Un modo semplice per progettare un treno automatico senza conducente

Progettazione e controllo di un prototipo di treno automatico

Tutti nelle città metropolitane come Calcutta, Delhi che si godono i lussi del treno della metropolitana hanno mai risparmiato un pensiero al treno? No, allora lascia che ti dia una breve idea del treno automatico guidato e controllato senza conducente. Ma prima facciamo un breve richiamo sui tipi di automazione metropolitana .

La modalità controllata dal conducente : Nelle modalità convenzionali, è il conducente manuale che guida il treno e controlla il movimento del treno utilizzando i segnali luminosi stazionari.

La modalità parzialmente automatica : In questa modalità, il driver guida il treno mentre un sistema di controllo esterno viene utilizzato per monitorare costantemente la velocità e l'accelerazione del treno e fornire il feedback richiesto al macchinista.

Modalità senza conducente : L'intera operazione e manutenzione del treno vengono eseguite automaticamente senza alcun intervento umano. Il treno si ferma e parte automaticamente e le porte si chiudono e si aprono automaticamente.

Quindi, ora concentriamo la nostra attenzione sull'ultima modalità, ovvero la modalità senza conducente

In un treno senza conducente completamente automatico, il controllo viene effettuato tramite un controllo del treno basato sulla comunicazione in cui un computer a terra viene utilizzato per monitorare la corsa del treno sulla linea assegnata e trasmettere queste informazioni al computer centralizzato. Il treno è controllato dal sistema di controllo automatico del treno.

Progettazione di un prototipo di base di un treno automatico senza conducente

Il design includerà i seguenti componenti:

• Un corpo rettangolare che trattiene tutti gli altri componenti robotiche come il circuito di controllo, la porta, ecc.
• Un prototipo di porta scorrevole
• Un paio di LED IR e disposizione dei fotodiodi
• Un circuito di controllo che utilizza un microcontrollore

Lavorazione del prototipo di base:

Quindi vediamo come funziona il nostro prototipo di base:

• Il sistema di rilevamento automatico della piattaforma e di controllo delle porte : Consiste in un LED IR e un sistema di fotodiodi. Quando il sensore rileva l'arrivo della stazione, il conducente del motore aziona automaticamente il motore in modo tale che il treno si fermi e la porta venga aperta quando viene rilevata una persona.
• Sistema contatore passeggeri : Il treno è inoltre dotato di un sistema di contapersone che conta il numero di passeggeri che entrano nel treno e quando il conteggio raggiunge un certo limite la porta si chiude automaticamente e il treno inizierà a muoversi dopo un certo limite di tempo.
  

Come controllare il prototipo del treno:

• Controllo del movimento del treno : Normalmente quando il treno è in movimento, la disposizione del fotodiodo LED IR è posizionata in modo tale che entrambi siano paralleli tra loro e quindi poiché il fotodiodo non riceve gli impulsi luminosi, non conduce e di conseguenza, il microcontrollore riceverà un segnale alto. Ora mentre il treno si avvicina a una stazione, la luce IR del LED IR viene riflessa da qualsiasi oggetto (supponiamo il segnale della stazione) e la luce riflessa cade sul fotodiodo, facendolo condurre e quindi un segnale basso di interruzione viene inviato al microcontrollore attraverso il transistor. Il microcontrollore è programmato per inviare segnali al driver del motore per arrestare i motori. Il funzionamento del motore è guidato dall'IC di azionamento del motore qui due stazioni sono collegate al microcontrollore attraverso l'azionamento del motore.

  

  Diagramma a blocchi che mostra il controllo del movimento del treno

• Controllo dell'apertura e della chiusura delle porte : Quando il treno si ferma, cioè il microcontrollore invia un segnale di interruzione al conducente del motore per fermare i motori, il microcontrollore invia anche un segnale alto al conducente del motore della porta in modo tale che spinga il motore ad aprire la porta, affinché i passeggeri possano entrare Il microcontrollore è programmato in modo tale che la porta venga aperta fino a che il numero di passeggeri in entrata non raggiunge un limite e quindi il microcontrollore è programmato per segnalare al guidatore di ruotare il motore per chiudere la porta. Il microcontrollore memorizza il codice scritto in un linguaggio di assemblaggio. Quindi, per scaricare questo programma codificato in un microcontrollore, abbiamo bisogno di un dispositivo noto come masterizzatore o programmatore. Un programmatore è un dispositivo hardware con un software che legge il contenuto del file esadecimale che viene memorizzato su un PC o laptop. Legge il file esadecimale dei dati seriale o il cavo USB e trasferisce i dati nella memoria del microcontrollore. I programmatori e compilatori sono diversi per i diversi microcontrollori che sono per aziende diverse come i microcontrollori 8051 'flash magic' viene utilizzato per programmare il microcontrollore e il microcontrollore AT89C51 'programmatore' utilizzato per programmare il microcontrollore. Questo è il modo in cui programmiamo il codice in un microcontrollore con un masterizzatore o un programmatore.

Diagramma a blocchi che mostra il controllo di apertura e chiusura della porta

• Controllo del conteggio di più passeggeri in entrata e in uscita dal treno : Questo viene fatto utilizzando un sistema di contatore passeggeri. Anche questo consiste in una disposizione dei fotodiodi LED IR: uno sulla porta e un altro a poca distanza. Quando una persona entra dalla porta, c'è un'interruzione tra il LED IR e il fotodiodo e di conseguenza, il transistor corrispondente invia un segnale logico alto al microcontrollore. Quando la persona lascia l'area e si addentra ulteriormente interrompendo la disposizione del secondo fotodiodo LED IR, il 1^stLa disposizione IR LED-Fotodiodo torna al suo normale funzionamento e un segnale basso viene inviato dal transistor corrispondente al microcontrollore. Questa transizione da alto a basso del pin del microcontrollore provoca un aumento della visualizzazione del numero del display a 7 segmenti a livello di programmazione. Quando il conteggio raggiunge un massimo, il microcontrollore è programmato per attivare un allarme acustico. Allo stesso modo, quando viene rilevata un'interruzione tra 2^ndNelle disposizioni IRLED-Fotodiodo, il passaggio dal segnale alto a quello basso del microcontrollore provoca una diminuzione del conteggio del numero del secondo display a 7 segmenti.

Diagramma a blocchi che mostra il controllo del sistema di conteggio

Vantaggi del sistema di controllo automatico del treno:

• Un modo semplice di trasporto da e per un'area remota
• Treni completamente climatizzati
• Utilizzando i sistemi di treni automatici possiamo viaggiare in sicurezza
• Tecnologia ad alta velocità
• Modernità
• Accessibilità

Svantaggi del sistema di controllo automatico del treno:

• Costoso
• Disturbo
• Perdita di controllo

Quindi, ora ho dato un progetto di prototipo di base, risparmi solo un pensiero su come vengono controllati gli attuali treni automatici della metropolitana nel nostro paese?