动集动车组塞拉门自动化与安全性分析.pdf
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1、 PEOPLES TRANSPORTATION|1232023 年 第 20 期 我国正在研制时速160公里动力集中动车组,主要使用日本品牌门系统。我国国内厂商已对门系统进行了大量研发工作,但仍有一些问题需要解决。因此,本研究为提高动车组塞拉门系统的自动化控制水平和安全性能提供了有益的参考。动车组塞拉门系统概述塞拉门的功能和作用在动车组运行过程中,塞拉门主要作为动车组列车上的单开控制门,它可以实现车厢内部的空气流通。列车运行过程中,塞拉门主要作为旅客上下车、检修、行李装卸作业使用。动车组列车在运行过程中,发生紧急情况,可以通过塞拉门快速将车厢与外界隔离开,有效避免外界对车厢内部的影响。塞拉门简
2、介CR200J型动车组(鼓形车体)采用动集动车组塞拉门自动化与安全性分析 文/邢玥本论文以时速160公里动力集中动车组塞拉门系统为研究对象,从自动化控制和安全性能两个方面进行分析。首先介绍了动车组塞拉门系统的基本结构和工作原理,然后讨论了自动化控制系统的设计和实现,最后对塞拉门系统的安全性能进行了评估和分析。电控气动塞拉门,参照CR400系列中国标准动车组塞拉门结构适应CR200J型动车组车辆设计。各项性能参数按照CR200J型动车组运营速度设计,并预留提速空间,本地开关门采用三角钥匙操作替代开关门按钮。重要部件简介1.电机。塞拉门的电机负责提供动力驱动门体的开闭运动。根据门的尺寸和负载要求,
3、可以选择不同类型的电机,如直流电机、交流电机或伺服电机。2.控制器。控制器是塞拉门的大脑,负责接收传感器的输入信号,并根据预设的算法控制电机的运行。它可以实现自动开关、速度调节、运动轨迹控制等功能。3.传感器。传感器用于检测门体周围的环境和人员的存在,以确保安全和顺畅地运行。常用的传感器包括光栅、红外线传感器、超声波传感器等。塞拉门功能概述(见表1)塞拉门系统的自动化控制技术自动控制系统的基本原理自动控制系统的基本原理是通过传感器、执行器和控制器的协同作用,对被控对象进行测量、比较和调节,以实现系统的稳定性和性能优化。自动控制可以概括为以下几个步骤:首先,通过传感器对被控对象的状态进行实时测量
4、和采集。其次,将传感器采集到的数据输入到控制器中进行处理。然后,控制器根据误差信号调节执行器的输出。最后,通过不断的反馈循环,控制器实时监测被控对象的状态,并根据反馈信息对控制算法进行调整,以实现系统的稳定性和性能优化。安全保障功能塞拉门自动化控制系统的安全124|PEOPLES TRANSPORTATION技术|Technology保障功能包括安全光栅、急停按钮、安全门、缓冲装置和安全控制系统等。安全光栅通过监测门体周围区域的红外光束或激光束,能够及时停止门体运动,以避免人员或物体被夹住或撞击。急停按钮布置在门体附近,人员在紧急情况下按下按钮即可立即停止门体运动,保护人员安全。安全门限制人员
5、进入门体运动区域,只有在门体停止运动并解锁后才能打开。缓冲装置使用气缸、弹簧等减缓门体运动的冲击力,使门体平稳停止,降低人员或物体被撞击的风险。安全控制系统能够监测和控制门体运动,一旦发生故障或异常情况,立即停止门体运动并发出警报,及时处理故障。塞拉门自动化控制系统的设计与实现1.控制算法设计。在塞拉门自动化控制系统中,需要考虑到门体的速度、加速度、停止位置等因素,并结合传感器数据进行实时控制。常见的控制算法包括PID控制、模糊控制、模型预测控制等。2.电气设备选型和布线。塞拉门自动化控制系统中需要使用电气设备,需要根据门体的大小和负载情况选择合适的电气设备,并进行合理的布线设计。同时,还要考
6、虑到电气设备的维护和安全性。3.软件系统开发。塞拉门自动化控制系统基于嵌入式系统或者上位机进行开发相应的软件系统,用于数据采集、控制算法实现、用户界面设计等。针对塞拉门系统问题的应对举措自动化控制方面的解决方法1.制定自动化控制策略和算法。在动车组塞拉门系统中,利用编程语言编制软件程序实现对塞拉门系统的自动控制。在软件程序中包含:开关顺序、开关门模式、锁闭模式、关门速度等功能,从而实现塞拉门的自动化控制。在时速160公里动力集中动车组上,使用1套塞拉门系统进行自动控制时,根据不同的车门状态采用不同的自动控制策略和算法。2.引入传感器和执行器来实现自动化控制。目前,塞拉门上广泛使用的自动控制功能
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