CN110164230A - 一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，学生可以通过列车牵引控制电路接线实训模块，练习列车的牵引控制操作技能；通过列车照明控制电路接线实训模块，练习列车的照明通风操作技能；通过列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块，练习列车的紧急制动和转向架控制技能；通过列车自动门控制电路接线实训模块，练习列车自动门的开关技能；同时结合智能控制系统和智能通断开关，教学老师可以设置线路故障，从而通过各实训模块显现出各种故障时将对应出现的现象和问题，通过检测端子学生还可以进一步的在了解故障现象后，练习线路故障的检查与排除；本实训考核设备无需大成本购买列车样机，满足教学需要，降低教学成本。

Description

一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备

技术领域

本发明属于教学设备技术领域，特别涉及一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备。

背景技术

城市轨道交通行业的出现，满足了一线大城市的交通运输需要，并且逐渐成为城市交通系统中重要组成成员之一。因此，职业院校陆续开发该专业，具有相当大的发展及就业前景，但与此同时也带来了一些难题。因为是新兴起的专业，市面还没有该专业配套、完善的设备，所以在实训课和一体化课程教学中，常常出现缺少教学设备的情况。如果引入真实列车作为教学设备，能够很好解决实训教学难题，但是却带来很多困难，如：购买渠道，成本高，占地面积大，用途单一等缺点。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，解决教学资源匮乏，教学成本高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，包括控制系统、集成在第一接线实训板上用于学生模拟练习列车牵引控制的列车牵引控制电路接线实训模块、集成在第二接线实训板上用于学生模拟练习列车照明通风控制的列车照明控制电路接线实训模块、集成在第三接线实训板上用于学生模拟练习列车紧急停放制动及转向架控制的列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块、集成在第四接线实训板上用于学生模拟练习列车门开关控制的列车自动门控制电路接线实训模块；所述列车牵引控制电路接线实训模块、所述列车照明控制电路接线实训模块、所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块和列车自动门控制电路接线实训模块的连接导线上设有智能通断开关和检测端子；所述智能通断开关与控制系统连接由控制系统控制智能通断开关的连通与断开用于设置及排除电路故障；所述检测端子设置在电路的连接导线上用于学生检测对应连接导线的通断。

本申请中的集成，指的是将模拟按钮开关、继电器等电子元器件集中设置在一接线实训板上，通过导线连接成模拟电路。

本发明的有益效果是：本发明公开了一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，学生可以通过列车牵引控制电路接线实训模块，练习列车的牵引控制操作技能；通过列车照明控制电路接线实训模块，练习列车的照明通风操作技能；通过列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块，练习列车的紧急制动和转向架控制技能；通过列车自动门控制电路接线实训模块，练习列车自动门的开关技能；同时结合智能控制系统和智能通断开关，教学老师可以设置线路故障，从而通过各实训模块显现出各种故障时将对应出现的现象和问题，通过检测端子学生还可以进一步的在了解故障现象后，练习线路故障的检查与排除；本实训考核设备的技能训练能深入理解专业知识的同时，培养学生掌握一线员工专业的实践技能；并且本实训设备还有利对操作顺序、调试过程、安装工艺等工作特性和接线原理的理解和掌握；无需大成本购买列车样机，学生学习更加的形象生动、印象深刻，成本低、普世性强；可以满足教学需要，降低教学成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本申请所述的实训考核设备的原理框图；

图2是列车牵引控制电路接线实训模块的电路原理图；

图3是列车牵引控制电路接线实训模块的结构示意图；

图4是图2中左方区域的电路结构的放大示意图；

图5是图2中右方区域的电路结构的放大示意图；

图6是列车照明控制电路接线实训模块的结构示意图；

图7是列车照明控制电路接线实训模块的激活与关闭功能的电路接线连接结构原理图；

图8是图7中虚线左方区域的放大结构图；

图9是图7中虚线右方区域的放大结构图；

图10是某实施例中列车照明控制电路接线实训模块的蓄电池的供电电路连接结构原理图；

图11是图10中虚线左方区域的放大结构图；

图12是图10中虚线右方区域的放大结构图；

图13是列车照明控制电路接线实训模块的第一、第二、第三指示灯及小风扇的电路连接结构原理图；

图14是列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块的结构示意图；

图15是列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块的列车安全回路的电路结构原理图；

图16是牵引与制动控制电路的电路结构原理图；

图17是受电弓控制电路和高速断路器HSCB的电路结构原理图；

图18是列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块的司机台解锁控制电路结构原理图；

图19是列车自动门控制电路接线实训模块的结构示意图；

图20是自动门控制电路接线实训模块的车门电路原理图；

图21是自动门控制电路接线实训模块的车门关闭电路原理图；

图22是自动门控制电路接线实训模块车门列车线电路原理图；

图23是列车自动门控制电路接线实训模块的右门电路原理图；

图24是列车自动门控制电路接线实训装置的左门电路原理图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”“若干”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1、3、6、14、19所示的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，包括控制系统1、集成在第一接线实训板20上用于学生模拟练习列车牵引控制的列车牵引控制电路接线实训模块2、集成在第二接线实训板30上用于学生模拟练习列车照明通风控制的列车照明控制电路接线实训模块3、集成在第三接线实训板40上用于学生模拟练习列车紧急停放制动及转向架控制的列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块4、集成在第四接线实训板50上用于学生模拟练习列车门开关控制的列车自动门控制电路接线实训模块5；所述列车牵引控制电路接线实训模块2、所述列车照明控制电路接线实训模块3、所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块4和列车自动门控制电路接线实训模块5的连接导线上设有智能通断开关(图未示)和检测端子6；所述智能通断开关与控制系统1连接由控制系统1控制智能通断开关的连通与断开用于设置及排除电路故障；所述检测端子6设置在电路的连接导线上用于学生检测对应连接导线的通断。

