地铁车辆电气柜逻辑功能测试与故障诊断

地铁车辆电气柜逻辑功能测试与故障诊断

周金玲，李含，赵家慧，杜轶男

中车长春轨道客车股份有限公司 130062

摘要：电气柜适用于各种大型控制系统并且在其中担任核心角色，在地铁车辆控制系统中，电气柜也是主要部件之一。逻辑元件根据具体配置出现在电气柜的面板上，通过电气连接组成控制回路，并根据预定的布局自动控制地铁车辆的各个部件。因此，只有具有正确可靠的逻辑功能，电气柜才能保证在地铁车辆运行中安全有效地行使自己的功能。因此，需要在投入运行前测试其功能可靠性，并诊断可能存在的任何故障。

关键词：电器柜；地铁车辆控制；逻辑功能；故障诊断

引言：对于所有控制系统来说，系统正常运行的首要以及必要条件就是其控制部件的可靠性以及稳定性。在任何系统工作之前，必须保证控制器在投入运行时稳定工作。因此在系统工作之前，必须对其进行各方面的检查以及故障排除。电气柜是城轨车辆控制系统的重要组成部分。其准确性和可靠性对车辆运行的安全性起着不可或缺的作用。在电器柜装入地铁车辆运行前，需要进行逻辑功能检测，以减少运行后调试带来的不必要的返工工作。

1. 地铁车辆控制系统电气柜逻辑功能测试

1.1地铁逻辑功能测试介绍

电气柜逻辑功能测试，是测试过程中最重要的测试类型。逻辑功能测试是对被测电气柜内部元件组态后是否达到预定功能进行测试，确认电气柜内部元件组态不存在逻辑错误。电气柜的设计都是为了达到某些逻辑功能为目标的，按照测试初衷，测试系统需要对这些功能进行验证。

1.2地铁逻辑功能测试过程

首先，系统层的上位机通过采集卡或其他接口读取被测电气柜的输入输出信号，根据输入输出信号判断控制电路，对需要进行的测试进行分类，并且根据分类配套相应的控制指令，测试指令应当持续为电气柜供电并且对电气柜的接口给定相应激励以及测试信号。

通信板卡会根据接口的激励信号确定输出的测试信号，并且将测试信号进行准确分类转发给各测试系统的模拟量采集板卡。电源板卡会根据上位机的信号指令进行电源电压的分配，分配之后测试层根据测试信号对电器柜接口处引出的电气端子测试输出信号。

测试层会根据所有电器端子的反馈信号进行汇总，将汇总的结果传回到上位机的控制软件，由软件根据这个反馈信号实时对系统的测试功能进行调整，并判断电气柜的逻辑功能是否存在问题，然后进行故障的检查和打印输出。

不同的电器柜其对于接口的测试指令和测试电气端子都是不一样的。不同复杂程度的电气柜测试时间也不一样。首先是根据电气柜的设计资料在上位机中录入其逻辑功能，再由上位机根据其逻辑功能分配不同的测试指令和信号，将这些信号进行分类送入不同的测试板卡中，再由测试板卡输出不同信号的激励给到测试接口。

2. 地铁车辆控制系统电气柜故障检测

在对地铁车辆控制柜进行故障排查时，首先应当向操作者详细询问设备故障现象。在通过对故障的了解之后，可以试着采取以前的故障排查方法对故障进行尝试维修，因为大概率是由于设备老化或者之前存在的问题没有彻底解决从而导致的故障，这时候应当有足够的耐心一了解更多的故障信息。

其次，可以通过感官上的经验对故障进行经验性的判断。检查电气柜是否发生杂音、破损等一系列有可能发生的故障情况，在这个过程中往往会得到关于故障的有价值的排查信息。初步的排查应当包含仪器检测设备、电器开关位置、控制单位以及信号发生设备等。在检查故障的过程中，工作人员需要记录故障明显的特点，现象等，再次发生故障时可以根据现象进行故障的判断。

确定没有漏电等危险情况下，可以进行通电运行电器柜，这时可以要求操作人员按照正常的电器运行规范启动电器柜。这是一个关键的步骤，代表着电器柜可能不是由于设备的问题出现故障，所以需要观察通电后电器柜是否正常运行。这样可以判断电气柜是否是由于整个设备瘫痪导致故障，如果不是的话也可以对电气柜的故障原因有一个大致的了解。

在确定了故障发生的地方以及发生原因后，就可以进行故障的维修了。但在排除故障的过程中，应当多种方法综合使用。具体应当遵守先外部再内部，先排查机械故障再排除电气故障，大致遵守从简单到冗杂的一个故障排除程序。但应当注意的是，在排除故障的过程中应该要有明确的目的，而不是说拿起万用表就开始进行测量。

结语

高效率、速度快、节能环保是现代地铁车辆的突出特点。地铁开始在越来越多的城市投入使用，表现出很大的优势。作为地铁车辆控制系统中的核心，电气柜的正常运行尤为重要。电气柜中存在着各类功能各异的逻辑器件，做成了不同控制功能的电气回路，所以必须要对电器柜进行逻辑功能测试以及故障排除。，即对其中的断路器、继电器以及接触器进行严格测试，以保证其可靠性。在电气柜出现故障时，应当及时对其进行排查并且消除故障，以保证尽可能小的损失，保证地铁车辆安全运行。

参考文献

1. 周曼冬.地铁车辆控制系统电气柜自动测试系统设计[J].中国新技术新产品,2017(12):8-9.

2. 苏晓,虞君彪,兰京,李军.电气柜逻辑测试仪通信系统[J].计算机系统应用,2015,24(09):70-74.

3. 兰京. 地铁车辆控制系统电气柜自动测试系统设计[D].南京理工大学,2014.

4. 虞君彪,苏晓,闫莉,汪静,单梁.地铁电气柜通用测试仪的硬件设计[J].计算机测量与控制，2015,23(05):1838-1840.

5. 杨利利. 地铁车辆电气柜逻辑检测系统的软件设计与研究[D].南京理工大学,2014.