CRH380B動車組制動系統(tǒng)分析與改進

1、摘要近些年，我國高速鐵路快速發(fā)展。列車運行速度明顯提高，如何保障列車安全運 行成為重中之重。對于高速動車組而言，必須采用綜合制動系統(tǒng)來保障列車的運 行安全可靠性。而CRH380阻電力動車組（或稱CRH-380ffl）,是中華人民共和 國鐵道部為營運新建的高速城際鐵路及客運專線，中國鐵道部將所有自行發(fā)展關鍵技術、引進國外技術、聯(lián)合設計生產的中國鐵路高速（CRH車輛均命名為“和 諧號。CRH380E高速動車組采用先進的微機控制直通式電空制動系統(tǒng)，可根 據列車的運行速度和載重等情況實現(xiàn)精準和恒減速度的電空合制動聯(lián)，以提高制動時的平穩(wěn)性。眾所周知，動車組的制動系統(tǒng)是其不可或缺的環(huán)節(jié)。它是動車組快速發(fā)展

2、的基本 保障，也是動車組安全運營的基石。對于CRH380IE動車組制動系統(tǒng)關鍵部位的 功能，我們應該做全面的了解與分析，如制動控制單元、司機室控制部分、撒砂 模塊等。制動系統(tǒng)是一個整體，但它也是由每個部分組成的。因此，我們應該整 體和部分相結合的了解與分析制動系統(tǒng)。這樣才能發(fā)現(xiàn)其中的不足。只有這樣， 我們才能分析及優(yōu)化、改進制動系統(tǒng)。關鍵詞：CRH380B動車組；制動系統(tǒng)；分析優(yōu)化目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 第1章緒論1. HYPERLINK l bookmark10 o Current Document

3、研究背景1. HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 研究思路1. HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第2章 CRH380網車組制動系統(tǒng)簡介2 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 制動簡介2. HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 制動系統(tǒng)的基本功能2. HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第3章CRH380網車組制動系統(tǒng)的組成 3 HYPERLINK l bo

4、okmark22 o Current Document 制動控制單元3. HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 截斷塞門模塊3. HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 電空制動控制模塊 3. HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 分配閥模塊 5. HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 撒砂模塊 5. HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 基礎制動裝置6. HYPERL

5、INK l bookmark38 o Current Document 備用制動7. HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 停放制動8. HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 供風系統(tǒng)10 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 主空氣壓縮機1.0 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 輔助空氣壓縮機10 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 第4章CRH380E動系統(tǒng)

6、故障分析及改進 12 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 改進的意義1.2 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 列車常用制動失效分析 12 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document CB09時卡操作系統(tǒng)的結構1.3 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 500ms周期任務被凍結的原因分析1 3 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 技術解決方案 1.4 HYPERLI

7、NK l bookmark60 o Current Document 處理等級1.4 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document Jup計er2000控制系統(tǒng)工作機理1.5 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 系統(tǒng)診斷1.6 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 參考文獻1.7II致謝18IIICRH380嘮車組制動系統(tǒng)分析與改進第1章緒論研究背景中國內陸面積寬廣，人口眾多，幅員遼闊，經濟發(fā)展與聯(lián)系的跨度大，需要 有一種強而有力的運輸方式將整個國家和國民經濟聯(lián)系

8、起來。鐵路作為重要的基礎設施，國民經濟的大動脈和大眾化的交通工具， 最顯著的特點是運載量大、運 行成本低、耗能少，在大流量長距離的客貨運輸有著絕對優(yōu)勢，也在大流量、高 密度的城際中短途旅客運輸中具有強大的競爭力。 而高速鐵路則是當今時代的主 題，動車組制動系統(tǒng)更是重中之重。CRH380阻電力動車組由中國北車集團唐山 軌道客車有限責任公司、長春軌道客車股份有限公司在 CRH3婢電力動車組基礎 上自主研發(fā)的CRH（列高速動車組，也是“中國高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計劃” 的重點項目之一，是中國自主研發(fā)的動車組。因此了解與分析其制動系統(tǒng)就很有 意義。研究思路在又t CRH380阻動車組制動系統(tǒng)的優(yōu)化研

