铁路客车电气综合控制柜G型使用说明书Word文件下载.docx

1、下柜外形尺寸：1150mmx 1300mm x 350mm （高x宽x厚）。4.2 主要技术参数及功能4.2.1 综合控制柜控制单元由 PLC 主机单元、 12/8 点的 I/O 扩展单元、 触摸屏、 RS232C 适配器组成。4.2.2 交、直流电源规格4.2.2.1 主电路电源综合控制柜的供电电源有两路供电，主电路由两路电源母线中的 一路提供电源，向车内空调、照明、伴热、电开水炉等交流负载供电。额定工作电压：三相交流 380V4.2.2.2 交流控制电源交流控制电路取主电路的 U 相作为控制电路电源，向交流接触器 等交流控制元件供电单相交流 220V4.2.2.3 整流电源模块整流模块是将

2、交流 220V 电源转换成直流 48V 的模块化电源。在 交流供电正常时，整流模块向应急灯、塞拉门控制器、水位显示仪、 厕所有无人显示器等直流负载供电。额定输入电压：输入电压波动范围：单相交流 187V253V额定输出电压：直流 50V 1V额定输出功率：600W （2X 300W）4.2.2.4 充电电源模块充电模块是向蓄电池充电的模块化电源。输入电压额定工作频率： 50 Hz1Hz电池充电恒压设定值：直流 53V56V （可调） 电池充电限流值： 8A 0.5A充电方式： 限流恒压 电池欠压保护动作值： 42V1V4.2.2.5 蓄电池蓄电池在交流电源供电故障或停止时，向应急灯、轴温报警器

3、、 防滑器、PLG触摸屏、网关、安全记录仪等重要负载供电。4.2.2.6 直流控制电源直流控制电源将直流48V电源转换成直流24V电源向PLG触摸屏、网关、安全记录仪提供工作电源；还将直流 48V电源转换成直流 12V向电压、电流传感器提供工作电源。直流 48V输入电压范围：直流 3672V输入电流：约850mA（PLG工作状态）约700mA （PLC休眠状态）一路为直流 12V（ 5%）一路为 1A（ DG12V）422.7 WG-I网关规格该网关通过 RS-232/Lonworks 接口及列车总线实现车辆间综合控制柜的PLC信息和命令传递。直流 24V5系统功能说明综合控制柜主要分1T1和

4、1T2型两种，分别表示综合控制的是一组空调机组和两组空调机组。目前，硬座车使用 1T2型综合控制柜，硬卧车、软卧车、餐车、行李车使用 1T1 型综合控制柜。现以 1T2 型 综合控制柜为例，详细进行介绍。通过触摸屏可以调出 3 小时以内的各种工作状态和运行参数，正 常运行状态时每隔 10min 记录 1 次，超过 3 小时后自动刷新；当出现 故障时，能通过故障记录查看故障前 10min以内、每2min间隔的运行参数，用以分析故障原因。供电回路故障记录应包括：电源三相电压值、电流值、空调压缩 机 （ 或空气预热器 ） 三相电流值、交流漏电值、电池电压值、充放电流 值、直流负载电压值、时间（月日时

5、分） 、供电状态等。空调回路故障记录应包括： 电源三相电压值、 空调压缩机 （或空气预热器 ）三相电流值、车厢温度值、供电状态、空调工况、压缩机（预热器）状态、时间（月日时分）等。应急电源回路故障记录应包括：电源三相电压值、电池电压值、 充放电流值、直流负载电压值、时间（月日时分）等。运行记录应包括：电源三相电压值、电流值、空调压缩机 （或空气预热器 ）三相电流值、交流漏电值、电池电压值、充放电流值、直流负载电压值、时间（月日时分） 、车厢温度值、供电状态、空调工况等。5.1 电源供电转换功能综合控制柜的电源由两路电源母线中的一路提供，通过转换开关四位。模块电源 DY 分别给 PLC 、触/D

6、C（24V 、12V ）模块电源 DY 工作， 摸屏、网关、安全记录仪提供 24V 工作电源；给电压、电流传感器提 供 12V 工作电源。 触摸屏显示欢迎画面 （见画面 1），然后进入主画面见画面 2）。 PLC 运行指示灯 HL5 绿灯亮（指示灯 HL5 的工作电源 为 DC 48V ）。如果蓄电池电压偏低（45V），触摸屏将提示蓄电池欠压信息（见画面15）,此时应更换蓄电池或将电源转换开关 SA1置于“试验I”或“试验”位，手动选择供电电路，然后合上充电模块电源和整流 模块电源的控制开关 Q3，使充电模块电源工作，对蓄电池进行充电。5中PLC、触摸屏正常工作后，首先应在触摸屏上设置综合控制

