广州地铁二号线车门诊断系统在检修中的应用

程潇宇，姜筱琴

（广州市地下铁道总公司，广东广州 510000）

广州地铁二号线车门诊断系统在检修中的应用

程潇宇，姜筱琴

（广州市地下铁道总公司，广东广州 510000）

车门系统是地铁列车的重要组成部件，介绍了二号线塞拉门系统车门控制器的控制及诊断原理，对车门常见的故障诊断代码逻辑进行分析，并结合现场实际运用情况对二号线车门常见的故障类型的故障原因及处理进行归纳。

塞拉门；车门控制及诊断；解决措施

1 塞拉门控制原理

广州地铁二号线采用南京康尼电机有限公司设计生产的双叶对开塞拉门，驱动方式为电机驱动，双开电动门由康尼公司的主电子门控器（MDCU）和从电子门控器（LDCU）控制，门控器为可编程的，带16路输入信号和6路输出信号的控制系统。

如图1所示，列车的每节车厢装有10套门，一边5套，对称分布，其中主门控器与列车MVB总线相连、从门控器通过RS485总线与主门控相连。通过MVB总线和RS485总线，电子门控器与列车控制系统进行信息交换。

车门控制分为“硬线”和“网络”两种方式，硬线是指通过110V有节点电路，利用继电器的断开/闭合来控制“开关门”指令的传输，网络是指令通过SKS模块，将110 V有电信号转换为高低电平的数字信号，并通过列车MVB网络以及车门RS485网络传输到门控器内。

图1 车门布局

门控器的输入输出信号包括：“开门列车线”，“关门列车线”，“车门零速列车线”，“重开门列车线，各个行程开关信号、车门地址编码信号、车门电机电源及控制信号，车门指示灯电源信号、RS485网络信号、MVB网络信号（仅主门控有）。通过检测各个输入信号，通过门控器内单片机程序的设定来执行输出动作或故障诊断，主门控器控制原理图如图2所示。

图2 主门控控制原理图

正常情况下，车门的执行逻辑如表1，只有车门零速信号有效（高电平）的情况下，且开门列车线与关门列车线信号不冲突的情况下，车门才会执行开/关门动作。

表1 车门开关控制

2 门控器诊断系统原理

门控器的诊断功能的实现，是依靠门控器内部程序对门控器输入输出信号来判断车门是否处于故障状态，车门诊断系统可分为三个诊断模块：

（1）EDCU内部诊断：是指门控器系统对自身的诊断，主要包括门控器内部存储器故障诊断；门控器内部安全继电器故障；门控器内部输出端短路故障；

（2）门功能诊断：是指根据门控器内部程序设定的诊断逻辑，对门的运动和行程开关等相应的输入信号连续进行检测；

（3）监控输出电流：是指对输出端口，比如电机输出电源口的电流进行检测，判断是否有断路、短路的情况发生。

根据故障的影响程度分为主要故障和次要故障：

（1）主要故障高优先级；乘客的安全或门的操作可能受到影响，车辆工作人员要针对这一情况采取措施，如隔离门。

（2）次要故障低优先级；乘客的安全或门的操作不会受到影响，可以在车站检查或维修这些故障。

车门主要的诊断代码列表如表2所示。

表2 门控器诊断编码

3 车门诊断系统在检修中的应用

塞拉门机构负责，活动部件多，往往许多正线运营时发生的故障，在列车回库后故障现象已经消失，以至于无法对故障点做出准确的判断，二号线曾经多次发生过正线运营期间列车车门无法关闭的故障现象，但回库后检查车门各个部件均无异常，且车门开关功能也是正常，随后通过读取门控器内故障信息发现，故障发生时，车门多次出现被隔离的信息，随后查看录像发现有乘客故意触发了隔离行程开关，导致车门立即停止当前动作，如果没有车门诊断系统，此类故障会较为棘手。

熟悉车门的诊断系统原理及逻辑对日常的检修是非常有帮助的，通过二号线列车多年的维护经验，对常见的车门故障进行了归纳整理，对常见代码故障的判断逻辑进行分析，对可能的故障表现、故障原因进行了归纳总结，提高检修效率。

