TKDD综合控制柜说明书

中国北汽集团中州车辆研究所2003年首次投标铁路客车零部件TKDD铁路客车电气综合控制柜写名书四方车辆研究所青岛十堰铁路电气研发有限公司。2003年9月一个概述TKDD型铁路客车电气集成控制柜(以下简称集成控制柜)是DC600V电源的总线，是集成电源转换控制、空调单元控制、电池低压保护、照明控制等功能设备的智能集成控制柜。集成控制柜的控制核心允许PLC通过迷你可编程终端(以下简称显示触摸屏)接受各种命令，并自动执行相应的操作步骤，以便及时诊断、指示和保护电气系统运行中出现的各种错误。集成控制柜具有测试、控制、诊断保护、信息提示、网络通信功能，综合控制电源和控制系统，实现车辆间通信，实现汽车间和地面间计算机网络通信。两个主要特性1.集成控制柜实现了总线电气控制系统的小型化、智能化、集成和系统化。2.集成控制柜可根据预设参数自动控制，从而降低工作人员的工作强度，防止工作人员误操作引起的事故，并易于操作和维护。3.集成控制柜实时监控车辆电气系统参数，发生故障时采取保护措施，防止因保护不足造成的严重后果。4.集成控制柜可监控和显示轴温度、防滑器的状态。5.综合控制柜充分考虑了车辆各电气功能部件的调整工作，整个电气系统工作更加安全可靠。6.根据电气系统布线相关规范和实际问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的电线尽可能相互隔离，结构设计尽量减少彼此之间的电磁干扰。7.综合控制柜的控制方案是自动为主，同时在极端情况下，考虑控制系统故障的应急措施，包括手动应急措施。8.集成控制柜具有5个主要功能：1 .电源转换控制功能；空调单元控制功能；电池低压保护；4.照明电源功能；5轴温度、防滑装置和汽车电源箱状态监测功能；6.网络通信功能。三种产品型号：TKDD-1T2-29、TKDD-1T1-40和TKDD-1T1-354种技术规格(a)结构参数控制柜外形规格：2000mm1100mm350mm(高)顶部机柜外形规格：850mm1100mm350mm(高)底部机柜外形规格：1150mm1100mm350mm(高)。总重量：300公斤(b)主要技术参数和功能1.集成控制柜控制单元包括PLC主机单元(CPM2A-CPU61)、12/8点I/o扩展模块(CPM1A-20EDR1)和信息显示触摸屏(NT31-ST121-EV2)。PLC功能PLC是可编程逻辑控制器的缩写，可对整个电气系统进行自动控制，在电气系统运行期间实时监控和分析参数，自动处理错误，通过触摸屏显示进行人机对话，显示触摸屏输入的命令，对参数的响应，错误信息，以及通过执行记录进行触摸屏显示。模拟输入点：17点(0-10v)温度输入点：1点(PT100)交换机输入点：24点(直流24V，8毫安)、开关输出点：24点(继电器输出)输出端最大交换机容量：2a，250 vac(cos=1)；2A、24V输出端最小交换机容量：10毫安、5VDC显示触摸屏功能显示屏触摸屏是采用全中文液晶显示屏触摸屏(带背光)的微型可编程终端，具有通过通信接口和PLC外围设备接口进行通信的字符类型和图像类型标记。主要功能包括现场参数设置、电源转换、空调单元等功能单元的操作条件的人为控制、操作条件参数的显示、各功能单元的操作状态的实时显示和故障实时报告。文字，显示图像类型：2015汉字液晶显示器规格：320240有效显示区域：12292mm2交流/直流电源规格：主电路功率主电路为水箱、逆变器和充电器供电，从逆变器切换到AC380V，为为室内空调、热交换等交流负载供电的两个电源总线之一供电DC600V额定工作电压：DC600V电压波动范围：DC 500v至DC 660vAC380V额定工作电压：三相交流380V电压波动范围：三相交流323V至437V额定工作频率：50Hz 1 Hz蓄电池电池在DC600V电源停止或出现故障时，为紧急灯、轴温度警报、防滑器、PLC等重要负载供电电池低压保护动作值：93V1V恢复值：971V直流控制电源紧急照明、轴温度报警、防滑器、PLC等重要负荷由列车直流110V母线提供。