铁道车辆电动内端门控制系统

车辆产品与零部件　文章编号：１００２—７６０２（２００７）０１—００２５—０２　铁道车辆　第４５卷第１期２００７年１月　铁道车辆电动内端门控制系统　吴胜义　（青岛欧特美交通设备有限公司技术开发部，山东青岛２６６１０１）　摘要：介绍了电动内端门的构成、控制系统及工作流程。　关键词－电动内端门；控制系统；ＰＬＣ￣直流伺服驱动器　中图分类号：Ｕ２７０．３８　６　文献标识码：Ｂ　为了提高运行安全性及舒适度，铁道车辆广泛应　用了电动内端门。本文所介绍的电动内端门控制系统　是自主研发的，其硬件中的ＰＬＣ、直流伺服驱动器、直　流伺服电机等均采用了通用元器件，方便了维修及更　换。　ｌ　电动内端门系统构成及功能　电动内端门主要由门扇、下滑轨、门携架、承载轮、　防跳轮、机构滑轨、同步带及轮、直流变换器、直流伺服　电机及减速箱、直流伺服电机驱动器、ＰＬＣ可编程序　控制器、编码器等组成。　门扇通过门携架连接着承载轮及防跳轮；承载轮　安装于机构滑轨内，并能在机构滑轨内移动；防跳轮在　机构滑轨内上部，起防止门扇跳动的作用；下滑轨起导　向作用。直流伺服电机转动时通过减速箱减速后使主　动同步带轮转动，主动同步带轮通过同步带带动被动　轮转动，而同步带连接着门携架，因此门扇可进行开关　动作。直流伺服电机受ＰＬＣ及直流伺服驱动器的控　制，而直流变换器可将列车提供的电压变成ＤＣ２４　Ｖ　电压。　２控制系统电路及工作流程　电动内端门控制系统由Ｓ７—２ｏ０　ＰＬＣ（ＣＰＵ２２２）、　ＥＭ２３５Ａ／Ｄ转换器等组成。Ｓ７—２ｏ０是控制核心，为　模块式结构，具有体积小、系统容量适中、扩充方便、各　种功能模块齐全及指令功能强等优点。电气原理图见　图１。　Ｓ７—２ｏ０　ＰＬＣ（以下简称ＰＬＣ）根据其输入信号输　出ＰＷＭ信号给直流伺服电机驱动器，再由直流伺服　电机驱动器输出电压来控制直流伺服电机，使其进行　加减速及正反转的运动，在直流伺服电机转动的过　收稿日期：２００６—０４—０３；修订日期：２００６—１１－１３　作者简介：吴胜义（１９６８一），男，工程师。　程中，安装在直流伺服电机上的增量编码器将脉冲信　号反馈给ＰＬＣ，这样既可实现门的精确定位，还可实　现关门过程中的防挤压功能。电机在运转的过程中，　直流伺服电机驱动器可将电机的电流反馈给Ａ／Ｄ转　换模块，这同样可以实现门的防挤压功能。ＰＬＣ综合　２种防挤压信号后，确定是否遇到阻挡物，从而确保了　门防挤压功能的可靠性。　ＰＬＣ的输入端１０．０和１０．１为编码器的Ａ相及Ｂ　相的反馈脉冲信号，Ａ相、Ｂ相脉冲信号相位相差９０。，　ＰＬＣ可根据此相位差判断电机的转动方向，根据脉冲　数判断门的位置。１０．２为关门到位信号，有此信号时　电机停止转动。１０．３为手动自动开关信号，当操作手　动自动开关时电机断电，门可手动拉开。１０．４为触摸　开关信号，有此信号时门自动打开，延时１０　Ｓ后门自　动关闭。电机的电流通过Ａ／Ｄ转换模块ＥＭ２３５反馈　给ＰＬＣ，可随时监控电机运行时的电流。　Ｑ０．０为ＰＬＣ输出给直流伺服驱动器的ＰＷＭ信　号，０～１００　脉宽分别对应电机的零速以及额定转速。　Ｑｏ．１为ＰＬＣ输出给直流伺服驱动器的方向信号，用　此信号可控制电机的正反转。Ｑｏ．２为ＰＬＣ输出给触　摸开关上ＬＥＤ指示灯的信号。　ｒ　电动门有２种操作方式，一是自动操作方式，二是　手动操作方式。　自动方式：车门控制系统接通直流电源后，会控制　车门进行１次自动校验关门的操作过程，之后才能进　行正常的开关门操作。若车内隔离开关、手动自动开　关未被操作，触摸门板上的触摸开关，门会自动打开，　延时５　ｓ～１０　Ｓ后门自动关闭。在开关门的过程中，触　摸开关上的红色ＬＥＤ指示灯闪烁３次，以此提醒旅客　注意安全。门关闭到位时，“门关闭到位”指示灯熄灭。　手动方式：若有紧急情况或车门系统无电时，可将　手动自动开关转换至手动状态后手动将门拉开。在车　门进行自动关门的过程中，若遇到障碍物，门会自动返　回到开启位，等待５　Ｓ～１０　Ｓ后自动进行再次的关门　．２５．　维普资讯 http://www.cqvip.com

・２６・　铁道车辆　第４５卷第１期２００７年１月　操作，直至门关闭到位为止。　程序流程图见图２。　匾剐隧ｒ删ＬＪ餐　需删　匾　ｓＢＲＯ．用来初始化端Ｉ＝ＩＱＯ，ｏ，使其精出ＰＷＭ脉冲的子程序；ＳＢＲ１．　用来初始化高速计数器的子程序；ＳＢＲ３．开门功能子程序；ＳＢＲ４．关　门功能子程序。　图２电动内端门程序流程图　３结束语　铁道车辆电动门具有开关门速度快、噪声低、安全　可靠等优点。本文介绍的控制系统集ＰＬＣ控制技术、　ＰＷＭ脉宽调制技术、伺服控制技术、闭环控制技术等　为一体，能有效地实现对车门的控制。　（编辑：颜　纯）