畢業設計--城軌車輛控制電路的原理分析及故障排除-資料下載頁

【導讀】制裝置也越來越多，控制和被控設備之間的協調和快速響應顯得越來越重要。控制電路等展開分析，指出其常見的故障現象，并詳細說明排除故障的方法。城軌車輛電氣線路整體介紹；列車激活控制電路分析及故障排除；要求學生有一定的電氣控制及城軌專業基礎。通過檢索文獻或其他方式，深入了解設計內容所需要的各種信息；第1周：資料準備與借閱，了解課題思路。第4－7周：進行畢業設計，完成初稿。第11周：第二次檢查設計完成情況，并作好畢業答辯準備。要資料交指導教師審閱，由指導教師寫出審閱意見。料或參考文獻、設計的基本內容和主要方法、成果結論和評價。排版合理，無錯別字，不允許抄襲。按工程制圖標準制圖，圖面整潔，布局合理，線條粗細均勻，圓弧連接光滑，規定的標準或工程要求繪制。各項電氣控制與電路運行提供了良好的前提條件。人類的活動中心城市是社會進步的標志。市的規模不斷擴大。城市范圍內的大量人員流動，要求配置便捷、可達性強的客

　　

【正文】 導向安全。 （ 9）障礙探測重開門 如果關門碰到障礙物，最大的關門力持續 后，車門重新打開 200mm，再重新關閉。如果障礙物仍然存在，則這一循環將再循環一次。當障礙物探測達到三次（暫定），車門應處于開狀態，由司機再次操作開門可將門關閉。 車門的常見故障分類與查找處理方法 見故障分類： 主要包括機械故障和電氣故障兩類 找處理方法： （ 1）機械尺寸變化引起的故障 在客流量大而且集中時，由于車體撓度等因素影響，造 成車門相關部件與車體等部位干涉，從而引起車門故障。 查找處理：此類故障應檢查車門的尺寸調整是否在規定的范圍內，如 V 型尺寸、車門對中尺寸等；同時還應該檢查車門的各部件是否存在相互干涉等情況。 （ 2）零部件損壞 零部件損壞通常可以通過更換新零件解決，如果同一類零部件損壞率較大，則應該檢查是否存在系統設計問題或調整上的失誤。 （ 3）的 圖 38 開門失敗流程圖 為了確定開門速度和車門發生該故障之間的關系，以便驗證、修訂檢修標準，從檢修規程上解決這種車門新問題，我們對存在問題的車門做了多次測試，測量并 記錄了試驗數據。開門開始信號取開門繼電器 8K11 的電源，在車門完全開的位置加裝行程開關，取開門結束信號。 調整前開門時間為 （小于開門最低時間 ），模擬復位微動開關不能開門，試驗結果為部分車門開門速度過快，開門時間低于最低要求。 調低開門速度，當開門時間調整到 時，模擬復位微動開關可以開門，試驗結果為：大部分車門雖然能夠正常開關門，車門同步性也滿足要求，但是開門速度過快，不符合要求。 調整開門時間到標準范圍（ 3 ） s，兩種方式都可以開門，部分存在問題的車門僅僅通過調整開門時間到標準 范圍就可以解決該問題。 試驗結果表明：通過先給開門指令再復位 8F0 8F10 微動開關的開門方式，在剛好能開門的基礎上再多調一圈降低中央控制閥的開門速度，就可以滿足開門時間標準要求。廣州地鐵一號線的車門時間是用秒表測量的，很難準確地測量到實際開門時間，通過這種方法可以檢查車門的開門時間，避免了車門新故障，又改進了檢修工藝。 針對開門時 8F0 8F10 跳閘復位后，部分車門不能打開的這種情況，主要可以采取以下措施： （ 1）調整中央控制閥的開門速度，給解鎖一定的時間裕量，就保證了先解鎖后開門。 （ 2）調整車門“ V”型 ,一般調至頂部間隙比底部間隙大 ～ 2mm（原檢修標準是（ 2 2） mm）”的故障為突出。 （ 2）故障影響：僅 2021 年 1 月至 7 月就出現了 216 次代碼 1 的故障，平均每個月出現 31 次該故障，最嚴重的時候一天出現 7 次，造成列車晚點、清客及下線，給正常的運營組織造成了嚴重影響。 （ 3）故障分析：代碼 1 的車門故障主要表現為車門在開關門過程中不能完全打開或關閉，讀取車門控制單元 EDCU 中的數據顯示為故障代碼 1，即“車門驅動電機回路斷開”。