9、究中,我們應該遵循鐵路部門制定 的相關規(guī)定和國家的法律法規(guī)，并結合動車運用所的日常工作實際情況。通過了 解與分析動車組制動系統(tǒng)的組成和以及各部分的作用。 聯(lián)系動車組在日常行駛中， 制動系統(tǒng)常見的故障。通過這些進行系統(tǒng)的了解，分析其中的原因，努力做出相 應的改進與優(yōu)化。第2章CRH380B動車組制動系統(tǒng)簡介制動簡介(1)人為的使運動的列車減速或停止運動，稱之為制動。除制動的過程稱 之為緩解，也就是說列車處于無閘的狀態(tài)。目前，列車運行速度不斷提高，對制 動性能提出了更高的要求，否則制動距離不能保證，會嚴重影響運行安全。(2) CRH380BL16輛編組)型動車組共有四套主供風單元(空氣壓縮機組)

10、和四套輔助風源(輔助空氣壓縮機)，其中主供風單元供的風是可以供給列車所 有用風設備使用。(3)制動系統(tǒng)供風管路分為兩種：一種是總風管，總風管中的風壓為10bar, 負責為全列車所有需要用風的設備提供壓縮空氣，如制動、空氣彈簧、受電弓、 撒砂等裝置。另一種是列車管，列車管中的風壓為6bar ,主要為制動夾鉗供風。制動系統(tǒng)的基本功能制動系統(tǒng)可以實現(xiàn)常用制動、緊急制動、停放制動、備用制動等。(1)常用制動包括電空常用制動和動力制動。首先在動力轉向架上施加動 力制動，如果動力制動力不足，再在拖車軸上施加空氣摩擦制動； 在動力軸的動 力制動不能使用時，用空氣摩擦制動代替。(2)緊急制動在緊急制動時，牽引

11、被切斷，列車管被快速徹底的排空，電 制動、直通電空制動和備用空氣制動沉余產生緊急制動。緊急制動可以通過以下 情形產生：制動手柄處于緊急制動位；按下司機室內的緊急制動按鈕； 安 全裝置(ATP啟動或列車斷開；備用制動啟動后手柄處于緊急制動位。列車運行時停放制動被施加或總風缸壓力過低。(3)停放制動轉向架上設有足夠數量的停放制動缸(彈簧儲能式)可保證 動車組安全地停放在30 %的坡道上，停放制動為停放制動缸充風緩解，排風制 動。第3章CRH380助車組制動系統(tǒng)的組成制動控制單元制動控制單元（BCU是制動控制系統(tǒng)中的核心部件，它通過計算對列車實 施電氣制動及空氣制動的控制，此外還具有滑行控制功能。B

12、Clft行電空常用制動、空氣緊急制動和停放制動的控制功能，可對所有必 要點進行連接測試，以檢測和調整所有必要的壓力。制動控制單元BCg部由截 斷塞門模塊B0&電空制動控制模塊B6R分配閥模塊B55和撒砂模塊F06組成。圖1制動控制單元原理圖截斷塞門模塊制動板的空氣供應可以通過關閉截斷塞門 B06.02與B06.03來隔離。截斷塞 門B06.02用于直接電空制動的隔離，截斷塞門B06.03用于摩擦制動。表1截斷塞門模塊各部件的作用表序號代號名稱作用1B06-02預控壓力截斷塞門相當于總關門車2B06-03制動風缸壓力截斷塞門電氣信號由BCU讀取電空制動控制模塊電空制動控制模塊B60負責制動控制。

13、壓力調節(jié)器 B60.02將制動控制元件B01的電摩擦制動指令信號調制成相稱的預控制壓力壓力調節(jié)器配備1個充氣電磁閥和1個排氣電磁閥。如果壓力調節(jié)器發(fā)出的 信號與要求的壓力不符，則由制動控制原件B01控制充氣電磁閥或排氣電磁閥以 達到正確的壓力。表2電空制動控制模塊各部件的作用表序號代號名稱作用1B60.02電空轉換閥根據總制動需求指令，在制動控制器 控制下實現(xiàn)與動力制動完全混合2B60.02-1充風制動電磁閥控制制動板中的實際壓力3B60.02-2放風緩解電磁閥4B60.02-3壓力傳感器控制控制單元中的實際預控制壓力閥5B60.03緊急電磁閥轉換到最大R壓力緊急制動上6B60.04雙向閥控制

