《機(jī)車新技術(shù)（第四版）》 課件 6第十一講 機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理

機(jī)車新技術(shù)第十一講機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)原理機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展與原理01CONTENTS壹機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展與原理§6-1機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述一、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念和特點(diǎn)

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計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)三要素：控制對(duì)象、信息處理機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)

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與模擬控制相比，計(jì)算機(jī)控制所具有的特點(diǎn)：（1）硬件與軟件的結(jié)合（2）硬件是通用的（3）具有靈活性（4）以數(shù)字技術(shù)為主（5）功能主要由軟件來實(shí)現(xiàn)（6）具有記憶功能（7）計(jì)算機(jī)工作具有智能型通用性、靈活性、重現(xiàn)性、可靠性和智能性二、機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)◆三級(jí)分級(jí)結(jié)構(gòu)（1）人機(jī)對(duì)話級(jí)：CPU：80486，C語言編程。時(shí)鐘、輪徑、累計(jì)參數(shù)、監(jiān)控信號(hào)、故障記錄查詢、自檢選擇、工況參數(shù)及自檢結(jié)果顯示。（2）機(jī)車特性控制級(jí)：CPU：80C186，F(xiàn)UPLA功能塊語言編程。（3）變流器控制級(jí)：CPU：80C196，匯編語言編程，晶閘管發(fā)出脈沖控制?！粲?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）通用性強(qiáng)硬件通用，軟件靈活（2）可靠性高數(shù)字技術(shù)，冗余設(shè)計(jì)（3）自動(dòng)化程度高計(jì)算機(jī)邏輯判斷（4）重聯(lián)控制容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，滿足編組方式控制要求（5）功能強(qiáng)牽引、制動(dòng)，過分相、保護(hù)和空電聯(lián)合制動(dòng)（6）故障診斷和記錄功能庫(kù)前、運(yùn)行診斷記錄，故障記錄（7）便于移植和推廣FUPLA功能塊語言編程。

三、國(guó)內(nèi)外機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展概況

1.國(guó)外機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況（一）西門子（SIEMENS）1、SIBAS-16系統(tǒng)：西門子鐵路自動(dòng)化系統(tǒng)2、SIBASIC-KLIP站：外圍智能單元3、SIBAS—32（二）ABB公司MICAS系統(tǒng)—牽引控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)由兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的PHAI-16計(jì)算機(jī)控制箱和兩組司機(jī)臺(tái)和副機(jī)臺(tái)、故障顯示器等組成。

由日本川崎重工引進(jìn)的6K型電力機(jī)車2.國(guó)產(chǎn)機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展概況

國(guó)產(chǎn)交直傳動(dòng)電力機(jī)車控制系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了如下歷程：（1）有觸點(diǎn)控制:SS1型電力機(jī)車。（2）模擬控制:SS3、SS4型電力機(jī)車。（3）計(jì)算機(jī)控制:SS8、SS4B、TM1、SS9、DDJ1、SS7D、SS7E等車型。國(guó)產(chǎn)電力機(jī)車的計(jì)算機(jī)控制采取了參考及消化引進(jìn)技術(shù)和自主開發(fā)的方法。以8K機(jī)車的MICAS系統(tǒng)為硬件藍(lán)本，以6K機(jī)車的PHAI-16的故障診斷技術(shù)和DF6型內(nèi)燃機(jī)車的顯示模式為基礎(chǔ)，自行開發(fā)故障診斷和顯示功能?！?-2機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理與結(jié)構(gòu)一、機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的功能、原理及構(gòu)成

電力機(jī)車控制系統(tǒng)控制列車的運(yùn)行速度輪軸空氣制動(dòng)力矩控制牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩列車的加速度調(diào)節(jié)1.牽引/制動(dòng)主電路（1）牽引工況（2）制動(dòng)工況加饋制動(dòng)1.控制方法控制目的：恒電流起動(dòng)、準(zhǔn)恒速運(yùn)行、電機(jī)限壓3.機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成二、SS9型電力機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.SS9機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制參數(shù)和保護(hù)參數(shù)2.牽引控制（1）特性控制低速時(shí)的恒流控制和設(shè)定速度點(diǎn)的準(zhǔn)恒速控制（2）順控方式υ＜99kM/h

