亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        DKZ32型列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障分析

        2022-08-30 02:40:52田云峰宋天浩
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2022年23期
        關(guān)鍵詞:故障設(shè)備分析

        劉 洋,杜 峰,田云峰,宋天浩

        (1.北京市地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司運(yùn)營(yíng)一分公司,北京 102209;2.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院城市軌道交通中心,北京 100081)

        列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(TCMS)為關(guān)鍵核心系統(tǒng),是集列車的控制、監(jiān)控和診斷為一體的集成控制系統(tǒng),能為列車各子系統(tǒng)和模塊提供各種實(shí)時(shí)控制信息,完成對(duì)列車的控制[1]。目前,有文獻(xiàn)對(duì)列車控制網(wǎng)絡(luò)典型MVB通信故障進(jìn)行分析[2-7],有的文獻(xiàn)分析了成都地鐵各線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),提出了后續(xù)改進(jìn)建議[8-12],還有的文獻(xiàn)對(duì)廣州地鐵列車網(wǎng)絡(luò)控制及診斷系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)和分析[13-19]。本文對(duì)北京地鐵某線列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障進(jìn)行了分析,提出有效的解決對(duì)策。

        1 PROFIBUS簡(jiǎn)介和特點(diǎn)

        1.1 PROFIBUS簡(jiǎn)介

        隨著通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用,工業(yè)控制對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集、傳輸、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的要求越來(lái)越高,現(xiàn)場(chǎng)總線就是把傳統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào),變成全數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)。PROFIBUS是Process Field Bus的簡(jiǎn)稱,是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種,其是1991年4月發(fā)表的德國(guó)標(biāo)準(zhǔn),PROFIBUS具有國(guó)際化、開放式的特點(diǎn),不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),此標(biāo)準(zhǔn)無(wú)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),任何人都可以將其應(yīng)用到軟、硬件的設(shè)計(jì)方案當(dāng)中[20]。

        1.2 PROFIBUS特點(diǎn)

        PROFIBUS具有良好的穩(wěn)定性和普遍性,目前廣泛應(yīng)用于制造、交通、電力等系統(tǒng),其良好的適用性可以在任何微處理器上實(shí)現(xiàn),在處理器上安裝異步串行通信接口可以保證設(shè)備運(yùn)行,數(shù)據(jù)傳輸速率超過(guò)500 Kbit/s,應(yīng)使用專用芯片,其是一種用于自動(dòng)化監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),實(shí)現(xiàn)設(shè)備層到監(jiān)控層的數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò),為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和智能化監(jiān)控提供行之有效的解決方案[20],其具有良好的控制技術(shù)。

        (1)時(shí)間控制技術(shù)。其能將RS485物理層上和鏈路層上不同的時(shí)間參數(shù)那么定量定性出來(lái),這在一般的總線中很難看到,所以用其來(lái)實(shí)現(xiàn)精確的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),如果將該技術(shù)擴(kuò)展,那就可以實(shí)現(xiàn)精確的分布式總線控制系統(tǒng)。

        (2)獨(dú)特的診斷技術(shù)。通過(guò)用指示燈、信號(hào)標(biāo)記,或者SOE事件順序記錄等方式進(jìn)行故障診斷,從實(shí)際應(yīng)用中看這種診斷機(jī)制設(shè)計(jì)合理,方便維護(hù)。

        (3)多主站系統(tǒng)。令牌環(huán)式的多主系統(tǒng)比較適合于控制系統(tǒng),而且因?yàn)槭嵌嘀飨到y(tǒng),因此應(yīng)用范圍廣泛,比如說(shuō)北京地鐵某線DKZ32列車,日本東洋電機(jī)在車輛控制網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中就是雙主站應(yīng)用,兩條鏈路互為冗余備份,提高了列車控制及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