将各实训模块集成在接线实训板上，使之微型化，低成本化；通过控制系统对智能通断开关的控制，实现线路故障的设置和排除控制；通过设置检测端子6，实现学生检查线路故障的操作；设有所述列车牵引控制电路接线实训模块2、所述列车照明控制电路接线实训模块3、所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块4和列车自动门控制电路接线实训模块5，学生可以模拟列车司机进行各种列车的模拟操作，提升职业的操作技能，还可以学习列车的车辆电路安装、列车操作、检查、试验、维护及车辆电路分析等教学内容；该设备无需购买真实列车，即可用于教学实训考核学习，提升学生对列车电气系统的操作与检修技能。

如图1、3、6、14、19所示，所述控制系统1包括教师使用的上位机11和学生使用的下位机12；所述上位机11与下位机12连接；所述列车牵引控制电路接线实训模块2、所述列车照明控制电路接线实训模块3、所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块4和列车自动门控制电路接线实训模块5的智能通断开关与下位机12相连接(在某些实施例中智能通断开关也可以直接与所述上位机11相连接)。上位机11可以连接多个下位机12；每个下位机12又可以连接多个实训模块；当然在其它的实施例中，也可以是每个下位机12仅连接一个实训模块的智能通断开关；智能通断开关和控制系统1均可以使用专利CN201060590中的控制系统；老师可智能设置连接导线的通断，学生检测接线端子排，测出相应线路是否有问题，然后对应电路图上的电路导线号码，输入系统，正确则线路智能连通，错误则不连通，数据还可传输至老师的上位机，进行数据统计；使用更加方便。

如图3、6、14、19所示，在某些实施例中，每一个检测端子6均标注有对应的连接导线的线路号码(标准在相应检测端子的上方或下方)在本申请中多个检测端子6可以设置在一起，形成检测端子排，也可以分散设置；所述线路号码与电路图上的线路号码相对应(即提供一个供学生参考的电路图，如此便于学生理解故障设置和排除的原理)；所述城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备包括机箱壳体(图未示)，所述所述列车牵引控制电路接线实训模块2、所述列车照明控制电路接线实训模块3、所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块4和列车自动门控制电路接线实训模块5均设置在机箱壳体上，机箱内部安装有用于供电的蓄电池(图未示)；所述机箱壳体上还设有计时模块(图未示)、与蓄电池连通或与市电连通的供电插口(图未示)；所述供电插口包括有380V三相交流电供电插口模块(图未示)、0-220V可调的单相交流电插口模块(图未示)、0-30V可调的直流电插口模块(图未示)；所述下位机12设置在机箱壳体上。上位机11一般设置在讲台上，由教员操作；下位机12与实训模块设置在一起，便于学生实训学习的同时操作下位机12.

如图3-5所示，在某些实施例中，所述列车牵引控制电路接线实训模块2包括，第一接线实训板20，安装在第一接线实训板20上并外露于第一接线实训板表面的变频器21、第一继电器211、第二继电器212、第三继电器213、第一微断开关22、第一微断开关接线端子221、频率调节电位器的调节开关28、变频器U、V、W接线端子281、方向模式选择开关23、第一急停按钮24、第二急停按钮25、启动按钮26、停止按钮27；所述第一微断开关接线端子221用于连接市电或蓄电池，第一微断开关22用于给牵引控制电路接线实训模块2提供过电保护；所述变频器21连接有频率调节电位器28；所述变频器U、V、W接线端子281用于学生接线和一模拟电动机(图未示)(该模拟电动机可设置在机箱壳体上)连接；学生通过操作频率调节电位器的调节开关28，变频器21显示不同数值频率，从而影响模拟电动机的转速；所述启动按钮26的一引脚连接第一继电器212，另一引脚连接停止按钮27的一引脚；所述停止按钮27的另一引脚连接第二急停按钮25的一引脚；所述第二急停按钮25的另一引脚连接第一急停按钮24的一引脚；所述第一急停按钮24的另一引脚连接第一微断开关22；所述方向模式选择开关23的一引脚连接在第一微断开关22上，所述方向模式选择开关23的另外两引脚分别用于连接第二继电器212、第三继电器213；所述第二继电器212连接变频器21的STF引脚；所述第三继电器213连接变频器21的STR引脚。所述频率调节电位器为4.7KΩ电位器。第一接线实训板20上还设有第四继电器214作为备用，或故障设置备用件

如图3-5在某些实施例中，所述第一继电器211设有自锁电路；所述自锁电路的一端连接在停止按钮27与启动按钮26之间；所述自锁电路的另一端连接在启动按钮26和第一继电器211之间。使第一继电器211具有自锁功能。图5中标示有两个KM1，由下至上，下方一个KM1表示第一继电器211，上方一个KM1表示的是第一继电器211的自锁电路。

