城市軌道交通主令電器

1、車輛電氣,主令電器,2,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A - car,B - car,,,,,,,BC,,I/O,冗余WTB,MVB,,,,,VTCU,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,C - car,,,,,,,,,BC,,I/O,,,,DCU,,,,,I/O,,,,,DCU,,,,,I/O,,,BCU,,,BCU,,,BCU,,,,,I/O,,I/O,,,,,,,,,,,,,,,MMI,,,,TBC

2、,,,,,,,,,,,,,,,PIS,,Batt.,蓄電池控制,BCU,制動(dòng)控制單元,BC,列車總線,EDCU,電子門控制單元,I/O,標(biāo)準(zhǔn)功能I/O 單元,DDIO,司機(jī)臺(tái) I/O 單元輸出,ComC 通訊控制器,,ACC,空調(diào)控制單元,ATO,列車自動(dòng)運(yùn)行,ATP,列車自動(dòng)保護(hù),ATC,列車自動(dòng)控制 (= ATO+ATP),AUX,輔助逆變器控制單元,DCU,牽引控制單元,,PIS,乘客信息系統(tǒng),TBC,牽引制動(dòng)控制器,T

3、CC,列車控制和通訊,WTB,列車總線 (冗余),MVB,多功能車輛總線,VTCU,車輛列車控制單元,MMI,人機(jī)接口,,,,ComC,,,AUX,RS 422,連續(xù)接口,,,常規(guī)列車鏈,,ACC,,ACC,,,,,ACC,,Batt.,,,,,,,,EDCU,10,,,,I/O,,,,,,,,,,,,,,,,ATC,,EDCU,10,,,,I/O,,,,EDCU,10,,,,I/O,,,,BC,,,,一、司控器二、按鈕和旋鈕三

4、、行程開(kāi)關(guān)四、接近開(kāi)關(guān),1.作用,2.技術(shù)參數(shù)3.結(jié)構(gòu),4.工作原理,5.維修策略6.案例分析,一、司控器,1.作用,主控制器安裝于列車司機(jī)室駕駛臺(tái)上，用來(lái)操作車輛的運(yùn)行,西門子&龐巴迪車型司控器外觀圖,ALSTOM車型司控器外觀圖,2.技術(shù)參數(shù),3.結(jié)構(gòu),西門子&龐巴迪車型司控器結(jié)構(gòu)圖,西門子&龐巴迪車型司控器凸輪+微動(dòng)開(kāi)關(guān)圖,ALSTOM車型司控器凸輪圖和邏輯圖,西門子&龐巴迪車型司控器各

5、檔位定義,ALSTOM車型司控器各檔位定義,4.工作原理,5.維修策略,6.案例分析,6.1故障介紹,上海地鐵部分ALSTOM型電動(dòng)列車在運(yùn)營(yíng)中曾發(fā)生因主控制器故障導(dǎo)致74號(hào)列車線（非限速5公里）不得電，引起列車5km/h限速。,,6.2故障分析,通常列車5公里限速信號(hào)線為高電平，一旦該信號(hào)線失電的話，列車將執(zhí)行5公里限速指令，無(wú)法正常運(yùn)行。 經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)排查發(fā)現(xiàn)，列車限速信號(hào)線失電是由于微動(dòng)開(kāi)關(guān)未有效動(dòng)作引起。,6.3解決措施

6、,外圍電路整改,在司機(jī)室增加一個(gè)旋鈕旁路開(kāi)關(guān)，當(dāng)再次發(fā)生上述故障時(shí)，司機(jī)將主控制器選擇“手動(dòng)”位，啟用該旁路，74號(hào)列車線將由CM信號(hào)通過(guò)該旁路開(kāi)關(guān)得電，列車將能夠正常運(yùn)營(yíng)。,二極管的作用,沒(méi)有二極管的簡(jiǎn)化圖,1）當(dāng)受控端司機(jī)在正常ATO駕駛模式下誤操作啟用了該旁路開(kāi)關(guān)，此時(shí)“手動(dòng)”位信號(hào)將通過(guò)本端得“非5km/h限速”列車線（司機(jī)室激活后除洗車模式外常有電）由藍(lán)色路徑得電。這樣會(huì)使得列車的ATO模式和CM模式均得電，列車MPU同時(shí)受到