照明、汽车下的电源箱、热水池、煮沸水炉、水位标记等负载的控制电源由该车辆的直流110V电源提供；控制柜中的DC-DC电源模块可将DC110V电源作为DC 24V电源提供给PLC、显示屏触摸屏、网关和安全电气记录仪。转换为直流12V传感器；DC110V/DC48V电源将DC110V转换为直流48V电源，以便为尾灯和电话插头供电。直流电气控制电路额定工作电压：DC110V电压波动范围：dc77v至135 vPLC，触摸屏电路额定工作电压：直流24V电压波动范围：DC 20.4 v至26.4 v信号收集电路(传感器)额定工作电压：直流12V电压波动范围：DC 11.4 v至12.6 v输出电压范围：直流0至10v0-5vPLC、触摸屏和传感器电源额定输入电压：直流110V输入电压波动范围：DC 77至135 v额定输出电压：直流24v(5%)；直流12V(5%)额定输出电流：DC24V不小于3a。DC12V不小于1A电压调整率：小于1%电流调节率：小于1%输出电压模式峰值-谷值(VP-P):小于1.0V转换效率：80%以上尾灯、电话插座电源额定输入电压：直流110V输入电压波动范围：DC 77至135 v额定输出电压：直流48v(5%)；额定输出电流：小于1A电压调整率：小于1%电流调节率：小于1%输出电压模式峰值-谷值(VP-P):小于1.0V转换效率：80%以上3.基于WG的网关规范WG网关用于铁路客车TKDD-1T1、TKDD-1T2英寸配电柜。其中PLC为WG-型、轴温度、防滑器网关为WG-I型。该网关通过多种通信接口实现了PLC与安全记录器之间、轴温度报警器与PLC之间、防滑器与PLC之间的数据传输、Lonworks接口和列车总线之间的信息和命令传递。额定输入电压：直流24V输入电压波动范围：20V至27V接线端子：WAGO232-209/026-000、2.5mm2外形规格：160mm90mm42mm安装大小：145mm63mm安装螺钉：M44.dl-代理节点代理节点是连接具有两个单独Lonworks通信接口的列车和车厢网的桥梁。上行链路Lonworks通信接口负责列车级网络通信，接收有关列车主机的信息，然后将信息传送到下行Lonworks通信模块。下行Lonworks通信接口负责载波级别的网络通信，传递集中控制命令，并接收车辆级别的每个应用程序节点发送的参数、操作状态等信息。额定输入电压：直流24V输入电压波动范围：20V至27V接线端子：WAGO232-209/026-000、2.5mm2外形规格：160mm90mm56mm安装大小：145mm63mm安装螺钉：M4(c)环境条件1.工作环境温度：0 50储存温度：-25 75c3.相对湿度：最大湿月平均最大相对湿度不超过90%(该月的平均最低温度为25c)。4.海拔：88000m。5.振动：基于总线的垂直、水平和垂直方向，有频率f为1到50hz的正弦振动，振动加速度等于0.1g(g是重力加速度，可以减小到10m/s2)，频率f为10到50hz时等于1g。机车误点时的冲击，沿机车纵向加速的加速度不大于3g。说明5种系统功能(a)电源转换功能集成控制柜的电源通过交换机SA1点“自动”和“测试路”、“测试路”有两个电源。1.正常情况下，切换开关位于“自动”位在设定了汽车号码后，路、路都有电，PLC根据平衡电源原则，选择奇数车路电源，选择偶数车路电源，路和路联动，显示相应信息，打开电源指示灯。重新通电后，PLC会自动记住在此地块中选择的供电回路。