列车牵引控制电路接线实训模块2的操作步骤可以如下：

1、将微断开关的接线端子接通电源，将外部模拟电动机连接变频器U、V、W接线端子；合上微断；

2、确定两个急停按钮没有被按下，操作方向模式选择开关；

3、操作方向模式选择开关后，KM1，KM2或KM3继电器得电；

4、按下启动按钮；

5、按下启动按钮后，KM1得电；

6、旋转电位器调节开关，变频器显示不同频率、电压的三相交流电，从而调整电动机的转速。

本申请接线实训板(20、30、40、50)上均设有若干接线安装孔，所有的电子元器件的接线引脚均通过接线安装孔，从接线实训板的后方进行接线，从而使得线路不外露于正面，显得更加的整洁。若学生需要实时的观察实时连接所有的接线，则需要对实训板的后面进行观察。通过操作频率调节电位器后，变频器显示出不同数值的频率，从而影响电动机的转速。能直观地向学生生动的展示变频变压(VVVF)对电动调速的现象。

如图6-13所示，在某些实施例中，所述列车照明控制电路接线实训模块包括，第二接线实训板30；安装在第二接线实训板30上，用于连接市电或蓄电池给电路提供过电保护的第二微断开关31(设有相应的第二微断开关连接端子)、电压表32、用于模拟列车的激活和关闭的激活开关33、用于模拟列车照明通风的照明通风系统开关34、若干用于接线的照明控制电路继电器36、用于在激活开关33打开时亮起模拟列车激活和三分之一照明系统激活的第一指示灯381、用于在照明通风系统开关34打开时亮起模拟列车三份之二照明通风系统激活的第二指示灯382和第三指示灯383、及用于在照明通风系统开关34打开时工作的小风扇384。

在某些实施例中，还包括用于模拟折返锁定的第一旋钮开关351；还包括用于模拟半车运行的第二旋钮开关开关352；还包括用于模拟车钩连挂继电器的第三旋钮开关353和第四旋钮开关354；还包括用于模拟车钩解构继电器的第五旋钮开关355。

参见图6-13所示，列车照明控制电路接线实训模块2的各开关作用如下：

第一旋钮开关351：模拟折返继电器的触头，用在列车折返(即换方向运行)时，列车司机需要锁闭驾驶室的操纵台，避免锁闭后，导致列车折返自动控制系统失效。第二旋钮开关352：半车开关，日常是6节车厢运行，故障、应急使用时，合上开关，3节车运行。第三旋钮开关353(09K01)：车钩继电器(连挂)。第四旋钮开关354(09K02)：车钩继电器(连挂)。第五旋钮开关355(09K03)：车钩继电器(解钩)。第三旋钮开关353(09K01)、第四旋钮开关354(09K02)和第五旋钮开关355(09K03)，三个继电器模拟开关一起使用，作用是判断列车激活电路是一个单元组成。第五旋钮开关355(09K03)：车钩继电器(解钩)还是由两个单元组成。一个单元是3节车，两个单元是6节车。

结合图6-13，说明列车照明控制电路接线实训模块的电路的连接结构原理，及列车照明控制电路接线实训模块的通电情况如下：

1.列车激活：打开列车激活开关03S01，(本实施例中，模拟列车的钥匙启动开关，向右转动为打开开关)；30252线-03S01(23-24)-03K12(61-62)-03K13(22-21)-03K11线圈得电(列车控制)；30252线-03K11(33-34)-30321线-03K14线圈得电(列车电气激活)；30252线-09K01(53-54)-09K02(53-54)-09K03(61-62)-03K14(13-14)-30323线-03K12线圈得电(车辆控制)。

2.列车激活保持：松手后，激活开关03S01自动回位(本实施例中，模拟列车的钥匙启动开关，向右转动后会回位)；30252线-03K12(53-54)-03K11(13-14)-03K13(21-22)-03K11线圈继续得电；30252线-03K12(44-43)-03K11(23-24)-03K12线圈继续得电，列车激活得以保持；03K12得电，向03K05供电(蓄电池欠压继电器)。03K05接通03K06(蓄电池接触器)，由03K06接通蓄电池供电(向30260线供电)

3.列车关闭：关闭激活开关03S01(本实施例中，模拟列车的钥匙启动开关，向左转动为关闭开关)；30252线-03S01(33-34)-03K13线圈得电。·

03K13(22-21)打开，03K11线圈失电；03K11(23-24)打开，03K12线圈失电-完成列车锁闭

结合图10-12对本申请的第二微断开关31的蓄电池供电情况进行原理说明；

1.紧急负载线30272(“永久电”)的控制：由蓄电池03G03正极→30255线→蓄电池开关03Q03-F03(5-6)→30254→蓄电池充电机01G01(+B)→01G01(+BN)→30253→蓄电池开关03Q03-F01(2-1)→30259→隔离二极管03V02→30272线(永久电)保持有电。

2.非紧急负载线30271的控制：(1)蓄电池充电机01G01无DC 1500V输入，当蓄电池电压高于85V时，欠压继电器03K05吸合，由蓄电池03G03正极→30255线→蓄电池开关03Q03-F03(5-6)→30254→01G01(+B)→01G01(+BN)→30253→03Q03-F01(2-1)→30259→微型断路器3F04(1-2)→30263→列车激活继电器3K12常开(33-34)(合3S01动作)→30264→03K05线圈→30281→汇流排03Q02→30258→03F03→30257→蓄电池03G03负极，构成闭合回路，使03K05线圈得电。当03K05动作后，其常开触点闭合，经30264→03K05常开(13-12)→30265→03K06线圈→30281，使03K06线圈得电。03K06得电闭合，由01G01(+BN)→30253→03Q03-F02(3-4)→30261→03K06常开(2-1)→30260→隔离二极管03V03向触点列车线30271供电。当蓄电池电压低于85V时，03K05释放、03K06释放，使触点列车线30271失电。