7、兩種駕駛模式信號(hào)產(chǎn)生矛盾，DDU右上的模式選擇將顯示“？”,2）當(dāng)非受控端司機(jī)室的該旁路被誤觸發(fā)，受控端司機(jī)室激活后“非5km/h限速”列車線得電通過(guò)綠色路徑使得受控端的“列車向后”列車線得電。此時(shí)司機(jī)將正常動(dòng)車時(shí)，“列車向前”和“列車向后”列車線均得電，全列車的牽引控制單元將同時(shí)收到“向前”、“向后”兩個(gè)指令，此時(shí)司機(jī)推手柄所有牽引將會(huì)禁止?fàn)恳⒃贒DU上顯示整列車牽引故障,6.4效果檢查,,改造后，曾發(fā)生5Km/h限速情況或列車無(wú)任

8、何其它故障但無(wú)法牽引故障，及時(shí)啟用圖示開(kāi)關(guān)，使列車正常運(yùn)行至終點(diǎn)退出運(yùn)營(yíng)。,二、按鈕和旋鈕,1.作用,2.技術(shù)參數(shù)3.工作結(jié)構(gòu)4.工作原理,5.安裝簡(jiǎn)介,6.安裝附件7.常見(jiàn)故障8.選用條件,1.作用,在地鐵車輛上，旋鈕和按鈕主要位于司機(jī)室設(shè)備和主駕駛臺(tái)上，一些主要指令諸如受電弓升起降落、高速開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗪烷]合、車門的開(kāi)關(guān)等都是通過(guò)旋鈕和按鈕進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。,1）按鈕，是一種常用的控制電器元件，常用來(lái)接通或斷開(kāi)‘控制電路’（其中電

9、流很小），從而達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)或其他電氣設(shè)備運(yùn)行目的的一種開(kāi)關(guān)。,2）旋鈕，通過(guò)旋轉(zhuǎn)操作的部分,以此啟動(dòng)并操縱或控制電氣設(shè)備運(yùn)行的一種開(kāi)關(guān)。,2.技術(shù)資料,3.結(jié)構(gòu),4.工作原理,,,1）兩位按鈕開(kāi)關(guān),初始位為OFF位，按住該按鈕，變?yōu)镺N位。松開(kāi)，又回復(fù)到OFF位。ON位無(wú)法自保持。,2）兩位蘑菇按鈕開(kāi)關(guān),,初始位為ON位，拍下后，變?yōu)镺FF位。逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)按鈕上面的蘑菇頭，回復(fù)到ON位。ON位和OFF位均能自保持。,3）兩位按鈕開(kāi)關(guān),與

10、1）唯一的不同就是，它比1）多一對(duì)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，這里分別用13－14和21－22表示。圖標(biāo)中虛線A和實(shí)線B表示開(kāi)關(guān)在初始位時(shí)A和B對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)21－22和13－14分別為常開(kāi)和常閉。我們所說(shuō)的初始位通常是指旋鈕開(kāi)關(guān)在中間位置，若左旋，則觸點(diǎn)21－22和13－14變?yōu)镺N和OFF。再右旋，又回復(fù)到初始狀態(tài),4）三位按鈕開(kāi)關(guān),虛線A，實(shí)線B，和虛線C分別表示左旋，中間位（或稱為0位），和右旋。左旋則觸點(diǎn)23－24閉合（即ON），右旋則觸點(diǎn)13－1

11、4閉合。通常開(kāi)關(guān)位于中間位，左旋和右旋均不能自保持，松手后自動(dòng)回復(fù)到中間位。,5）三位鑰匙開(kāi)關(guān),基本和4）一樣，只不過(guò)它是插鑰匙的。鑰匙只能在0位插拔。,6）標(biāo)準(zhǔn)旋鈕開(kāi)關(guān),二位旋鈕開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作角度,自鎖二位旋鈕開(kāi)關(guān)“C”位為基本位，自復(fù)二位旋鈕開(kāi)關(guān)“A”位為基本位。,三位旋鈕開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作角度,7）自定義接點(diǎn)圖旋鈕開(kāi)關(guān),5安裝簡(jiǎn)介,6.安裝附件,7.常見(jiàn)故障,1）按鈕內(nèi)指示燈燈泡損壞2）觸點(diǎn)接觸不良3）開(kāi)關(guān)無(wú)法復(fù)位4）接線錯(cuò)誤

12、,8.選用條件,1）滿足控制電路控制要求（額定工作電壓、電流等）,2）滿足控制電路安全要求和防護(hù)等級(jí)（有良好的絕緣性能和接地性能）,3）滿足控制電路顏色標(biāo)記及組合原則,三、行程開(kāi)關(guān),1.作用2.技術(shù)參數(shù)3.結(jié)構(gòu)4.工作原理5.應(yīng)用介紹,1.作用限位開(kāi)關(guān)（位置開(kāi)關(guān)或行程開(kāi)關(guān)）是一種利用生產(chǎn)機(jī)械的控制運(yùn)動(dòng)的部件的碰撞來(lái)發(fā)出控制指令的主令電器，用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向、速度、行程或位置的一種自動(dòng)控制器件地鐵車輛上應(yīng)用也