此故障可能產生的原因包括車門電機本身的故障、整個車門電機回路 故障、控制車門電機動作的車門控制單元 EDCU 輸出故障等，開門過程中若開門使能信號斷開也會產生此故障。 ：如圖 39 所示，廣州地鐵三號線每節車每側有 4 對車門，每個車門具有一個車門控制單元 EDCU。 EDCU 分為兩種類型，一種是帶有 MVB 通讀卡的主控門控單元 MDCU，該門控單元可與列車控制單元 VCU 進行通訊；另外一種是不帶通訊卡的門控單元 LDCU，該門控單元通過 RS485 與主門控單元 MDCU進行通訊。車門控制單元 EDCU 通過 RS485 組成一個通訊網絡并通過兩個主門控單元 MDCU 與車輛控制單元 VCU 進行通訊。 圖 39 車門控制單元布置 通過對代碼 1 車門故障進行跟蹤并對相關的故障數據進行統計、篩選分析，得出以下幾個方面的規律： 1）此故障一般發生在每節車的 2 個主門控單元 MDCU，極少出現在非主控的門控單元 LDCU 上： 2）此故障一般出現在開門的過程中，主要現象為車門打開 10cm 左右的縫隙后無法正常打開； 3）此故障往往通過進行復位處理后可以恢復正常； 4）此故障在隨機出現，并不會固定在幾個車門上連續出現，任何一個車門都可能出現此故障。 通過上面的分析，首先排除了此故障為單個車門故障。為進一步查找故障的真正原因，技術人員進行了故障模擬：在開門的過程中突然斷開開門使能信號以模擬車門的狀態。模擬的結果與列車在運營過程中出現的故障一致，即在開門過程中 MDCU 的車門不能正常打開而其他車門工作正常。因此，可以肯定在開門過程中車門使能信號丟失是產生該故障的原因之一。 ：根據車門廠家在實驗室模擬的情況及在廣州現場實際監測到的數據，發現造成該故障的另一個原因是在開關門過程中 EDCU 中的電機控制模塊受到干擾，電機電流瞬間增大，造成電機控制回路跳開，車門電機無法正常打開或關閉，并產生代碼 1 故障。目前，該干擾 源暫時未能確定。 車門控制單元 EDCU 是由多外功能模塊組成，包括輸入、輸出模塊， MVB 通訊模塊，電機控制模塊，其中電機控制模塊是用于控制電機動作的功能模塊。電機控制模塊會根據 EDCU 的相關信號輸出電機電流等驅動電機的信號，且通過安裝在電機軸端的電機電流傳感器監控電機工作情況。當電流傳感器檢測到電流大于某個值（如電機額定電流的 3 倍）， EDCU 的內部程序將會使車門控制電路跳開從而有效的保護車門電機。 （ 4）故障處理方案： ：根據模擬的結果及分析的情況，廣州地鐵與車門廠家對故障情況進行溝通和討論， 雙方提出了針對 MDCU 故障的初步改造方案，改造方案包括硬件及軟件方面的整改。 改造前由于 MDCU 是由 K2 繼電器（車門使能信號）來對外部安全繼電器 K1進行控制，當車門使能信號丟失時，安全繼電器 K1 將會斷電，這樣與安全繼電器 K1 所控制的車門制動器將不會工作，同時車門會報車門電機斷線故障（代碼1）。 通過線路改造和相應的軟件升級后，實現車門安全繼電器由車門使能信號和S1 鎖閉行程開關的狀態同時以“或”的關系進行控制。即當車門打開后， S1 鎖閉行程開關動作后，車門控制器采集到 S1 的狀態，即便此時使能信號出現丟失現象，但 由于車門已經打開，車門控制器通過采集到的 S1 狀態會發出指令命使車門繼續完成打開動作，并不報故障。 LDCU 在列車出廠的時候就是按照這一邏輯進行電路設計的，這就是為什么代碼 1 的故障一般出現在 MDCU 上而不出現在LDCU 上。為進一步保證安全繼電器的正常動作，我們對該改造方案做了進一步的優化，（ 110V 輸入電源）處，這樣即使使能信號消失后，仍有 110V 電源供應給此內部安全繼電器，使該繼電器的工作只由車門軟件進行控制，而不由車門使能信號進行控制。 ：為了避免此類故障再次出現，通過研究，可對 EDCU 硬件進行改造。 車門電機控制模塊主要由電源輸入電路（復位電路）、關斷電路、輸出電路及電流傳感器部分組成。