        2 北京地鐵DKZ32型列車PROFIBUS應(yīng)用和故障現(xiàn)象

        2.1 北京地鐵DKZ32型列車PROFIBUS應(yīng)用概述

        北京地鐵某線DKZ32列車信息系統(tǒng)由進(jìn)行列車牽引/制動(dòng)控制等重要設(shè)備控制的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和進(jìn)行車輛狀態(tài)監(jiān)控及空調(diào)等服務(wù)設(shè)備控制的監(jiān)控傳送系統(tǒng)構(gòu)成,進(jìn)行各設(shè)備的控制及列車的運(yùn)行、維修作業(yè)的支援等。本列車信息系統(tǒng)主要分為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和監(jiān)控傳送系統(tǒng)2種,各傳送系統(tǒng)分別具有不同的構(gòu)成。

        網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為傳送、牽引及制動(dòng)的控制等車輛的運(yùn)行有關(guān)的信號(hào)的傳送系統(tǒng)。采用PROFIBUS傳送方式,傳送速度為1.5 MB/s。另外,網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為了達(dá)到冗余化由1系及2系構(gòu)成二重系統(tǒng)。作為冗余系的構(gòu)成方法,通常1系及2系都進(jìn)行控制運(yùn)算,但僅將1系的輸出,1系發(fā)生異常時(shí)通過(guò)將2系的控制演算輸出繼續(xù)進(jìn)行列車的控制。因?yàn)槿绻?系、2系都發(fā)生異常(二系統(tǒng)故障)時(shí)將不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制,將會(huì)把司機(jī)提示燈(控制傳送異常)點(diǎn)亮,向VVVF裝置及制動(dòng)控制裝置等輸出網(wǎng)絡(luò)控制異常信號(hào)。

        監(jiān)控傳送系統(tǒng)為使用于進(jìn)行所連接設(shè)備的狀態(tài)信息傳送及空調(diào)等服務(wù)設(shè)備的控制的傳送系統(tǒng)。傳送系采用PROFIBUS傳送方式,傳送速度為1.5 MB/s。監(jiān)控傳送系的傳送回路為一重系,因?yàn)樵谀笝C(jī)的監(jiān)控裝置故障等不工作的情況下傳送系將不能發(fā)揮功能,通過(guò)在兩個(gè)頭車設(shè)置監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)冗余化。通常僅使一側(cè)的監(jiān)控動(dòng)作,傳送停止時(shí)啟動(dòng)另一側(cè)的監(jiān)控裝置,繼續(xù)進(jìn)行傳送。另外,與其他裝置通過(guò)串聯(lián)通信傳送進(jìn)行信息的交換。與SIV裝置、VVVF裝置、制動(dòng)裝置、門裝置、空調(diào)裝置、PIDS、ATO、顯示控制器以RS-485連接。DKZ32型列車PROFIBUS監(jiān)控系統(tǒng)將司機(jī)室MON為主站,客室IO/F模塊為子站進(jìn)行通信,各客室IO/F模塊接收列車如牽引、制動(dòng)、客室門等數(shù)據(jù)通過(guò)PROFIBUS總線傳送至MON,保證司機(jī)室通過(guò)TMS進(jìn)行監(jiān)控,如圖1所示。

        圖1 PROFIBUS總線原理圖

        2.2 北京地鐵DKZ32型列車PROFIBUS故障現(xiàn)象

        DKZ32型某列車運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后,4號(hào)車經(jīng)常出現(xiàn)該P(yáng)ROFIBUS子站死機(jī),死機(jī)位置,如圖2所示。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)此控制板指示燈從正常綠色工作燈轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色故障燈狀態(tài),如圖3所示??膳袛酁樵撃K板卡已停止工作。故造成4號(hào)車列車監(jiān)控節(jié)點(diǎn)停止工作,TMS無(wú)法對(duì)4號(hào)車進(jìn)行監(jiān)控。根據(jù)前述PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線原理分析可知,該列車故障實(shí)際上是PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)故障的一種節(jié)點(diǎn)掉站故障。