13、較為廣泛，諸如車門關(guān)閉、安全門鎖閉、設(shè)備柜照明燈的控制等。,2.技術(shù)參數(shù),3.結(jié)構(gòu),行程開(kāi)關(guān)基本結(jié)構(gòu)主要是由滾輪、撞桿（操作機(jī)構(gòu)）、觸頭系統(tǒng)（微動(dòng)開(kāi)關(guān)）、接線端子、傳動(dòng)部分和殼體等組成,4.工作原理當(dāng)行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿，撞桿轉(zhuǎn)向，帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，頂下推桿，同時(shí)帶動(dòng)微動(dòng)開(kāi)關(guān)中的吸合彈簧使其受力，從而讓觸頭迅速動(dòng)作。,5.應(yīng)用介紹,1）列車安全門鎖閉通過(guò)一副行程開(kāi)關(guān)來(lái)監(jiān)控列車安全門的狀態(tài)，如果安全未鎖閉的話，列車將無(wú)

14、法牽引，達(dá)到安全保障。,2）列車車門行程開(kāi)關(guān)通過(guò)將車門關(guān)閉行程開(kāi)關(guān)串入列車車門安全回路來(lái)保證列車車門安全關(guān)閉。,四、接近開(kāi)關(guān),1.作用2.結(jié)構(gòu)和分類3.工作原理4.主要應(yīng)用5.選用原則,1.作用,一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制并與輸出環(huán)節(jié)全盤無(wú)觸點(diǎn)化的新型開(kāi)關(guān)元件。當(dāng)開(kāi)關(guān)接近某一物體時(shí)，即發(fā)出控制信號(hào)。,接近開(kāi)關(guān)又稱無(wú)觸點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)，它除可以完成行程控制和限位保護(hù)外，還是一種非接觸型的檢測(cè)裝置，用作檢測(cè)零件

15、尺寸和測(cè)速等，也可用于變頻計(jì)數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動(dòng)銜接等。,當(dāng)有物體移向接近開(kāi)關(guān)，并接近到一定距離時(shí)，位移傳感器才有“感知”，開(kāi)關(guān)才會(huì)動(dòng)作。通常把這個(gè)距離叫“檢出距離”。不同的接近開(kāi)關(guān)檢出距離也不同。,2.結(jié)構(gòu)和分類,接近開(kāi)關(guān)由感應(yīng)頭、振蕩器、放大器和外殼組成。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件與接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭接近時(shí)，就會(huì)輸出一個(gè)電信號(hào)。按其工作原理可分為：1）無(wú)源2）渦流3）電容4）霍爾5）光電6）熱釋放7）其他,3.

16、工作原理,1）無(wú)源式接近開(kāi)關(guān) 這種開(kāi)關(guān)不需要電源，通過(guò)磁力感應(yīng)控制開(kāi)關(guān)的閉合狀態(tài)。當(dāng)磁 或者鐵質(zhì)觸發(fā)器靠近開(kāi)關(guān)磁場(chǎng)時(shí)，和開(kāi)關(guān)內(nèi)部磁力作用控制閉合。特點(diǎn)：不需要電源，非接觸式，免維護(hù)，環(huán)保。2）渦流式接近開(kāi)關(guān) 這種開(kāi)關(guān)有時(shí)也叫電感式接近開(kāi)關(guān)。它是利用導(dǎo)電物體在接近這個(gè)能產(chǎn)生電磁場(chǎng)接近開(kāi)關(guān)時(shí)，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流反作用到接近開(kāi)關(guān)，使開(kāi)關(guān)內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)導(dǎo)電物體移近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通

17、或斷。這種接近開(kāi)關(guān)所能檢測(cè)的物體必須是導(dǎo)電體。,3）電容式接近開(kāi)關(guān) 這種開(kāi)關(guān)的測(cè)量通常是構(gòu)成電容器的一個(gè)極板，而另一個(gè)極板是開(kāi)關(guān)的外殼。這個(gè)外殼在測(cè)量過(guò)程中通常是接地或與設(shè)備的機(jī)殼相連接。當(dāng)有物體移向接近開(kāi)關(guān)時(shí)，不論它是否為導(dǎo)體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測(cè)量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開(kāi)關(guān)的接通或斷開(kāi)。這種接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)的對(duì)象，不限于導(dǎo)體，可以絕緣的液體或粉狀物等