14、空氣方向7B60.05空重閥在載重量的相關變化下限制中繼閥的壓力8B60.06截斷塞門用于閉鎖壓縮空氣接口壓力9B60.07中繼閥EP閥壓力變大直接驅動制動缸產生制動力10B60.08開關電磁閥實現(xiàn)低減速與高減速的相互轉換11B60.09壓力開關中繼閥上的T-壓力12B60.11/.23壓力開關向列車信息管理系統(tǒng)緩解和制動提供 信息13B60.10氣控閥用于電制動與空氣制動的聯(lián)鎖14B60.12電磁閥15B60.13壓力傳感器儲風缸壓力R16B60.14分配閥的先導壓力17B60.15隨負載變化而變化的控制壓力T18B60.16C壓力19B60.17檢測套管直接制動的先導壓力 Cv20B60.

15、18間接制動的先導壓力 Cv21B60.19隨負載變化的控制壓力T22B60.20隨負載而修正的先導壓力 Cv23B60.21儲風缸壓力R24B60.22制動缸壓力在正常的工作狀態(tài)下，緊急電磁閥B60.03斷開，在壓力調節(jié)器B60.02的控 制下，控制壓力通過雙止回閥B60.04、空重車調整閥到達中繼閥（直接制動回路） 對于常用制動，負載修正（壓力傳感器B60.15的信號）通過制動指令信號從制動 控制元件傳到壓力調節(jié)器 B60.02。在緊急制動中，電力緊急制動操作系統(tǒng)將會 開啟，并且緊急電磁閥B60.03開啟，因此供風缸B05的壓力空氣通過雙止回閥 B60.04流向空重車調整閥及中繼閥，開始緊

16、急制動操作?？罩剀囌{整閥根據風動負荷限制中繼閥的預控制壓力。在緊急制動過程中需要最大的制動作用力，并 且制動缸壓力不再繼續(xù)調節(jié)。為了避免車輪滑動并保證盤式制動器更長的使用壽 命，速度在200km/h及以上時使用低減速壓力，速度在200km/h以下時使用高減 速壓力。低減速壓力與高減速壓力之間的轉換靠電磁閥來實現(xiàn)。該電磁閥通過允 許或切斷中繼閥控制口的空氣供應來實現(xiàn)預先規(guī)定的低減速壓力或高減速壓力， 與中繼閥的預控制壓力無關。在出現(xiàn)故障的情況下，電磁閥排氣，中繼閥釋放高 減速壓力。制動器可以借助制動缸管中帶有電開關的截斷塞門來實現(xiàn)手動隔離， 以隔離制動板并釋放空氣制動缸壓力。該截斷塞門只有在維修

17、時才開啟。止匕外， 制動器還可以通過直接作用于充氣電磁閥B60.12的電開關來與制動板隔離，該電磁閥切斷制動缸管中活塞閥 B60.10的空氣供應并釋放制動缸壓力，以阻止截 斷塞門及充氣電磁閥B60. 12的電信號傳遞給制動控制元件及列車管理系統(tǒng)。壓力開關B60.11給列車管理系統(tǒng)傳遞制動緩解信息。壓力開關B60.23將此 信息傳遞給制動控制單元。壓力傳感器 B60.16顯示制動缸壓力。分配閥模塊分配閥模塊主要由分配閥、截斷塞門、壓力傳感器、檢測套管等部件構成。分配閥的作用是：能根據制動管的壓力變化來控制制動的緩解保壓。表3分配閥模塊各部件的作用表序號代號名稱作用1B55.02分配閥隨制動管壓力

18、的變化，來控制制動作用、緩解 作用和保壓作用2B55.03截斷塞門切斷分配閥中的空氣供應3B55.04/.05壓力傳感器監(jiān)控指示列車管和制動管中的壓力4B55.06檢測套管檢測壓力大小撒砂模塊撒沙模塊主要由轉換塞門、減壓閥、隔離電磁閥、控制電磁閥、檢測套管、 壓力傳感器等構成。撒砂的主要作用是提高車輪與軌道之間的摩擦系數，在端車、IC03、IC06、IC11、IC14的BCU內設置撒砂控制單元，在端車的一軸及 IC03、IC06、IC11、 IC14的一、四軸設置撒砂管路裝置；撒砂模塊F06由總風供風，功能包括干燥砂、低壓撒砂和高壓撒砂；為了優(yōu)化撒砂量，在車輛速度小于160km/h時采用2.7

