LCU状态说明.docx
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LCU状态说明
SS8逻辑控制单元
技术条件
武汉正远铁路电气有限公司
2003年月日
1、概述
SS8逻辑控制单元用于代替原来的继电器顺序控制回路,实现电力机车主回路、辅助回路电器的顺序投切功能，并发送保护动作及机车状态信息，采用分布式结构，分成两个单元,分布于两个低压柜中。
2、项目的功能和主要技术性能指标
2.1功能
逻辑单元的功能为：
1、辅助回路控制，劈相机、牵引通风机、制动通风机、变压器通风机、变压器油泵电机、压缩机的控制；
2、空气回路电空阀的控制；
3、主回路控制，调速换向开关、励磁接触器、主断路器、电机接触器的控制；
4、保护控制；
5、状态信息显示；
2.2基本性能及使用要求
工作电压:
DC77V-132V
电源功耗:
小于80W
开关量输入：
正端输入
每路吸收电流小于3mA（DC110V）
逻辑“0”0~40V
逻辑“1”58~110V
滤波时间10mS
开关量输出：
正端输出
吸合电流3A（DC110V）
保持电流0.15A（DC110V）
外界环境温度：
-25℃~40℃
装置附近温度：
-25℃~70℃
存放温度：
不低于–40℃
相对湿度：
不大于90%（温度大于25℃）
2.3可靠性、维修性、安全性、电磁兼容性指标
a.可靠性指标
正常使用条件下,可靠工作时间不小于3年;
系统采用双模冗余结构,一机故障时可切换至另一机运行。
b．维修性指标
在工作现场可断电进行板级替换。
c．安全性指标
系统可靠接地，不能对人身安全造成危害；
不对其他设备造成电磁干扰。
d．电磁兼容性指标
静电放电:
试验等级为接触放电±6.0KV,性能指标达到B级
电快速瞬变脉冲群:
试验等级为±2.2KV（5/50ns波形,5KHz重复频率）,性能指标达到A级
浪涌:
试验等级为线-地±2.2KV,线-线±1.1KV,（2/50us波形）,性能指标达到B级
2.4结构、尺寸、体积、重量
两个低压室单元采用6U结构标准机箱,尺寸为？
？
×？
？
×？
？
。
对外连接插头必须与SS3B车上所用一致。
选用标准机箱及面板，面板回来后再加工。
结构设计及元件选择参考照片。
2.5工作方式
连续工作方式（24小时）。
3、总体设计方案
3.1项目设计目标和设计原则
a）设计目标
装置能长期可靠运行，控制功能正确，符合国标、铁标、企业标准的要求。
b）设计原则
按最大负载电流设计输出电路
c）设计采用的设计规范和标准
TB/T1508-93机车电气屏柜技术条件
TB/T1509-93铁道车辆金属部件的接地保护
TB/T1507-93机车电气设备布线规则
TB/T3021-2001铁道机车车辆电子装置
机车车辆电气设备电磁兼容性试验及其限值（报批稿）
SS3B电力机车电气系统原理图
3.2项目的需求分析
a）功能的需求分析
为满足功能的需求,机车需提供DC110V电源,装置采集各种DC110V开关量。
b）环境需求分析
装置应安装在电气柜中。
3.3设计方案
a）组成和配置
逻辑单元由LCU1与LCU2组成，分别布置在两个低压柜中。
LCU1与LCU2内均采用双机方案,各插件挂在CAN总线上,双机采用冷备份,通过切换电源进行切换。
LCU1与LCU2由电源板（1*2）、主控板（1*2）、开关量输入板（2*2）、开关量输出板（2*2）、MVB网卡板（1*2）组成，模板之间由CAN总线连接。
机箱内布置两个小型接触器或继电器。
系统构成框图如下图所示：
POWERSUPPLY
CANBUS
b）设备、材料、元器件的选型
机箱：
外购箱体与面板，回来加工
接插件：
航空插头插座
harting:
09060486901,09062486821
b）对外接口
LCU1输入信号：
1L328主断辅助触点
2199313牵引风速
335413制动风速
43221位向后
53211位向前
6l3321位制动
7L3241位牵引
8l20171架线路接触器
9l2051空载试验开关
10l323库用电源转换开关
11l391牵引电机1隔离
12l392牵引电机2隔离
13l393牵引电机3隔离
14L418零压时继
15L416零压隔离开关
16L417辅库用转换开关
17L4931架主接地继电器
18L439劈相机启动电阻辅助触点
19L452牵引风机1自动开关
20L456牵引风机3自动开关
21L472制动风机13自动开关
22L478变压器油泵自动开关
23481牵引风机1接触器
24483牵引风机3接触器
25L464制动风机13接触器
26496变压器油泵接触器
27451牵引风机1隔离开关
28455牵引风机3隔离开关
29L459变压器油泵隔离开关
30471制动风机13隔离开关
