廣州地鐵二號線車門診斷系統(tǒng)在檢修中的應用

程瀟宇，姜筱琴

（廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州 510000）

廣州地鐵二號線車門診斷系統(tǒng)在檢修中的應用

程瀟宇，姜筱琴

（廣州市地下鐵道總公司，廣東廣州 510000）

車門系統(tǒng)是地鐵列車的重要組成部件，介紹了二號線塞拉門系統(tǒng)車門控制器的控制及診斷原理，對車門常見的故障診斷代碼邏輯進行分析，并結合現(xiàn)場實際運用情況對二號線車門常見的故障類型的故障原因及處理進行歸納。

塞拉門；車門控制及診斷；解決措施

1 塞拉門控制原理

廣州地鐵二號線采用南京康尼電機有限公司設計生產(chǎn)的雙葉對開塞拉門，驅(qū)動方式為電機驅(qū)動，雙開電動門由康尼公司的主電子門控器（MDCU）和從電子門控器（LDCU）控制，門控器為可編程的，帶16路輸入信號和6路輸出信號的控制系統(tǒng)。

如圖1所示，列車的每節(jié)車廂裝有10套門，一邊5套，對稱分布，其中主門控器與列車MVB總線相連、從門控器通過RS485總線與主門控相連。通過MVB總線和RS485總線，電子門控器與列車控制系統(tǒng)進行信息交換。

車門控制分為“硬線”和“網(wǎng)絡”兩種方式，硬線是指通過110V有節(jié)點電路，利用繼電器的斷開/閉合來控制“開關門”指令的傳輸，網(wǎng)絡是指令通過SKS模塊，將110 V有電信號轉(zhuǎn)換為高低電平的數(shù)字信號，并通過列車MVB網(wǎng)絡以及車門RS485網(wǎng)絡傳輸?shù)介T控器內(nèi)。

圖1 車門布局

門控器的輸入輸出信號包括：“開門列車線”，“關門列車線”，“車門零速列車線”，“重開門列車線，各個行程開關信號、車門地址編碼信號、車門電機電源及控制信號，車門指示燈電源信號、RS485網(wǎng)絡信號、MVB網(wǎng)絡信號（僅主門控有）。通過檢測各個輸入信號，通過門控器內(nèi)單片機程序的設定來執(zhí)行輸出動作或故障診斷，主門控器控制原理圖如圖2所示。

圖2 主門控控制原理圖

正常情況下，車門的執(zhí)行邏輯如表1，只有車門零速信號有效（高電平）的情況下，且開門列車線與關門列車線信號不沖突的情況下，車門才會執(zhí)行開/關門動作。

表1 車門開關控制

2 門控器診斷系統(tǒng)原理

門控器的診斷功能的實現(xiàn)，是依靠門控器內(nèi)部程序?qū)﹂T控器輸入輸出信號來判斷車門是否處于故障狀態(tài)，車門診斷系統(tǒng)可分為三個診斷模塊：

（1）EDCU內(nèi)部診斷：是指門控器系統(tǒng)對自身的診斷，主要包括門控器內(nèi)部存儲器故障診斷；門控器內(nèi)部安全繼電器故障；門控器內(nèi)部輸出端短路故障；

（2）門功能診斷：是指根據(jù)門控器內(nèi)部程序設定的診斷邏輯，對門的運動和行程開關等相應的輸入信號連續(xù)進行檢測；

（3）監(jiān)控輸出電流：是指對輸出端口，比如電機輸出電源口的電流進行檢測，判斷是否有斷路、短路的情況發(fā)生。

根據(jù)故障的影響程度分為主要故障和次要故障：

（1）主要故障高優(yōu)先級；乘客的安全或門的操作可能受到影響，車輛工作人員要針對這一情況采取措施，如隔離門。

（2）次要故障低優(yōu)先級；乘客的安全或門的操作不會受到影響，可以在車站檢查或維修這些故障。

車門主要的診斷代碼列表如表2所示。

表2 門控器診斷編碼

3 車門診斷系統(tǒng)在檢修中的應用

塞拉門機構負責，活動部件多，往往許多正線運營時發(fā)生的故障，在列車回庫后故障現(xiàn)象已經(jīng)消失，以至于無法對故障點做出準確的判斷，二號線曾經(jīng)多次發(fā)生過正線運營期間列車車門無法關閉的故障現(xiàn)象，但回庫后檢查車門各個部件均無異常，且車門開關功能也是正常，隨后通過讀取門控器內(nèi)故障信息發(fā)現(xiàn)，故障發(fā)生時，車門多次出現(xiàn)被隔離的信息，隨后查看錄像發(fā)現(xiàn)有乘客故意觸發(fā)了隔離行程開關，導致車門立即停止當前動作，如果沒有車門診斷系統(tǒng)，此類故障會較為棘手。

