关键词：动车组 司机控制器手柄 磨损 测试方法
Probe into the test method of controller handle for advanced repair driver of emu
Abstract：Division controller is the main device, the driver controls the emu train driver via mobile division controller control lever handle to control the realization of the function of train traction brake, to complete the train operation and parking control, so the company controller used in vehicle utilization rate is very high, in the process of the wear and tear of the gear contact is inevitable, also is not found in time may do harm to safety in this paper, by studying the emu working principle of the controller, to find the right test method, on the ground can complete the testing work of company controller, loading avoid failure of materials and components for improving the efficiency of maintenance and repair work and maintenance quality are of great help.
Keyword:emu ,Driver controller handle，Wear Out，test method
引言
本文主要对CRH5型车司控器手柄的地面测试方法开展研究，CRH5型车是目前国内时速250公里动车组的主要车型之一，具有耐高寒、牵引功率大等特点，与CRH2/CRH3型车不同，CRH5型车司控器手柄采用了牵引、制动一体的设计，司机在操作列车时，只需要一只手即可完成牵引、制动灯工况的转换，其主要由以下几个方面的功能。
1.1牵引制动控制：通过微动开关、编码器等共同作用，将司机操作司控器的手柄角度转化为电信号，传输给列车控制单元，实现牵引、制动功能的控制。
1.2恒速手柄：通过齿轮带动微动开关，司机控制司控器的恒速手柄时，即可完成列车速度的设定，使列车稳定运行在需要的速度上。
1.3方向手柄：通过齿轮带动微动开关，司机控制司控器的方向手柄时，将方向信号传输给列车控制单元，即可控制列车的运行方向。
1 工作原理
司控器手柄作为一个独立的控制装置，其与列车的I/O模块通过硬线相连，列车I/O模块再通过网络传输与列车控制单元相连。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆司机通过操作不同手柄，来完成不同的功能，通过限位开关的组合以及编码器输出电信号，在通过硬线传输给I/O模块，实现以下功能：
1.1微动开关组合
司机通过操作手柄来控制档杆，档杆再通各类齿轮和传动机构改变限位开关状态，导致电源通过限位开关时出现不同的组合最终传给I/O模块，I/O模块通过接收不同的I/O信号组合来判断各个手柄当前位置。其中，牵引手柄通过2组互相冗余的限位开关反馈其当前位置，每组5个，共10个；方向手柄通过2组互相冗余的限位开关反馈其当前位置，每组4个，共8个；恒速手柄通过2组互相冗余的限位开关反馈其当前位置，每组4个，共8个，I/O模块按周期将这些数据传输给列车中央控制单元，中央控制单元即可实时掌握各个手柄角度，并做出相应动作。
1.2数字编码器
限位开关只能反馈当前手柄所处的位置是牵引、零位还是最大牵引，告知列车当前处于什么工况，但是无法具体体现手柄角度，因此除了限位开关反馈之外，牵引控制还设置有数字编码器来反馈手柄角度，数字编码器通过齿轮与牵引制动手柄相连，手柄每移动1度，编码器的输出都会发生变化，数字编码器的输出格式为九位的二进制，其9根输出线分别与I/O模块的输入一一对应，每次手柄角度发生变化，二进制代码就会发生变化，I/O模块将这九位二进制代码传输给中央控制单元，之后转化为十进制即为当前手柄角度。
1.3模拟编码器
在整个列车运行过程中，除了中央控制单元需要得到手柄角度之外作为列车运行的安全保障，制动系统同样需要得到当前手柄角度，与中央控制单元需要数字信号不同，制动控制单元BCU需要的是电流信号来判断当前手柄角度，因此在编码器内部还安装有2个模拟编码器，模拟编码器也是通过齿轮驱动，但是与数字编码器不同的是模拟编码器输出的是电流信号，电流信号经过BCU解析之后，转化为当前手柄角度提供给制动系统。
2、测试方式及优缺点
2.1使用万用表测试
该方法比较原始，通过万用表的导通或者电阻测试功能来测试各个微动开关在司控器手柄处于不同状态下的导通状态，该方法测试过程中司控器手柄不需要通电，只需要按照文件操作司控器手柄处于单个工况下，此时按照图纸测试司控器接口的导通情况，即可完成测试。
2.2单片机和LCD组合
通过上面对司控器手柄工作原理的分析，我们还可以通过单片机来完成手柄的测试工作，将手柄接口相对应的IO与单片机的I/O相对应连接，通过单片机来读取不同工况下手柄输出的状态，通过编写单片机程序，我们还可以将单片机与LCD屏相连，将司控器手柄各个工况的状态在LCD显示出来，并且自动判断故障点。
2.3 PLC和工控屏组合
除了上面两个方案以外，还可以使用PLC与HMI的组合来实现其功能，工作原理与3.2基本相同，但是将单片机更换为西门子的PLC和配套的HMI，两者之间通过内部PPI总线进行通讯，显示屏可以实时的显示当前手柄的状态，同时依托PLC稳定的工作能力及抗干扰能力，完全可以满足手柄的测试工作。
3.总结
通过上面的描述，本文从司控器手柄的测试要求出发，通过对司控器手柄的工作原理的分析，确定了三种测试司控器手柄的方法，并且对三种方法进行了描述，对各个方法的优缺点进行了详细的分析，并且最终选择第三种方法来完成司控器的测试任务，完成的实物在各个方面都有很好的表现，完全可以满足司控器的测试要求。
参考文献
[1]王建 徐洪亮 触摸屏实用技术机械工业出版社 2012
论文作者:刘陆,,姜 航,,栗洪光
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/28
标签：手柄论文; 编码器论文; 测试论文; 列车论文; 组合论文; 司机论文; 角度论文; 《科学与技术》2019年第22期论文;