        圖2 PROFIBUS子站死機(jī)位置示意圖

        圖3 控制板紅色故障燈示意圖

        3 北京地鐵DKZ32型列車PROFIBUS典型故障原因及分析

        3.1 節(jié)點(diǎn)掉站故障原因分析

        ①網(wǎng)絡(luò)插頭故障。插頭內(nèi)部故障如內(nèi)部接線短路,會(huì)導(dǎo)致通信模塊死機(jī),針對(duì)此可能性,首先檢查插頭內(nèi)是否有如金屬絲等影響插頭工作的異物,后對(duì)相關(guān)插頭進(jìn)行更換,故障依舊存在。②接線有破損。檢查未發(fā)現(xiàn)接線有破損、虛接等異常情況。預(yù)防性更換有關(guān)接線,故障未消失。③中間網(wǎng)絡(luò)插頭開關(guān)位置不對(duì)。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)插頭各開關(guān)位置正確。④通信模塊損壞。更換IO/F模塊后故障依舊存在。⑤接線錯(cuò)誤。檢查各接線、線號(hào)正確、選型正確。⑥異常干擾。從上述維修結(jié)果看,排除外部硬件及人為設(shè)置失誤后,干擾問(wèn)題造成此次故障的可能性最大,為此,進(jìn)行了重點(diǎn)分析、維修。

        3.2 干擾來(lái)源分析

        ①動(dòng)力系統(tǒng)。VVVF牽引控制系統(tǒng)內(nèi)部的IGBT等大功率電力電子器件不定時(shí)地進(jìn)行高速開、關(guān)的轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生大量的高頻電磁波、污染整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò),并產(chǎn)生大量高次諧波。②動(dòng)力設(shè)備。大型電機(jī)、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)啟動(dòng)時(shí),瞬間電流達(dá)到額定電流的6倍,會(huì)產(chǎn)生大電流干擾。③電源干擾。設(shè)備未加裝隔離和濾波,電源波形畸變和高次諧波會(huì)通過(guò)供電系統(tǒng)影響現(xiàn)場(chǎng)總線。④接地系統(tǒng)混亂的干擾。錯(cuò)誤的接地不能起到抑制電磁干擾的作用,接地點(diǎn)電位分布不均,會(huì)產(chǎn)生電位差,兩者都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)紊亂,無(wú)法正常工作。

        3.3 針對(duì)干擾可能性進(jìn)行處理

        ①針對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)。通過(guò)示波器檢測(cè)到動(dòng)力信息傳輸線存在瞬間異常電壓,為此更換整車VVVF控制系統(tǒng),故障未恢復(fù)。②針對(duì)動(dòng)力設(shè)備。通過(guò)示波器檢測(cè)到牽引電機(jī)啟動(dòng)會(huì)導(dǎo)致通信回路有異常電壓,進(jìn)而更換牽引電機(jī)。伏流風(fēng)機(jī)等列車上電后持續(xù)系統(tǒng)或季節(jié)性啟動(dòng)設(shè)備排除在干擾源外。③針對(duì)電源干擾。列車有良好的濾波設(shè)備,且其他號(hào)車使用相同電源故電源干擾可能性較低。④針對(duì)接地系統(tǒng)混亂的干擾。通過(guò)使用電質(zhì)量分析設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),4、5號(hào)車接地之間最高產(chǎn)生過(guò)24 V電壓,正常PROFIBUS通信工作電壓為±5 V,各站點(diǎn)間接地電位差過(guò)大,可能會(huì)導(dǎo)致通信受到干擾死機(jī)掉站,針對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行了重點(diǎn)分析。