熟悉車門的診斷系統(tǒng)原理及邏輯對日常的檢修是非常有幫助的，通過二號線列車多年的維護經(jīng)驗，對常見的車門故障進行了歸納整理，對常見代碼故障的判斷邏輯進行分析，對可能的故障表現(xiàn)、故障原因進行了歸納總結，提高檢修效率。

3.1 驅(qū)動電機斷路

診斷代碼：1。

故障內(nèi)容：門驅(qū)動電機電路斷路。

診斷邏輯：見圖3。

圖3 驅(qū)動電機短路斷路故障邏輯示意圖

可能的故障表現(xiàn)：車門圖標紅色，且車門無法打開/關閉或車門突然停止動作。

可能的故障原因及處理方法：

該故障的診斷邏輯為：電機電流與程序設定值不相符，可能的故障原因有三點。

（1）門控器的電機電源輸出端口無輸出

可采取互換門控器進行排除，如果互換后故障轉(zhuǎn)移，則更換故障門控器。

（2）線路故障

如圖3所示，門控器與電機之間通過3條電源線連接，電源線連接如下：門控器X4插頭——門控器旁接線端子排——電機插頭——電機內(nèi)部插頭——電機查找該故障時，應對以下5個連接點逐一檢查：

1）檢查門控器X4插頭1、2、3插孔無縮針，插頭接線無松動；

2）檢查端子排旁插頭：線號為935、936、937的三條線的接線無松動，線皮無破損，測量導通電阻小于1歐姆；

3）檢查電機插頭插孔無縮針，插頭接線無松動；

4）檢查電機內(nèi)部白色插頭無松動。

（3）電機線圈燒毀

測量電機三相之間電阻，必須小于5 Ω，如大于5 Ω，更換電機。

3.2 門“鎖到位開關”故障

診斷代碼：2

故障內(nèi)容：門“鎖到位開關”故障診斷邏輯：見圖4。

圖4 門“鎖到位開關”故障邏輯示意圖

可能的故障表現(xiàn)：車門圖標紅色，且車門無法打開或車門自動關閉。

可能的故障原因及處理方法如下：

（1）該故障是由于鎖到位行程開關在車門打開時，依然處于鎖到位觸發(fā)狀態(tài)（釋放狀態(tài)），檢查時重點檢查一下幾點，按照故障幾率由大到小進行排列；

（2）行程開關黑色擺臂上的圓柱復位彈簧是否發(fā)生斷裂，變形，失去彈性，導致車門打開后，黑色擺臂無法復位；

（3）行程開關黑色擺臂上的推力夾緊圈是否發(fā)生丟失，導致擺臂脫落，無法觸發(fā)行程開關；

（4）行程開關上的推力夾緊圈是否發(fā)生丟失，導致行程開關脫落；

（5）檢查行程開關端子排插頭（線號901）是否松脫；

（6）S1行程開關3/4腳接線是否正常；

（7）S1行程開關觸點動作是否正常，接觸阻值是否過大；

（8）用萬用表檢查端子排（線號981）為高電平。

3.3 門3秒內(nèi)未解鎖

診斷代碼：4；

名稱：門3秒內(nèi)未解鎖；診斷邏輯：見圖5。

圖5 門3秒未解鎖故障邏輯示意圖

可能的故障原因及處理方法：

該故障是由于車門門控器在收到開門指令后，3 s內(nèi)未能完成車門解鎖動作，可能的原因如下。

（1）門驅(qū)動機構卡滯

手動解鎖車門，如果車門無法解鎖，則說明車門處于卡死狀態(tài)，需拆下螺母副與斜面架直接的鉸鏈結構，利用大力鉗將旋轉(zhuǎn)螺母副使之退出鎖閉段，并檢查開關門絲桿表面是否存在翻邊、毛刺現(xiàn)象，端部解鎖裝置是否有卡滯現(xiàn)象。

如果車門可以解鎖，則手動開關門，查看車門運動阻力是否過大，并檢查車門運動部件的潤滑情況。

（2）車門機械部件干涉

檢查下檔銷與下嵌塊無干涉現(xiàn)象，檔銷下、左、右均與嵌塊無干涉，下拐臂滾輪完好。（3）伴隨驅(qū)動電機斷路故障信息參考3.1小結進行處理。

3.4 關門過程障礙檢測觸發(fā)達到指定次數(shù)

診斷代碼：10；

診斷邏輯：見圖6。

故障現(xiàn)象：車輛屏顯示車門為防夾啟動圖標，障礙檢測被激活時，門會自動打開200 mm左右，停止2秒后，再次關閉。這個循環(huán)將重復3次，如果在3次連續(xù)關門順序中障礙檢測都被激活，門最終將打開到最大位置。

圖6 障礙物檢測故障邏輯示意圖

可能的故障原因及處理方法如下。

該故障信息是車門最常見的一種，一般情況下，在客流較大的換乘站發(fā)生，車廂擁擠的情況下，乘客或其攜帶的行李物品會導致車門啟動障礙物檢測，無法關閉。但仍不排除由車門自身故障導致的障礙物檢測啟動，會導致車門防夾啟動的車門自身故障如下：