7、柜相关的工作参数（见画面 5 参数设定），触摸屏初次使用时，画面 的参数均为出厂缺省值，综合控制柜使用时，应根据具体车型、空调 机组、工作工况重新设定相应参数。5.1.1.1 I路、n路均有电时，合上空气开关 Q1、Q2，按照均衡供电原则， PLC 根据触摸屏上所设定的车厢号自动选择供电电路；奇数号车电路中的 KM2 辅助常闭触点和接触器 KM2 线圈控制电路中的 KM1辅助常闭触点使得I路和路供电在电路上互锁，同时在程序软件设,I路、路供电也进行了互锁。触摸屏上显示“I路、路有 电”、“I路/ 路供电”、“自动供电”等相应文字信息，电源指示灯HL1/HL2 绿灯亮（指示灯 HL1/HL2 的

8、工作电源为 AC 220V）。5.1.1.2如果I路有电、路无电（合上空气开关 Q1、Q2）,所有车厢PLC通过检测后，自动选择I路供电（此时，偶数车厢号也自动选择路供电）；由 PLC 控制的空调机组负载和客室电热负载半载运行 （即 如果原来空调机组和客室电热是全工况运行， 则减为半工况运行） ，在 触摸屏上显示相应信息。此时如果路重新供电，则车厢号为偶数的PLC通过检测，重新自动选择路供电，且空调机组负载和客室电热负载恢复原工况运行。两路电源切换时，一路接触器断开与另一路接触器吸合之间的时间间隔为 0.5s。5.1.1.3如果路有电、I路无电（合上空气开关 Q1、Q2）,所有车厢PLC通过检

9、测可自动选择路供电，空调机组负载和客室电热负载减半运行，同时在触摸屏上提示相应信息。此时如果I路重新供电，则奇数车厢PLC通过检测可重新选择I路供电， 且空调机组负载和客室 电热负载恢复原工况运行。5.1.1.4可以自动识别 I 路或 II 路供电是否正常，在正常供电后进入自动控制状态。当发电车停止供电后，即I路、n路均无电（合上空气 开关 Q1、Q2）， PLC 通过检测延时 3min 自动进入休眠状态，触摸屏 无显示 （黑屏），手触触摸屏后可以将其唤醒， 如延时 3min 仍无操作，将再次进入休眠状态。如果I路或路供电后， PLC得到反馈信号，触摸屏将自动唤醒， 且按照触摸屏上设定的车厢号

10、自动选择供电电路， 不再出现休眠状态。5.1.1.5可以通过触摸屏上的电源控制菜单和提示选择或转换供电回 路。5.1.1.6全列车辆网络通信正常工作时，如果某一车厢的I路（路）供电电源出现故障， PLC 控制自动转换到另一路电源供电，且本车 厢的空调机组负载和客室电热负载减半运行，并且通知邻车的空调机 组负载和客室电热负载减半，以保证发电车不出现过载。当电源故障PLC 自动控排除后，重新合上空气开关 Q1、 Q2 或通过触摸屏先按下“停电源” 触摸键停止供电，再按下“启电源”触摸键重新供电后， 制按车厢号选择供电回路，且空调机组负载和客室电热负载恢复全载 运行。5.1.1.7 在一路供电电路有

11、电，另一路供电电路无电，所有车厢都是同 一路供电电路供电的情况下， 此时如果正在供电回路出现故障， 则 PLC控制停止供电，不再进行供电电路的转换。5.1.1.8 在一路供电电路正常，另一路供电电路存在故障未消除，车厢 供电电路又已经进行了一次转换的情况下，如果正在供电的电路也出 现故障或无电，则 PLC 控制停止供电，不再进行供电电路的转换。5.1.1.9供电电路故障排除后也可以通过电源转换开关 SA1 由“停止” 位转换到“自动”位，通过 PLC 检测后，自动按设定的车厢号选择供 电电路。5.1.2电源转换开关SA1置于“试验I路” / “试验路”位当 PLC 出现故障停止工作或试验时，可

