《机车新技术（第四版）》 课件 6第十一讲 机车计算机控制系统原理

机车新技术第十一讲机车计算机控制系统原理机车计算机控制系统发展与原理01CONTENTS壹机车计算机控制系统发展与原理§6-1机车计算机控制系统概述一、计算机控制系统的基本概念和特点

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计算机控制系统三要素：控制对象、信息处理机构、执行机构

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与模拟控制相比，计算机控制所具有的特点：（1）硬件与软件的结合（2）硬件是通用的（3）具有灵活性（4）以数字技术为主（5）功能主要由软件来实现（6）具有记忆功能（7）计算机工作具有智能型通用性、灵活性、重现性、可靠性和智能性二、机车计算机控制系统的特点◆三级分级结构（1）人机对话级：CPU：80486，C语言编程。时钟、轮径、累计参数、监控信号、故障记录查询、自检选择、工况参数及自检结果显示。（2）机车特性控制级：CPU：80C186，FUPLA功能块语言编程。（3）变流器控制级：CPU：80C196，汇编语言编程，晶闸管发出脉冲控制。◆计算机控制系统的特点（1）通用性强硬件通用，软件灵活（2）可靠性高数字技术，冗余设计（3）自动化程度高计算机逻辑判断（4）重联控制容易实现网络通信，满足编组方式控制要求（5）功能强牵引、制动，过分相、保护和空电联合制动（6）故障诊断和记录功能库前、运行诊断记录，故障记录（7）便于移植和推广FUPLA功能块语言编程。

三、国内外机车计算机控制系统发展概况

1.国外机车计算机控制系统的发展概况（一）西门子（SIEMENS）1、SIBAS-16系统：西门子铁路自动化系统2、SIBASIC-KLIP站：外围智能单元3、SIBAS—32（二）ABB公司MICAS系统—牵引控制系统计算机控制系统由两个结构相同的PHAI-16计算机控制箱和两组司机台和副机台、故障显示器等组成。

由日本川崎重工引进的6K型电力机车2.国产机车计算机控制系统的发展概况

国产交直传动电力机车控制系统的发展经历了如下历程：（1）有触点控制:SS1型电力机车。（2）模拟控制:SS3、SS4型电力机车。（3）计算机控制:SS8、SS4B、TM1、SS9、DDJ1、SS7D、SS7E等车型。国产电力机车的计算机控制采取了参考及消化引进技术和自主开发的方法。以8K机车的MICAS系统为硬件蓝本，以6K机车的PHAI-16的故障诊断技术和DF6型内燃机车的显示模式为基础，自行开发故障诊断和显示功能。§6-2机车计算机控制系统的工作原理与结构一、机车计算机控制系统的功能、原理及构成

电力机车控制系统控制列车的运行速度轮轴空气制动力矩控制牵引电动机转矩列车的加速度调节1.牵引/制动主电路（1）牵引工况（2）制动工况加馈制动1.控制方法控制目的：恒电流起动、准恒速运行、电机限压3.机车计算机控制系统的构成二、SS9型电力机车计算机控制系统简介1.SS9机车计算机控制系统的控制参数和保护参数2.牵引控制（1）特性控制低速时的恒流控制和设定速度点的准恒速控制（2）顺控方式υ＜99kM/h

电机电压限制值为990V；υ=119kM/h电机电压限制值为1100V自动超压保护，无级磁场消弱（3）粘着限制由两段折线构成。用速度=电流限制曲线作为粘着限制控制曲线。（4）对轴重转移进行电气补偿（5）对速度监控装置常用制动命令的响应：接收到列车运行监控记录常用制动命令时，封锁触发脉冲，取消牵引力。3.制动控制（1）特性控制（2）加馈制动控制系统根据机车速度首先自动调节励磁电流，使制动电流沿着速度=电流曲线变化。当励磁电流达到最大后，进入加馈制动工况，通过调节电枢电压来维持制动电流。最小电枢电流：70A（3）电制动限制特性（4）防空转、防滑行控制软件实现（5）空电联合制动控制以机车准恒速加馈电阻制动和DK-1型机车电空制动机为基础，以主手柄级位作为给定速度，根据机车速度（反馈速度）、及其它信号的相关状态控制机车制动机的减压制动和充风缓解并对电制动进行干预。6.列车供电控制直流电压870V-600V，电流：2×670A7.自动过电分相控制8.故障转换一个插件箱的集中控制9.交叉保护10.自检、故障诊断、记录和显示（1）静止时高低压自检（2）实时故障监测（3）诊断结果评判（4）显示、操作§6-3机车计算机控制系统的输入、输出信号一、输入信号

（1）司控器指令信号。O-15V电压信号—计算机柜—与速度成正比的控制电压—牵引/制动控制特性环节—控制目标计算值。（2）电枢电流信号。用于特性控制、保护、显示等功能的操作。（3）端电压信号。作为限压控制信号。（4）励磁电流信号。牵引时：磁场消弱时的磁场电流反馈信号；电制动时：电制动的特性控制信号。（5）网侧电压信号。电压互感器-25KV/100V-降压变压器-100/5V-计算机。（6）移相同步电压信号。同步变压器—整流装置。（7）主变压器次边绕组电流信号。过电流保护信号。

（8）变压器油温信号O-15V电压信号—计算机柜—与速度成正比的控制电压—牵引/制动控制特性环节—控制目标计算值。（9）机车速度信号速度信号采集。（10）机车状态信号明确监控对象的状态后，才能确定其控制功能是否进行或需要做出如何反应。

二、输出信号（1）主整流器触发脉冲。硅整流装置—机车工作状态控制（牵引/制动）。（2）司机室电压表信号。（3）牵