażony w system licznika pasażerów, który zlicza pasażerów wchodzących do pociągu, a gdy liczba ta osiągnie określony limit, drzwi są automatycznie zamykane, a pociąg rusza po określonym czasie.
  

Jak sterować prototypem pociągu:

• Sterowanie ruchem pociągu : Normalnie, gdy pociąg jest w ruchu, układ fotodiod LED IR jest umieszczony w taki sposób, że obie są umieszczone równolegle do siebie, a zatem, ponieważ fotodioda nie odbiera impulsów świetlnych, nie przewodzi, w wyniku czego mikrokontroler dostanie wysoki sygnał. Teraz, gdy pociąg zbliża się do stacji, światło podczerwone diody LED IR zostaje odbite przez dowolny obiekt (przypuśćmy, że sygnał stacji), a odbite światło pada na fotodiodę, powodując jej przewodzenie, a tym samym do mikrokontrolera podawany jest niski sygnał przerwania przez tranzystor. Mikrokontroler jest zaprogramowany do wysyłania sygnałów do sterownika silnika, aby zatrzymać silniki. Praca silnika jest napędzana przez układ scalony napędu silnikowego, przy czym dwie stacje są połączone z mikrokontrolerem poprzez napęd silnikowy.

  

  Schemat blokowy przedstawiający sterowanie ruchem pociągu

• Sterowanie otwieraniem i zamykaniem drzwi : Gdy pociąg zatrzymuje się, tj. Mikrokontroler wysyła sygnał przerwania do maszynisty, aby zatrzymać silniki, mikrokontroler wysyła również wysoki sygnał do maszynisty drzwi, tak że napędza silnik, aby otworzyć drzwi, aby pasażerowie mogli wejść Mikrokontroler jest zaprogramowany w taki sposób, że drzwi są otwierane do momentu, gdy liczba wchodzących pasażerów osiągnie limit, a następnie mikrokontroler jest zaprogramowany do sygnalizowania kierowcy silnika, aby obrócił silnik w celu zamknięcia drzwi. Mikrokontroler przechowuje kod, który jest napisany w języku asemblera. Aby więc zrzucić ten zakodowany program do układu scalonego mikrokontrolera, potrzebujemy urządzenia, które jest znane jako palnik lub programator. Programator to urządzenie sprzętowe z oprogramowaniem, które odczytuje zawartość pliku hex, który jest przechowywany na komputerze PC lub laptopach. Odczytuje dane z pliku szesnastkowego za pomocą kabla szeregowego lub USB i przesyła dane do pamięci mikrokontrolera. Programiści i kompilatory są różne dla różnych mikrokontrolerów, które są przeznaczone dla różnych firm, na przykład „magia flash” mikrokontrolerów 8051 jest używana do programowania mikrokontrolera i „programator” mikrokontrolera AT89C51 używany do programowania mikrokontrolera. Tak właśnie programujemy kod w mikrokontrolerze z palnikiem lub programatorem.

Schemat blokowy przedstawiający sterowanie otwieraniem i zamykaniem drzwi

• Kontrolowanie liczby pasażerów wchodzących i wychodzących z pociągu : Odbywa się to za pomocą systemu licznika pasażerów. To znowu składa się z układu IR LED-Fotodioda - jedna na drzwiach, a druga w niewielkiej odległości. Kiedy osoba wchodzi do drzwi, następuje przerwanie między diodą IR LED a fotodiodą i odpowiednio, odpowiedni tranzystor wysyła wysoki sygnał logiczny do mikrokontrolera. Gdy osoba opuszcza obszar i idzie dalej do wnętrza, przerywając drugi układ diody LED IR-fotodioda, 1^śwUkład IR LED-fotodioda wraca do normalnej pracy, a niski sygnał jest wysyłany z odpowiedniego tranzystora do mikrokontrolera. To przejście od wysokiego do niskiego pinu mikrokontrolera powoduje programowe zwiększenie wyświetlanej liczby 7-segmentowego wyświetlacza. Gdy licznik osiągnie maksimum, mikrokontroler jest zaprogramowany tak, aby wywoływał alarm dźwiękowy. Podobnie, gdy wykryte zostanie przerwanie między 2^ndUkłady IRLED-fotodiody, przejście od wysokiego do niskiego sygnału mikrokontrolera powoduje zmniejszenie zliczania drugiego 7-segmentowego wyświetlacza.

Schemat blokowy przedstawiający sterowanie systemem liczenia

Zalety systemu automatycznego sterowania pociągiem:

• Łatwy sposób transportu z i do odległych obszarów
• W pełni klimatyzowane pociągi
• Korzystając z automatycznych systemów kolejowych możemy podróżować bezpiecznie
• Szybka technologia
• Nowoczesność
• Dostępność

Wady systemu automatycznego sterowania pociągiem:

• Kosztowny
• Niepokojenie
• Utrata panowania

Więc teraz przedstawiłem podstawowy projekt prototypu, tylko pomyśleć o tym, jak kontrolowane są rzeczywiste automatyczne pociągi metra w naszym kraju?