12、将电源转换开关 SA1 置 于“试验I路”、“试验路”，人为选择I路供电或路供电且I路供 电和路供电在电路上互锁， 此时PLC只能供电电路是否正常进行检测报警，不能进行供电电路的自动转换。 “试验I路” / “试验路” 位转换到“自动” 位经过 0.5s 延时。5.1.3电源转换开关 SA1 置于“停止”位将电源转换开关 SA1 置于“停止”位，电源停止供电。5.1.4 主电路中接有各种传感器，触摸屏上可显示主电路的三相电压、 三相电流、供电母线状态、供电回路、电源状态、交流漏电值等信息； 电源转换开关 SA1 置于“自动”位时，当某路供电电源出现缺相、过 压、欠压、电压三相不平衡等故障、漏电

13、传感器检测到漏电值超过设 定值时，触摸屏显示故障提示，切断故障供电电路；电源指示灯HL1/HL2 绿灯熄灭；相应电源指示灯 HL1/HL2 红灯亮（指示灯HL1/HL2 为双色指示灯） ，表示供电电路故障。可以在触摸屏上按下返回”触摸键返回主画面，此时画面上出现“ X X 故障”文字，且 背景变为闪烁提示。5.1.5正常供电时，电源给空调机组、应急电源单元、照明控制单元供 电。如果合上空气开关 Q5、 Q6、 Q7、 Q17 、 Q18、 Q19、 Q81、 Q82， 则电源同时向排风机、电开水炉、温水箱、塞拉门伴热线、其它伴热 线（仅高寒车）、乘务员室插座、 综合控制柜门上电源插座等交流负载

14、 供电。5.1.6电路的保护电源转换开关 SA1 置于“自动”位5.1.6.1 缺相保护当某路供电电源缺相时，能在2s内停止供电，并经过0.5s自动切换到另一路供电电源（电源转换开关 SA1置于“试验I” / “试验” 位时，不能进行供电电路的自动切换） 。触摸屏显示出相应的故障信息 并记录。5.1.6.2 漏电保护保护触摸屏能够显示交流总漏电值，漏电保护值可通过触摸屏修改设 置（见画面 5：参数设定）。综合控制柜在出厂时，漏电保护值缺省设定为： 150mA 。漏电电流超过保护值时将及时切断供电电源（电源转 换开关SA1置于“试验I” “试验”位时，不能自动切断供电电源）， 触摸屏显示出相应的

15、故障信息并记录。5.1.6.3 三相电压不平衡保护当三相电压最大（或最小）值与平均值的偏差超过 10%，将在 5s内停止供电；并经过0.5s延时自动转换到另一路供电电源（电源转换 开关SA1置于“试验I” / “试验”位时，不能进行供电电路的自动 切换），触摸屏显示相应的信息并记录。5. 1 .6.4过压、欠压保护：电源过压保护动作值：AC25305V（相电压）电源过压保护恢复值：AC24205V电源欠压保护动作值：AC87（05V电源欠压保护恢复值：ACI9805V当空调机组工况转换开关 SA2置于“自动”位时，电源电压过压或欠压持续时间为2s5s时，不论空调机组处于何种工况，空调机组 停止

16、工作；当电源电压在3min内恢复到复位值时，空调机组才自动重新顺序启动；如电源电压持续过压或欠压超过 3min，进行电源过压/欠压保护，自动切断该路供电电源，自动转换到另一路供电，空调机 组负载和客室电热负载半载运行；触摸屏显示相应的信息并记录。电源转换开关SA1置于“试验I” / “试验”、空调机组工况转 换开关SA2置于“自动”位时，当电源电压过压或欠压时，触摸屏只 显示相应信息，不能进行自动保护功能。5.2空调机组控制功能空调机组控制功能通过空调工况转换开关 SA2分为“自动”、“试验暖”、“试验冷”、“停止”。5.2.1正常情况下，空调工况转换开关 SA2置于“自动”位521.1电源启

17、动后，合上空调机组控制电路的空气开关 Q4,控制电路有电。PLC根据车厢里温度传感器（PT100铂电阻）检出值与预先设 定的“制冷”、“制暖”温度值进行比较后，控制空调机组的自动运行， 程序根据温度条件，控制 PLC的输出点分别置于“ ON”或“ OFF”,以控制I号空调机组弱风机接触器 KM11、强风机接触器 KM12、冷凝风机接触器 KM14 、压缩机接触器 KM16 、KM17 、空气预热器接触器KM18、KM19的线圈和号空调机组弱风机接触器 KM21、强风机接触 KM22 、冷凝风机接触器 KM24 、压缩机接触器 KM26 、KM27 、 空气预热器接触器 KM28 、KM29 的