如果路有电，路没有电，所有客房的PLC可以通过测试自动选择I电路供应，负载启动一半，同时在显示屏上提示相应的信息。此时重新供应2号公路，偶数间隔PLC可以通过测试重新选择2号公路。如果没有路电，路电，所有的汽车PLC都可以通过测试自动选择路电源，负载工作一半，同时在显示屏上提示相应的信息。此时，如果电路重新供电，奇数地块PLC可以通过测试重新选择电路电源。通过触摸屏的电源控制菜单和提示，可以选择或转换供电电路。如果路、路都通电，奇数车路供电，偶数车路供电，如果路(路)供电出故障，PLC会自动切换到其他电源，同时负载运行一半，相邻车辆负载通知一半，防止机车电源过载。故障诊断后，如果重新关闭交换机电源，或显示触摸屏关闭电源，按电源停止触摸开关，然后按电源打开触摸开关重新供电，则PLC将自动转换回原始电源电路，在PLC通过测试后，负载将重新完全恢复。重新供电两个电源电路时，PLC会自动转换为原始电源电路。在一次通电，另一次断电，所有线路都按同一条路供电的情况下，如果供电电路发生故障，PLC将停止供电，不进行切换。一切正常，不消除其他故障，汽车电源已切换一次，供电电路再次故障，PLC停止供电，不切换。故障诊断后，还可以通过转换开关从“停止”位转换为“自动”位，PLC将自动转换回原始电源回路，如果通过PLC检测到负载，负载将恢复完整负载运行。2.测试时，转换开关可以放置在测试或测试度。人工选择电源或电路电源。此时，PLC只能执行检测警报，不能切换电源电路。3.主电路上安装了电流传感器、电压传感器，并设置了在线绝缘保护装置(30 300毫安可调节)，显示主电路电压、电流、DC110V总线电压、汽车电池电压、电源状态、逆变器输出电压、轮轴温度、防滑器状态等信息的触摸屏上显示了过电压、低压4.正常供电的话，DC600V电源将为热水池、汽车下的电源箱、房间电电源、逆变器为空调单元、煮沸水炉、热转印等负载供电，DC110V电源将为照明、汽车下的电源箱控制、轴向温度警报、防滑器、水位标记等提供电源。(b)空调单元控制功能空调单元控制功能通过切换开关SA2分为“自动”、“测试温暖”和“测试冷”。1.正常情况下，切换开关SA2位于“自动”位供电开始后，PLC控制制冷装置自动进入“自动”操作，PLC将汽车温度传感器的检测值与预设的“冷却”、“加热”温度值进行比较，然后进行空调机组的“自动”操作，空调的5个操作条件为“通风”、“半冷却”、“半冷却”制冷温度设置是空调从半冷却条件转换到通风状态时制冷设备的临界温度。“变暖”温度设置是空调机组从“通风”状态转换到“半温暖”状态时的临界温度。根据显示屏触摸屏的菜单或提示，可以强制“通风”、“反冷症”、“半温”、“温冷”、“温电”等操作方式。此时，空调单元不受温度控制，按下“全自动”触摸开关，可以返回温度控制“自动”状态。冷却、风扇故障、凝结风扇、压缩机停机；冷凝风扇故障时，压缩机停止工作。加热时，通风机坏了，空气预热器停止工作。在“半冷”或“半暖”条件下，压缩机或空气预热器运行失败，故障压缩机或空气预热器停止运行，自动切换到另一组压缩机或空气预热器运行；如果在“整体冷却”、“整体温度”条件下操作失败，故障的压缩机或空气预热器将停止运行，没有故障的压缩机或空气预热器将继续运行。如果空调单元坏了，在显示的触摸屏上按“停止空调”，空调停止运行。解决问题后，按“打开空调”重新启动空调单元，PLC可以通过测试重新启动空调单元。故障诊断后，通过切换开关，可以从“停止”位切换到“自动”位，空调单元自动切换到“自动”运行状态，PLC检测后，空调单元重新启动。2.测试时，将转换开关放在测试冷或测试热，人工选择冷却条件，启动强风、冷凝风扇或加热条件，开始弱风。在冷却状态下关闭开关Q41，启动压缩机1，适当延迟后关闭Q42启动压缩机2。在温暖状态下关闭开关Q41，开始加热1，适当延迟后关闭开关Q42，开始加热2。此时，PLC只