廣州地鐵二號(hào)線車門診斷系統(tǒng)在檢修中的應(yīng)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(hào)線車門診斷系統(tǒng)在檢修中的應(yīng)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(hào)線塞拉門系統(tǒng)車門控制器的控制及診斷原理，對(duì)車門常見的故障診斷代碼邏輯進(jìn)行分析，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用情況對(duì)二號(hào)線車門常見的故障類型的故障原因及處理進(jìn)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(hào)線采用南京康尼電機(jī)有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的雙葉對(duì)開塞拉門，驅(qū)動(dòng)方式為電機(jī)驅(qū)動(dòng)，雙開電動(dòng)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(hào)和6路輸出信號(hào)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(duì)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(jìn)行信息交換。

車門控制分為“硬線”和“網(wǎng)絡(luò)”兩種方式，硬線是指通過110V有節(jié)點(diǎn)電路，利用繼電器的斷開/閉合來控制“開關(guān)門”指令的傳輸，網(wǎng)絡(luò)是指令通過SKS模塊，將110 V有電信號(hào)轉(zhuǎn)換為高低電平的數(shù)字信號(hào)，并通過列車MVB網(wǎng)絡(luò)以及車門RS485網(wǎng)絡(luò)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(hào)包括：“開門列車線”，“關(guān)門列車線”，“車門零速列車線”，“重開門列車線，各個(gè)行程開關(guān)信號(hào)、車門地址編碼信號(hào)、車門電機(jī)電源及控制信號(hào)，車門指示燈電源信號(hào)、RS485網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、MVB網(wǎng)絡(luò)信號(hào)（僅主門控有）。通過檢測各個(gè)輸入信號(hào)，通過門控器內(nèi)單片機(jī)程序的設(shè)定來執(zhí)行輸出動(dòng)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(hào)有效（高電平）的情況下，且開門列車線與關(guān)門列車線信號(hào)不沖突的情況下，車門才會(huì)執(zhí)行開/關(guān)門動(dòng)作。

表1 車門開關(guān)控制

2 門控器診斷系統(tǒng)原理

門控器的診斷功能的實(shí)現(xiàn)，是依靠門控器內(nèi)部程序?qū)﹂T控器輸入輸出信號(hào)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(gè)診斷模塊：

（1）EDCU內(nèi)部診斷：是指門控器系統(tǒng)對(duì)自身的診斷，主要包括門控器內(nèi)部存儲(chǔ)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(shè)定的診斷邏輯，對(duì)門的運(yùn)動(dòng)和行程開關(guān)等相應(yīng)的輸入信號(hào)連續(xù)進(jìn)行檢測；

（3）監(jiān)控輸出電流：是指對(duì)輸出端口，比如電機(jī)輸出電源口的電流進(jìn)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(jí)；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(duì)這一情況采取措施，如隔離門。

（2）次要故障低優(yōu)先級(jí)；乘客的安全或門的操作不會(huì)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(yīng)用

塞拉門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，活動(dòng)部件多，往往許多正線運(yùn)營時(shí)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(duì)故障點(diǎn)做出準(zhǔn)確的判斷，二號(hào)線曾經(jīng)多次發(fā)生過正線運(yùn)營期間列車車門無法關(guān)閉的故障現(xiàn)象，但回庫后檢查車門各個(gè)部件均無異常，且車門開關(guān)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(shí)，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(guān)，導(dǎo)致車門立即停止當(dāng)前動(dòng)作，如果沒有車門診斷系統(tǒng)，此類故障會(huì)較為棘手。

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

3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)斷路

診斷代碼：1。

故障內(nèi)容：門驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路斷路。

診斷邏輯：見圖3。

圖3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)短路斷路故障邏輯示意圖

可能的故障表現(xiàn)：車門圖標(biāo)紅色，且車門無法打開/關(guān)閉或車門突然停止動(dòng)作。

可能的故障原因及處理方法：

該故障的診斷邏輯為：電機(jī)電流與程序設(shè)定值不相符，可能的故障原因有三點(diǎn)。

（1）門控器的電機(jī)電源輸出端口無輸出

可采取互換門控器進(jìn)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(jī)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(jī)插頭——電機(jī)內(nèi)部插頭——電機(jī)查找該故障時(shí)，應(yīng)對(duì)以下5個(gè)連接點(diǎn)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(dòng)；

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

3）檢查電機(jī)插頭插孔無縮針，插頭接線無松動(dòng)；

4）檢查電機(jī)內(nèi)部白色插頭無松動(dòng)。

（3）電機(jī)線圈燒毀

測量電機(jī)三相之間電阻，必須小于5 Ω，如大于5 Ω，更換電機(jī)。

3.2 門“鎖到位開關(guān)”故障

診斷代碼：2

故障內(nèi)容：門“鎖到位開關(guān)”故障診斷邏輯：見圖4。

圖4 門“鎖到位開關(guān)”故障邏輯示意圖

可能的故障表現(xiàn)：車門圖標(biāo)紅色，且車門無法打開或車門自動(dòng)關(guān)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(guān)在車門打開時(shí)，依然處于鎖到位觸發(fā)狀態(tài)（釋放狀態(tài)），檢查時(shí)重點(diǎn)檢查一下幾點(diǎn)，按照故障幾率由大到小進(jìn)行排列；