如图13所示，合上第二微断开关31，整个实习装置通电；打开激活开关33，模拟列车激活，第一指示灯381亮起，模拟列车激活时，照明通风系统同步被激活的现象；打开照明通风系统开关34，第二指示灯382、第三指示灯383亮起小风扇384转动；模拟照明通风系统全部激活的现象。

如图14-18所示，在某些实施例中，所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块4包括，第三接线实训板40，和安装在第三接线实训板40上的第三微断开关41、多个停放制动控制电路继电器414、司机台解锁控制电路、受电弓控制电路、高速断路器控制电路、牵引与制动控制电路；所述司机台解锁控制电路包括用于模拟控制台解锁的钥匙模拟开关42；所述受电弓控制电路包括用于模拟受电弓升弓的绿色升弓模拟按钮471、用于模拟受电弓降弓的红色降弓模拟按钮472、用于在升弓状态下亮起及在降弓状态下熄灭的受电弓指示灯412；所述高速断路器控制电路包括用于模拟高速断路器合闸的合主断路器绿色模拟按钮481、用于模拟高速断路器分闸的分主断路器红色模拟按钮482、用于在合闸情形下亮起的及在分闸情形下熄灭的高速断路器模拟指示灯411；所述牵引与制动控制电路用于模拟运行方向选择的三位置旋转模拟开关44、用于模拟列车牵引与制动的四位置旋转模拟开关45、用于在四位置旋转模拟开关45旋转至模拟牵引位置时亮起的及在四位置旋转模拟开关45旋转至模拟制动位置熄灭的制动指示灯415。列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块的一种实施方式，设有微断开关41，通过微断开关41可以使实训装置具有过电保护功能；通过钥匙模拟开关42，学生模拟司机控制台的解锁，解锁后，受电弓控制电路、和高速断路器控制电路、牵引与制动控制电路与钥匙模拟开关连接的02K01继电器、02K04继电器、02K05继电器相应得电，各控制电路通电启动，这样才能进行受电弓、高速断路器、牵引与制动等操作；受电弓操作：通过操作绿色升弓模拟按钮71，模拟升弓，02K31继电器和02K33继电器得电，使受电弓指示灯12亮起，表示受电弓升起；操作红色降弓模拟按钮72，模拟降弓操作，使02K31继电器和02K33继电器失电，受电弓指示灯12熄灭，模拟受电弓降下。学生通过操作绿色升弓模拟按钮71和红色降弓模拟按钮72练习升弓和降弓的操作，通过受电弓指示灯12的熄灭和亮起，观察升弓与降弓是否成功，模拟转向架监控控制电路的操作及现象；若现象不想对应，则告诉学员在此情况下，受电弓无法正常运转，需要学员进行故障的排除与检修操作；然后通过检测接线端子排13，来进行线路的故障排除，模拟实际检修中的线路检测。

高速断路器的操作：通过操作合主断路器绿色模拟按钮481，使高速断路器模拟指示灯411亮起，模拟主断路器合闸；反之操作分主断路器红色模拟按钮482，使高速断路器模拟指示灯411熄灭，模拟主断路器分闸。同样，若现象不想对应，则告诉学员在此情况下，高速断路器非正常运转，需要学员进行故障的排除与检修操作；然后通过检测接线端子排413上的接线线路，来进行线路的故障排除，模拟实际检修中的线路检测。

牵引与制动控制：通过控制三位置旋转模拟开关44，模拟选择列车的运行方向，向前或向后继电器(直流继电器)得电；操作四位置旋转模拟开关45至牵引位，牵引继电器得电，使得制动指示灯415亮起，模拟列车牵引运行；当操作四位置旋转模拟开关45至制动区域，常用制动/快速制动继电器(直流继电器)得电，使得制动指示灯415不亮，模拟列车施加相应制动。同样，若现象不想对应，则告诉学员在此情况下，牵引与制动控制是非正常运转，需要学员进行故障的排除与检修操作；然后通过检测端子6，来进行线路的故障排除，模拟实际检修中的线路检测。

还包括，用于检测受电弓是否具备升弓条件的受电弓升使能端模拟开关461(电路图中标号为07K04)；用于检测列车安全回路是否断开的紧急回路继电器模拟开关462(电路图中标号为02K19)；用于旁路列车紧急回路的紧急继电器模拟开关491(电路图中标号为02K92)，所述紧急继电器模拟开关491(电路图中标号为02K92)可用于同时旁路常用制动指令回路、快速制动指令回路、紧急制动指令回路、高速断路器分指令回路及牵引指令线；用于检测列车是否触发紧急停车的紧急制动继电器模拟开关492(电路图中标号为02K10)；用于启动列车自动运行驾驶模式的ATO模式继电器模拟开关493(电路图中标号为04K04)；用于检测列车速度是否为零、即列车是否在停车状态的零速继电器模拟开关494(电路图中标号为02K11)；用于启动列车自动折返运行驾驶模式的自动折返继电器模拟开关495(电路图中标号为04K03)；用于启动列车自动停车操作的制动停车继电器模拟开关496(电路图中标号为04K05)。列车上的一些继电器，需要线圈工作，而本申请，采用设置模拟开关，代替相应不需要线圈工作的继电器，从而可以节约安装空间，使实训装置小型化，节约成本，也便于学生进行模拟学习。

