王磊 于维
摘要: 铁路设备繁多，人力很难做到有效的控制和监控设备运行故障，这就造成经济的损失加剧。现在，新型四合一电器控制柜的出现，解决了对设备控制和监测的问题，节约人力，促进铁路安全合理化进程。
关键词:铁路；四合一电器控制柜
一、概括
铁路乘用车是直流600V电源的乘用车，使用铁路乘用车的电气集成控制柜（以下称为综合控制柜）。智能集成控制柜集成了电力转换控制、空调控制、电池过电压保护、照明控制等功能单位。集成控制柜的控制核心采用可编程逻辑控制器（以下称为PLC）。PLC经由微可编程终端（以下称为显示器触摸屏）接收各种命令，自动执行相应的操作步骤，以保护在适当诊断、指示和电气系统的操作中的各种故障。集成控制柜具有检测、控制、诊断保护、信息提示、网络通信等功能，可实现车辆通信、电源、控制系统的集成控制。然后，慢慢地从地面到车都能实现电脑网络通信。
二、主要特点
1集成控制柜实现了小型化、知识化、集成化、总线电气控制系统的系统化。
2集成控制柜根据预先设定的参数实现自动控制，降低驾驶员的工作强度，避免因人的误动作而引起的事故，便于驾驶和维护。
3集成控制柜对所有车辆的电气系统参数进行实时监控，故障时及时进行保护工作，避免由于不适当保护造成的重大后果。
4集成控制柜可以监视并显示车轴温度、反倾斜装置、烟花警报、门的状态。
5综合控制柜完全考虑到车辆的各种电气功能部件的调整，而且整个电气系统更加安全可靠。
6根据电气系统的布线和实际问题的相关规范，不同系统、不同电压电平和不同电流类型的导体必须尽可能彼此绝缘，并且它们之间的电磁干扰必须在结构设计中最小化。
7集成控制柜的控制模式主要是自动化的，可以考虑到控制系统故障的紧急对策，包括极端状态下的手动紧急对策。
8综合控制柜主要具备六大部分功能：1.电源转换控制功能；2.空调机组控制功能；3.蓄电池欠压保护功能；4.照明供电功能；5.轴温、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视功能；6.联网通讯功能。
三、系统功能说明
3.1电源供电转换功能
集成控制柜的电源具有两种供电方法，其通过传送开关SA1被分成“自动”、“测试I”、“测试II”。
（1）在通常的状态下，将传送开关设定为“自动”的位置。①供给双方的I-Way和II Way。设定车号后，根据平衡电源的原理，plc选择奇数车用的iway电源和偶数车用的ii电源。I Way和II Way联动。对应的信息显示在显示画面上，电源指示器导通。
②在电路I没有电源、电路II没有电源的情况下，所有托架的PLC都可以通过检测自动选择电源用的电路I，负载被半按用于操作，对应的信息同时提示在显示画面上。此时，当再次提供I和II电源时，偶数托架的PLC可以通过检测再次选择II电源。
③在没有电路I的电源、没有电路I的电源的情况下，所有托架的PLC都可以自动地通过检测来选择电路II电源，负载为动作的一半，对应的信息同时提示在显示画面上。此时，当重新提供I向电源时，奇数托架的PLC可以通过检测来重新选择I向电源。
④电源电路可以通过触摸屏的电源控制菜单和提示来选择或转换。
⑤在I Way及II Way电源、奇数车I Way电源和偶数车II Way电源的情况下，在I Way（II Way）电源具有过电压故障的情况下，PLC自动切换到其他电源，负荷减半。当电源的电压值恢复正常时，使用触摸屏动作解除故障保护，或重新供给电源。在检测到PLC后，PLC自动切换回原始电源电路，并且负载返回到全负荷操作。当一个电源电路再次供电时，PLC自动消除保护并切换到原来的电源电路。
⑦另一方面，当电源是另一个电源并且所有的车都被同样地供给电源时，当电源电路发生故障时，PLC停止电源，并且不进行转换。
⑧在一个电路正常的状态下，另一个电路发生故障，一旦电源电路发生故障，车的电源就被暂时转换，因此PLC停止电源，不进行转换。
⑨故障排除后，您可以按“停电电源”或“自动电源”触摸开关，通过触摸屏的“电源控制”菜单去除故障保护。在通过PLC检测之后，PLC自动返回到原始电源电路，以恢复完全负载操作