電機(jī)電壓限制值為990V；υ=119kM/h電機(jī)電壓限制值為1100V自動(dòng)超壓保護(hù)，無級(jí)磁場(chǎng)消弱（3）粘著限制由兩段折線構(gòu)成。用速度=電流限制曲線作為粘著限制控制曲線。（4）對(duì)軸重轉(zhuǎn)移進(jìn)行電氣補(bǔ)償（5）對(duì)速度監(jiān)控裝置常用制動(dòng)命令的響應(yīng)：接收到列車運(yùn)行監(jiān)控記錄常用制動(dòng)命令時(shí)，封鎖觸發(fā)脈沖，取消牽引力。3.制動(dòng)控制（1）特性控制（2）加饋制動(dòng)控制系統(tǒng)根據(jù)機(jī)車速度首先自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，使制動(dòng)電流沿著速度=電流曲線變化。當(dāng)勵(lì)磁電流達(dá)到最大后，進(jìn)入加饋制動(dòng)工況，通過調(diào)節(jié)電樞電壓來維持制動(dòng)電流。最小電樞電流：70A（3）電制動(dòng)限制特性（4）防空轉(zhuǎn)、防滑行控制軟件實(shí)現(xiàn)（5）空電聯(lián)合制動(dòng)控制以機(jī)車準(zhǔn)恒速加饋電阻制動(dòng)和DK-1型機(jī)車電空制動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)，以主手柄級(jí)位作為給定速度，根據(jù)機(jī)車速度（反饋速度）、及其它信號(hào)的相關(guān)狀態(tài)控制機(jī)車制動(dòng)機(jī)的減壓制動(dòng)和充風(fēng)緩解并對(duì)電制動(dòng)進(jìn)行干預(yù)。6.列車供電控制直流電壓870V-600V，電流：2×670A7.自動(dòng)過電分相控制8.故障轉(zhuǎn)換一個(gè)插件箱的集中控制9.交叉保護(hù)10.自檢、故障診斷、記錄和顯示（1）靜止時(shí)高低壓自檢（2）實(shí)時(shí)故障監(jiān)測(cè)（3）診斷結(jié)果評(píng)判（4）顯示、操作§6-3機(jī)車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)一、輸入信號(hào)

（1）司控器指令信號(hào)。O-15V電壓信號(hào)—計(jì)算機(jī)柜—與速度成正比的控制電壓—牽引/制動(dòng)控制特性環(huán)節(jié)—控制目標(biāo)計(jì)算值。（2）電樞電流信號(hào)。用于特性控制、保護(hù)、顯示等功能的操作。（3）端電壓信號(hào)。作為限壓控制信號(hào)。（4）勵(lì)磁電流信號(hào)。牽引時(shí)：磁場(chǎng)消弱時(shí)的磁場(chǎng)電流反饋信號(hào)；電制動(dòng)時(shí)：電制動(dòng)的特性控制信號(hào)。（5）網(wǎng)側(cè)電壓信號(hào)。電壓互感器-25KV/100V-降壓變壓器-100/5V-計(jì)算機(jī)。（6）移相同步電壓信號(hào)。同步變壓器—整流裝置。（7）主變壓器次邊繞組電流信號(hào)。過電流保護(hù)信號(hào)。

（8）變壓器油溫信號(hào)O-15V電壓信號(hào)—計(jì)算機(jī)柜—與速度成正比的控制電壓—牽引/制動(dòng)控制特性環(huán)節(jié)—控制目標(biāo)計(jì)算值。（9）機(jī)車速度信號(hào)速度信號(hào)采集。（10）機(jī)車狀態(tài)信號(hào)明確監(jiān)控對(duì)象的狀態(tài)后，才能確定其控制功能是否進(jìn)行或需要做出如何反應(yīng)。

二、輸出信號(hào)（1）主整流器觸發(fā)脈沖。硅整流裝置—機(jī)車工作狀態(tài)控制（牽引/制動(dòng)）。（2）司機(jī)室電壓表信號(hào)。（3）牽