通过解锁司机操纵台，让学生掌握列车的基本操作，如司机操纵台的解锁与关闭、受电弓与高速电路器的分合等操作。学生按要求学习完毕后，能掌握安装、接线、操作、故障分析与排除的等技能。通过操作钥匙开关，解锁控制台，为受电弓、高速断路器、牵引与制动等操作提供条件。受电弓操作：通过操作绿色(升弓)按钮，使受电弓指示灯亮起，模拟受电弓升起，反之操作红色(降弓)按钮，使受受电弓指示灯不亮，模拟受电弓降下。

高速断路器：通过操作绿色(合主断路器)按钮，使高速断路器指示灯亮起，模拟主断路器合闸，反之操作红色(分主断路器)按钮，使高速断路器指示灯不亮，模拟主断路器分闸。

牵引与制动控制：选择运行方向后，操作-S2旋转开关至牵引位，使得制动指示灯亮起，模拟列车牵引运行；当操作-S2旋转开关至制动区域，使得制动指示灯不亮，模拟列车施加相应制动。

如图15所示的模拟列车安全回路电路图所示，列车安全回路为：

安全回路1：20100线-03K11(53-54)-07K10(13-14)//07K09(3-13)-02S08-02S07-09Y03-S01-S02-09Y04-S02-S01-20535-09K02-09K03反-(另一单元)-20510线。

安全回路2：20510线-3K11反-20506线-02K10线圈得电。

如图16，牵引与制动控制电路的电路原理图，牵引与制动操作原理为：

1.方向手柄：向前：20100线-02K05(43-44)-20101线-02A01-S12(常开触点)-02A01-S13(常闭触点)-20210线-02K14线圈；向后：20100线-02K05(43-44)-20101线-02A01-S12(常闭触点)-02A01-S13(常开触点)-20211线-02K12线圈。

2.警惕继电器与警惕时间继电器：选定运行方向后，经02K11使2K09得电；·按下按钮，经S00-S10-S20-02K09(23-24)，02K08线圈得电；·推动主控手柄，S20断开，改由02K08(12-4)，02K08线圈继续得电；·动车后，02K11失电，改由02K08(11-3)-02K09(13-14)，02K09线圈继续得电；·若松开按钮超过3s，02K08跳，02K08(11-3)使02K09线圈失电，引起紧急制动；·停车后，02K11失电，02K09才能恢复得电

3.牵引控制：20201线-02A01-S00-S20-04K04(61-62)-02K06线圈得电。

4.制动控制，常用制动：20201线-02K01(43-44)-20301线-02K10(74-73)-20303线-04K03(33-34)-20305线-02A01-S21-S22-04K05(21-22)-20315线-02K16线圈失电，施加常用制动。快速制动：20201线-02K01(43-44)-20301线-02K10(74-73)-20303线-04K03(33-34)-20305线-02A01-S23-S24--20309线-02K16(14-13)//02K17(34-33)-20316线-02K17线圈失电，施加快速制动。

如图17、18所示，本申请司机台解锁+受电弓+HSCB电路控制原理为：

司机控制台解锁；30271线(24V电源)→02F01(微型断路器)→02A01-S01(钥匙开关)→车辆控制继电器02K07(62-61)→20103线得电，5个列车控制继电器02K01、02K02、02K04、02K05、02K07同时得电。

02K04继电器得电后，方可进行受电弓和高速断路器的操作。

受电弓控制：1、受电弓(升弓)，

按下升弓按钮：(1)30271线-02F02-02K04(53-54)-02S02(21-22)-02S01(13-14)-20405(升弓列车线)。(2)20405线-B车02K31继电器线圈得电。(3)30271线-B车02F03-)-02K32(21-22)-02K31(13-14)-02K33线圈得电自持。(4)02Y01升弓电磁阀得电。

2、受电弓(降弓)

按下降弓按钮(1)02S02(21-22)反联锁断开，02K31线圈失电。(2)30271线-02F02-02K04(53-54)-02S02(13-14)-20406(降弓列车线)。(3)20406线-02K32线圈得电。(4)02K32(21-22)打开，02K33线圈失电。(5)02Y01升弓电磁阀失电，降弓。

3.高速断路器控制：(1)合闸启动，30271线→02F03→02K04(83-84)→02S03(21-22)→02S04(13-14)→20407线得电(TC HSCB ON)。(2)分闸操作，启动按下02S03，TC HSCBOFF得电，信号送04A15(DX输入)。

