城軌車輛電氣系統列車方向控制目錄列車牽引/制動控制概述一.列車方向控制概述二.列車方向控制電路原理三.1、牽引/制動控制原理框圖牽引/制動控制設備主要包括司機控制器、ATO/ATP

、DCU、BCU列車牽引/制動控制概述一列車牽引/制動控制概述一2、牽引/制動控制設備（1）司機控制器1）鑰匙開關有兩個位置：“0”和“1”。2）方向/方式手柄有三個位置：F（向前）、0（零位）、R（后退）。3）控制手柄有四個位置：牽引、零位、制動、快速制動。控制手柄頂端有一個警惕按鈕。列車牽引/制動控制概述一（2）ATO/ATP1）ATO——列車自動運行系統根據控制中心的指令自動使列車正點、安全、平穩運行。2）ATP——列車自動防護系統保證行車安全、防止列車進入前方列車占用區段和防止超速運行的設備。列車牽引/制動控制概述一（3）DCU——牽引控制單元

DCU從列車線和外部控制系統(ATO/ATP)接收司機指令及RVC的指令參考值，接收本車的電機速度信號、拖車的轉軸速度信號、各個模擬信號測量值，根據參考值和實際檢測值進行計算后，對牽引電機實施控制。（4）BCU（ECU）——制動控制單元

根據列車線給出的制動信號，結合列車電制動量、載重、滑行、速度等檢測信號，控制列車補充的空氣制動力。列車牽引/制動控制概述一3、牽引/制動控制方式（1）牽引/制動指令列車牽引和制動的控制是采用控制指令與參考值結合的方式進行的。控制指令決定是否牽引或制動，參考值決定牽引力或制動力的大小。1）牽引方向（包括向前和向后）2）牽引指令（包括牽引和緊急牽引）3）制動指令（包括常用制動、快速制動、緊急制動），三種制動指令中，緊急制動優先。4）牽引/制動參考值列車牽引/制動控制概述一（2）牽引/制動指令值1）牽引指令值：高電平有效。2）制動指令值：低電平有效。

考慮到指令的安全傳遞，所有牽引指令采用高電平有效方式（即高電平表示牽引），這樣在電路斷路或觸點接觸不良均被認定為無效，使得列車不誤動作；所有制動指令采用低電平有效方式（即低電平表示制動），這樣在電路斷路或觸點接觸不良均被認定為有效，使列車在電路故障時仍然能夠有效制動。列車牽引/制動控制概述一（3）牽引/制動參考值

參考值對應的是列車加/減速度的控制需求值，也是由司機控制器主控手柄或ATO給出的。人工駕駛時，參考值由司機控制器給出，自動駕駛時由ATO給出。

1）當列車執行牽引指令時，DCU根據參考值計算牽引給定力，并進行級位補償、載荷補償、輪徑補償等，使得列車加/減速度與列車控制級位間呈線性關系。列車牽引/制動控制概述一2）當列車執行制動指令時，DCU根據參考值及列車車速、車重等信息綜合計算出列車的實時電制動力，并將該信息通過MVB實時反饋給BCU以實現空電聯合制動。

列車空電聯合制動控制由TCMS參與列車的電制動分配，空氣制動系統與電制動系統協調工作。（其中常用制動和快速制動采用空電聯合制動，緊急制動采用全空氣制動）。列車牽引/制動控制概述一4、牽引系統控制原理框圖司機臺控制臺受電弓高速斷路器線路接觸器線路濾波器VVVF隔離開關軸端接地裝置鋼軌（電源負極）避雷器受電弓控制系統高速斷路器控制系統線路接觸器控制系統DCU牽引電機接觸網（電源正極）硬線指令BCU空氣制動裝置網絡指令（TCMS、VCU、MVB）輪對列車牽引/制動控制概述一4、牽引系統控制原理框圖司機臺控制臺受電弓高速斷路器線路接觸器線路濾波器VVVF隔離開關軸端接地裝置鋼軌（電源負極）避雷器受電弓控制系統高速斷路器控制系統線路接觸器控制系統DCU牽引電機接觸網（電源正極）硬線指令BCU空氣制動裝置網絡指令（TCMS、VCU、MVB）輪對列車牽引/制動控制概述一4、牽引系統控制原理框圖