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

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

（4）行程開關(guān)上的推力夾緊圈是否發(fā)生丟失，導(dǎo)致行程開關(guān)脫落；

（5）檢查行程開關(guān)端子排插頭（線號(hào)901）是否松脫；

（6）S1行程開關(guān)3/4腳接線是否正常；

（7）S1行程開關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)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(hào)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(dòng)作，可能的原因如下。

（1）門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)卡滯

手動(dòng)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(jié)構(gòu)，利用大力鉗將旋轉(zhuǎn)螺母副使之退出鎖閉段，并檢查開關(guān)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(dòng)開關(guān)門，查看車門運(yùn)動(dòng)阻力是否過大，并檢查車門運(yùn)動(dòng)部件的潤滑情況。

（2）車門機(jī)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(dòng)電機(jī)斷路故障信息參考3.1小結(jié)進(jìn)行處理。

3.4 關(guān)門過程障礙檢測觸發(fā)達(dá)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(dòng)圖標(biāo)，障礙檢測被激活時(shí)，門會(huì)自動(dòng)打開200 mm左右，停止2秒后，再次關(guān)閉。這個(gè)循環(huán)將重復(fù)3次，如果在3次連續(xù)關(guān)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(huì)導(dǎo)致車門啟動(dòng)障礙物檢測，無法關(guān)閉。但仍不排除由車門自身故障導(dǎo)致的障礙物檢測啟動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致車門防夾啟動(dòng)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(dǎo)致關(guān)門阻力較大，引發(fā)車門障礙物檢測；

（2）機(jī)械部件干涉導(dǎo)致車門無法關(guān)閉，常見的有下檔銷與下嵌塊干涉；平衡輪與門葉干涉，應(yīng)按照?qǐng)D7、圖8的要求，檢查這兩個(gè)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(guān)到位行程開關(guān)故障。

車門關(guān)閉進(jìn)程在檢測到行程開關(guān)釋放后，門控器就人為車門關(guān)鎖到位，如果行程開關(guān)無法正常釋放，則車門即使到達(dá)鎖到位位置，門控器依然會(huì)繼續(xù)關(guān)門，從而導(dǎo)致兩門葉上的護(hù)指膠條相互擠壓，觸發(fā)障礙物檢測。應(yīng)檢查S4和S1觸發(fā)后回彈有力，動(dòng)作時(shí)聲音清脆。

4 結(jié)束語

廣州地鐵二號(hào)線的車門系統(tǒng)是集電路、機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制于一體的系統(tǒng)，車門機(jī)構(gòu)復(fù)雜，通過對(duì)車門自身的診斷系統(tǒng)的研究，可以從原理和邏輯上對(duì)故障的產(chǎn)生進(jìn)行判斷，減少故障處理的盲目性，同時(shí)從邏輯上對(duì)車門故障的產(chǎn)生原因可以向下進(jìn)行推導(dǎo)，對(duì)可能導(dǎo)致某故障代碼發(fā)生的原因進(jìn)行歸納分析，有效的提高故障處理的效率的同時(shí)也能對(duì)車門系統(tǒng)部件的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)判和預(yù)防。

［1］CSR.廣州地鐵2&8號(hào)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(hào)線車輛車門系統(tǒng)及其控制原理［J］.電力機(jī)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(jié)構(gòu)、控制原理及改進(jìn)意見［J］.鐵道車輛，2000（B12）：60-63.

［5］CSR.二八項(xiàng)目車客室門維修手冊(cè)［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(yàn)電氣控制原理圖設(shè)計(jì)的可靠性，按照?qǐng)D5進(jìn)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(dòng)檔以后，按下自動(dòng)啟動(dòng)沒有現(xiàn)象。檢查了自動(dòng)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(dǎo)致自鎖無法形成，K1無法得電，自動(dòng)回路不通。對(duì)K8常閉進(jìn)行改正后。自動(dòng)啟動(dòng)后電路正常工作。

（2）自動(dòng)啟動(dòng)之后，計(jì)數(shù)器不得電，無法顯示計(jì)數(shù)過程，檢查計(jì)數(shù)器這一線圈支路，沒有把計(jì)數(shù)器接入電路之中，所以把計(jì)數(shù)器的線圈2.7端分別接入電路5號(hào)點(diǎn)和0號(hào)點(diǎn)（220 V電路中）。通電之后計(jì)數(shù)器正常工作。

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

3 結(jié)論

在自動(dòng)下管機(jī)整個(gè)線路技術(shù)改造的過程中，完成了原理圖的設(shè)計(jì)，完成了元器件的選型及購買，并設(shè)計(jì)了電氣安裝圖。在安裝結(jié)束后，全面檢查了設(shè)計(jì)電路，進(jìn)行了模擬調(diào)試，完成了自動(dòng)下管機(jī)技術(shù)要求，電氣控制線路能夠可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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

［3］陳遠(yuǎn)齡.機(jī)床電氣自動(dòng)控制［M］.重慶：重慶大學(xué)出版社，1996.

［4］許繆.電機(jī)與電氣控制技術(shù)［M］.北京：北京機(jī)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(xué)專科。研究領(lǐng)域：電氣自動(dòng)化技術(shù)。

(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(xué)本科，助理工程師。研究領(lǐng)域：地鐵車輛維護(hù)檢修。

2014－03－13