如图19-24所示，在某些实施例中，所述列车自动门控制电路接线实训模块5包括，用于安装电气元件的第四接线实训板50；用于与市电或者蓄电池连接，提供过电保护的第四微断开关526；用于模拟列车电源通电的电源启动钥匙模拟开关521；ATP切除钥匙模拟开关520；若干自动门控制电路继电器552；在电源启动钥匙模拟开关启动的状态下，用于模拟列车停车的停车模拟开关51；与停车模拟开关51连接的左开门按钮53和右开门按钮524，所述左开门按钮53和右开门按钮524接收停车模拟开关51的停车信号，亮起左开门按钮53和右开门按钮524的按钮红色指示灯，用于向学员发出左右门允许开门的信号；与左开门按钮53连接的左门控单元561；与右开门按钮524连接的右门控单元512；与左门控单元561连接的用于闪烁表示左侧车门开关过程、常亮表示开门到位、常灭表示关门到位的左车门黄色指示灯57、58(在某些实施例中可以是一个，也可以是两个)；与右门控单元562连接的用于闪烁表示右侧车门开关过程、常亮表示开门到位、常灭表示关门到位的右车门黄色指示灯511、512(在某些实施例中可以是一个，也可以是两个)；与左门控单元561连接的用于正转代表开门反转代表关门的左门模拟驱动电机541；与右门控单元562连接的用于正转代表开门反转代表关门的右门模拟驱动电机542；与左门控单元561连接的左开门行程开关571和左关门行程开关572；与右门控单元562连接的右开门行程开关581和右关门行程开关582；用于模拟列车关门的左关门按钮54和右关门按钮525，所述左关门按钮54和右关门按钮525均带有按钮绿色指示灯；所述列车自动门控制电路接线实训模块5，还包括，用于检测左开门按钮53、右开门按钮524、左关门按钮54和右关门按钮525上的指示灯是否能亮的试灯按钮开关52；用于在左侧车门发生电路故障不能控制打开左侧车门的状态下，模拟左门应急解锁的左门应急解锁旋钮开关55；用于在左侧车门发生电路故障或机械故障时，隔离该故障车门的左门隔离钥匙模拟开关56；用于在右侧车门发生电路故障或机械故障时，隔离该故障车门的右门隔离钥匙模拟开关513；用于在右侧车门发生电路故障不能控制打开右侧车门的状态下，模拟右门应急解锁的右门应急解锁旋钮开关519；用于模拟选择自动开门模式或手动开门模式的模式选择旋钮开关520；在自动开门模式下，用于模拟自动开/关左侧车门的左车门自动开/关继电器模拟开关522；在自动开门模式下，用于模拟自动开/关右侧车门的右车门自动开/关继电器模拟开关523。

上述技术方案中的列车自动门控制电路接线实训模块5，将列车上的电气元件模拟设置到第四接线实训板50上，使整体结构小型化、低成本化；通过按压开、关门按钮，将操作信号传输到左、右控制单元(可编程控制器)，使得对应电气元件(电动机、继电器)工作，可用于模拟相应的开关门状态，电动机转动，模拟开、关门动作，行程开关是全程监督门的状态，压到相关行程开关，模拟车门状态以电信号形式反馈给控制单元等等；学生通过各按钮、开关、及相应指示灯的指示即可练习列车车门的控制；通过设置在各连接导线上的检测端子6，可以检测出连接导线是否有故障从而模拟电路的检测与维修。

所述左门控单元561和右门控单元562，均为PLC可编程控制器。

结合图19-24对学生的车门控制与检修练习进行详细说明；

学生模拟开门的控制步骤及方法如下：

1、使实训装置接通电源，(该电源可以为市电、也可以为蓄电池供电)；然后合上微断开关526；2、操作电源启动钥匙模拟开关521(开关-S01)和ATP切除钥匙模拟开关520(开关04S01)；使得02K02和02K04两个继电器得电；模拟列车通电处于启动行车的状态。3.合上停车模拟开关51(开关02K11)，模拟列车停下，08K01和08K02继电器得电，左开门按钮开关53(开关08S01)和右开门按钮开关524(开关08S02)的按钮红色指示灯亮起；代表允许开门信号的发出；4.按钮指示灯亮起，学员看到允许开门的指示灯亮起后，可以按下左开门按钮开关53(开关08S01)和右开门按钮开关524(开关08S02)；从而模拟车门打开；5.左/右门控单元PLC(561、562：可编程控制器)接收开门信号，输出控制信号，使得08K03和08K04开门继电器得电；黄色指示灯57、58、511、512和驱动电机514、515相应接收指令；6.学生可观察如下现象：(1)左车门黄色指示灯57、58；右车门黄色指示灯511、512：接收门控单元561、562的指令，进行闪烁，表示车门在打开过程中。(2)左门模拟驱动电机514和右门模拟驱动电机515接收门控单元561、562的指令，进行正转，代表开门。7、学生按压对应左开门行程开关571、右开门行程开关581，门控单元561和562接收到相应的门开到位的信号，将控制信号发送给左车门黄色指示灯57、58；右车门黄色指示灯511、512：以及相应的模拟驱动电机514、515；指示灯57、58、511、512相应变为常亮状态表示车门是开到位；模拟驱动电机514、515相应由正转变为停止转动状态。8.开门列车线得电，使得08K09、08K10、08K23、08K24继电器得电。

学生模拟关门的控制步骤及方法如下：

1.经上述开门控制操作，左/右门开到位后，门驱动电机停止转动，指示灯57、58、511、512为常亮状态。此时，可以按压左门关闭按钮54(开关08S03)和右门关闭按钮525(开关08S02)，进行关门操作；2.左/右门控单元PLC(561、562：可编程控制器)接收关门信号，向左、右门指示灯57、58、511、512，左、右模拟驱动电机514、515，输出控制信号，使得08K07和08K08关门继电器得电。3.学生可观察如下现象：(1)指示灯(57、58：黄色指示灯，511、512：黄色指示灯)由常亮变为闪烁，闪烁表示车门正在关闭过程中。(2)左模拟驱动电机514、右模拟驱动电机515进行反转，代表电机驱动的关门动作。4、在学生观察到步骤3的现象后，直观的了解到门关闭的过程；此时，可以按压对应左关门行程开关(572)和右关门行程开关(582)，模拟表示车门关闭到位，碰到相应的传感器这一步骤；信号传递给门控单元561和562；5、左门控单元561和右门控单元562接收相应信息后，向左门指示灯57、58和左门指示灯511、512以及左模拟驱动电机514和右模拟驱动电机515发出控制信号，使指示灯熄灭，驱动电机停止转动，表示门关闭成功；

