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高速電力機車運行試驗實時在線評估系統的設計
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系統簡介:
    我國經濟建設的發(fā)展以及人們生活水平的提高,對我國的鐵路技術水平提出了更高的要求,電力高速鐵路的投入運營,標志著我國鐵路建設的發(fā)展水平,同時對高速列車的穩(wěn)定性以及安全性也提出了更高的要求,為了實時在線評估高速電力列車的穩(wěn)定性以及安全性,采用Advantech 的IPC-610工業(yè)控制計算機、PCL—1800、PCI-1720、PCL-745B、PCI—1761、PCL-720、ADAM—5000/485以及相應的ADAM—5000 I/O模塊等組建了一套電力牽引機車實時在線評估系統。該系統已在多家電力機車制造廠和試驗基地運行,效果較好。
 
系統要求:
    為了實時在線評估高速電力列車的穩(wěn)定性以及安全性,根據高速電力機車運行性能要求,要求實時在線檢測評估系統主要具有如下功能:
    1)  實時在線監(jiān)測不同運行速度條件下牽引機、掛車底輪應力減震支持彈簧的應力以及應力變形,
    2)  實時在線監(jiān)測不同運行速度條件下牽引機、掛車電力大功率電磁閥、繼電器的開閉狀態(tài)以及健康狀態(tài)(電阻、溫度、導通電流等),
    3)  實時監(jiān)測不同運行速度條件下牽引機車的牽引力矩、運行速度、機組震動幅值與震動頻率等,
    4)  實時監(jiān)測不同運行速度條件下掛車的拖動力矩、車廂震動幅值與震動頻率、空壓機的氣壓等,
    5)  根據監(jiān)測的輸入數據實時在線調節(jié)相應的變頻器執(zhí)行機構,調節(jié)液壓執(zhí)行器,
    6)  系統具有實時在線專家故障診斷系統功能
    7)  系統具有實時在線評估不同運行速度條件下電力機車的運行狀態(tài)、實時故障報警、實時報表打印、應力曲線分析以及圖形輸出等
 
研華解決方案:
    為了使在線評估系統獲得最佳的性價比,并兼具較高的先進性、通用性,在機車牽引機控制室內放置有Advantech 的IPC-610型工業(yè)控制計算機,它同時起系統控制器和控制服務器的作用,配置有PCA-6179主板、Pentium III 850MHz CPU、256MSDRAM內存,同時內插有高速數據采集板卡PCL-1800,用于采集機車的速度、運行電流、四底輪底動態(tài)壓力、牽引力等參數;光隔離4通道模擬量輸出PCI-1720,用于控制電力大功率變頻器;光隔離串行通信板卡PCL-745B,用于和掛接的的車廂的測試控制器ADAM—5000/485進行串行通信;光隔離高驅動能力的DI/DO板卡PCI-1761用于采集電磁閥的開閉信號和控制電磁閥的開閉。在后掛的六節(jié)試驗車廂采用Advantech 的分布式控制系統ADAM—5000/485控制器,內配有ADAM-5024,用于控制輔助啟動變頻器;ADAM-5017H,用于采集車廂震動、壓力彈簧變形壓力、牽引力以及后掛車廂的阻力等;ADAM-5060,用于控制電磁閥以及大功率繼電器的開閉;ADAM-5055S,用于實時監(jiān)測各種電氣開關的起閉狀態(tài)。同時配備一臺打印機,實時在線打印相關的報表、控制曲線等。另外,為了實時評估機車性能和在線分析運行試驗可能出現的故障或事故,在系統中添加了實時專家系統,以協助車載在線現場專家和測試人員分析。
 
應用說明:
    由于電力機車行駛速度快、車輪與鐵軌之間相互摩擦,會產生一定的電磁干擾,對傳感器有較大的影響,因此PCL-1800采用差分輸入方式,以消除變送器的白噪聲干擾、電磁脈沖隨機干擾等,實現了共模抑制電噪聲。為了提高系統的整體抗干擾性能,所有傳感器、變送器均采用朝陽隔離線性電源供電。除此以外,在過程與過程通道之間也采取隔離方法,使其計算機系統與外界的過程控制器和變送儀表之間沒有公共地線,也采用繼電器隔離方式,以提高系統的抗干擾能力。這正是采用PCL-745B,而不采用ADAM-4520作RS-232/RS485轉換器的緣故。本裝置要求控制系統具有較強的實時能力,并且控制系統在實時控制各控制單元的同時,還要進行實時數據處理和存貯,考慮到系統的實時、穩(wěn)定等方面的要求,操作系統采用Windows 2000 專業(yè)版,利用Visual C++極強的硬件底層端口訪問的支持能力完成對PCL-1800、PCI-1720,PCI-1761等板卡底層端口的讀寫,并通過MSCOMM控件完成與ADAM5000/485的實時通信。同時利用Matlab強大數值計算功能和豐富的函數庫,將Visual C++和Matlab二者的優(yōu)勢結合起來,實現二者無縫隙的連接,實現對震動等信號的小波處理。
 
選用研華產品:
I    PC-610,PCL-1800,PCL-745B,PCL-720,PCI—1761,PCI-1720,ADAM—5000/485,及相應的ADAM—5000 I/O模塊

 

狀 態(tài): 離線

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公司名稱: 北京誠亞科技有限責任公司
聯 系 人: 朱小姐
電  話: 010-53258989
傳  真: 010-80887628
地  址: 北京市海淀區(qū)雙清路3號中太大廈31010室
郵  編: 100085
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