机车牵引系统控制逻辑方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110254447A(43)申请公布日2019.09.20(21)申请号201910426054.7(22)申请日2019.05.21(71)申请人中车永济电机有限公司地址044500山西省运城市永济市电机大街18号(72)发明人杨璐王雷李锦张修同尚林岳(74)专利代理机构太原科卫专利事务所(普通合伙)14100代理人朱源(51)Int.Cl.B61C17/00(2006.01)B61C3/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称机车牵引系统控制逻辑方法及装置(57)摘要本发明涉及机车牵引系统，具体为机车牵引系统控制逻辑方法及装置。解决现有机车牵引控制系统存在的缺陷和问题。本发明由六个一级功能子模块构成，分别为：输入信息子模块、自检子模块、命令解析子模块、保护功能子模块、继电器动作子模块、输出子模块；使用Simulink对各功能子模块进行建模；各功能子模块预留输入和输出端口，输入和输出端口均设置为总线形式；把各功能子模块通过总线形式进行连接。本发明采用一种基于Simulink的机车牵引系统控制逻辑方法，提高机车运行过程中牵引系统的可靠性；各子模块之间通过数据总线连接，可由不同的开发人员进行模型的开发和测试工作，缩短研发周期。CN110254447ACN110254447A权利要求书1/2页1.一种机车牵引系统控制逻辑方法，其特征在于，包括如下内容：1）将牵引系统控制逻辑分为六个一级功能子模块，分别为：输入信息子模块、自检子模块、命令解析子模块、保护功能子模块、继电器动作子模块、输出子模块；2）使用Simulink对各功能子模块进行建模；各功能子模块预留输入和输出端口，输入和输出端口均设置为总线形式；3）把各功能子模块通过总线形式进行连接：输入信息子模块的输出端通过总线分别与自检子模块、命令解析子模块、保护功能子模块、继电器动作子模块、输出子模块的输入端连接；自检子模块的输出端通过总线分别与命令解析子模块、保护功能子模块、继电器动作子模块、输出子模块的输入端连接；命令解析子模块的输出端通过总线分别与保护功能子模块、继电器动作子模块、输出子模块的输入端连接；保护功能子模块的输出端通过总线分别与继电器动作子模块、输出子模块的输入端连接；继电器动作子模块的输出端通过总线分别与输出子模块的输入端连接；4）牵引系统控制逻辑通过TCMS网络系统接收整车控制发送的整车控制指令与整车状态信号；5）牵引系统对接收的整车控制指令与整车状态信号进行解析与判断，通过输入信息子模块进行心跳检测及状态变量采集，通过自检子模块对牵引系统状态变量进行检测，然后通过命令解析子模块对网络传输的控制指令的判断和解析，以及脉冲许可指令的判断，来控制牵引变流器接触器的闭合与断开动作，控制四象限整流器和逆变器的启动与停止，并控制机车进行牵引制动工况转换和速度调节，若整个控制过程中出现故障，则通过保护功能子模块执行故障状态的判定和保护动作，通过继电器动作子模块对输出继电器进行断开控制来实现整车牵引系统的保护。2.根据权利要求1所述的机车牵引系统控制逻辑方法，其特征在于，内容2）中，建模完成后，对各功能子模块进行仿真验证；验证通过后对各子模块进行封装。3.根据权利要求1或2所述的机车牵引系统控制逻辑方法，其特征在于，内容4）中，整车控制指令包括：启动指令、方向指令、级位指令；整车状态信号包括：机车弓网状态、机车接触器状态、辅助系统状态。4.根据权利要求3所述的机车牵引系统控制逻辑方法，其特征在于，输入信息子模块包含9个二级子模块：状态量采集模块DI1、数字量采集模块AIO1、数字量采集模块AIO2、四象限输入信息模块PMCF、逆变1输入信息模块INV1、逆变2输入信息模块INV2、逆变3输入信息模块INV3、MVB网络输入信息模块；自检子模块包含两个二级子模低压自检子模块TCU_ST_LV、牵引变流器低压自检子模块Convert_ST_LV；命令解析子模块包含8个二级子模块块，分别为高压启动条件和低压顺序试验指令判定模块Model、FR方向判定子模块F_R_SEL、牵引制动判定子模块P_B_SEL、四象限1脉冲许可指令判定PMCF1、四象限2脉冲许可指令判定PMCF2、逆变1脉冲许可指令判定INV1、逆变2脉冲许可指令判定INV2、逆变3脉冲许可指令判定INV3；保护功能子模块包括二级子模块：故障判定子模块Error_Detect、保护动作子模块Error_Act；继电器动作子模块包含7个二级子模块：预充电接触器1控制子模块AK1R、预充电接触2CN110254447A权利要求书2/2页器2控制子模块AK2R、工作接触器1控制子模块K1R、工作接触器2控制子模块K2R、