下面结合图19-24，说明车门控制电路的控制原理：

1.门缓解(ATP切除开关04S01在“分”位)30271线-08F01-80101-2K04(23-24)-80102线-02K11(33-34，零速)-80104线-80104线-04S01(19-20)-08K01线圈-80104线-04S01(21-22)-08K02线圈。

2.按钮显示80101线-08K01(13-14)-08S01左门按钮开关灯亮(红灯)；80101线-08K02(13-14)-08S02右门按钮开关灯亮(红灯)。

3.运营模式开关(即模式选择旋钮开关20)在标准位(0位)。右门电路：30271线-08F01-80101-2K04(23-24)-80102线-02K11(33-34，零速)-80104线-04S01(21-22)-80106线-08K08(21-22)-08S02(14-13)-80216线-08K02(33-34)-80215线-08K04线圈得电，08K04继电器得电后自持。左门电路：30271线-08F01-80101-2K04(23-24)-80102线-02K11(33-34，零速)-80104线-04S01(19-20)-80105线-08K07(21-22)-08S01(14-13)-80209线-08K01(33-34)-80208线-08K03线圈得电，08K04继电器得电后自持。

4.关门控制：运营模式开关(即模式选择旋钮开关20)在标准位(0位)，8K30得电，按下8S03，则8K07线圈得电，使8K03失电，关门。

上述技术方案中的各按钮开关的指示灯，可以为按钮开关本身设置的指示灯，按钮为透明壳体，内设指示灯，光线即可透出用于发光指示；也可以是在按钮之外设置的指示灯，按钮本身不带有指示灯，但另连接有同步显示的指示灯；比如图1中的91和92即为红色指示灯，可在某些实施例中，与左门按钮开关3、右门按钮开关24相关联，达到同步显示状态的效果。

上述技术方案中的各按钮开关指示灯的颜色，红、绿、黄均不进行限定，虽然将红绿黄等颜色写入权利要求书中，但只是用于说明相应指示灯的颜色的不同或相同；还可以采用其它的颜色进行设置；当然各指示灯的颜色优选与实际列车上的指示灯颜色设置相同，提升模拟的真实性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：包括控制系统、集成在第一接线实训板上用于学生模拟练习列车牵引控制的列车牵引控制电路接线实训模块、集成在第二接线实训板上用于学生模拟练习列车照明通风控制的列车照明控制电路接线实训模块、集成在第三接线实训板上用于学生模拟练习列车紧急停放制动及转向架控制的列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块、集成在第四接线实训板上用于学生模拟练习列车门开关控制的列车自动门控制电路接线实训模块；所述列车牵引控制电路接线实训模块、所述列车照明控制电路接线实训模块、所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块和列车自动门控制电路接线实训模块的连接导线上设有智能通断开关和检测端子；所述智能通断开关与控制系统连接由控制系统控制智能通断开关的连通与断开用于设置及排除电路故障；所述检测端子设置在电路的连接导线上用于学生检测对应连接导线的通断。

2.根据权利要求1所述的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：所述控制系统包括教师使用的上位机和学生使用的下位机；所述上位机与下位机连接；所述列车牵引控制电路接线实训模块、所述列车照明控制电路接线实训模块、所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块和列车自动门控制电路接线实训模块的智能通断开关与下位机相连接或者与所述上位机相连接。

3.根据权利要求2所述的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：每一个检测端子均标注有对应的连接导线的线路号码，所述线路号码与电路图上的线路号码相对应；所述城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备包括机箱壳体，所述所述列车牵引控制电路接线实训模块、所述列车照明控制电路接线实训模块、所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块和列车自动门控制电路接线实训模块均设置在机箱壳体上，机箱内部安装有用于供电的蓄电池；所述机箱壳体上还设有计时模块、与蓄电池连通或与市电连通的供电插口；所述供电插口包括有380V三相交流电供电插口模块、0-220V可调的单相交流电插口模块、0-30V可调的直流电插口模块；所述下位机设置在机箱壳体上。

4.根据权利要求1所述的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：所述列车牵引控制电路接线实训模块包括，第一接线实训板，安装在第一接线实训板上并外露于第一接线实训板表面的变频器、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第一微断开关、第一微断开关接线端子、频率调节电位器的调节开关、变频器U、V、W接线端子、方向模式选择开关、第一急停按钮、第二急停按钮、启动按钮、停止按钮；所述第一微断开关接线端子用于连接市电或蓄电池，第一微断开关用于提供过电保护；所述变频器连接有频率调节电位器；所述变频器U、V、W接线端子用于学生接线和一模拟电动机连接；学生通过操作频率调节电位器的调节开关，变频器显示不同数值频率，从而影响模拟电动机的转速；所述启动按钮的一引脚连接第一继电器，另一引脚连接停止按钮的一引脚；所述停止按钮的另一引脚连接第二急停按钮的一引脚；所述第二急停按钮的另一引脚连接第一急停按钮的一引脚；所述第一急停按钮的另一引脚连接第一微断开关；所述方向开关的一引脚连接在第一微断开关上，所述方向开关的另外两引脚分别用于连接第二继电器、第三继电器；所述第二继电器连接变频器的STF引脚；所述第三继电器连接变频器的STR引脚。

5.根据权利要求4所述的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：所述第一继电器设有自锁电路；所述自锁电路的一端连接在停止按钮与启动按钮之间；所述自锁电路的另一端连接在启动按钮和第一继电器之间。