19、Bar低壓撒砂，在車輛速度大于160km/h時采用6.3Bar高壓撒砂表4撒沙模塊各部件的作用表序號代號名稱作用1F06.02轉換塞門切斷空氣供應，防止空氣泄露2F06.03/.04減壓閥用于調節(jié)壓縮空氣系統(tǒng)中的壓縮空氣3F06.05隔離電磁閥控制撒砂裝置連接的氣流4F06.06/.07控制電磁閥將壓力控制到撒砂裝置上5F06.08/.09檢測套管在設備的指定區(qū)域檢測壓力6F06.10壓力傳感器測量總風管的壓力大小基礎制動裝置基礎制動裝置分為動車和拖車基礎制動裝置，動車轉向架設置四個常用制動 缸，采用輪盤制動方式；拖車轉向架設置六個制動缸，包括四個常用制動缸和二 個彈簧承載的停放制動缸，均采用

20、軸盤制動方式；常用制動缸充風施加制動，排 風緩解制動，停放制動缸充風緩解制動，排風施加制動；每個轉向架設置一個加 速度傳感器和二個位于同側的單通道速度傳感器 （動車）和雙通道速度傳感器（拖車）DH/4ItD03/3G05/4圖2轉向架氣路圖表5轉向架各部件的作用表序號編號名稱作用1G03/G04/G05速度傳感器傳輸速度大小信號到計算機2G06加速度傳感器傳輸加速度大小信號到計算機3D02/D03制動缸車輛制動動力來源4D04制動軟管傳輸制動力5D05制動盤制動主要部件，用與剎車6D07制動襯墊防止制動相關部件松動備用制動CRH380助車組的備用制動系統(tǒng)為自動式空氣制動系統(tǒng)，在電空控制的直通空

21、氣制動無法啟動時（故障或救援/送回狀態(tài)）啟用。備用制動系統(tǒng)啟用后，可通過控制制動管的 空氣壓力，來實現(xiàn)列車的制動和緩解；制動管的空氣壓力變化，可由動車組自身的備用制動控制閥或救援 /回送機車控制。系統(tǒng)啟用后，牽 引/控制系統(tǒng)手柄的制動控制被切斷，電制動也無法使用。圖3備用制動原理圖表6備用制動各部件的作用表序號代號名稱作用1C007/1總風壓力測試口測試總風缸的壓力大小2C07/2列車管壓力測試口測試列車制動風管的壓 力大小3C11均衡風缸控制制動管的壓力大小， 從而控制制動力大小74C01.05單向閥根據均衡風缸的壓力大 小控制制動管壓力大小5C01.07均衡風缸壓力測試口允許氣流單向通過6

22、C01.06列車管充風中繼閥把EP閥壓力放大直接驅 動制動缸產生制動力7C01.08活塞閥防止空氣制動力與停車 制動產生重疊，造成制動 夾鉗過載8C01.04調壓閥把EP閥壓力放大直接驅 動制動缸產生制動力9C01.03單向閥測試制動管壓力大小10C01.02列車管充風電磁閥用于操作裝置與制動管 連接車輛正常運行時，安全環(huán)路建立，列車管充風電磁閥 C01.02得電打開，向 列車管充風，如綠色箭頭所示：總風管一 6Bar調壓閥C01.04一單向閥C01.03一 列車管充風電磁閥得電（A2和A3通）一列車管啟用備用制動時，需打開截斷塞門 C14,如藍色箭頭所示：C14打開一活塞 閥C01.08打開

23、（A和P通）；將備用制動手柄置于充風位給列車管充風，如黃色 箭頭所示：備用制動手柄置于充風位（1和2通）一均衡風缸C11 一中繼閥C01.06 提供預控制壓力Cv,同時總風經紅色箭頭向中繼閥提供風源 R,當Cv和R同時 被提供，中繼閥打開，產生列車管壓力C,經過活塞閥C01.08向列車管提供6Bar 風源。停放制動施加停放制動，采用排風釋放彈簧力。緩解停放制動，采用壓縮空氣來抵消 機械彈簧力。r吸一圖4停放制動原理圖表7停放制動各部件的作用表序號代號名稱作用1H01.02調壓閥把輸出的壓力值調節(jié)到 設定壓力2H01.03停放制動雙穩(wěn)態(tài)電磁施加或緩解用于制動的 制動力3H01.04停放制動壓力測

