基于可視編程軟件的工程車自動過無電區控制的設計及實現

(中車株洲電力機車有限公司產品研發中心，湖南 株洲 412001)

0 引言

電力蓄電池工程車具有雙電源供電功能即第三軌供電和蓄電池供電，車輛采用雙組受流靴受流，地鐵車輛段線路在第三軌供電時存在無電區，在無電區間的長度大于受流靴間隔長度時，車輛在過無電區間會出現供電中斷現象，導致車輛動力消失，后續要通過手動閉合主斷路器，從而重新給機車提供動力。本文提出一種不需手動控制，能自動通過無電區的軟件設計方案。

1 電力蓄電池工程維護車過無電區現狀

由于第三軌無電區的存在，當蓄電池工程維護車過無電區時，因為沒有安裝過分相檢測裝置，不能提示司機即將進入過無電區。當經過無電區時，由于供電中斷，工程車主斷路器斷開導致動力消失，依靠慣性通過無電區，當通過無電區后，再手動閉合主斷路器，這增加了司機的操作難度。如果無電區間很長或者速度很低的情況下，還很有可能停在無電區區間。

2 自動過無電區方案的軟件設計

本文針對工程車過無電區的現狀，對自動過無電區的控制進行了軟件設計。自動過無電區軟件設計主要分為：過無電區正在進行、過無電區成功或失敗、過無電區主斷路器控制。

在第三軌供電模式下，牽引控制單元(以下簡稱DCU)根據檢測的網壓壓降差值來判斷是否進入無電區并發給車輛控制模塊(以下簡稱VCM)，VCM檢測到DCU發的進入無電區信號后，立即分斷主斷路器并發出牽引封鎖信號，并將該進入無電區信號發給顯示屏(以下簡稱HMI)顯示。

當工程車通過無電區后，VCM檢測到第三軌網壓恢復，發出自動閉合主斷、解除牽引封鎖指令，并復位對無電區正在進行信號。同時將過無電區成功的信號發HMI顯示。

當工程車在無電區正在進行期間，以及機車速度小于判定的閾值(目前定為1 km/h)或無電區正在進行的時間超過閾值(目前定為28 s)后主斷仍沒有閉合，VCM判斷過無電區失敗，同時將該信號發HMI顯示。

自動過無電區的軟件設計流程圖見圖1所示。

圖1 自動過無電區流程圖

3 自動過無電區方案的軟件實現

電力蓄電池工程維護車過無電區軟件實現分為過無電區正在進行、過無電區成功或失敗和過無電區主斷路器控制。

1)自動過無電區正在進行程序片段見圖2所示。

2)自動過無電區成功或失敗，程序片段見圖3和圖4所示。

3)自動過無電區主斷控制

當過無電區通過后，圖5主斷閉合指令HSCB_ON_ACTION2變為1，且此時VCM判斷工程車主斷允許閉合時，VCM就會發出主斷自動閉合指令，從而機車又能重新獲得動力。程序片段見圖5所示。

圖2 自動過無電區正在進行

圖3 自動過無電區成功

圖4 自動過無電區失敗

圖5 自動過無電區主斷控制

4 結語

本文針對電力蓄電池工程車過無電區的實際需求，對如何順利的自動通過無電區進行了相關的設計及應用研究。通過對該部分軟件的設計和開發，很好的實現了電力蓄電池工程車自動過無電區的問題，同時能夠將過無電區的各階段狀態信息在HMI上實時的顯示。本方案已經在青島工程車項目、廣州新線工程車項目得到應用，對后續工程車項目的自動過無電區軟件設計和開發具有指導意義。