CR400BF型動(dòng)車組司控器優(yōu)化方案

王德帥

摘? 要：CR400BF型動(dòng)車組司控器手柄設(shè)置牽引/制動(dòng)級(jí)位時(shí)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，結(jié)合對(duì)動(dòng)車組司控器響應(yīng)時(shí)間的對(duì)比分析，通過(guò)軟件縮短或取消CR400BF型動(dòng)車組司控器濾波時(shí)間來(lái)減小其響應(yīng)時(shí)間，從而達(dá)到提高司控器靈敏度的目的。

關(guān)鍵詞：動(dòng)車組;司控器;優(yōu)化。

分類號(hào)：U260.38

一、 CR400BF型動(dòng)車組司控器概述及其主要參數(shù)

司控器為統(tǒng)型部件，其級(jí)位或速度設(shè)定的變化速度也進(jìn)行了統(tǒng)一要求，依據(jù)時(shí)速350公里中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組采購(gòu)技術(shù)條，CR400BF型動(dòng)車組選用型號(hào)規(guī)格為S359 CC.010司控器，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、高可靠、長(zhǎng)壽命、少維修。司控器內(nèi)部速動(dòng)開(kāi)關(guān)采用德國(guó)沙爾特寶公司先進(jìn)的速動(dòng)開(kāi)關(guān)模塊，具有自凈、密封的優(yōu)點(diǎn)。

CR400BF型動(dòng)車組司控器設(shè)有0位（手柄垂直）、恒速位、緊急制動(dòng)位三個(gè)位置及牽引區(qū)域、制動(dòng)區(qū)域兩個(gè)區(qū)域，并設(shè)有防勿動(dòng)按鈕。牽引區(qū)域設(shè)有分2級(jí)的牽引加速區(qū)域及分2級(jí)的牽引減速區(qū)域，制動(dòng)區(qū)域設(shè)有7級(jí)。司控器向前推向牽引區(qū)域時(shí)，必須按下手柄頭部的按鈕，向后拉到制動(dòng)區(qū)域不需按按鈕，其中牽引加速區(qū)域、牽引減速區(qū)域相對(duì)于恒速位是自復(fù)的。CR400BF型動(dòng)車組司控器手柄和示意圖分別如下圖1和圖2。

二、 CR400BF/AF型動(dòng)車組司控器對(duì)比分析

針對(duì)機(jī)務(wù)部門反映CR400BF型動(dòng)車組司控器在顯示屏HMI設(shè)定目標(biāo)級(jí)位及速度時(shí)響應(yīng)時(shí)間較慢的問(wèn)題，結(jié)合CR400AF型動(dòng)車組司控器手柄的響應(yīng)時(shí)間，選取了CR400BF-0503和CR400AF-0207兩列“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組從如下四個(gè)方面進(jìn)行分析比較。

1. 信號(hào)處理時(shí)間對(duì)比分析

CR400BF-0503司控器指令信號(hào)傳輸時(shí)間示意圖如下圖3，處理時(shí)間如下表2。

CR400AF-0207司控器指令信號(hào)傳輸時(shí)間示意圖如下圖4，處理時(shí)間如下表3。

對(duì)比分析：CR400BF-0503的信號(hào)最大處理時(shí)間比CR400AF-0207慢166ms，時(shí)間較短，可以忽略該時(shí)間的影響。

2. 速度模式軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)比分析

速度模式時(shí)CR400BF-0503和CR400AF-0207均按照統(tǒng)型要求進(jìn)行設(shè)定速度的增加。CR400BF-0503主控手柄在K1、K2、C、K3、K4變換檔位時(shí)，因?yàn)槭直苿?dòng)時(shí)編碼是連續(xù)值，由C位到K1時(shí)必然經(jīng)過(guò)K2位，為避免級(jí)位過(guò)于頻繁切換，同速度模式軟件中進(jìn)行了0.5s濾波，如從“C”檔位推到“K2”檔位時(shí)，0.5s后才進(jìn)行設(shè)定速度的增加，而CR400AF-0207無(wú)濾波處理。

對(duì)比分析：在速度模式下，司機(jī)操作主控手柄在K1、K2、C、K3、K4之間變換位置進(jìn)行速度設(shè)定時(shí)，每變化一下位置，CR400BF-0503將會(huì)有0.5s延時(shí)，在司機(jī)實(shí)際操作過(guò)程中延時(shí)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。