24、試口檢測壓力大小4H01.05停放制動壓力傳感器傳送防止車輛移動的信 號直到收到彈簧制動器 釋放信號5H10雙向閥控制氣流雙向通過6H29停放制動壓力用于車輛停放制動在所有拖車上設置有停放制動才$制單元,足以使車輛在30%的坡度上穩(wěn)?？?；停放制動采用彈簧儲能制動方式，排風時施加制動，充風時緩解制動，并由 制動風缸經由6Bar調壓閥H01.02供風，再經雙穩(wěn)態(tài)電磁閥控制停放制動的施加 與緩解；為了預防停放制動夾鉗的機械性負荷過載，再停放制動管路和常用制動管路間設置雙向閥H10,當常用制動和停放制動同時施加時，常用制動向停放制 動缸充風，使停放制動得到部分緩解。DVC雙向閥：雙向止回閥的作用是：在

25、同時有停放制動和緊急制動時，限制制動夾鉗的力 （在CRH卵車上移至停放制動缸缸體側）。壓力傳感器（H01.05）的信號可防止動車組在停放制動施加的情況下發(fā)生移 動，直到停放制動緩解為止。停放制動指示器安裝于車輛的兩側，顯示列車的制動和緩解狀態(tài)。緊急制動：施加緊急制動時，牽引和電制動被切斷，列車管快速排風，直通 制動和備用空氣制動冗余產生緊急制動，如常用制動模塊B60中紅色箭頭所示，預控制壓力Cv經截斷塞門B06.02, 一緊急電磁閥B06.03的A2、A3 （此時緊急 電磁閥得電，A2,A3ffl）, 一雙向閥的A1、A2一空重車調整閥B60.05 （根據空氣 簧壓力調整通風比例）一制動中繼閥

26、的Cv處；與此同時備用空氣制動產生的預 控制壓力一起被提供至中繼閥的 Cv處（備用制動模塊B55中的黃色箭頭）；制動 風源壓力通過藍色箭頭經過截斷塞門 B06.03到達中繼閥B60.07的R處。當制動 中繼閥B60.07的制動風源壓力R和預控制風源壓力Cv同時被提供，制動中繼閥 被打開，產生制動壓力C （來自于制動風源壓力 R）到達制動缸，車輛施加緊急制動。供風系統(tǒng)CRH勁車組的主供風系統(tǒng)包含2個供風設備，每套設備主要包括以下部分： 電動空氣壓縮機單元SL2, 一個雙塔式空氣干燥裝置LTZ015, 一個具有防凍功能 的冷凝水收集器，一個微孔濾油器 OEF1-4及有關的輔助設備，為制動系統(tǒng)及其

27、他用風設備提供清潔，干燥的壓縮空氣。主空氣壓縮機圖5主空氣壓縮機原理圖表8主空氣壓縮機各部件的作用表符號名稱作用A01主空壓機產生制動壓縮空氣A15冷凝水收集器收集壓縮機壓縮空氣產生的冷凝水A04單向閥限制壓縮空氣的流通A06安全閥通過向系統(tǒng)外排放介質主空壓機風缸來防止設備內介質 壓力超過規(guī)定數值14/1主空壓機風缸儲存壓縮空氣主空壓機位于IC03、IC06、IC11和IC14,每個空壓機包括一個傳送率為 1300L/分的空壓機組、一個雙塔型干燥器和一個具有防凍功能的冷凝水收集器； 主空壓機啟動后經由單向閥 A04安全閥A0&風缸A14向列車總風管供應10Bar 壓縮空氣輔助空氣壓縮機輔助空壓

28、機位于TC02 TC0又TC10和TC15車，當總風風壓充足時，總風管 同時向輔助空壓機風缸和車頂高壓裝置供風。當總風低于 5Ba,車輛無法接通高 壓時，輔助空壓機由DC110Vtt電啟動，向車頂高壓裝置供風。10圖6輔助空氣壓縮機原理圖表9輔助空氣壓縮機各部件的作用表符號名稱作用U03.04單向閥限制壓縮空氣的流向U03.02輔助風缸壓力傳感器測量輔助風缸的風壓U01輔助空氣壓縮機輔助作用U16單向閥限制壓縮空氣的流向U03.03單向濾塵器過濾空氣中的灰塵和水汽U03.09升弓壓力測試口測量升弓時風缸壓力大小U10升弓電磁閥控制受點弓的升降U03.08輔助風缸壓力測試口測量輔助風缸風壓力U0

