列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)

項(xiàng)目六

牽引與制動(dòng)控制系統(tǒng)項(xiàng)目描述：

城市軌道交通車輛一般以多節(jié)形式編組成列，牽引與制動(dòng)控制設(shè)備一般布置于兩端駕駛室內(nèi)，由司機(jī)或ATO發(fā)出控制指令，牽引電機(jī)布置于每節(jié)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架上，基礎(chǔ)制動(dòng)裝置安裝于每個(gè)轉(zhuǎn)向架的輪對(duì)上。由于列車在長(zhǎng)度方向上距離較遠(yuǎn)，除了滿足牽引狀態(tài)下的電力轉(zhuǎn)換和電力供應(yīng)、制動(dòng)狀態(tài)下的足夠風(fēng)壓之外，還需要滿足牽引與制動(dòng)指令的即時(shí)性和一致性，使每個(gè)牽引電機(jī)同時(shí)牽引或電制動(dòng)、每個(gè)單元制動(dòng)缸同時(shí)進(jìn)行空氣制動(dòng)，車輛是如何進(jìn)行牽引與制動(dòng)控制的呢？牽引與制動(dòng)指令是如何保持即時(shí)性和一致性的呢？這就需要學(xué)習(xí)列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制原理。項(xiàng)目三牽引系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)與原理教學(xué)目標(biāo)：1.知識(shí)目標(biāo)(1)熟悉司控器及其他控制設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)；(2)掌握司控器的互鎖原理與控制原理；(3)熟悉牽引與制動(dòng)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備組成；(4)掌握牽引與制動(dòng)網(wǎng)絡(luò)控制原理。2.技能目標(biāo)(1)能夠指認(rèn)司控器及其他控制設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)名稱；(2)能夠演示司控器的互鎖原理并敘述其控制原理；(3)能夠指認(rèn)牽引與制動(dòng)網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備組成；(4)能夠敘述牽引與制動(dòng)網(wǎng)絡(luò)控制原理。項(xiàng)目三

牽引系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)與原理任務(wù)一牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知

任務(wù)二列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)

