CR400BF型動車組司控器優(yōu)化方案

王德帥

摘? 要：CR400BF型動車組司控器手柄設(shè)置牽引/制動級位時響應(yīng)時間過長，結(jié)合對動車組司控器響應(yīng)時間的對比分析，通過軟件縮短或取消CR400BF型動車組司控器濾波時間來減小其響應(yīng)時間，從而達(dá)到提高司控器靈敏度的目的。

關(guān)鍵詞：動車組;司控器;優(yōu)化。

分類號：U260.38

一、 CR400BF型動車組司控器概述及其主要參數(shù)

司控器為統(tǒng)型部件，其級位或速度設(shè)定的變化速度也進(jìn)行了統(tǒng)一要求，依據(jù)時速350公里中國標(biāo)準(zhǔn)動車組采購技術(shù)條，CR400BF型動車組選用型號規(guī)格為S359 CC.010司控器，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、高可靠、長壽命、少維修。司控器內(nèi)部速動開關(guān)采用德國沙爾特寶公司先進(jìn)的速動開關(guān)模塊，具有自凈、密封的優(yōu)點(diǎn)。

CR400BF型動車組司控器設(shè)有0位（手柄垂直）、恒速位、緊急制動位三個位置及牽引區(qū)域、制動區(qū)域兩個區(qū)域，并設(shè)有防勿動按鈕。牽引區(qū)域設(shè)有分2級的牽引加速區(qū)域及分2級的牽引減速區(qū)域，制動區(qū)域設(shè)有7級。司控器向前推向牽引區(qū)域時，必須按下手柄頭部的按鈕，向后拉到制動區(qū)域不需按按鈕，其中牽引加速區(qū)域、牽引減速區(qū)域相對于恒速位是自復(fù)的。CR400BF型動車組司控器手柄和示意圖分別如下圖1和圖2。

二、 CR400BF/AF型動車組司控器對比分析

針對機(jī)務(wù)部門反映CR400BF型動車組司控器在顯示屏HMI設(shè)定目標(biāo)級位及速度時響應(yīng)時間較慢的問題，結(jié)合CR400AF型動車組司控器手柄的響應(yīng)時間，選取了CR400BF-0503和CR400AF-0207兩列“復(fù)興號”動車組從如下四個方面進(jìn)行分析比較。

1. 信號處理時間對比分析

CR400BF-0503司控器指令信號傳輸時間示意圖如下圖3，處理時間如下表2。

CR400AF-0207司控器指令信號傳輸時間示意圖如下圖4，處理時間如下表3。

對比分析：CR400BF-0503的信號最大處理時間比CR400AF-0207慢166ms，時間較短，可以忽略該時間的影響。

2. 速度模式軟件實(shí)現(xiàn)對比分析

速度模式時CR400BF-0503和CR400AF-0207均按照統(tǒng)型要求進(jìn)行設(shè)定速度的增加。CR400BF-0503主控手柄在K1、K2、C、K3、K4變換檔位時，因?yàn)槭直苿訒r編碼是連續(xù)值，由C位到K1時必然經(jīng)過K2位，為避免級位過于頻繁切換，同速度模式軟件中進(jìn)行了0.5s濾波，如從“C”檔位推到“K2”檔位時，0.5s后才進(jìn)行設(shè)定速度的增加，而CR400AF-0207無濾波處理。

對比分析：在速度模式下，司機(jī)操作主控手柄在K1、K2、C、K3、K4之間變換位置進(jìn)行速度設(shè)定時，每變化一下位置，CR400BF-0503將會有0.5s延時，在司機(jī)實(shí)際操作過程中延時時間會更長。

3.級位模式軟件實(shí)現(xiàn)對比分析

級位控制模式時，當(dāng)手柄由“0”檔位推到“K2”檔位，CR400BF-0503初始級位為“0”級，而CR400AF-0207初始級位為“1”級。

當(dāng)手柄級位處于K2位時，按照統(tǒng)型要求，每1s增加0.1級，設(shè)定到8級需80s時間。CR400BF-0503級位設(shè)置由0級增加到1級需10s時間，而CR400AF-0207級位設(shè)定直接從1級開始增加。考慮CR400BF-0503在同速度模式軟件中進(jìn)行了0.5s濾波處理，故手柄處于K2位時CR400BF-0503比CR400AF-0207慢10.5s;

當(dāng)手柄級位處于K1位時，按照統(tǒng)型要求，每1s增加1級，設(shè)定到8級需8s時間。CR400BF-0503級位設(shè)定由0級增加到1級需1s時間，而CR400AF-0207級位設(shè)定直接從1級開始增加。考慮CR400BF-0503在同速度模式軟件中進(jìn)行了0.5s濾波處理，故手柄處于K1位時CR400BF-0503比CR400AF-0207慢1.5s。

對比分析：在級位模式下，司機(jī)操作主控手柄處于K2位時，CR400BF-0503在10.5s后級位設(shè)置為1級，而CR400AF-0207直接從1級開始增加;當(dāng)主控手柄處于K1位時，CR400BF-0503在1.5s后級位設(shè)置為1級，而CR400AF-0207直接從1級開始增加。

4. 顯示屏顯示延時對比分析

CR400BF-0503顯示屏界面刷新時間為1024ms，CR400AF-0207顯示屏界面刷新時間為1024ms。

對比分析：顯示屏顯示內(nèi)容時無時間差。

三、 CR400BF型動車組司控器優(yōu)化方案

結(jié)合本文上述對CR400BF-0503和CR400AF-0207動車組司控器從信號處理時間、速度模式和級位模式下響應(yīng)時間、以及顯示屏顯示延時時間四個方的對比分析，忽略信號處理時間對響應(yīng)時間的影響，通過CCU軟件取消濾波時間和修改牽引區(qū)時初始級位兩個方面對CR400BF型動車組司控器響應(yīng)時間進(jìn)行優(yōu)化。

（1）修改控制軟件，手柄在牽引區(qū)變換檔位時，取消濾波時間。

（2）修改控制軟件，級位控制模式時，當(dāng)手柄到牽引區(qū)時初始級位改為“1”級。

選取CR400BF-0503動車組進(jìn)行優(yōu)化方案驗(yàn)證，上載已優(yōu)化的軟件后，司機(jī)在操作司控器時響應(yīng)時間明顯縮短且效果良好，基本與CR400AF型動車組司控器響應(yīng)時間一致，達(dá)到了統(tǒng)型要求。目前正在運(yùn)用考核階段，待考核結(jié)束后開始批量執(zhí)行新方案

四、 結(jié)束語

通過對比“復(fù)興號”CR400BF和CR400AF型動車組司控器響應(yīng)時間，制定軟件優(yōu)化方案，解決了CR400BF型動車組響應(yīng)時間過長的問題，使其與CR400AF型動車組相同的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到統(tǒng)型的要求，消除了因車輛自身參數(shù)設(shè)定的原因?qū)λ境巳藛T操作的影響，提高了用戶使用品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 時速350公里中國標(biāo)準(zhǔn)動車組采購技術(shù)條件

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