29、3.05輔助風缸壓力表顯示輔助風缸壓縮空氣的風壓U12輔助空壓機安全閥控制輔助空壓機風壓的安全值U02輔助風缸在主風缸發(fā)生故障后起作用U03.06調壓閥通過控制流過閥的空氣流量來調節(jié)風壓11第4章CRH380副動系統(tǒng)故障分析及改進改進的意義目前國內使用的動車組主要以自主研發(fā)的新一代CRH38M動車組為主,其中CRH380IE動車組在各條高鐵線上廣泛使用，但因制動系統(tǒng)發(fā)生故障，造成后 續(xù)交路動車組晚點，影響運營秩序的情況時有發(fā)生。因此，掌握了常見制動故障， 并采用先進的制動控制系統(tǒng)，可以方便我們今后快速處置CRH380阻動車組制動 故障，盡快恢復運行秩序。列車常用制動失效分析圖7列車常用制動指令

30、圖通過圖7分析可以發(fā)現(xiàn)，BCU響應并執(zhí)行了 ATP的最大常用制動指令，而通 過制動手柄施加常用制動失效。在常用制動失效后的停車過程中，司機的制動手 柄指令已通過MVBt效傳輸至CCU而在BCU向應和執(zhí)行ATP的最大常用制動指 令時，列車實際減速度明顯比設計值偏小。由此可以判斷:(1)TBM發(fā)送至MV幽絡的列車制動力指令正常；(2)TBM內部 將常用制動手柄指令轉化為列車常用制動指令的控制功能出現(xiàn)異常；(3)TBM內部匯總的空氣制動力實際值異常；(4)主控單元的SBMg送至MV幽絡的單元13 制動指令異常。也即造成列車常用制動失效的主要原因是常用制動指令在TBM內部通訊發(fā)生異常。12CB09A板

31、卡操作系統(tǒng)的結構圖8CB09A板卡操作系統(tǒng)任務分配圖由圖8可知，常用制動指令與MVB勺通訊均由CB09Ag卡實現(xiàn)，其中涉及的 異常數據均屬于CB09Ag卡中500ms時間周期任務.CB09Ag卡具有MVB!訊接口和控制部分系統(tǒng)制動功能, 其控制是基于具有 高優(yōu)先級的運行時間周期(10ms, 20ms 50ms, 100ms)進程或是由事件觸發(fā)來開 始。止匕外，它還有一個更長的500ms的時間進程。具有高優(yōu)先級的運行時間周期 (10ms, 20ms, 50ms 100ms)通過操作系統(tǒng)所謂的“紅色”部分控制，事件觸發(fā) 進程和500ms進程則通過操作系統(tǒng)所謂的“藍色”部分控制 (見圖10)。為更加

32、 優(yōu)化地處理優(yōu)先權，操作系統(tǒng)內這兩部分的調度程序通過不同的方式來實現(xiàn)。 500ms周期相關的計數器用于操作系統(tǒng)的藍色部分，以便在藍色系統(tǒng)中產生一個 循環(huán)事件來觸發(fā)進程。具有高優(yōu)先級的運行時間周期(10ms, 20ms 50ms 100ms) 獨立工作，與其沒有任何關系。圖8 CB09Ag卡內操作系統(tǒng)的任務分配示意圖 BClfr的CB09Ag卡內部處理 周期為500ms的任務是通過CB09版卡內部基礎軟件的操作系統(tǒng)進行調度和管理 的，造成CB09Ag卡通訊異常白原因可能是 500ms周期任務被凍結，其功能不再 運行，傳輸給MVB絡的數據將不再被更新。500ms周期任務被凍結的原因分析對故障CB0

33、9A板卡的深層調查分析顯示，500ms時間片段的操作時間計數器 總是在4294967s(即49天)時停止。即BCU的休眠模式未能有效對BClK位，其 時間記錄超過49天后，對應500ms周期調度任務的內部計數器溢出，從而導致 500ms周期任務無法執(zhí)行。對其進彳T深入分析研究后，發(fā)現(xiàn)500ms周期相關的計數器被凍結是一個征兆。該計數器被定義為32位的變量，意味著最大范圍為134294967296ms 也即 49.7 天。(1)系統(tǒng)運作鋼軌打磨車組1號車的相關信息，該計數器達到它的最大值 時，內部計算由于溢出而故障，那么500ms的時間片段不能被重新觸發(fā)。該失效 機理對其他的時間片段沒有影響，