任務(wù)一牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知一、司機(jī)控制器司機(jī)控制器簡(jiǎn)稱司控器，是用來操作城軌車輛運(yùn)行的主令控制器，是利用控制電路的低壓電器間接控制主電路的電氣設(shè)備，一般布置于列車兩端的駕駛室內(nèi)，以便于雙端操作，作用與結(jié)構(gòu)完全相同，如圖6-1所示。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知（一）司控器的結(jié)構(gòu)司控器是一種典型的組合電器，屬于凸輪觸點(diǎn)式控制方式，城市軌道交通車輛一般采用采用帶警惕按鈕的有級(jí)調(diào)速（圖6-1）和無級(jí)調(diào)速（圖6-2）兩種控制方式。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知司控器的結(jié)構(gòu)主要由主控制手柄、方向手柄、主控鑰匙、警惕按鈕、凸輪組、節(jié)點(diǎn)開關(guān)組、電位器等部件組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖6-3所示。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知1.換向手柄換向手柄用于列車的運(yùn)行方向選擇，有“向前”、“0”、“向后”三個(gè)位置。在列車“向后”運(yùn)行時(shí)，向后行使的車速一般不大于10km/h。2.主控手柄主控手柄用于列車的牽引、惰行和制動(dòng)工況的切換，有“牽引”、“0”、“制動(dòng)”、“快制”四個(gè)選擇位置?！盃恳蔽弧獜摹?”位向前推動(dòng)主控手柄至“牽引”位，車輛獲得牽引指令，手柄處于牽引位最前端，可獲得最大100%的牽引力?！?”位——惰行位。“制動(dòng)”位——從“0”位向后拉主控手柄至“制動(dòng)”位，車輛獲得制動(dòng)指令，手柄處于制動(dòng)位最后端，可獲得最大100%的制動(dòng)力?！翱熘啤蔽弧虝r(shí)間內(nèi)列車可獲得100%的制動(dòng)力，使列車快速停下。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知3.警惕按鈕位于主控手柄的上端的兩個(gè)半圓頭開關(guān)。正常工作時(shí)，司機(jī)必須用大拇指將兩個(gè)半圓合攏，只有停車時(shí)才放開。人工駕駛時(shí)只有按下警惕開關(guān)，操作主控器手柄，列車才能啟動(dòng)。若松開警惕開關(guān)3s，列車立即進(jìn)入緊急制動(dòng)狀態(tài)。4.凸輪組凸輪組由換向軸、換向凸輪組、牽引軸、牽引凸輪組組成，其作用是通過換向手柄和主控手柄的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)凸輪組的的旋轉(zhuǎn)，由不同的凸輪形狀和位置觸發(fā)不同的節(jié)點(diǎn)開關(guān)組，接通不同功能電路，同時(shí)牽引軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中帶動(dòng)電位器滑動(dòng)觸點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。5.節(jié)點(diǎn)開關(guān)組節(jié)點(diǎn)開關(guān)組由一系列行程開關(guān)組成，與凸輪組相對(duì)應(yīng)，由凸輪組控制其開閉狀態(tài)。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知6.主控鑰匙開關(guān)主控器鑰匙用于激活司機(jī)臺(tái)，有“0”、“1”兩個(gè)位置：“0”位——關(guān)閉位置，只能在此位置取出或插入鑰匙?！?”位——激活司機(jī)臺(tái)。7.電位器電位器由電阻體與轉(zhuǎn)動(dòng)或滑動(dòng)系統(tǒng)組成，隨主控手柄一起轉(zhuǎn)動(dòng)，改變接入電路的電阻的大小，通過電位器輸出電壓大小的改變，獲得牽引與轉(zhuǎn)動(dòng)指令及對(duì)應(yīng)級(jí)位。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知（二）司控器的工作原理1.