Einfache Möglichkeit, einen automatischen fahrerlosen Zug zu entwerfen

Entwerfen und Steuern eines automatischen Zugprototyps

Jeder in den Metropolen wie Kolkata, Delhi, der den Luxus des U-Bahn-Zuges genießt, hat jemals einen Gedanken an den Zug verschont? Nein, dann möchte ich Ihnen einen kurzen Überblick über den fahrerlosen, automatisch angetriebenen und kontrollierten Zug geben. Aber lassen Sie uns vorher einen kurzen Rückruf über Arten von U-Bahn-Automatisierung .

Der fahrergesteuerte Modus : In herkömmlichen Modi ist es der manuelle Fahrer, der den Zug fährt und die Zugbewegung mithilfe der stationären Lichtsignale steuert.

Der teilweise automatische Modus : In diesem Modus fährt der Treiber der Zug Während ein externes Steuersystem verwendet wird, um die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Zuges ständig zu überwachen und dem Fahrer das erforderliche Feedback zu geben.

Fahrerloser Modus : Der gesamte Betrieb und die Wartung des Zuges erfolgen automatisch ohne menschliches Eingreifen. Der Zug hält automatisch an und die Türen werden automatisch geschlossen und geöffnet.

Wenden wir uns nun dem letzten Modus zu, d. H. Dem fahrerlosen Modus

In einem vollautomatischen fahrerlosen Zug erfolgt die Steuerung über eine kommunikationsbasierte Zugsteuerung, bei der ein streckenseitiger Computer verwendet wird, um den auf der zugewiesenen Linie fahrenden Zug zu überwachen und diese Informationen an den zentralen Computer zu übermitteln. Der Zug wird von der automatischen Zugsteuerung gesteuert.

Entwerfen eines Basisprototyps eines automatischen fahrerlosen Zuges

Das Design umfasst die folgenden Komponenten:

• Ein rechteckiger Körper, der alle anderen hält Roboterkomponenten wie der Steuerkreis, die Tür usw.
• Ein Schiebetür-Prototyp
• Ein paar IR-LED- und Fotodiodenanordnungen
• Eine Steuerschaltung unter Verwendung eines Mikrocontrollers

Arbeitsweise des Basisprototyps:

Lassen Sie uns sehen, wie unser grundlegender Prototyp funktioniert:

• Das automatische Plattformerkennungs- und Türsteuerungssystem : Es besteht aus einer IR-LED und einem Fotodiodensystem. Wenn der Sensor das Kommen der Station erkennt, treibt der Motortreiber den Motor automatisch so an, dass der Zug zum Stillstand kommt und die Tür geöffnet wird, wenn eine Person erfasst wird.
• Passagierzählersystem : Der Zug ist außerdem mit einem Fahrgastzählersystem ausgestattet, das die Anzahl der in den Zug einfahrenden Fahrgäste zählt. Wenn die Anzahl einen bestimmten Grenzwert erreicht, wird die Tür automatisch geschlossen und der Zug fährt nach einem bestimmten Zeitlimit in Bewegung.
  

So steuern Sie den Zugprototyp:

• Steuerung der Zugbewegung : Normalerweise ist die IR-LED-Fotodiodenanordnung, wenn sich der Zug bewegt, so angeordnet, dass beide parallel zueinander angeordnet sind. Da die Fotodiode also keine Lichtimpulse erhält, leitet sie nicht und infolgedessen den Mikrocontroller wird ein hohes Signal erhalten. Wenn sich der Zug einer Station nähert, wird das IR-Licht von der IR-LED von einem beliebigen Objekt reflektiert (nehmen wir das Stationssignal an) und das reflektierte Licht fällt auf die Fotodiode, wodurch diese leitet und somit ein Interrupt-Low-Signal an den Mikrocontroller gegeben wird durch den Transistor. Der Mikrocontroller ist so programmiert, dass er Signale an den Motortreiber sendet, um die Motoren zu stoppen. Der Betrieb des Motors wird vom Motorantriebs-IC angetrieben, wobei zwei Stationen über den Motorantrieb mit dem Mikrocontroller verbunden sind.