34、例如100ms的循環(huán)。凍結的500ms時間片段導 致EBCUJ受到影響的通道關閉，造成司機的常用制動要求在所有車上都沒有得 到處理，常用制動性能降低。CB09AK卡中500ms時間進程的內部計數器通常不 會達到最大值，因為通過在停車線對列車強制斷電將激活 BC#眠功能，制動控 制單元內部將實現(xiàn)循環(huán)切斷和重設。 制動控制單元一旦被切斷，那么內部的計數 器就會被重設為00只有2個原因可能導致計數器達到最大值：一是車輛在49天內蓄 電池沒有斷電；二是用于保證自動斷電、重啟的內部休眠功能故障。經 過試驗驗證，發(fā)現(xiàn)BCLTC法進入休眠狀態(tài)。按照正常操作，BCL#眠功能沒有啟 動并且制動控制設備總是處于開

35、機工作狀態(tài)。分析發(fā)現(xiàn)是CB12順卡阻止了 BCU 的休眠功能。CB12A板卡僅提供以太網的維護接口，并沒有參與制動控制邏輯， 因此在設計斷電功能時，沒有考慮到其對休眠功能的影響。CB12AK卡持續(xù)發(fā)送Power_OnW號，使得BCU-直處于開機模式，無法激活休眠功能，如圖11所示：圖9 BCU休眠控制圖圖9BCU的休眠控制通過故障再現(xiàn)和試驗驗證，造成制動手柄施加的常用制 動失效的根本原因是：CB09AK卡的500ms周期計數器在49天后溢出；CB12A 板卡的休眠功能故障。技術解決方案處理等級提高制動手柄和常用制動信號的處理優(yōu)先級通過升級軟件，將CB09AK卡中 制動手柄控制和最大常用制動信號

36、等由500ms時間周期的觸發(fā)任務調整為優(yōu)先14 級更高的100ms時間周期任務；從而提高了制動手柄控制和最大常用制動信號的 優(yōu)先級。CB12齦卡休眠控制功能通過更新軟件， 使得CB12AK卡不再阻止EB-CU的 休眠功能。完善常用制動指令傳輸監(jiān)測和冗余。對軟件進行修改，當CB09AK卡內計數 器出現(xiàn)，溢出時觸發(fā)生命信號異常。在生命信號異常的情況時，自動地進行BCU 的主從冗余轉換。Jupiter2000 控制系統(tǒng)工作機理（1）鋼軌打磨車組1號車的相關信息可以通過其主機的以太網接口傳輸給 2號車的主機，系統(tǒng)啟動后，選擇本機操作，這是出于安全考慮，只能本端主機 控制整個車組運作，另一端做監(jiān)控及信息

37、收集等工作。數字輸入模塊的（C1C8） 接收如限位開關、燈開關等器件的數據，模擬輸入模塊的（C1C8）接收來自打磨 頭角度傳感器、液壓油溫度傳感器、燃油油位傳感器等器件的數據并通過網絡端 口 CAN 1送到主機處理，同時在顯示屏的面板上顯示相關信息；主機在收到相關 信息經過處理后，發(fā)出相關指令通過網絡端口 CAN1傳輸到特定的數字輸出模塊， 通過數字輸入模塊的（C1C8）輸出數據控制相應的電磁閥和工作燈等器件。（2）地址找尋每個模塊上的“ CAN 1 in ”和“ CAN 1 out ”接口上都有 9 針紫色電纜，每個模塊上輸入接口的每針（除第9針）都與輸出接口相同編號的針對應，第9針是“菊花鏈”信號。在“ CAN 1 in”（1號模塊輸入）接口上的第 9針是輸入到內部處理器的信號，在“ CAN1 out” （1號模塊輸出）接口上的第9 針是由內部處理器輸出的信號。這就讓每個模塊的內部處理器可以向網絡中的下一個模塊（較高地址）發(fā)送數據。系統(tǒng)啟動時，每個模塊都會從前一個模