司控器正常操作過程在使用時(shí)，先把插入司機(jī)鑰匙，從“0”打到“1”，再由方向選擇手柄選定列車的行車方向（“向前”或“向后后”），再操作主手柄來控制列車的速度。在行車過程中，如需要改變列車的方向時(shí)，先停車，將主手柄放回“0”位后，才可進(jìn)行方向選擇手柄的操作。如司機(jī)需要進(jìn)行換端操作時(shí)，必須將本端司控器的主手柄置“0”位，且方向選擇手柄置“0”位，鎖閉司機(jī)鑰匙，拔出鑰匙，方可進(jìn)行換端操作。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知2.司控器機(jī)械互鎖原理為了防止可能產(chǎn)生的誤操作，司控器主控手柄、方向手柄和司機(jī)鑰匙之間設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置，具體聯(lián)鎖如下：（1）當(dāng)司機(jī)鑰匙處于“1”位時(shí)，鑰匙不能拔出；當(dāng)司機(jī)鑰匙處于“0”位時(shí)，鑰匙可拔出。（2）當(dāng)司機(jī)鑰匙處于“0”位時(shí)，方向選擇手柄被鎖在“0”位，并能切換位置，主控手柄被鎖在“0”位，不能切換位置。（3）當(dāng)司機(jī)鑰匙處于“1”位時(shí)，方向選擇手柄可在“向前”、“0”、“向后”之間切換。（4）方向選擇手柄不在“0”位時(shí)，司機(jī)鑰匙不能回“0”位。（5）方向選擇手柄在“向前”或“向后”位時(shí)，主手柄可離開“0”位轉(zhuǎn)到任一位置，方向選擇手柄在“0”位時(shí)，主手柄被鎖在“0”位。（6）主控手柄在“0”位時(shí)，方向選擇手柄可在“向前”、“0”、“向后”之間轉(zhuǎn)動(dòng)；主手柄在非“0”位時(shí)，方向選擇手柄也無法回“0”位。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知2.司控器機(jī)械互鎖原理由以上機(jī)械互鎖邏輯關(guān)系可知：司機(jī)鑰匙控制方向手柄，方向手柄控制主控手柄；反過來，主控手柄控制方向手柄，方向手柄控制司機(jī)鑰匙。因此，方向手柄為控制中間環(huán)節(jié)，一般在司控器內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，在方向手柄的控制末端，設(shè)置一機(jī)械結(jié)構(gòu)，向前控制司機(jī)鑰匙，向后控制主控手柄，這一結(jié)構(gòu)并同時(shí)受司機(jī)鑰匙和主控手柄的控制。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知3.司控器的控制原理司機(jī)控制器主要是通過方向手柄和主控手柄的位置信息形成電壓信號(hào)，然后通過列車網(wǎng)絡(luò)將電信號(hào)傳遞給給主控計(jì)算機(jī)，主控計(jì)算機(jī)經(jīng)過判斷處理，再將相應(yīng)的指令通過列車網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給列車設(shè)備（如牽引電機(jī)、制動(dòng)機(jī)等），列車設(shè)備做出相應(yīng)動(dòng)作，從而達(dá)到控制列車牽引、制動(dòng)、換向等功能。司控器方向手柄和主控手柄的位置正確與否要與司控器控制的凸輪閉合表向?qū)?yīng)，如圖6-5所示，當(dāng)當(dāng)方向手柄推到“向前”位，則帶動(dòng)方向凸輪組轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪組觸發(fā)5對(duì)節(jié)點(diǎn)開關(guān)：S10、S11、S12、S15、S16，如圖6-6所示，使得其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。當(dāng)主控手柄推至“牽引”位，牽引凸輪組會(huì)觸發(fā)4對(duì)節(jié)點(diǎn)開關(guān)：S20、S25、S26、S27，主控手柄在“牽引”位0°~41°范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，牽引力從0~100%內(nèi)變化。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知二、速度傳感器（一）速度傳感器的安裝位置及功能