18、。4）霍爾接近開(kāi)關(guān) 霍爾元件是一種磁敏元件。利用霍爾元件做成的開(kāi)關(guān)，叫做霍爾開(kāi)關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開(kāi)關(guān)時(shí)，開(kāi)關(guān)檢測(cè)面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開(kāi)關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識(shí)別附近有磁性物體存在，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。這種接近開(kāi)關(guān)的檢測(cè)對(duì)象必須是磁性物體。,5）光電式接近開(kāi)關(guān) 利用光電效應(yīng)做成的開(kāi)關(guān)叫光電開(kāi)關(guān)。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個(gè)檢測(cè)頭內(nèi)。當(dāng)有反光面（被檢測(cè)物體）接近時(shí)，光電器件接收

19、到反射光后便在信號(hào)輸出，由此便可“感知”有物體接近。熱釋電式接近開(kāi)關(guān) 用能感知溫度變化的元件做成的開(kāi)關(guān)叫熱釋電式接近開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)是將熱釋電器件安裝在開(kāi)關(guān)的檢測(cè)面上，當(dāng)有與環(huán)境溫度不同的物體接近時(shí)，熱釋電器件的輸出便變化，由此便可檢測(cè)出有物體接近。,7）其他接近開(kāi)關(guān) 當(dāng)觀察者或系統(tǒng)對(duì)波源的距離發(fā)生改變時(shí)，接近到的波的頻率會(huì)發(fā)生偏移，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。聲納和雷達(dá)就是利用這個(gè)效應(yīng)的原理制成的。利用

20、多普勒效應(yīng)可制成超聲波接近開(kāi)關(guān)、微波接近開(kāi)關(guān)等。當(dāng)有物體移近時(shí)，接近開(kāi)關(guān)接收到的反射信號(hào)會(huì)產(chǎn)生多普勒頻移，由此可以識(shí)別出有無(wú)物體接近。,4.主要應(yīng)用,接近開(kāi)關(guān)在航空、航天技術(shù)以及工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。在日常生活中，如賓館、飯店、車庫(kù)的自動(dòng)門，自動(dòng)熱風(fēng)機(jī)上都有應(yīng)用。在安全防盜方面，如資料檔案、財(cái)會(huì)、金融、博物館、金庫(kù)等重地，通常都裝有由各種接近開(kāi)關(guān)組成的防盜裝置。在測(cè)量技術(shù)中，如長(zhǎng)度，位置的測(cè)量；在控制技術(shù)中，如位移、速度、加速度的測(cè)

21、量和控制，也都使用著大量的接近開(kāi)關(guān)。,5.選用原則,在一般的工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)所，通常都選用渦流式接近開(kāi)關(guān)和電容式接近開(kāi)關(guān)。因?yàn)檫@兩種接近開(kāi)關(guān)對(duì)環(huán)境的要求條件較低。 當(dāng)被測(cè)對(duì)象是導(dǎo)電物體或可以固定在一塊金屬物上的物體時(shí)，一般都選用渦流式接近開(kāi)關(guān)，因?yàn)樗捻憫?yīng)頻率高、抗環(huán)境干擾性能好、應(yīng)用范圍廣、價(jià)格較低。 若所測(cè)對(duì)象是非金屬（或金屬）、液位高度、粉狀物高度、塑料、煙草等。則應(yīng)選用電容式接近開(kāi)關(guān)。這種開(kāi)關(guān)的響應(yīng)頻率低，但穩(wěn)

22、定性好。安裝時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響。,若被測(cè)物為導(dǎo)磁材料或者為了區(qū)別和它在一同運(yùn)動(dòng)的物體而把磁鋼埋在被測(cè)物體內(nèi)時(shí)，應(yīng)選用霍爾接近開(kāi)關(guān)，它的價(jià)格最低。 　　在環(huán)境條件比較好、無(wú)粉塵污染的場(chǎng)合，可采用光電接近開(kāi)關(guān)。光電接近開(kāi)關(guān)工作時(shí)對(duì)被測(cè)對(duì)象幾乎無(wú)任何影響。因此，在要求較高的傳真機(jī)上，在煙草機(jī)械上都被廣泛地使用。 在防盜系統(tǒng)中，自動(dòng)門通常使用熱釋電接近開(kāi)關(guān)、超聲波接近開(kāi)關(guān)、微波接近開(kāi)關(guān)。有時(shí)為了提高識(shí)別的可靠性，上述幾種接近開(kāi)