（1）絲桿與螺母副之間存在較大磨損，導致關門阻力較大，引發(fā)車門障礙物檢測；

（2）機械部件干涉導致車門無法關閉，常見的有下檔銷與下嵌塊干涉；平衡輪與門葉干涉，應按照圖7、圖8的要求，檢查這兩個部件的尺寸參數(shù)；

圖7 下檔銷與下嵌塊之間參數(shù)要求

圖8 平衡輪與門葉之間參數(shù)要求

（3）鎖到位或關到位行程開關故障。

車門關閉進程在檢測到行程開關釋放后，門控器就人為車門關鎖到位，如果行程開關無法正常釋放，則車門即使到達鎖到位位置，門控器依然會繼續(xù)關門，從而導致兩門葉上的護指膠條相互擠壓，觸發(fā)障礙物檢測。應檢查S4和S1觸發(fā)后回彈有力，動作時聲音清脆。

4 結束語

廣州地鐵二號線的車門系統(tǒng)是集電路、機械結構、控制于一體的系統(tǒng)，車門機構復雜，通過對車門自身的診斷系統(tǒng)的研究，可以從原理和邏輯上對故障的產(chǎn)生進行判斷，減少故障處理的盲目性，同時從邏輯上對車門故障的產(chǎn)生原因可以向下進行推導，對可能導致某故障代碼發(fā)生的原因進行歸納分析，有效的提高故障處理的效率的同時也能對車門系統(tǒng)部件的風險點進行預判和預防。

［1］CSR.廣州地鐵2&8號線延長線電路圖［Z］.2009.

［2］CSR.門功能說明書［Z］.2009.

［3］彭有根.廣州地鐵二號線車輛車門系統(tǒng)及其控制原理［J］.電力機車與城軌車輛，2005（6）：47-49.

［4］朱士友，胡文偉.廣州地鐵車輛車門結構、控制原理及改進意見［J］.鐵道車輛，2000（B12）：60-63.

［5］CSR.二八項目車客室門維修手冊［Z］.2009.

(編輯：王智圣)

圖5 電氣控制線路安裝圖

2.3 控制電路的調(diào)試

為了試驗電氣控制原理圖設計的可靠性，按照圖5進行了安裝及調(diào)試工作。在電路的調(diào)試過程中出現(xiàn)的以下問題并加以解決。

（1）功能選擇檔位選到自動檔以后，按下自動啟動沒有現(xiàn)象。檢查了自動控制這一路的線路，在中間繼電器K1線圈支路檢查到K8的常閉觸頭接成常開了，導致自鎖無法形成，K1無法得電，自動回路不通。對K8常閉進行改正后。自動啟動后電路正常工作。

（2）自動啟動之后，計數(shù)器不得電，無法顯示計數(shù)過程，檢查計數(shù)器這一線圈支路，沒有把計數(shù)器接入電路之中，所以把計數(shù)器的線圈2.7端分別接入電路5號點和0號點（220 V電路中）。通電之后計數(shù)器正常工作。

（3）自動功能和手動功能切換時，壓線氣缸不能同時在兩個功能之間轉(zhuǎn)換，但是沒有考慮壓線氣缸在手動和自動兩個功能之間產(chǎn)生回路關系，最后在壓線氣缸支路加入了按鈕互鎖，就能實現(xiàn)整個電路的手自動切換功能了。

3 結論

在自動下管機整個線路技術改造的過程中，完成了原理圖的設計，完成了元器件的選型及購買，并設計了電氣安裝圖。在安裝結束后，全面檢查了設計電路，進行了模擬調(diào)試，完成了自動下管機技術要求，電氣控制線路能夠可靠運行。

參考文獻：

［1］譚維瑜.電機與電氣控制［M］.北京：北京機械工業(yè)出版社，1995.

［2］許繆.工廠電氣控制設備［M］.北京：北京機械工業(yè)出版社，2009.

［3］陳遠齡.機床電氣自動控制［M］.重慶：重慶大學出版社，1996.

［4］許繆.電機與電氣控制技術［M］.北京：北京機械工業(yè)出版社，2010.

第一作者簡介：吳 杰，男，1991年生，江蘇徐州人，大學?？啤Ｑ芯款I域：電氣自動化技術。

(編輯：向 飛)

Application of Door's Diagnosis System in the Maintenance of the Guangzhou Metro Line 2

CHENG Xiao-yu，JIANG Xiao-qin
（Guangzhou Metro Operation Co.，Ltd，Guangzhou510000，China）

The door system is an important part of the subway train,this paper introduces the control and diagnosis principle of line2 sliding plug door，analysis the logic of the door's common fault code.and inductive line2 door common fault type results，fault reason and the processing method combining with the actual application

sliding plug door；the door control and diagnosis；measures

TP277

B

1009－9492(2014)07－0193－05

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.07.054

程瀟宇，男，1988年生，浙江金華人，大學本科，助理工程師。研究領域：地鐵車輛維護檢修。

2014－03－13