速度傳感器安裝于電動(dòng)列車輪軸上，它提供控制系統(tǒng)信號(hào)的選取、轉(zhuǎn)換和傳輸。如圖6-7所示為典型城市軌道交通電動(dòng)列車速度傳感器布置圖。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知在每根輪軸上均安裝一只制動(dòng)速度傳感器BS，在同一轉(zhuǎn)向架上呈對(duì)角布置。不同的是，TC車上BS為單通道，為空氣制動(dòng)的防滑控制系統(tǒng)提供速度信號(hào)；M車上安裝的BS為雙通道，一路為為空氣制動(dòng)的防滑控制系統(tǒng)提供速度信號(hào)，另一路為牽引和電制動(dòng)系統(tǒng)的空轉(zhuǎn)與滑行控制提供速度信號(hào)。在TC車輪軸上還裝有信號(hào)速度傳感器SS，為ATC系統(tǒng)提供列車速度信號(hào)；在同一轉(zhuǎn)向架的信號(hào)速度傳感器SS的對(duì)角輪軸端安裝有接地裝置，實(shí)現(xiàn)電路的回流。各裝置在轉(zhuǎn)向架上的安裝如圖6-8所示。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知（三）速度傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理霍爾式傳感器主要用于城市軌道交通車輛的速度檢測(cè)。如圖6-9所示，在用霍爾元件作為車輪轉(zhuǎn)速傳感器時(shí)，多采用磁感應(yīng)強(qiáng)度B作輸入信號(hào)，旋轉(zhuǎn)齒輪隨輪軸一同旋轉(zhuǎn)，通過磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨輪速變化，產(chǎn)生霍爾電勢(shì)脈沖，經(jīng)霍爾集成電路內(nèi)部的放大、整形、功放后，向外輸出脈沖序列，其空占比隨轉(zhuǎn)盤的角速度變化。齒盤的轉(zhuǎn)動(dòng)交替改變磁阻，引起磁感應(yīng)強(qiáng)度變化，即可測(cè)取傳感器輸出的霍爾電勢(shì)脈沖。脈沖的頻率，即每秒鐘產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)，反映了車輪旋轉(zhuǎn)的快慢，通過脈沖的頻率即可得知車輪轉(zhuǎn)速。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)一