電源輸入電路工作在 1～ 9V 范圍內， 0V 時將對電機電源進得復位；關斷電路在 4V 以上的電壓范圍正常工作，當電壓為 OV 時將封鎖電機控制模塊，使電機控制模塊無相應的輸出，進而可能出現代碼 1 的故障。為此，可在復位電路與關斷電路之間增加一個二極管，如圖 310 虛線框內所示。當電機控制模塊被關斷時，復位電路的電位處于低電位，將立即進行復位，從而保證車門電機再次正常工作。 圖 310 改造后的電機控制模塊原理圖 車門 的故障優化方案 廣州地鐵三號線列車車門頻繁出現的代碼 1 的故障 : 廣州地鐵三號線代碼 1 的故障主要原因是開、關門過程中由于存在相關的信號干擾，造成開門過程中開門使能信號瞬間丟失及電機電流瞬間增大引起電機控制模塊斷開，從而出現了代碼 1 的故障。至于是什么部件對車門控制單元形成干擾，目前，已組織相關人員進行查找。在未徹底找到干擾源之前，通過硬件及軟件方面的改進措施來減少車門故障的出現，取得了積極的效果，尤其是第二次對車門控制單元 EDCU 的改造，取得了立竿見影的效果。 心得體會 時間如白駒過隙，一晃而過，大學三年的時光 即將結束，我的求學路即將結束一段征程，職業生涯即將展開，但是學習是伴隨我一生的事情，無論我在哪里，無論我在做什么，無論我是社會中的一個什么角色，我都是一個學習者，只不過學習的舞臺由學校換成了社會而已，但學習的激情會閃耀我的生命。 縱觀整個大學，無論是學習，還是工作或是生活，我的人生都發生了質的變化，有了飛躍的提升，這是我人生一筆重要而珍貴的財富。 畢業設計作為我結束大學學習的總攬，是將我整個大學學習知識作一個回饋，一個結業。不僅僅將所有的知識串聯在一起，更是將我的學習成果，學習效果展示在大家面前。我想首先做 畢業設計的主要目的不是要將大家難住，而是要檢驗大家的學習成果。其次做畢業設計是為了讓大家將自己所學的知識串聯在一塊，這樣可以將所學的東西由頭至尾過銜接起來，做個總結。 我的畢業設計說不上精彩絕倫，更說不上獨具匠心，但卻花費我很大一部分心血才做出這份讓我自己心里還過得去的東西。這個學期第二階段我的畢業設計課題就出來了，心里是有喜有悲，喜的是這個課題是由教過我課程的陶艷老師帶，畢竟她也是我們系的老師，知道的知識很廣泛，對我們的進程快慢和指導不言而喻。悲的是我接到課題的時候發現我其實很多東西都沒有，而且腦袋里沒任 何思路。幸好在老師的指導下很快就確定了目標，第一個星期確定了我的畢業設計的主題思路和指導思想，第二個星期將所有的資料串在一塊，第三星期開始做框架，第四星期開始做初稿，第五星期完成初稿，第六星期將初稿交由老師審閱、定稿、完善。第七星期做一個詳細的準備開始答辯。 在我做畢業設計的過程中能完成各項難題和準備充分，這與得到老師的大力支持和諄諄指導離不開，和小組的同學的不吝幫助息息相關。在這里，我感謝大學以來教我知識的每位老師，讓我學會了自己專業的各方面知識，特別是我在廣州地鐵訂單班學習中唐老師給我們的教導與專業知識 的學習讓我獲益匪淺，讓我學到的東西能在畢業設計中發展開來。最后感謝這次帶我畢業設計的陶艷老師，對于她對我的教誨，我無比感激 參考文獻 〔 1〕交通牽引供電系統 . 北京 :中國鐵道出版社， 2021 〔 2〕高爽主編 .地鐵車輛構造與維修管理 . 北京 :中國鐵道出版社， 2021 〔 3〕 〔 4〕社 〔 5〕 .城市軌道交通車輛運行與維修 .中國建筑工業出版社 ,2021 〔 6〕王燕榮 .城市軌道交通車輛電氣檢修 .上海科學技術出版社 ,2021 〔 7〕城市軌道交通車輛電氣設備 . 〔 8〕劉倫富侯守軍 5 /hanqi2844 DCU 門切除開關 絲桿 緊急解鎖開關 乘務人員開關 2 個車 / 導軌 右門葉 左門葉 ATO/ATP ≥ 1 開門指令 8K2 得電 8K1 得電 8F0 電源 8K3 得電 Y01 開門和 Y03 解鎖 部分車門 不能打開 7U01 1U01 DC DC