LCU逻辑控制装置.docVIP

第六节 LCU逻辑控制单元 机车采用逻辑控制单元（Logical Control Unit—简称LCU），实现无触点控制以提高机车电气控制线路的可靠性。LCU利用现代电力电子技术和微计算机技术构成无触点控制电路 配属段 LCU型号 0001～0043、0046～0072、0082～0091、0112～0119 沈阳段 SS9LCU 0044～0045 沈阳段 TYLCU 0073、0077、0078、0102～0111 北京段 SS9LCU 0074～0076 北京段 TYLCU 0079～0081 北京西 SS9LCU 0092～0101 广州段 SS9LCU 0120～0124 北京段 TYLCU 0125～0129、0136～0140 武南段 TYLCU 0130～0135、0141～0154 武南段 SS9LCU 由于两种逻辑控制单元硬件、软件均不相同，下面分别介绍： 一、SS9LCU逻辑控制单元 ㈠、概述 SS9LCU逻辑控制单元相当于可编程控制器（PLC）。它在电力机车上的作用主要就是取代传统的继电器有触点控制电路。 1．SS9LCU逻辑控制单元与PLC比较 逻辑控制单元与PLC的作用相同，但一般工业用PLC直接用于电力机车主要存在以下几个问题： （1）机车电子装置必须符合TB/T 1394 《机车动车电子装置》的要求。而一般的PLC很难满足这一标准的要求。简单地说，一般PLC无法适应机车的工作环境。也无法满足机车控制系统的技术要求。 （2）根据IEC标准，一般PLC工作电压为DC 24V或AC 220V，直流输出点的负载能力较低。而电力机车控制电压为DC 110V且负载电流比较大 SS9LCU电力机车逻辑控制单元符合TB/T 1394 《机车动车电子装置》的要求。结构组成符合高速列车硬件规范。其内部核心是单片机。主要由主机板、电源、输入板、输出板等所组成。 2．SS9LCU的输入电路 输入信号主要有三类： （1）电力机车微机控制系统来的信号。这些信号可以直接输入SS9LCU； （2）从司机控制器、按键开关组等来的110V指令信号； （3）从主断路器、隔离开关、两位置转换开关和接触器等的辅助触点或者其它用SS9LCU无法取代的特殊继电器来的110V信号。 后面两种110V的信号是不能直接输入到SS9LCU里面去的，必须经过输入电路进行降压、隔离。电力机车逻辑控制单元的输入电路，是对110V信号电压电路而言的。电力机车逻辑控制单元的输入单元电路将外部进来的110V信号电压经电阻网络降压、用稳压管限幅，电容滤波，再经光耦隔离后输入SS9LCU主机。这种电路有着应用成熟的优点，其可靠性很高，抗干扰能力强，能适应电力机车的工作环境。 3．电力机车逻辑控制单元的负载特点 国产电力机车上的辅助电机都是采用三相交流异步电动机，而这些三相交流异步电动机是通过三相交流接触器进行控制的。由于三相交流接触器型号的不同，其控制电流变化很大。电空阀与电空接触器的线圈控制电流虽然只有0.12A，但由于线圈有13000匝，所以在线圈开断时感应出的干扰电压可高达1.3KV，对机车微机控制系统和电子线路形成极大的危害。，逻辑控制单元的负载，要求SS9LCU不仅能够适应机车恶劣的工作环境，并且应该具有抗干扰性能好等特点。 ．电力机车逻辑控制单元的输出电路 SS9LCU内部工作电压为几伏水平，负载能力较小，为了使其具有足够的驱动能力，SS9LCU输出单元电路采用MOSFET作功率开关元件，负载能力大，开关速度高。用高频调制信号通过脉冲变压器耦合去控制MOSFET的通断。并且当110V直流电源电压大范围变化时，逻辑功能保持正常。电力机车逻辑控制单元的输入输出电路是SS9LCU与电力机车控制系统的接口电路，其性能直接影响机车的行车安全。 主要技术参数 输入电压………………………………………………77 ~ 137.5V（额定110V） 瞬间最大负载电流……………………………………持续电流………………………………………………驱动方式………………………………………………输入点数………………………………………………输出点数……………………………………………… 、SS9LCU逻辑控制单元的硬件系统 根据系统所需完成的功能及电力机车特殊的工作环境，SS9LCU 在硬件结构上采用模块化设计，可根据不同型号的机车的需要扩展输入输出点，利用软件进行不同的逻辑组合来满足要求，软件编写时采用软件容错和冗余设计。SS9LCU 的硬件结构主要包括机箱、电源、主机板、输入板、输出板等。结构示意如图（一）所示。每套SS9LCU包含功能相同的A、B两组，并能进行手