3.1 驱动电机断路

诊断代码：1。

故障内容：门驱动电机电路断路。

诊断逻辑：见图3。

图3 驱动电机短路断路故障逻辑示意图

可能的故障表现：车门图标红色，且车门无法打开/关闭或车门突然停止动作。

可能的故障原因及处理方法：

该故障的诊断逻辑为：电机电流与程序设定值不相符，可能的故障原因有三点。

（1）门控器的电机电源输出端口无输出

可采取互换门控器进行排除，如果互换后故障转移，则更换故障门控器。

（2）线路故障

如图3所示，门控器与电机之间通过3条电源线连接，电源线连接如下：门控器X4插头——门控器旁接线端子排——电机插头——电机内部插头——电机查找该故障时，应对以下5个连接点逐一检查：

1）检查门控器X4插头1、2、3插孔无缩针，插头接线无松动；

2）检查端子排旁插头：线号为935、936、937的三条线的接线无松动，线皮无破损，测量导通电阻小于1欧姆；

3）检查电机插头插孔无缩针，插头接线无松动；

4）检查电机内部白色插头无松动。

（3）电机线圈烧毁

测量电机三相之间电阻，必须小于5 Ω，如大于5 Ω，更换电机。

3.2 门“锁到位开关”故障

诊断代码：2

故障内容：门“锁到位开关”故障诊断逻辑：见图4。

图4 门“锁到位开关”故障逻辑示意图

可能的故障表现：车门图标红色，且车门无法打开或车门自动关闭。

可能的故障原因及处理方法如下：

（1）该故障是由于锁到位行程开关在车门打开时，依然处于锁到位触发状态（释放状态），检查时重点检查一下几点，按照故障几率由大到小进行排列；

（2）行程开关黑色摆臂上的圆柱复位弹簧是否发生断裂，变形，失去弹性，导致车门打开后，黑色摆臂无法复位；

（3）行程开关黑色摆臂上的推力夹紧圈是否发生丢失，导致摆臂脱落，无法触发行程开关；

（4）行程开关上的推力夹紧圈是否发生丢失，导致行程开关脱落；

（5）检查行程开关端子排插头（线号901）是否松脱；

（6）S1行程开关3/4脚接线是否正常；

（7）S1行程开关触点动作是否正常，接触阻值是否过大；

（8）用万用表检查端子排（线号981）为高电平。

3.3 门3秒内未解锁

诊断代码：4；

名称：门3秒内未解锁；诊断逻辑：见图5。

图5 门3秒未解锁故障逻辑示意图

可能的故障原因及处理方法：

该故障是由于车门门控器在收到开门指令后，3 s内未能完成车门解锁动作，可能的原因如下。

（1）门驱动机构卡滞

手动解锁车门，如果车门无法解锁，则说明车门处于卡死状态，需拆下螺母副与斜面架直接的铰链结构，利用大力钳将旋转螺母副使之退出锁闭段，并检查开关门丝杆表面是否存在翻边、毛刺现象，端部解锁装置是否有卡滞现象。

如果车门可以解锁，则手动开关门，查看车门运动阻力是否过大，并检查车门运动部件的润滑情况。

（2）车门机械部件干涉

检查下档销与下嵌块无干涉现象，档销下、左、右均与嵌块无干涉，下拐臂滚轮完好。（3）伴随驱动电机断路故障信息参考3.1小结进行处理。

3.4 关门过程障碍检测触发达到指定次数

诊断代码：10；

诊断逻辑：见图6。

故障现象：车辆屏显示车门为防夹启动图标，障碍检测被激活时，门会自动打开200 mm左右，停止2秒后，再次关闭。这个循环将重复3次，如果在3次连续关门顺序中障碍检测都被激活，门最终将打开到最大位置。

图6 障碍物检测故障逻辑示意图

可能的故障原因及处理方法如下。

该故障信息是车门最常见的一种，一般情况下，在客流较大的换乘站发生，车厢拥挤的情况下，乘客或其携带的行李物品会导致车门启动障碍物检测，无法关闭。但仍不排除由车门自身故障导致的障碍物检测启动，会导致车门防夹启动的车门自身故障如下：

