某型机车遥控器显示压力异常和差值大排查处理

2022-03-24黄长林陈焕章

技术与市场 2022年3期

黄长林，陈焕章

(中车资阳机车有限公司，四川资阳 641301)

0 引言

某型机车装用德国HBC工业无线遥控系统，在对其进行遥控试验时，发现在遥控器正常启动接管成功后，其显示的初始制动缸和列车管压力值与操纵台上对应的制动缸和列车管风压表显示值差值大于160 kPa，同时需要等待6～8 min，遥控器上显示的制动缸与列车管压力值才逐渐降低，并接近制动缸与列车管风压表显示值，两者差值缩小到15～30 kPa，在整个遥控试验过程中两者差值始终大于15 kPa以上。

试验表明，遥控器上显示的制动缸和列车管压力初始值明显异常、漂移大并且需要等待较长时间后，遥控器上显示的制动缸和列车管压力值才逐渐趋于正常。同时，遥控器上显示的总风压力值却一直正常，表明机车装用的总风压力传感器工作正常，并且性能可靠。

1 排查技术方案

由于该型机车安装使用的总风、均衡风缸以及列车管和制动缸4个压力传感器均为MBS 2600型，其型号规格完全相同，输入工作电压为直流0～30 V，实际工作电压在24 V左右，检测压力参数为0～10 bar，压力输出为4～20 mA电流信号。根据压力传感器检测值的大小与输出4～20 mA电流信号成线性关系这一基本特性，和经试验验证确认的每台机车所装用的总风压力传感器都正常可靠这一试验结果，决定采取下述4步法对问题的产生原因进行排查。

1)随机抽取该型批量新造机车中的2台机车，对其装用的制动缸和列车管压力传感器进行测试检查。揭开司机室内的地板，检查制动缸与列车管2个压力传感器安装及其接线，未见异常。将数字万用表红黑表笔串联在列车管压力传感器和制动缸压力传感器上，测量遥控器在不同工作状态时的mA电流参数值，并将其换算成相应的压力值；然后与遥控器显示压力值和相应的压力表显示值进行比较，分别测试检查2个压力传感器，确认其是否工作正常。

2)将2台机车装用的制动缸与列车管压力传感器进行对调互换测试。将随机抽取的2台机车所装用的制动缸与列车管压力传感器拆下并对调，进行遥控测试，发现没有太大的明显变化与不同，问题依旧，分析认为问题是因制动缸和列车管压力传感器自身性能质量不可靠引起的可能性不大。

3)将总风压力传感器与制动缸和列车管压力传感器进行交换测试。由于每台机车遥控器上显示的总风压力值均与操纵台上的总风压力表显示值基本吻合相近(误差小于10 kPa)，而遥控器上显示的制动缸和列车管压力值却与操纵台上的制动缸和列车管风压表显示值相差较大。因此，对机车进行排风泄压后，分别将总风压力传感器与制动缸和列车管压力传感器拆下并互换进行遥控测试。对比测试发现，原完全正常的总风压力传感器替换疑有问题的制动缸压力传感器或列车管压力传感器后遥控器上显示的总风压力，仍然与总风压力表显示值基本吻合相近(误差始终小于10 kPa)，而遥控器上显示的制动缸和列车管压力值虽略有不同，但两者差值始终大于15 kPa，超过技术要求允许范围，问题依旧。

通过以上测试，可以排除该型批量机车所装用的制动缸和列车管压力传感器因质量性能原因从而引起上述问题的可能性。

4)对遥控程序进行检查确认。对遥控控制程序和显示程序进行仔细检查，未见异常和明显错误。

调阅研读相关制动缸和列车管压力传感器信号采集和换算处理程序以及显示程序，并与总风压力信号采集处理与显示程序进行比对检查，未见错误。然后利用装有相关遥控控制程序和显示程序的笔记本电脑，对遥控试验全过程进行监控追踪，也未找到问题所在。排除遥控系统压力信号采集处理和换算程序以及相关显示程序存在错误或BUG的可能。

2 深入分析遥控控制原理图

比较分析遥控器接收机控制原理图与德国HBC遥控器供应商提供的FST 737 RS485接收系统电气接线图差异，从中找到了问题的产生根源，其相关接线控制原理图分别如图1和图2所示。

图1 某型机车遥控接收机制动缸压力与列车管压力传感器接线控制原理图

图2 FST 737 RS485遥控接收系统压力信号输入输出接线原理图规范要求

从图1可知，制动缸和列车管压力传感器的1点均通过端子排XT4的9点接入直流工作电源24 V正极信号，2点分别通过端子排XT4的10点和13点接入到遥控接收机的bA2与bA4脚，bA1和bA3脚均通过端子排XT4的12点接入24 V直流负极信号24 V。

而从图2可知，bA1、bA2、bA3、bA4均为遥控接收机的4～20 mA压力电流信号输入接线点，内部分别接到遥控接收机的10、9、8、7引脚上，bA5接遥控接收机的第4接地脚；由于直接接入遥控接收机的制动缸和列车管2个压力传感器信号采集处理结果在每台机车的遥控器上均显示异常并且差值大。

经过对比分析，发现图1中的制动缸和列车管压力传感器接线与图2压力信号输入输出接线规范要求存在明显不同与差异，规范接线图中bA1、bA2、bA3、bA4均为压力传感器的4～20 mA电流信号输入接线点，但实际接线却是bA1和bA3，均通过端子排XT4的12点接入直流24 V工作电源负极信号，因此分析认为直流24 V工作电源的负极信号不能直接接入到遥控接收机的bA1和bA3点，而是应该接入到遥控接收机的bA5公共接地点上，以使制动缸和列车管压力传感器检测采集的电流信号有1个共同的公共压力信号基准点。

当bA1和bA3点直接接入24 V负极信号后，由于遥控接收机的bA1和bA3点与bA5接地点之间存在不同的电位差，致使制动缸和列车管压力传感器输出的4 mA电流信号零位基准不稳，直接影响了2个压力传感器的检测精度，从而导致了3个问题的出现。

3 解决问题的技术方案

为确认分析判断的正确性，任选1台该型机车，将遥控接收机bA1和bA3点上的直流24 V电源负极信号接线取掉，并改接到遥控接收机的bA5接地点上，再上电启动进行遥控测试，发现先前遥控器接管成功后，制动缸和列车管2个压力值初始显示异常，需要等待较长时间后遥控器上显示的2个压力参数值才逐渐趋于正常，并且两者差值大于15 kPa，不符合技术要求，3个问题均未再发生出现。

在对机车进行的整个遥控试验过程中，遥控器上显示的制动缸和列车管压力值都与相应的风压表显示值基本吻合，两者最大误差值始终小于10 kPa，完全满足要求。将该方法应用于其他各台机车上，并进行同样的改线操作，再经试验确认，3个问题已得到彻底解决。