  

  Blockdiagramm mit Zugbewegungssteuerung

• Steuern des Öffnens und Schließens von Türen : Wenn der Zug anhält, dh der Mikrocontroller ein Unterbrechungssignal an den Motortreiber sendet, um die Motoren anzuhalten, sendet der Mikrocontroller auch ein hohes Signal an den Türmotortreiber, so dass er den Motor antreibt, um die Tür zu öffnen, damit die Fahrgäste einsteigen können Der Mikrocontroller ist so programmiert, dass die Tür geöffnet wird, bis die Anzahl der einreisenden Passagiere einen Grenzwert erreicht, und dann wird der Mikrocontroller so programmiert, dass er dem Motortreiber signalisiert, den Motor zu drehen, um die Tür zu schließen. Der Mikrocontroller speichert den Code, der in einer Assemblersprache geschrieben ist. Um dieses codierte Programm in einen Mikrocontroller-IC zu kopieren, benötigen wir ein Gerät, das als Brenner oder Programmierer bekannt ist. Ein Programmierer ist ein Hardwaregerät mit Software, die den Inhalt der Hex-Datei liest, die auf einem PC oder Laptop gespeichert ist. Es liest das serielle oder USB-Kabel der Hex-Dateidaten und überträgt die Daten in den Speicher des Mikrocontrollers. Die Programmierer und Compiler unterscheiden sich für die verschiedenen Mikrocontroller, die für verschiedene Unternehmen bestimmt sind, wie die 8051-Mikrocontroller 'Flash Magic' zum Programmieren des Mikrocontrollers und der AT89C51-Mikrocontroller 'Programmierer' zum Programmieren des Mikrocontrollers. Auf diese Weise programmieren wir Code in einem Mikrocontroller mit einem Brenner oder Programmierer.

Blockdiagramm mit Türöffnungs- und Schließsteuerung

• Kontrolle der Anzahl mehrerer Fahrgäste, die in den Zug ein- und aussteigen : Dies erfolgt über ein Passagierzählersystem. Diese besteht wiederum aus einer IR-LED-Fotodiodenanordnung - eine an der Tür und eine in einiger Entfernung. Wenn eine Person die Tür betritt, gibt es eine Unterbrechung zwischen der IR-LED und der Fotodiode, und dementsprechend sendet der entsprechende Transistor ein logisch hohes Signal an den Mikrocontroller. Wenn die Person den Bereich verlässt und weiter nach innen geht, unterbricht sie die zweite IR-LED-Fotodiodenanordnung, die 1^stDie IR-LED-Fotodiodenanordnung kehrt zu ihrem normalen Betrieb zurück und ein niedriges Signal wird vom entsprechenden Transistor an den Mikrocontroller gesendet. Dieser Übergang von hoch nach niedrig des Mikrocontroller-Pins bewirkt programmgesteuert eine Erhöhung der Zahlenanzeige der 7-Segment-Anzeige. Wenn die Anzahl ein Maximum erreicht, ist der Mikrocontroller so programmiert, dass er einen Summeralarm auslöst. Ebenso, wenn ein Interrupt zwischen den 2 erfasst wird^ndBei IRLED-Photodiodenanordnungen bewirkt der Übergang vom hohen zum niedrigen Signal des Mikrocontrollers eine Verringerung der Anzahl der zweiten 7-Segment-Anzeige.

Blockdiagramm mit der Steuerung des Zählsystems

Vorteile der automatischen Zugsteuerung:

• Ein einfacher Transport von und zu einem abgelegenen Gebiet
• Vollklimatisierungszüge
• Mit den automatischen Zugsystemen können wir sicher reisen
• Hochgeschwindigkeitstechnologie
• Modernität
• Barrierefreiheit

Nachteile der automatischen Zugsteuerung:

• Teuer
• Störung
• Kontrollverlust

Nun habe ich einen grundlegenden Prototypentwurf gegeben. Denken Sie nur daran, wie die tatsächlichen automatischen U-Bahn-Züge in unserem Land gesteuert werden.