铁路客车电气综合控制柜空调机组保护研究

论文作者:本站 论文来源:本站 发布时间:2020/12/20

Abstract

 

At present, the air conditioning unit of railway bus electrical integrated control cabinet mainly depends on PLC operation control. PLC is a very core and critical component. It can dynamically detect the current, resistance and other conditions of the air conditioning unit of the bus, and take corresponding protection measures immediately in the case of unit failure, and the data on the display screen can be displayed in reverse. Then can provide the crew with the targeted maintenance foundation. Aiming at the protection of air conditioning unit of railway bus electrical integrated control cabinet, this paper mainly discusses the composition of air conditioning unit and electric integrated control cabinet based on PLC.

 

Keywords: PLC; railway bus; electrical integrated control cabinet; air conditioning unit protection


目录

摘要 1

Abstract 2

目录 3

1.引言 4

2.铁路客车空调机组及类型 4

3.PLC技术与电气综合控制柜 4

3.1PLC技术 4

3.2基于PLC的电气综合控制柜 5

4.保护功能的工作原理 5

4.1空调机组全自动半工况(半冷或半暖)运行 5

4.2空调机组试验位半工况(“试验冷试验暖”)运行 6

4.3空调机组全自动全工况(全冷或全暖)运行 6

4.4空调机组试验位全工况(“试验冷试验暖”)运行 8

5.压缩机(空气预热器)额定工作电流的设定 8

6.铁路客车综合控制柜空调机组的保护工作原理 9

7.保护措施 9

7.1铁路客车综合控制柜 9

7.2空调制冷装置故障及保护 10

7.3航空插头的使用 10

结语 10

参考文献 11


1.引言

目前,新造空调客车上已采用了铁路客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜),并投入各铁路局全面使用。综合控制柜的控制核心采用可编程控制器(以下简称PLC),PLC通过微型可编程序终端(以下简称触摸屏)接受各种指令,并自动执行相应的操作步骤,对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、显示或保护;实时存储电压、电流及各种工况控制的运行记录,同时通过网关和车辆LONWORKS网络进行联网通讯。综合控制柜运用以来,现场应用反映的主要问题是空调机组保护问题,本文将对综合控制柜中空调机组保护功能及工作原理进行介绍。

2.铁路客车空调机组及类型

铁路客车空调机组自身主要是由通风、制冷、加热等系统组成,整个系统分为五大部分,其主要部件包括压缩机、通风机、换热器、电气控制柜等。而空调机组当中的电气控制柜一般安装于列车配电室内部,该电气控制柜能够实现车顶上空调器的控制,并且在控制、转换开关、继电器等方面会形成空调机组的保护。由此,在五大系统以及PLC的模拟输入点控制下,客车内部的空气能够得一定的调节,空气温度、湿度等可以控制在一定的参数范围内。铁路客车的空调机组类型一般分为三类,即车顶单元机组、车下单元机组以及分体式机组,三种不同机组实施的空调控制也均有不同。

3.PLC技术与电气综合控制柜

3.1PLC技术

利用PLC技术,在电气综合柜当中接入模拟输入点度空调机组进行综合控制,不仅可以在保障供电主回路的三相电压得到有效把控,还可以对总电流进行实时监控,从而改善客车的空调机组通风机的负荷,使冷凝风机的运载效率得到缓解。PLC技术的有效应用,还在很大程度上为空调机组提供全方面,多层次的保护系统,使压缩机所承载的电子保护落到实处,同时使过流继电器和熔断器的正常工作提供保障。

作为主控器,Beckhoff嵌入式PC控制器不仅可以使电器在控制系统实现实时的PLC控制,还可以使其具备可视化。利用PLC技术在电气控制中的实际应用,对电气控制保护单元的实际工作进行具体分析。由于PLC技术当中具备了可编程的特点,因此不仅可以使电气控制的保护单元实现电气自动化,使其于工作环境快速适应,还在很大程度上提高了电气控制保护单元的可靠性和安全性。针对电气综合控制柜空调机组的设计发展看,在利用PLC技术的过程中,必须要立足于实际的工作环境,使其可以和电气控制保护单元有效融合,对环境进行全面检测。在PLC技术完成安装之后,必须要使自动检测的功能落到实处,对铁路客车电气系统的设备开展自动化控制。此外,由于PLC技术中的自动化感应能力,可以对铁路客车电气控制保护单元的各个部门的自动化遥感信号进行有效分析,对其开展收集和整理工作,保障了反馈系统的及时性。相比较于普通计算机控制系统,PLC技术不仅可以使装置的运行效率得到飞速发展,还在很大程度上使运行成本得到有效把控。

与此同时,PLC技术由于其开放式的通信特点,不仅方便了信号之间的连接工作,而且在智能化的铁路客车电气控制系统当中,工作人员可以进行直接的编程和改造,对电气自动化控制系统中存在的故障进行有效把控。PLC技术不仅具有功能强大的特点,由于其通讯保障的功能,在很大程度上实现了无限扩展的电气控制系统,缩减其体积的同时,保障了电气控制保护系统的拆装便捷和简单操作的有效性。

3.2基于PLC的电气综合控制柜

电气综合控制柜当中的PLC是由OMRON公司专门研制开发的PLCCPM2A-CPU61),其模拟输入点接入空调机组带点为17路,另外PLC还需要控制供电主回路的三相总电压、总电流等。从客车的空调机组来看,在PLC控制下,其中的通风机、冷凝风机负载比较小,因此压缩机在空调机组运行当中承载着比较大的作用,对整体的空调机组保护是多层次的,压缩机不仅仅要承载电子保护,还需要对过流继电器、熔断器进行保护。


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