18、线圈是否得电。只要I / 号空调机组的弱风机接触器 KM11/KM21线圈或I / n 号空调机组的强风机接触器 KM12/KM22 线圈得电，其在空调运行指示灯控制电路中的辅助常开触点闭合， I / n号空调机组空调运行指示 灯 HL3/HL4 绿灯亮（指示灯 HL3/HL4 的工作电源为 AC 220V ）。空调机组在自动运行时，有六种工况“强风” 、“弱风”、“强风半 冷”、“强风全冷” 、“弱风半暖” 、“弱风全暖” 。T为车厢里温度传感器（PT100铂电阻）检出值； T为温度回差值（1.5C）； T1为空调机组从“强风半冷”转入“强风”工况时的临界温度，其设定范围：20C28C； T

19、1 + T为空调机组从“强风”转入“强风半冷”工况时的临界温度； T2 + T为空调机组从“强风半冷”工况转入“强风全冷”工况时的临界温度（ T2 = T1 + 2C） ； T3为空调机组从“弱风”转入“弱风半暖”工况时的临界温度，其设定范围：14C22C； T3+A T为空调机组从“弱风全暖”转入“弱风”的差值。冷”温度设定值（T1）（见画面5,参数设定）。应注意，T1值为制冷工况的下限值，T3值为制暖工况的上限值，当在触摸屏上设定的 T1值与T3值之间差值小于4C时，触摸屏将不接受设定值。其余T2、T4、 T值由程序自动计算，不在触摸屏上显示。触摸屏出厂时的缺省值为： T1 = 24C；

20、T3= 18C。自动制冷工况见图3。自动制暖工况见图4。 T。况；当TWT4时，为全暖弱通风工况；升温过程中，回差值为 当T1 - TTT3 + T时，为弱通风工况；当 T1 + TT1 - T时，为强通风工况。=J,默4J FHrVI *.T-i.严八匚Z J乡V F yF心& *Z zyZ. 4 1犷7 Ji8上JIA订W宀I li MCn；秤，诵初;5.2.1.2通过触摸屏上的空调机组运行工况菜单和提示， 可以强制选择“强风”、“弱风”、“强风半冷”、“强风全冷”、“弱风半暖”、“弱风 全暖”等运行工况（见画面 12），此时空调机组各运行工况不受温度控制。在触摸屏上按下“全自动”触摸键可

21、以返回受温度控制的“自 动”工况。正常工作状态时，PLC实时监测空调机组的运行状况，控制空调 机组各电机或空气预热器顺序启动的时间。可通过触摸屏上的翻页按 键实时查询一组（1T1）或二组（1T2 ）压缩机组或空气预热器组各相 电流、各压缩机或空气预热器的累计工作计时（见画面521.3通风机分高、低速两挡，除发生故障外连续运行。如通风机用热继电器保护动作，使热继电器复位后，通过触摸屏 重新启动空调（空调自动运行工况下）或电源重新供电后，通风机可 恢复运行。521.4制冷工况时，冷凝风机运行后，压缩机才能运行。如冷凝风机用热继电器保护动作，使热继电器复位后，通过触摸 屏重新启动空调（空调自动运行工

22、况下）或电源重新供电后，冷凝风 机可恢复运行。5.2.1.5 制暖工况时，弱通风机运行后，空气预热器才能运行。521.6当压缩机组的高、低压力继电器（FP11/FP12、FP21/FP22）、低温继电器（FT11/FT12、FT12/FT22）保护动作时，触摸屏显示制冷系 统的故障信息并记录， 同时程序控制 PLC 输出使压缩机停止工作； 相 应的空调机组运行指示灯 HL3/HL4 橙色灯亮， 待压力继电器、 低温继 电器复位后，通过触摸屏重新启动空调（空调自动运行工况下）或电源重新供电后压缩机可恢复运行。或主电路中的温度熔断器（FU11/FU12、FU21/FU22 ）保护动作时，触摸屏显示