牽引與制動(dòng)控制設(shè)備認(rèn)知三、繼電器繼電器是一種根據(jù)外界輸入信號(hào)(電量或非電量)的變化，接通或斷開小電流電路，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)功能的電器，如圖1-20所示。如圖6-11所示為車輛空調(diào)柜內(nèi)的繼電器，主要用到的繼電器有三相電源控制繼電器、熱繼電器和過流繼電器。三相電源控制繼電器當(dāng)檢測(cè)到三相AC380V過電壓、欠電壓、相序、缺相故障或者三相交流不存在時(shí)，起到保護(hù)作用；熱繼電器具有電機(jī)熱過載熱保護(hù)的功能，用于保護(hù)司機(jī)室送風(fēng)和回風(fēng)單元；過流繼電器用于壓縮機(jī)的過電流保護(hù)。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

技能工作頁1.實(shí)訓(xùn)任務(wù)——司控器結(jié)構(gòu)認(rèn)知與控制原理探究司控器是列車司機(jī)控制列車運(yùn)行的主令控制器，精準(zhǔn)地控制著列車的牽引與制動(dòng)等運(yùn)行工況。因此，對(duì)于其結(jié)構(gòu)的認(rèn)知、功能的試驗(yàn)以及內(nèi)部控制原理的探究是非常重要的。2.任務(wù)分組2人一組，設(shè)定小組長(zhǎng)，明確分工，相互配合，共同完成司控器得結(jié)構(gòu)認(rèn)知與控制原理探究任務(wù)。3.任務(wù)實(shí)施以SFM13型列車司控器為例，進(jìn)行結(jié)構(gòu)認(rèn)知與控制原理探究實(shí)訓(xùn)。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

技能工作頁任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

技能工作頁任務(wù)二列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)一、列車控制及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)如圖6-12所示為國(guó)產(chǎn)城軌列車廣泛采用的中車集團(tuán)時(shí)代電氣公司研制的列車控制與監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，各功能模塊明細(xì)見表6-1，各模塊間的MVB連接示意圖如圖6-13和6-14所示。整個(gè)列車通信網(wǎng)絡(luò)可以劃分為三級(jí)，即（1）列車級(jí)：貫通全列車的列車總線；（2）車輛級(jí)：一個(gè)車輛單元內(nèi)的車輛總線；（3）設(shè)備級(jí)：車輛內(nèi)與部分子部件通信的局部總線。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)列車級(jí)總線MVB用于連接各車輛間的電子部件，從而形成列車控制通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)在列車總線上可以雙向傳遞。列車級(jí)總線MVB所使用的電纜為兩對(duì)雙絞屏蔽線。為防止反射及干擾，總線的端點(diǎn)都設(shè)有終端偏置電阻。

車輛級(jí)總線MVB用于連接各車輛內(nèi)的電子部件和控制系統(tǒng)（也稱為MVB段）。數(shù)據(jù)在車輛總線上可以雙向傳遞。車輛級(jí)總線MVB所使用的電纜為雙通道雙絞屏蔽線。為防止反射及干擾，總線的端點(diǎn)都設(shè)有終端偏置電阻。在車輛內(nèi)部車輛總線用于連接TCMS與制動(dòng)系統(tǒng)EBCU。

設(shè)備級(jí)總線RS485（UART）用于連接車輛內(nèi)部的門控系統(tǒng)（EDCU）、空調(diào)系統(tǒng)（ACU）、車載報(bào)站系統(tǒng)（PIDS）、ATC系統(tǒng)、煙火報(bào)警系統(tǒng)（FDS）；設(shè)備級(jí)總線HDLC用于連接TCMS與VVVF以及SIV。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)二、單元模塊功能說明（一）車輛控制模塊VCM每列車裝有2個(gè)車輛控制模塊VCM，分別位于2個(gè)TC車內(nèi)，車輛控制模塊VCM通過MVB總線與其他設(shè)備通信，其接口如圖6-15所示。車輛控制模塊VCM是列車控制和診斷系統(tǒng)的核心，具備如下功能：(1)列車/車輛級(jí)過程控制：執(zhí)行諸如牽引/制動(dòng)控制、空電聯(lián)合控制、空調(diào)啟動(dòng)等一系列控制功能；(2)通信管理：具有多功能車輛總線MVB的管理能力，并且能夠進(jìn)行被動(dòng)的主權(quán)轉(zhuǎn)移功能；(3)顯示控制：與人機(jī)接口裝置

