基于可视编程软件的工程车自动过无电区控制的设计及实现

(中车株洲电力机车有限公司产品研发中心，湖南 株洲 412001)

0 引言

电力蓄电池工程车具有双电源供电功能即第三轨供电和蓄电池供电，车辆采用双组受流靴受流，地铁车辆段线路在第三轨供电时存在无电区，在无电区间的长度大于受流靴间隔长度时，车辆在过无电区间会出现供电中断现象，导致车辆动力消失，后续要通过手动闭合主断路器，从而重新给机车提供动力。本文提出一种不需手动控制，能自动通过无电区的软件设计方案。

1 电力蓄电池工程维护车过无电区现状

由于第三轨无电区的存在，当蓄电池工程维护车过无电区时，因为没有安装过分相检测装置，不能提示司机即将进入过无电区。当经过无电区时，由于供电中断，工程车主断路器断开导致动力消失，依靠惯性通过无电区，当通过无电区后，再手动闭合主断路器，这增加了司机的操作难度。如果无电区间很长或者速度很低的情况下，还很有可能停在无电区区间。

2 自动过无电区方案的软件设计

本文针对工程车过无电区的现状，对自动过无电区的控制进行了软件设计。自动过无电区软件设计主要分为：过无电区正在进行、过无电区成功或失败、过无电区主断路器控制。

在第三轨供电模式下，牵引控制单元(以下简称DCU)根据检测的网压压降差值来判断是否进入无电区并发给车辆控制模块(以下简称VCM)，VCM检测到DCU发的进入无电区信号后，立即分断主断路器并发出牵引封锁信号，并将该进入无电区信号发给显示屏(以下简称HMI)显示。

当工程车通过无电区后，VCM检测到第三轨网压恢复，发出自动闭合主断、解除牵引封锁指令，并复位对无电区正在进行信号。同时将过无电区成功的信号发HMI显示。

当工程车在无电区正在进行期间，以及机车速度小于判定的阈值(目前定为1 km/h)或无电区正在进行的时间超过阈值(目前定为28 s)后主断仍没有闭合，VCM判断过无电区失败，同时将该信号发HMI显示。

自动过无电区的软件设计流程图见图1所示。

图1 自动过无电区流程图

3 自动过无电区方案的软件实现

电力蓄电池工程维护车过无电区软件实现分为过无电区正在进行、过无电区成功或失败和过无电区主断路器控制。

1)自动过无电区正在进行程序片段见图2所示。

2)自动过无电区成功或失败，程序片段见图3和图4所示。

3)自动过无电区主断控制

当过无电区通过后，图5主断闭合指令HSCB_ON_ACTION2变为1，且此时VCM判断工程车主断允许闭合时，VCM就会发出主断自动闭合指令，从而机车又能重新获得动力。程序片段见图5所示。

图2 自动过无电区正在进行

图3 自动过无电区成功

图4 自动过无电区失败

图5 自动过无电区主断控制

4 结语

本文针对电力蓄电池工程车过无电区的实际需求，对如何顺利的自动通过无电区进行了相关的设计及应用研究。通过对该部分软件的设计和开发，很好的实现了电力蓄电池工程车自动过无电区的问题，同时能够将过无电区的各阶段状态信息在HMI上实时的显示。本方案已经在青岛工程车项目、广州新线工程车项目得到应用，对后续工程车项目的自动过无电区软件设计和开发具有指导意义。