6.根据权利要求1所述的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：所述列车照明控制电路接线实训模块包括，第二接线实训板；安装在第二接线实训板上，用于连接市电或蓄电池给电路提供过电保护的第二微断开关、电压表、用于模拟列车的激活和关闭的激活开关、用于模拟列车照明通风的照明通风系统开关、若干用于接线的照明控制电路继电器、用于在激活开关打开时亮起模拟列车激活和三分之一照明系统激活的第一指示灯、用于在照明通风系统开关打开时亮起模拟列车三份之二照明通风系统激活的第二指示灯和第三指示灯、及用于在照明通风系统开关打开时工作的小风扇。

7.根据权利要求6所述的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：还包括用于模拟折返锁定的第一旋钮开关；还包括用于模拟半车运行的第二旋钮开关开关；还包括用于模拟车钩连挂继电器的第三旋钮开关和第四旋钮开关；还包括用于模拟车钩解构继电器的第五旋钮开关。

8.根据权利要求1所述的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块包括，第三接线实训板，和安装在第三接线实训板上的第三微断开关、多个停放制动控制电路继电器、司机台解锁控制电路、受电弓控制电路、高速断路器控制电路、牵引与制动控制电路；所述司机台解锁控制电路包括用于模拟控制台解锁的钥匙模拟开关；所述受电弓控制电路包括用于模拟受电弓升弓的绿色升弓模拟按钮、用于模拟受电弓降弓的红色降弓模拟按钮、用于在升弓状态下亮起及在降弓状态下熄灭的受电弓指示灯；所述高速断路器控制电路包括用于模拟高速断路器合闸的合主断路器绿色模拟按钮、用于模拟高速断路器分闸的分主断路器红色模拟按钮、用于在合闸情形下亮起的及在分闸情形下熄灭的高速断路器模拟指示灯；所述牵引与制动控制电路用于模拟运行方向选择的三位置旋转模拟开关、用于模拟列车牵引与制动的四位置旋转模拟开关、用于在四位置旋转模拟开关旋转至模拟牵引位置时亮起的及在四位置旋转模拟开关旋转至模拟制动位置熄灭的制动指示灯。

9.根据权利要求8所述的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：所述列车紧急停放制动及转向架监控控制电路接线实训模块还包括，用于检测受电弓是否具备升弓条件的受电弓升使能端模拟开关；用于检测列车安全回路是否断开的紧急回路继电器模拟开关；用于旁路列车紧急回路的紧急继电器模拟开关，所述紧急继电器模拟开关可用于同时旁路常用制动指令回路、快速制动指令回路、紧急制动指令回路、高速断路器分指令回路及牵引指令线；用于检测列车是否触发紧急停车的紧急制动继电器模拟开关；用于启动列车自动运行驾驶模式的AT0模式继电器模拟开关；用于检测列车速度是否为零、即列车是否在停车状态的零速继电器模拟开关；用于启动列车自动折返运行驾驶模式的自动折返继电器模拟开关；用于启动列车自动停车操作的制动停车继电器模拟开关。

10.根据权利要求1所述的一种城铁电气控制系统检修与调试实训考核设备，其特征在于：所述列车自动门控制电路接线实训模块包括，用于安装电气元件的第四接线实训板；用于与市电或者蓄电池连接，提供过电保护的第四微断开关；用于模拟列车电源通电的电源启动钥匙模拟开关；ATP切除钥匙模拟开关；若干自动门控制电路继电器；在电源启动钥匙模拟开关启动的状态下，用于模拟列车停车的停车模拟开关；与停车模拟开关连接的左开门按钮和右开门按钮，所述左开门按钮和右开门按钮接收停车模拟开关的停车信号，亮起左开门按钮和右开门按钮的按钮红色指示灯，用于向学员发出左右门允许开门的信号；与左开门按钮连接的左门控单元；与右开门按钮连接的右门控单元；与左门控单元连接的用于闪烁表示左侧车门开关过程、常亮表示开门到位、常灭表示关门到位的左车门黄色指示灯；与右门控单元连接的用于闪烁表示右侧车门开关过程、常亮表示开门到位、常灭表示关门到位的右车门黄色指示灯；与左门控单元连接的用于正转代表开门反转代表关门的左门模拟驱动电机；与右门控单元连接的用于正转代表开门反转代表关门的右门模拟驱动电机；与左门控单元连接的左开门行程开关和左关门行程开关；与右门控单元连接的右开门行程开关和右关门行程开关；用于模拟列车关门的左关门按钮和右关门按钮，所述左关门按钮和右关门按钮均带有按钮绿色指示灯；所述列车自动门控制电路接线实训模块，还包括，用于检测左开门按钮、右开门按钮、左关门按钮和右关门按钮上的指示灯是否能亮的试灯按钮开关；用于在左侧车门发生电路故障不能控制打开左侧车门的状态下，模拟左门应急解锁的左门应急解锁旋钮开关；用于在左侧车门发生电路故障或机械故障时，隔离该故障车门的左门隔离钥匙模拟开关；用于在右侧车门发生电路故障或机械故障时，隔离该故障车门的右门隔离钥匙模拟开关；用于在右侧车门发生电路故障不能控制打开右侧车门的状态下，模拟右门应急解锁的右门应急解锁旋钮开关；用于模拟选择自动开门模式或手动开门模式的模式选择旋钮开关；在自动开门模式下，用于模拟自动开/关左侧车门的左车门自动开/关继电器模拟开关；在自动开门模式下，用于模拟自动开/关右侧车门的右车门自动开/关继电器模拟开关。