（中车唐山机车车辆有限公司 河北唐山 064000）
摘要：由于国外轨道车辆公司对制动系统核心技术的垄断，国内轨道车辆进行制动设计时会受到诸多限制，搭建城轨地铁制动系统综合试验台（以下简称试验台）可进行城轨地铁制动系统编组的地面型式试验和研究性试验，为制动系统领域的关键技术研究、关键产品研发、关键设备的研制提供研发平台。
关键词：地铁；制动系统；试验台；
1 引言
本文介绍一种地铁制动系统综合试验台，可以真实的模拟城轨地铁车辆的运行工况，1：1模拟现车不大于8节车架控制动系统编组（16个控制单元）的实际制动管路，负载部分采用装车的基础制动单元和等容积风缸模拟，测试系统同步采集、记录各点动作过程数据，实现制动系统的功能、性能的分析验证，用来指导制动系统的设计工作。
2 试验台系统功能
本试验台设计以EP2002制动系统为基础，兼顾其他厂家制动系统的地面编组组合试验，旨在模拟不同速度和载重进行常用制动、快速制动、紧急制动、保持制动等制动进行性能测试，可模拟牵引系统电制动相关信号进行电空复合功能测试，可模拟各轴不同加减速进行防滑性能测试；救援时制动等试验、制动控制系统与基础制动匹配试验和其他研究性试验。
3 试验台系统方案
本试验台设计理念为真实模拟制动系统装车运行工况，全过程检测制动系统运行数据。试验管路设计实现与装车管路功能相一致，试验过程模拟控制和制动系统运行数据采集独立实现：
1、试验台控制系统组成：模拟控制系统采用计算机＋PLC＋通讯模拟控制器＋执行机构实现，充分利用PLC运行高可靠性和配置灵活性，可通过软件设置改变通道定义，完成不同制动系统数字逻辑信号模拟、制动指令输出（硬线或通讯）、模拟信号调节、速度模拟调节、气路模拟调节控制以及试验过程逻辑控制，对于模拟信号，均设计有输出检测，在PLC软件中进行PID反馈控制，保证输出信号的精度。
2、试验台数采系统组成：试验数据采集由计算机＋高速采集站＋信号隔离变送模块实现，充分利用计算机采集的高速度、大容量存储及强大的计算分析功能，在试验过程中采集制动指令、相关模拟指令信号、防滑阀动作（如有）以及制动控制装置的输出电气参数、气路压力以及基础制动装置输出力信号，在采集的同时将数据上传至测试计算机进行数据分析计算与显示，测试计算机可根据需求自动存储试验数据。试验系统组成效果图：
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图1：制动系统试验台组成效果图
4 试验台系统组成
4.1 测控部分组成
采用模块化设计，由操作台和8套测控箱组成，操作台实现制动系统各电气指令的模拟和下发，每个测控箱配置一致，组成设备可以互换，通过软件配置改变各通道定义，实现了柔性化的设计。
测控系统中各控制计算机和测控计算机通过以太网连接组成局域网络，实现数据交换共享。
4.1.1 操作台
操作台用于安装司控器、模拟按钮开关、可调电源及测控计算机等测控主设备和指令发出装置。
4.1.2 测控箱
试验台电气测控箱采用分布式布置，布置于管箱内部，每个被试制动控制装置对应一个电气测控箱，包含要测控测控元件PLC控制分站、高速数据采集模块、信号测控调理、变送模块、速度模拟器及压力检测模块等，用于制动控制装置试验信号模拟与检测。
4.1.3 气路系统
试验台气路系统由风源系统、单车气路控制管箱组成，单车气路控制管箱主要由总风压力模拟、车重模拟、制动管路模拟、基础制动模拟部分组成。
4.2 测控部分功能描述
测控系统为本试验台的核心部分，模拟控制部分完成制动系统运行所需信号/指令的模拟控制，包括制动指令模拟、装车运行逻辑信号模拟、各种安全/故障回路模拟、速度模拟、通讯模拟等；运行检测部分完成制动系统运行过程数据检测，包括制动级位信号、速度信号、空气压力信号以及基础制动装置输出力信号。模拟控制和运行检测由独立计算机实现，但模拟控制部分和运行检测部分可通过以太网共享数据。
4.3 测控及数据分析
试验系统软件包括试验运行控制、试验过程数据检测两部分。软件设计选用LabView等通用平台进行编制，保证软件的升级；软件采用图形化编程，保证试验操作直观简单；软件采用模块化设计，应具有用户管理、硬件确认、硬件校正、图形化界面、制动曲线显示、报表生成、报警、操作记录、数据分析存储及数据上传等功能模块。本试验台所有操作可由主控计算机完成，计算机作为操作接口，实时显示试验操作数据；试验过程数据由测试计算机读取、存储、分析，并生成试验报表及打印。
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图2 仿真计算用户界面
5结论
1、本试验台按照地铁制动系统实际编组型式进行设计，可同时进行两个编组或更多编组的制动系统的多种制动模式试验。
2、试验台可模拟地铁救援回送装置进行救援回送时制动试验，可模拟进行停放制动试验、保持制动试验、电空复合试验等制动性能试验等相关项目。
3、通过进行基础制动匹配试验，提供不同制动级、速度下的模拟制动力，真实反映实际制动状况实时检测实验过程中制动压力和夹钳夹紧力等数据，用于基础制动性能的分析。
试验台可以有效的指导系统设计，证明试验台的设计是合理可行，并且对制动系统优化发展有重要意义。
参考文献：
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