        3.4 接地干擾問(wèn)題概況

        ①接地原則。首先,根據(jù)接地標(biāo)準(zhǔn)通信設(shè)備接線應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線,因列車體積有限,此情況無(wú)法滿足。其次,動(dòng)力設(shè)備接地應(yīng)遠(yuǎn)離通信等低壓設(shè)備接地,或動(dòng)力設(shè)備接地要比低壓設(shè)備接地更接近近地端,用于地鐵車輛近地端可視為輪對(duì)。保證動(dòng)力電不會(huì)經(jīng)過(guò)通信等低壓設(shè)備地線而直接流入大地。②DKZ32型列車接地情況。低壓設(shè)備接地箱位于車體中部,車體兩側(cè)轉(zhuǎn)向架區(qū)域?yàn)楦邏涸O(shè)備接地匯流排,車上高、低壓設(shè)備接地已盡可能相互隔離。③接地與干擾分析。零阻抗、零電位才是理想地線,在設(shè)備內(nèi)部,地線既有電阻又有電抗,電流通過(guò)設(shè)備時(shí),地線會(huì)有壓降;地線和其他線路有電流通過(guò)時(shí)會(huì)形成環(huán)路,并且產(chǎn)生電勢(shì),地阻干擾和環(huán)路干擾2種情況都會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生干擾??紤]車廂與車廂之間電壓差,共模干擾就是線地間的干擾。而地線上的共模干擾比較特殊,一般由電子設(shè)備的接地端子上對(duì)地雜散電流所產(chǎn)生的壓降,以及接地平面上不同接地點(diǎn)之間的電位差,它也是串聯(lián)在信號(hào)回路中,對(duì)較小的設(shè)備而言,可忽略不計(jì),但對(duì)配置較遠(yuǎn)的兩個(gè)電子設(shè)備,如IO/F通信模塊兩設(shè)備相距60 m,對(duì)電子設(shè)備的干擾可能性就較高。④針對(duì)接地干擾問(wèn)題處理方法。通過(guò)前期的分析、維修、總結(jié)最終決定對(duì)此列車接地進(jìn)行調(diào)整。棄用4號(hào)車自身接地線,使用4.5 mm2備用線將3號(hào)車接地線引用至4號(hào)車,減小車與車之間電位差,降低接地干擾。

        4 北京地鐵DKZ32型列車故障處理總結(jié)

        在進(jìn)行接地改造后,列車控制網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性得到明顯改善,目前車輛在運(yùn)行中未再發(fā)現(xiàn)故障。通過(guò)對(duì)通信報(bào)文捕捉波形可以看到,在接地系統(tǒng)改造之前,4號(hào)車監(jiān)控通信波形由于接地干擾,方形波已經(jīng)嚴(yán)重變形失真,很容易造成系統(tǒng)通信中斷從而使4號(hào)車失去監(jiān)控,如圖4所示,而在接地改造之后,列車監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)波形得到明顯改善,如圖5所示。

        圖4 通信波形受干擾變形失真

        圖5 改造后波形恢復(fù)情況

        5 結(jié)束語(yǔ)

        ①根據(jù)列車網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障,應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析,并從設(shè)計(jì)源頭上進(jìn)行改善,從而有效降低故障率的發(fā)生。②做好前期預(yù)防工作,上車前并組網(wǎng)測(cè)試和例行試驗(yàn),對(duì)TCMS設(shè)備相關(guān)潛在問(wèn)題做到及早發(fā)現(xiàn),并作出針對(duì)性優(yōu)化。③對(duì)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的接地環(huán)境改造,能夠有效減少干擾,提升網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量,從而消除列車監(jiān)控節(jié)點(diǎn)掉站造成的故障。但其安裝空間、電源、接地受環(huán)境影響會(huì)有一定的局限性。參考文獻(xiàn):

        [1]曾東亮.成都地鐵既有列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)比分析[J].鐵道機(jī)車車輛,2019,39(S1):40-44.

        [2]陳佳凱.列車網(wǎng)絡(luò)通信模式優(yōu)化與可靠性分析研究[D].杭州:浙江大學(xué),2015.

        [3]徐磊,殷培強(qiáng),李文正,等.城市軌道交通列車通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障分析[J].城市軌道交通研究,2018,21(12):89-91,96.

        [4]胡正偉,冀云,焦芳芳,等.地鐵列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)典型MVB通信故障分析及處理[J].機(jī)車電傳動(dòng),2019(4):144-149.

        [5]盛忠明.地鐵列車FIP網(wǎng)絡(luò)通信故障起因判別及解決方法[J].城市軌道交通研究,2021,24(S1):132-136.

        [6]陳宇佳,曾小清,袁騰飛.基于通信的列車控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全影響分析[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2021,49(3):391-399,466.

        [7]吳殿華,范永華,李聰.基于車車通信的城市軌道交通列車控制系統(tǒng)折返能力分析[J].城市軌道交通研究,2021,24(4):50-52.

        [8]王文斌,李洋,趙正陽(yáng),等.城市軌道交通輪軌關(guān)系與弓網(wǎng)關(guān)系檢測(cè)管理平臺(tái)研究及應(yīng)用[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2021(11):74-80.

        [9]李文正,殷培強(qiáng),徐磊,等.成都地鐵4號(hào)線列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2017(23):18-19.