31L495辅接地继电器
32L476油流继电器
33425微机复位
34L413辅过压继电器
35402升弓信号
36412紧急按扭
37334制动故障
LCU1输出信号：
13421位牵引
23431位制动
3371牵引电机12线路接触器
4373牵引电机3线路接触器
5124辅接地
6409主断路器
74111架主接地继电器
8435劈相机启动电阻
9485牵引风机1
10487牵引风机2
11465变压器油泵
12475制动风机13
133441端向前
143451断向后
15L307磁削
16426微机复位
17423升弓
18810撒沙1
19306制动
20323牵引
216851架牵引隔离
LCU2输入信号
1L2011励磁
2L35124牵引风速
3L35524制动风速
4L352牵引风速隔离
5L356制动风速隔离
6L3222端向前
7L3212端向后
83222端制动
93242端牵引
10L20142架线路接触器
11L2052空载试验开关
12L390库用电源转换开关
13L394牵引电机4隔离
14L395牵引电机5隔离
15L396牵引电机6隔离
16401钥匙开关
17L4942架主接地继电器
18L432劈相机起动完成
19L469劈相机1隔离开关
20L437劈相机2隔离开关
21L450劈相机1自动开关
22L429劈相机2自动开关
23L443压缩机1自动开关
24L454牵引风机2自动开关
25L458牵引风机4自动开关
26L474制动风机24自动开关
27L477变压器风机自动开关
28L442压缩机1隔离开关
29L468劈相机1接触器
30L428劈相机2接触器
31L445压缩机1接触器
32L482牵引风机2接触器
33L484牵引风机4接触器
34L497变压器风机接触器
35L498制动风机24接触器
36L453牵引风机2隔离开关
37L457牵引风机4隔离开关
38L460变压器风机隔离开关
39L473制动风机隔离开关
40L414网侧过流继电器
41L334制动缸压力
42812紧急撒沙
LCU2输出信号：
432009励磁电空阀
44L3422位牵引
45L3432位制动
46375牵引电机45线路接触器
47377牵引电机6线路接触器
48893轮喷
49433劈相机1接触器
50436劈相机2接触器
51477压缩机1接触器
52884干燥器
53L4112架主接地继电器
54486牵引风机2接触器
55488牵引风机4接触器
56466变压器风机接触器
57476制动风机24接触器
58L3442端向前
59L3452端向后
60L308磁削
61467劈相机启动延时
62820撒沙2
636862架牵引电机隔离
c）系统内互连接口及与分系统互连互通
系统内采用CAN总线互连，电源板向其他模板供电。
d）可扩充性
根据应用需求，可扩充输入输出点数。
3.4技术体制
a）系统技术体制
该装置由研究所及技术部自行研制。
b）分系统技术体制
3.5各分系统、部件的设计方案
a）自行研制部件的逻辑电路设计方案
开关量输入板：
采集48路DC110V（+）开关量输入信号；
开关量输出板1：
输出22路DC110V（+）开关量输出信号；
主控板：
双CAN口、双CPU，双口RAM接口结构。
MVB板：
MVB接口板，底板（CAN接口，485接口）
b）结构设计方案
采用电子箱体结构，插入6U模板的设计方案。
c）电源设计方案
采用电源模块及滤波电路
输入电压：
DC77V-DC132V
输出电压：
DC5V，5A
d）系统与分系统以及各分系统之间的接口及性能、结构参数的协调性
（无）
3.6软件设计方案
软件采用与逻辑图相对应的设计方法，便于阅读，便于修改。
输入输出板的软件只完成数据输入输出功能。
3.7工艺方案
a．印制板须涂敷三防漆，通过高温老化，并设计有接地线。
b．布线及接线工艺按照《电气台柜布线工艺》、《电气台柜接线工艺》执行。
3.8电磁兼容性、安全性、可靠性设计
a）电磁兼容性设计
DC110V电源端口加装北京理工大学生产的电源滤波器
电源电路增加滤波器
信号线设计脉冲群吸收电路
机箱设计接地线
b）安全性设计
机箱设计有接地螺拴，保证机箱可靠接地
配线采用机车专用阻燃线
c）可靠性设计
采用工业级芯片
设计输出回路短路保护
采用双机系统
3.9标准化工作
采用6U标准模板，模板功能模块化。
4、关键技术及其解决途径
4.1关键技术分析
CAN总线通信采用调度的方法，以解决总线数据冲突问题。
认真设计MVB板时序。
4.2解决途径
主控板发送远程帧，I/O板再回送数据
5、系统研制进度和工作计划网络图
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