（1）丝杆与螺母副之间存在较大磨损，导致关门阻力较大，引发车门障碍物检测；

（2）机械部件干涉导致车门无法关闭，常见的有下档销与下嵌块干涉；平衡轮与门叶干涉，应按照图7、图8的要求，检查这两个部件的尺寸参数；

图7 下档销与下嵌块之间参数要求

图8 平衡轮与门叶之间参数要求

（3）锁到位或关到位行程开关故障。

车门关闭进程在检测到行程开关释放后，门控器就人为车门关锁到位，如果行程开关无法正常释放，则车门即使到达锁到位位置，门控器依然会继续关门，从而导致两门叶上的护指胶条相互挤压，触发障碍物检测。应检查S4和S1触发后回弹有力，动作时声音清脆。

4 结束语

广州地铁二号线的车门系统是集电路、机械结构、控制于一体的系统，车门机构复杂，通过对车门自身的诊断系统的研究，可以从原理和逻辑上对故障的产生进行判断，减少故障处理的盲目性，同时从逻辑上对车门故障的产生原因可以向下进行推导，对可能导致某故障代码发生的原因进行归纳分析，有效的提高故障处理的效率的同时也能对车门系统部件的风险点进行预判和预防。

［1］CSR.广州地铁2&8号线延长线电路图［Z］.2009.

［2］CSR.门功能说明书［Z］.2009.

［3］彭有根.广州地铁二号线车辆车门系统及其控制原理［J］.电力机车与城轨车辆，2005（6）：47-49.

［4］朱士友，胡文伟.广州地铁车辆车门结构、控制原理及改进意见［J］.铁道车辆，2000（B12）：60-63.

［5］CSR.二八项目车客室门维修手册［Z］.2009.

(编辑：王智圣)

图5 电气控制线路安装图

2.3 控制电路的调试

为了试验电气控制原理图设计的可靠性，按照图5进行了安装及调试工作。在电路的调试过程中出现的以下问题并加以解决。

（1）功能选择档位选到自动档以后，按下自动启动没有现象。检查了自动控制这一路的线路，在中间继电器K1线圈支路检查到K8的常闭触头接成常开了，导致自锁无法形成，K1无法得电，自动回路不通。对K8常闭进行改正后。自动启动后电路正常工作。

（2）自动启动之后，计数器不得电，无法显示计数过程，检查计数器这一线圈支路，没有把计数器接入电路之中，所以把计数器的线圈2.7端分别接入电路5号点和0号点（220 V电路中）。通电之后计数器正常工作。

（3）自动功能和手动功能切换时，压线气缸不能同时在两个功能之间转换，但是没有考虑压线气缸在手动和自动两个功能之间产生回路关系，最后在压线气缸支路加入了按钮互锁，就能实现整个电路的手自动切换功能了。

3 结论

在自动下管机整个线路技术改造的过程中，完成了原理图的设计，完成了元器件的选型及购买，并设计了电气安装图。在安装结束后，全面检查了设计电路，进行了模拟调试，完成了自动下管机技术要求，电气控制线路能够可靠运行。

参考文献：

［1］谭维瑜.电机与电气控制［M］.北京：北京机械工业出版社，1995.

［2］许缪.工厂电气控制设备［M］.北京：北京机械工业出版社，2009.

［3］陈远龄.机床电气自动控制［M］.重庆：重庆大学出版社，1996.

［4］许缪.电机与电气控制技术［M］.北京：北京机械工业出版社，2010.

第一作者简介：吴 杰，男，1991年生，江苏徐州人，大学专科。研究领域：电气自动化技术。

(编辑：向 飞)

Application of Door's Diagnosis System in the Maintenance of the Guangzhou Metro Line 2

CHENG Xiao-yu，JIANG Xiao-qin
（Guangzhou Metro Operation Co.，Ltd，Guangzhou510000，China）

The door system is an important part of the subway train,this paper introduces the control and diagnosis principle of line2 sliding plug door，analysis the logic of the door's common fault code.and inductive line2 door common fault type results，fault reason and the processing method combining with the actual application

sliding plug door；the door control and diagnosis；measures

TP277

B

1009－9492(2014)07－0193－05

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.07.054

程潇宇，男，1988年生，浙江金华人，大学本科，助理工程师。研究领域：地铁车辆维护检修。

2014－03－13