        [10]曲晶.成都地鐵4號(hào)線列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)[J].鐵道機(jī)車與動(dòng)車,2017(7):26-28,39.

        [11]曾東亮.成都地鐵既有列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)對(duì)比分析[J].鐵道機(jī)車車輛,2019,39(S1):40-44.

        [12]龔承啟,劉瑤.成都地鐵5號(hào)線列車MVB通道故障分析[J].電力機(jī)車與城軌車輛,2020,43(4):91-94.

        [13]黃文燦.廣州地鐵3號(hào)線列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及其故障診斷分析[J].機(jī)車電傳動(dòng),2012(6):54-56.

        [14]李永全.廣州地鐵五號(hào)線國(guó)產(chǎn)化列車網(wǎng)絡(luò)控制及診斷系統(tǒng)[J].機(jī)電工程技術(shù),2014,43(6):106-110.

        [15]靳守杰,魏志恒,王文斌,等.城市軌道交通綜合檢測(cè)車應(yīng)用分析[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2021(11):69-73.

        [16]林天然,陳卓群.廣州地鐵7號(hào)線列車網(wǎng)絡(luò)通信故障后出現(xiàn)后溜問(wèn)題分析[J].機(jī)電信息,2019(18):62-64.

        [17]白龍,王建強(qiáng),姜仲昊.廣州地鐵13號(hào)線列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)[J].電子世界,2019(11):162-163.

        [18]趙俁鈞,戴源廷,魏志恒.城市軌道交通LTE-M服務(wù)質(zhì)量測(cè)試方法[J].無(wú)線互聯(lián)科技,2021,18(11):104-107,114.

        [19]戴源廷,姚建偉.城市軌道交通初期運(yùn)營(yíng)前輪軌及弓網(wǎng)關(guān)系測(cè)試[J].現(xiàn)代城市軌道交通,2019(8):7-11.

        [20]PROFIBUS國(guó)際組織(PI)[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化(PLCFA),2009(9):28-29.

        猜你喜歡
        故障設(shè)備分析
        諧響應(yīng)分析在設(shè)備減振中的應(yīng)用
        隱蔽失效適航要求符合性驗(yàn)證分析
        故障一點(diǎn)通
        電力系統(tǒng)不平衡分析
        電子制作(2018年18期)2018-11-14 01:48:24
        基于MPU6050簡(jiǎn)單控制設(shè)備
        電子制作(2018年11期)2018-08-04 03:26:08
        電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)分析
        奔馳R320車ABS、ESP故障燈異常點(diǎn)亮
        500kV輸變電設(shè)備運(yùn)行維護(hù)探討
        故障一點(diǎn)通
        江淮車故障3例
        日日摸夜夜添夜夜添无码免费视频 | 大地资源在线影视播放| 一女被多男玩喷潮视频| 99久久免费国产精品| 在线中文字幕有码中文| 久久精品国产亚洲片| 三级日本理论在线观看| 精品无码av无码专区| 女人被狂躁c到高潮视频| 天天弄天天模| 人妻无码中文人妻有码| 精品综合久久久久久97超人| 老男人久久青草AV高清| AV无码免费不卡在线观看| 亚洲av色在线观看网站| 亚洲天码一区二区三区| 欧美激情综合色综合啪啪五月| 欧美v亚洲v日韩v最新在线| 2017天天爽夜夜爽精品视频| 国产人妖伦理视频在线观看| 少妇人妻中文字幕hd| 无遮高潮国产免费观看| 日韩av在线不卡一区二区三区| 亚洲免费一区二区av| 中国妇女做爰视频| 国产一区二区内射最近更新| 欧美日韩久久久精品a片| 正在播放淫亚洲| 美女黄网站永久免费观看网站| 麻豆69视频在线观看| 国产亚洲精品a片久久久| 国产内射性高湖| 人妻av一区二区三区高| 高清日韩av在线免费观看| 人妻少妇精品视频无码专区| 精品久久久久久久久午夜福利| 一区二区三区免费观看在线视频| 精品高清一区二区三区人妖| 精品国产一区二区三区av性色| 欧美日韩另类视频| 国产成人久久精品二区三区|