MMI顯示有關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸；(4)故障診斷：狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)的采集處理，并通過

MMI報(bào)告司機(jī)。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（二）事件記錄儀模塊ERM每列車裝有2個(gè)事件記錄儀模塊ERM，分別位于2個(gè)TC車內(nèi)，ERM通過多功能車輛總線MVB與其他設(shè)備通信，其接口如圖6-16所示。ERM是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的關(guān)鍵部件，具備如下功能：(1)數(shù)據(jù)記錄：司機(jī)操作數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)的記錄，將VCM的故障數(shù)據(jù)具體化；(2)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存：通過車載信息網(wǎng)（工業(yè)以太網(wǎng)）將記錄的數(shù)據(jù)下載，供便攜式維護(hù)工具分析。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（三）總線耦合模塊BCM每列車裝有6個(gè)總線耦合模塊BCM，分別安裝于每節(jié)車中（每節(jié)車1個(gè)），總線耦合模塊BCM將一個(gè)車輛單元的智能設(shè)備通過MVB總線連接到列車通信網(wǎng)，其接口如圖6-17所示。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（四）數(shù)字量輸入輸出模塊DXM每列車裝有6個(gè)數(shù)字量輸入輸出模塊DXM，分別安裝于各節(jié)車輛中，DXM通過多功能車輛總線與其他設(shè)備通信，其接口如圖6-18所示。DXM實(shí)現(xiàn)數(shù)字量信號(hào)的采集輸入和控制輸出，具備如下功能：(1)輸入信號(hào)采集

：將車輛間電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)，經(jīng)由列車控制網(wǎng)絡(luò)傳送給VCM，完成各種控制功能。(2)控制信號(hào)輸出

：將網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)，控制諸如指示燈、繼電器等設(shè)備。設(shè)備地址輸入

：通過外部跳線配置設(shè)備地址，維護(hù)簡(jiǎn)單。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（五）數(shù)字量輸入模塊DIM每列車裝有4個(gè)數(shù)字量輸入模塊DIM，分別安裝兩節(jié)TC車中，DIM通過多功能車輛總線MVB與其他設(shè)備通信，其接口如圖6-19所示。DIM實(shí)現(xiàn)數(shù)字量信號(hào)的采集輸入具備如下功能：(1)輸入信號(hào)采集：將車輛間電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)，經(jīng)由列車控制網(wǎng)絡(luò)傳送給VCM，完成各種控制功能。(2)設(shè)備地址輸入：通過外部跳線配置設(shè)備地址，維護(hù)簡(jiǎn)單。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（六）數(shù)字量輸入模塊DIM/C數(shù)字量輸入模塊DIM/C為針對(duì)三菱設(shè)備而更改的模塊?？赏ㄟ^多功能車輛總線MVBESD+與其他設(shè)備通信，其接口如圖6-20所示。DIM/C實(shí)現(xiàn)數(shù)字量信號(hào)的采集輸入具備如下功能：(1)輸入信號(hào)采集：將車輛間電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)，經(jīng)由列車控制網(wǎng)絡(luò)傳送給VCM，完成各種控制功能。(2)設(shè)備地址輸入：通過外部跳線配置設(shè)備地址，維護(hù)簡(jiǎn)單。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（七）模擬量輸入輸出模塊AXM/C每列車裝有2個(gè)模擬量輸入輸出模塊AXM/C，分別安裝兩節(jié)TC車中，AXM/C通過多功能車輛總線與其他設(shè)備通信，其接口如圖6-21所示。AXM/C實(shí)現(xiàn)模擬量信號(hào)的采集輸入和控制輸出，具備如下功能：(1)輸入信號(hào)采集：將車輛間電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)，經(jīng)由列車控制網(wǎng)絡(luò)傳送給VCM，完成各種控制功能。(2)控制信號(hào)輸出：將網(wǎng)絡(luò)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)，控制諸如儀表等設(shè)備。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（八）人機(jī)交互界面MMI每列車裝有2個(gè)人機(jī)交互界面MMI，分別安裝兩節(jié)TC車中，MMI通過多功能車輛總線與其他設(shè)備通信，其接口如圖6-22所示。MMI是TCMS的顯示終端設(shè)備，是司機(jī)和維護(hù)人員操作機(jī)車的窗口，具備如下功能：(1)信息顯示：向車輛駕駛?cè)藛T和維護(hù)人員提供車輛綜合信息，各設(shè)備的工作狀態(tài)，故障信息的綜合與處理等功能。(2)參數(shù)設(shè)定：對(duì)輪徑值、列車重量、站點(diǎn)、時(shí)間日期等參數(shù)進(jìn)行更改與設(shè)定。(3)功能測(cè)試：進(jìn)行列車運(yùn)行時(shí)加速度、減速度、制動(dòng)距離等基本參數(shù)的測(cè)試。(4)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)：通過USB接口，將故障信息轉(zhuǎn)儲(chǔ)地面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（九）RS485通信模塊RCMRS485通信模塊RCM實(shí)現(xiàn)RS485通信接口和車輛總線MVB通信接口的轉(zhuǎn)換，將不具有MVB通信接口的設(shè)備聯(lián)結(jié)到MVB網(wǎng)絡(luò)上，其接口如圖6-23所示。（十）

