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1、高速电力机车运行试验实时在线评估系统的设计高速电力机车运行试验实时在线评估系统的设计dujing导语：我国经济建立的开展和人们生活程度的进步，对我国的铁路技术程度提出了更高的要求，1应用背景我国经济建立的开展和人们生活程度的进步，对我国的铁路技术程度提出了更高的要求，电力高速铁路的投入运营，标志着我国铁路建立的开展程度，同时对高速列车的稳定性和平安性也提出了更高的要求，为了实时在线评估高速电力列车的稳定性和平安性，采用Advantech的IPC610工业控制计算机、PCL1800、PCI1720、PCL745B、PCI-1761、PCL720、ADAM5000/485和相应的ADAM5000I
2、/O模块等组建了一套电力牵引机车实时在线评估系统。该系统已在多家电力机车制造厂和试验基地运行，效果较好。2系统要求为了实时在线评估高速电力列车的稳定性和平安性，根据高速电力机车运行性能要求，要务实时在线检测评估系统主要具有如下功能：1实时在线监测不同运行速度条件下牵引机、挂车底轮应力减震支持弹簧的应力和应力变形，2实时在线监测不同运行速度条件下牵引机、挂车电力大功率电磁阀、继电器的开闭状态和安康状态电阻、温度、导通电流等，3实时监测不同运行速度条件下牵引机车的牵引力矩、运行速度、机组震动幅值与震动频率等，4实时监测不同运行速度条件下挂车的拖动力矩、车厢震动幅值与震动频率、空压机的气压等，5根据
3、监测的输入数据实时在线调节相应的变频器执行机构，调节液压执行器，6系统具有实时在线专家故障诊断系统功能7系统具有实时在线评估不同运行速度条件下电力机车的运行状态、实时故障报警、实时报表打印、应力曲线分析和图形输出等3工程执行：IPC610型工业控制计算机PCI1720光隔离4通道模拟量输出PCL745B光隔离串行通信板卡ADAM5000/485ADAM5017HADAM5024ADAM50604系统架构图5系统描绘：为了使在线评估系统获得最正确的性价比，并兼具较高的先进性、通用性，在机车牵引机控制室内放置有Advantech的IPC610型工业控制计算机，它同时起系统控制器和控制效劳器的作用，
4、配置有PCA6179主板、PentiumIII850MHzCPU、256MSDRAM内存，同时内插有高速数据收集板卡PCL1800，用于收集机车的速度、运行电流、四底轮底动态压力、牵引力等参数；光隔离4通道模拟量输出PCI1720，用于控制电力大功率变频器；光隔离串行通信板卡PCL745B，用于和挂接的的车厢的测试控制器ADAM5000/485进展串行通信；光隔离高驱动才能的DI/DO板卡PCI-1761用于收集电磁阀的开闭信号和控制电磁阀的开闭。在后挂的六节试验车厢采用Advantech的分布式控制系统ADAM5000/485控制器，内配有ADAM5024，用于控制辅助启动变频器；ADAM5
5、017H，用于收集车厢震动、压力弹簧变形压力、牵引力和后挂车厢的阻力等；ADAM5060，用于控制电磁阀和大功率继电器的开闭；ADAM5055S，用于实时监测各种电气开关的起闭状态。同时装备一台打印机，实时在线打印相关的报表、控制曲线等。另外，为了实时评估机车性能和在线分析运行试验可能出现的故障或者事故，在系统中添加了实时专家系统，以协助车载在线现场专家和测试人员分析。由于电力机车行驶速度快、车轮与铁轨之间互相摩擦，会产生一定的电磁干扰，对传感器有较大的影响，因此PCL1800采用差分输入方式，以消除变送器的白噪声干扰、电磁脉冲随机干扰等，实现了共模抑制电噪声。为了进步系统的整体抗干扰性能，所
6、有传感器、变送器均采用朝阳隔离线性电源供电。除此以外，在经过与经过通道之间也采取隔离方法，使其计算机系统与外界的经过控制器和变送仪表之间没有公共地线，也采用继电器隔离方式，以进步系统的抗干扰才能。这正是采用PCL745B，而不采用ADAM4520作RS232/RS485转换器的缘故。本装置要求控制系统具有较强的实时才能，并且控制系统在实时控制各控制单元的同时，还要进展实时数据处理和存贮，考虑到系统的实时、稳定等方面的要求，操作系统采用Windows2000专业版，利用VisualC极强的硬件底层端口访问的支持才能完成对PCL1800、PCI1720，PCI-1761等板卡底层端口的读写，并通过MSCOMM控件完成与ADAM5000/485的实时通信。同时利用Matlab强大数值计算功能和丰富的函数库，将VisualC+和Matlab二者的优势结合起来，实现二者无缝隙的连接，实现对震动等信号的小波处理。