3.級(jí)位模式軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)比分析

級(jí)位控制模式時(shí)，當(dāng)手柄由“0”檔位推到“K2”檔位，CR400BF-0503初始級(jí)位為“0”級(jí)，而CR400AF-0207初始級(jí)位為“1”級(jí)。

當(dāng)手柄級(jí)位處于K2位時(shí)，按照統(tǒng)型要求，每1s增加0.1級(jí)，設(shè)定到8級(jí)需80s時(shí)間。CR400BF-0503級(jí)位設(shè)置由0級(jí)增加到1級(jí)需10s時(shí)間，而CR400AF-0207級(jí)位設(shè)定直接從1級(jí)開(kāi)始增加。考慮CR400BF-0503在同速度模式軟件中進(jìn)行了0.5s濾波處理，故手柄處于K2位時(shí)CR400BF-0503比CR400AF-0207慢10.5s;

當(dāng)手柄級(jí)位處于K1位時(shí)，按照統(tǒng)型要求，每1s增加1級(jí)，設(shè)定到8級(jí)需8s時(shí)間。CR400BF-0503級(jí)位設(shè)定由0級(jí)增加到1級(jí)需1s時(shí)間，而CR400AF-0207級(jí)位設(shè)定直接從1級(jí)開(kāi)始增加。考慮CR400BF-0503在同速度模式軟件中進(jìn)行了0.5s濾波處理，故手柄處于K1位時(shí)CR400BF-0503比CR400AF-0207慢1.5s。

對(duì)比分析：在級(jí)位模式下，司機(jī)操作主控手柄處于K2位時(shí)，CR400BF-0503在10.5s后級(jí)位設(shè)置為1級(jí)，而CR400AF-0207直接從1級(jí)開(kāi)始增加;當(dāng)主控手柄處于K1位時(shí)，CR400BF-0503在1.5s后級(jí)位設(shè)置為1級(jí)，而CR400AF-0207直接從1級(jí)開(kāi)始增加。

4. 顯示屏顯示延時(shí)對(duì)比分析

CR400BF-0503顯示屏界面刷新時(shí)間為1024ms，CR400AF-0207顯示屏界面刷新時(shí)間為1024ms。

對(duì)比分析：顯示屏顯示內(nèi)容時(shí)無(wú)時(shí)間差。

三、 CR400BF型動(dòng)車組司控器優(yōu)化方案

結(jié)合本文上述對(duì)CR400BF-0503和CR400AF-0207動(dòng)車組司控器從信號(hào)處理時(shí)間、速度模式和級(jí)位模式下響應(yīng)時(shí)間、以及顯示屏顯示延時(shí)時(shí)間四個(gè)方的對(duì)比分析，忽略信號(hào)處理時(shí)間對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響，通過(guò)CCU軟件取消濾波時(shí)間和修改牽引區(qū)時(shí)初始級(jí)位兩個(gè)方面對(duì)CR400BF型動(dòng)車組司控器響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。

（1）修改控制軟件，手柄在牽引區(qū)變換檔位時(shí)，取消濾波時(shí)間。

（2）修改控制軟件，級(jí)位控制模式時(shí)，當(dāng)手柄到牽引區(qū)時(shí)初始級(jí)位改為“1”級(jí)。

選取CR400BF-0503動(dòng)車組進(jìn)行優(yōu)化方案驗(yàn)證，上載已優(yōu)化的軟件后，司機(jī)在操作司控器時(shí)響應(yīng)時(shí)間明顯縮短且效果良好，基本與CR400AF型動(dòng)車組司控器響應(yīng)時(shí)間一致，達(dá)到了統(tǒng)型要求。目前正在運(yùn)用考核階段，待考核結(jié)束后開(kāi)始批量執(zhí)行新方案

四、 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)比“復(fù)興號(hào)”CR400BF和CR400AF型動(dòng)車組司控器響應(yīng)時(shí)間，制定軟件優(yōu)化方案，解決了CR400BF型動(dòng)車組響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，使其與CR400AF型動(dòng)車組相同的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到統(tǒng)型的要求，消除了因車輛自身參數(shù)設(shè)定的原因?qū)λ境巳藛T操作的影響，提高了用戶使用品質(zhì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 時(shí)速350公里8輛編組中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)初運(yùn)行及互聯(lián)互通控制規(guī)范

[2] 時(shí)速350公里中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組采購(gòu)技術(shù)條件

（中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司，吉林 長(zhǎng)春130000 ）