HDLC通信模塊HCMHDLC通信模塊HCM實(shí)現(xiàn)HDLC通信接口和車輛總線MVB通信接口的轉(zhuǎn)換，將不具有MVB通信接口的設(shè)備聯(lián)結(jié)到MVB網(wǎng)絡(luò)上，其接口如圖6-24所示。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（九）RS485通信模塊RCMRS485通信模塊RCM實(shí)現(xiàn)RS485通信接口和車輛總線MVB通信接口的轉(zhuǎn)換，將不具有MVB通信接口的設(shè)備聯(lián)結(jié)到MVB網(wǎng)絡(luò)上，其接口如圖6-23所示。（十）

HDLC通信模塊HCMHDLC通信模塊HCM實(shí)現(xiàn)HDLC通信接口和車輛總線MVB通信接口的轉(zhuǎn)換，將不具有MVB通信接口的設(shè)備聯(lián)結(jié)到MVB網(wǎng)絡(luò)上，其接口如圖6-24所示。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)三、列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)功能（一）控制功能綜合車輛運(yùn)行工況及各設(shè)備的工作狀態(tài)，對(duì)車輛進(jìn)行控制是TCMS的主要功能之一，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求，主要完成以下控制功能：(1)牽引制動(dòng)控制與模式選擇；(2)操作端和方向控制；(3)緊急牽引控制；(4)高速斷路器HB控制；(5)空電聯(lián)合制動(dòng)控制；(6)牽引連鎖控制；(7)空調(diào)啟動(dòng)控制；(8)擴(kuò)展供電控制。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（二）監(jiān)視功能(1)車輛的監(jiān)視功能由智能顯示器MMI完成。(2)每列車輛配有兩個(gè)MMI，分別安裝于兩個(gè)TC車輛的司機(jī)控制臺(tái)上。對(duì)司機(jī)和檢修人員提供其所需的必要信息。(3)MMI提供兩種用戶模式：運(yùn)行模式和檢修模式。(4)運(yùn)行模式可以為司機(jī)提供列車運(yùn)行的關(guān)鍵信息，以及各設(shè)備的主要運(yùn)行狀態(tài)；(5)檢修模式主要為列車檢修人員提供列車參數(shù)設(shè)定、故障下載、軟件更新以及各系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)查詢等功能。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（三）診斷功能(1)車載故障診斷系統(tǒng)DDS是TCMS的一個(gè)重要組成部分，完成車載各部件故障數(shù)據(jù)的采集、分析、轉(zhuǎn)儲(chǔ)和顯示功能。故障信息在司機(jī)臺(tái)上通過MMI顯示，并且通過PTU上傳到地面維修和服務(wù)系統(tǒng)中，供長(zhǎng)期的儲(chǔ)存和深入的地面分析。(2)TCMS的診斷功能可以協(xié)助司機(jī)和檢修人員進(jìn)行工作。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，協(xié)助司機(jī)采取適當(dāng)?shù)牟僮?，并使維護(hù)人員更容易地查找并解決故障。(3)如果列車發(fā)生故障，將以純文本信息在MMI上顯示給司機(jī)。每條純文本信息都分配有故障代碼，根據(jù)不同的故障類別進(jìn)行故障評(píng)估。故障類別和純文本信息顯示在顯示器的界面上。此外，司機(jī)可以從MMI上獲得他所必須實(shí)施的操作的指導(dǎo)說明。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)四、TCMS系統(tǒng)的牽引與制動(dòng)控制功能（一）牽引制動(dòng)控制與模式選擇TCMS系統(tǒng)根據(jù)ATC通過硬線發(fā)送的ATO模式命令選擇是ATO模式還是人工駕駛模式。（1）當(dāng)為ATO模式時(shí)，TCMS使用來自ATO的硬線指令（方向信號(hào)、牽引制動(dòng)請(qǐng)求等）；（2）當(dāng)為人工模式時(shí)，TCMS使用來自司控器的指令（方向信號(hào)、牽引制動(dòng)請(qǐng)求等）；（3）緊急制動(dòng)時(shí)，TCMS的牽引指令被切除，無論其來自ATO還是司控器。（4）列車自動(dòng)折返時(shí)，此時(shí)方向手柄在“零”位，列車運(yùn)行方向默認(rèn)向前，TCMS根據(jù)來自ATO硬線指令（牽引制動(dòng)指令、牽引制動(dòng)級(jí)位）進(jìn)行控制列車。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（二）操作端和方向控制（1）TCMS以有司機(jī)鑰匙激活的司機(jī)室為操作端，所有的控制信號(hào)只以操作端的控制信號(hào)為準(zhǔn)。（2）兩個(gè)司機(jī)室同時(shí)有鑰匙激活信號(hào)時(shí)，TCMS封鎖所有牽引/制動(dòng)信號(hào)輸出，并且通過MMI發(fā)出警示信息。（3）列車在運(yùn)行過程中，TCMS方向控制指令將保持前一刻得方向信號(hào)，只有列車在零速（<5km/h）時(shí)，才會(huì)根據(jù)司機(jī)室操作端指令進(jìn)行方向切換。（4）如果操作端同時(shí)收到“向前”、“向后”信號(hào)，TCMS通過MMI發(fā)出警示信息。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（三）緊急牽引控制（1）為了保證TCMS故障情況下，列車能夠繼續(xù)運(yùn)行到下一站，列車設(shè)置了緊急牽引按鈕，司機(jī)可以通過操作緊急牽引按鈕來進(jìn)入緊急牽引模式。（2）緊急牽引模式下EBCU、VVVF通過接收硬線的指令和硬線編碼級(jí)位實(shí)現(xiàn)列車的牽引和制動(dòng)控制，忽略TCMS的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。（3）當(dāng)TCMS接收到緊急牽引硬線信號(hào)后，則屏蔽所有輸出信號(hào)并輸出緊急牽引提示信息到MMI。任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（四）高速斷路器HB控制（1）TCMS系統(tǒng)通過司機(jī)室操作端的指令信號(hào)進(jìn)行高速斷路器的合操作。（2）當(dāng)以下條件同時(shí)滿足，TCMS向VVVF傳輸合高速斷路器指令：①司機(jī)鑰匙激活信號(hào)；②當(dāng)前動(dòng)車高速斷路器未合；③司機(jī)室發(fā)出合高速斷路器（復(fù)位）命令超過500ms；任務(wù)一

認(rèn)知列車牽引與制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

任務(wù)二

列車控制及監(jiān)控系統(tǒng)認(rèn)知與功能試驗(yàn)（五）空電聯(lián)合制動(dòng)控制（1）TCMS根據(jù)來自司控器或ATO的指令信號(hào)產(chǎn)生控制指令，通過MVB網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給EBCU。（2）EBCU根據(jù)制動(dòng)級(jí)位和載荷等信息，計(jì)算總制動(dòng)力和電制動(dòng)力大小，并將申請(qǐng)電制動(dòng)力大小經(jīng)由TCMS發(fā)送給VVVF。（3）VVVF