23、制暖系统的故障信息并记录，同时 PLC （CPU61）输出使 空气预热器停止工作；相应的空调机组运行指示灯 HL3/HL4 橙色灯 亮。待温度继电器恢复或更换温度熔断器后，通过触摸屏重新启动空 调（空调自动运行工况下） 或电源重新供电后空气预热器可恢复运行。5.2.1.7在“强风半冷”或“弱风半暖”工况下，压缩机或空气预热器 发生故障，有故障的压缩机或空气预热器将停止运行，延时后自动切 换到另一台压缩机或空气预热器工作，触摸屏上显示故障信息，同时 空调运行故障指示灯亮。在“强风全冷” 、“弱风全暖”工况下，压缩机或空气预热器发生 故障，有故障的压缩机或空气预热器停止运行，保持无故障压缩机或空气

24、预热器继续工作，触摸屏上显示故障信息，同时空调运行故障指 示灯亮。5.2.1.8通过按下触摸屏上的“停空调”触摸键，空调机组停止运行。再按下触摸屏上“启空调” 触摸键后， PLC 通过检测可以重新启动 空调机组。5.2.1.9空调机组故障排除后应通过按下触摸屏上 “启空调” 触摸键或 通过空调工况转换开关 SA2 由“停止”位转换到“自动”位，空调机 组进入“自动”运行状态，通过 PLC 检测后，空调机组恢复运行。5.2.1.10 电气综合控制柜在全自动控制工况时， 客室电热和空气预热器 联动，受温度控制。在空调机组无故障情况下，预热器停止工作时， 弱风机始终工作；如果在制暖工况下按下“停空调

25、”触摸键，空气预 热器先停止工作， 弱风机延时 1min 后再停止工作； 如果供电电路停电 或弱风机故障，空气预热器和弱风机将会同时停机。空调机组控制电路中，通过相应的通风机、冷凝风机、压缩机、 空气预热器接触器的辅助常开、 常闭触点在电路上进行逻辑功能互锁， 同时程序软件设计中， 也进行了逻辑功能互锁。 空调自动运行工况下， 因故障停止运行空调机组时， PLC 相应的输出点（内部继电器）没有输出（ OFF）。“电热n”触摸键，合上空气开关 Q13/Q14，客室电热I /客室电热H工作，触摸屏显示相应信息，此时客室电热不受温度控制和弱风机联 锁控制，可在通风机没有运行时启动工作；寒冷地区在客车

26、两端增加了两组固定电加热器，不受温度控制，而直接由空气开关Q25、Q26 PLC 出现故障停止工作时， 通过空调工况转换开关SA2 可控制客室电热器工作。5.2.3试验时，可将空调工况转换开关 SA2 置于“试验冷”或“试验暖”，人为手动控制空调机组运行。 “试验冷”可实现强风、半冷和全冷工况，试验暖”可实现弱风、半暖和全暖三种工况。此时PLC 只能对空调机组进行监测，不进行保护动作。5.2.4 机组主回路中接有三相电流传感器 JK4、 JK5，触摸屏上可以显示空调机组的运行工况、压缩机或空气预热器运行状况、累计运行时间及压缩机或空气预热器三相电流值，可以显示“制冷”、“制暖”设定温度值。当机

27、组出现过载、过流、缺相及三相不平衡故障时，触摸屏能及时显示各压缩机或空气预热器的故障信息 （故障种类） 并记录，相应空调运行指示灯 HL3/HL4 绿灯、 红灯亮或橙色灯亮， 可以在触摸屏上按下 “返回”触摸键返回主画面， 当压缩机或空气预热器故障时，主画面上出现“空调故障”文字且背景变为闪烁提示，可在触摸屏上按“当前故障”或“历史故障”触摸键查看具体故障信息。5.2.5 空调机组的压缩机及空气预热器按照累计工作时间运行。 制冷半工况或制暖半工况时，I /号空调机组中累计工作时间少的压缩机或空气预热器先启动运行，运行 2 小时后自动转换到另一台压缩机或空气预热器交替运行。 累计运行时间多的压缩机或空气预热器达到 9997小时后，同一空调机组中两台压缩机或空气预热器的运行时间同时减去一定时间，以保证同一空调机组中两台压缩机或空气预热器累计工作时间差不变。52.6综合控制柜应具有完善的故障诊断、 保护功能；热继电器、过流 继电器与电子保护并存。热继电器用于通风机、冷凝风机