3.2、空调机组控制功能
空调单元的控制功能通过切换开关SA2分为“自动”、“测试热”、“测试冷”。
在正常条件下，切换开关SA2处于“自动”位置
①电源启动后，PLC控制自动执行的空调单元。PLC将支架的温度传感器的当前反相器状态和检测值与预定的“冷却”和“加热”温度值进行比较，然后执行空调装置的“自动”操作。空调单元有“弱风”“强风”“半冷”“半温水”6个工作条件“冷”和“满温”的设定值是从“半冷”变为“强风”，即变为温暖状态时空调单元的临界温度。
②通过菜单和提示触摸屏提示，可以选择“强风”、“半冷”、“全冷”、“弱风”、“弱风”、“完全暖”等操作模式。此时，空调单元不受温度控制要根据自动状态的温度恢复控制，请按“完全自动”触摸开关。按“停止”触摸开关停止空调操作。
③在冷却过程中，当强制送风机发生故障时，对应的冷凝风机和压缩机在停止工作的冷凝风机发生故障时，较弱的空气风机被损坏，对应的空气预热器在停止对应的压缩器工作的加热期间内工作。
④在“半冷”或“准高温”状态下，当压缩器或空气预热器不工作时，故障的压缩器或空气预热器停止工作为了在完全冷”及“全热”的状态下自动开始运转，切换到其他的压缩器或空气预热器，在运转失败的情况下，伴随故障的压缩器或空气预热器变得不工作，无故障的压缩器或空气预热器继续工作。
⑤空调单元发生故障时，在触摸屏上按下“光栅空调”，停止空调单元的动作。在故障消除后，请按“开始空调”恢复空调单元。PLC可以通过检测重新启动空调单元。
⑥故障排除后，空调单元也可以通过传送开关从“停止”位置切换到“自动”位置，空调单元可以自动切换到“自动”运转状态。在检测到PLC之后，空调单元可以恢复操作。
⑦空调“全自动”运行时，汽车的空气预热器与电加热器连接。按“停止电加热”取消连接。链接被删除后，手动控制车的电加热开始和停止。
（2）空调在“自动”位置运行时，根据逆变器的输出电压和逆变器自身的信号来决定工作状态。当逆变器I根据输出电压及风扇发生故障时，压缩器或预热器停止。然后，点亮对应的故障指示，触摸屏根据输出电压决定显示对应的信息的逆变器的状态
在故障II的情况下，点亮对应的故障显示灯，空调控制装置的动作不发生变化（用户将电源空调开关设定为“自动”位置）。逆变器中的一个检测出故障时（此时逆变器将故障信号赋予PLC），其他逆变器对车辆电源负责。此时，逆变器发出半负荷信号。逆变器发送半负荷信号后，空调会自动减轻负荷，触摸屏会显示相应的信息。逆变器故障恢复后，空调会自动恢复。
3.3、蓄电池欠压保护功能
为了保护电池，集成控制柜具有电池提示不足的功能。然后，如果PLC检测到车辆的电池电压低于过电压保护的设定值，则显示对应的故障信息，提示用户（经由车辆的电源供给电池电压保护功能的判定信号）。当电池处于电压下时，发射器下的电源将相应的负载切断成信号。
3.4、照明控制功能
点亮控制功能通过切换开关SA4被分为“前卫灯”、“全光”、“停止”。将SA4放入“半光”，进行夜光和紧急光工作；请用“完全光”把SA4放进所有的夜光、和紧急光工作中。传送开关SA4设置在定子的房间（将餐车放置在控制柜面板上）。
3.5、轴温、防滑器、烟火报警器、车门及车下电源箱状态监视功能
通过WG网关，车轴温度、反脱氧装置、火力发电机、门、功率箱的状态信息会显示在触摸屏上，可以发送到车辆下方的PLC。通过主屏幕上的“本地网络”触摸开关，您可以查询车轴温度报警、防倾斜设备、烟花警报和门的详细信息。
3.6、联网通讯功能
代理节点可以实现车辆间通信。每辆车的PLC都会发送其他车的信息，以通过代理节点向电车巴士发送车辆和命令。列车PLC可以通过代理节点读取列车巴士上其他车辆的信息：在其他车辆上接收和运行列车的指令。
四、结束语
通过对大铁路客车综合控制柜建立，取得了良好的效果，提高了布线质量，减少了返工率，满足了公司精益生产需求。
参考文献：
[1] 高原.铁路客车综合控制柜布线优化设计[J].机车车辆工艺,2017
[2] 梁志荣.铁路客车电气综合控制柜空调机组的保护探讨[J].时代农机,2018:217,227.