列車牽引/制動控制概述一司控器ATO發牽引制動指令牽引制動指令電路生成指令指令傳輸方法網絡、硬線2205DCUBCUVVVF牽引電機閥門制動缸閘片輪對2201220322041103牽引/制動控制指令傳遞框圖列車牽引/制動控制概述一4、牽引系統控制原理框圖

牽引控制原理

列車牽引控制有繼電器（硬線）控制和網絡控制，并采用網絡優先的控制方式，硬線緊急牽引控制作為備用。

在列車網絡控制系統正常時，列車網絡控制系統（TCMS）采集司機控制器或ATC系統的牽引、制動指令及級位（參考值）大小并通過MVB總線發送到DCU、BCU，完成列車的牽引及制動控制，并反饋牽引系統、制動系統的狀態信息。

當列車控制網絡故障時，采用緊急牽引模式，由繼電器邏輯電路和列車硬線來實現列車的牽引和制動控制。列車牽引/制動控制概述一5、牽引系統的工作模式牽引系統的工作模式有兩種：正常牽引和緊急牽引。（1）正常牽引

正常牽引有人工駕駛模式和自動駕駛模式，由TCMS判斷。當模式開關打到ATO模式，方向手柄在“向前”位，主控手柄在“零”位，并且有ATC發過來的ATO激活信號，列車處于自動駕駛模式。其他模式為人工駕駛模式。在自動駕駛運行過程中，自動駕駛模式建立條件丟失，列車進行緊急制動，列車模式自動轉為人工駕駛模式。列車牽引/制動控制概述一1）人工駕駛模式

在人工駕駛模式下方向指令、牽引指令由硬線給出，參考值由司機控制器通過網絡給定。牽引控制單元DCU牽引控制逆變器牽引電機TCMS主控手柄參考值牽引指令方向指令給定值列車牽引/制動控制概述一2）自動駕駛模式

在自動駕駛模式下方向指令、牽引指令由硬線給出，參考值由ATO通過網絡給定。牽引控制單元牽引控制逆變器牽引電機TCMSATO參考值牽引指令方向指令給定值列車牽引/制動控制概述一（2）緊急牽引當列車控制網絡故障時，采用緊急牽引模式，由繼電器邏輯電路和列車硬線來實現列車的牽引和制動控制。牽引控制單元牽引控制逆變器牽引電機主控手柄參考值牽引指令方向指令固定參考值列車牽引/制動控制概述一（3）空電聯合制動控制

TCMS參與列車的電制動分配，具體控制過程如下：列車牽引/制動控制概述一1、牽引方向控制原理

列車的牽引方向由司控器方向手柄給定（列車自動折返模式除外）。要設定運行方向,只須向DCU發出“向前”或“向后”指令信號,DCU控制牽引逆變器輸出相序改變即可實現牽引方向的改變。列車采用兩根貫通全列車的“向前”、“向后”列車線（硬線）和網絡（MVB）進行方向指令的傳遞。列車方向控制概述二2、牽引方向控制電路組成司控器方向手柄向前列車線向后列車線到DCU到DCU列車方向控制概述二3、司控器微動開關符號說明司機控制器內部轉換開關的工作狀態及符號表示說明。

當手柄位置有效時，其對應的常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當手柄位置無效時，觸點恢復為常態。帶方框的為手柄扳到該位置時有效帶方框的為手柄扳到該位置時有效列車方向控制概述二4、列車方向控制方法1）條件：車輛處于靜止狀態、司機駕駛臺在激活狀態（22-A01-S1處于閉合位，“1”位），才能夠設定駕駛方向。如果列車在運行狀態（非零速）中改變方向手柄的位置（方向），列車將施加緊急制動，DCU封鎖逆變器并跳開主斷路器KM1。2）操縱方法：將司機控制器方向手柄。推“向前”（F）位或“后退”（R）位。控制電路：P17圖2202所示。方向控制電路與激活控制用同一電源。列車常規電源線提供DC110V，進行過流保護。列車方向控制概述二1、列車方向控制電路原理（全列車方向的統一）

在兩個M車的方向列車線作交叉連接，使兩個單元相對應的反向列車控制線被接通，并將相應的信息通過列車線傳遞給牽引控制單元和電子制動單元列車方向控制電路原理三2、列車方向控制電路原理（向前控制）列車方向控制電路原理三將司機控制器方向手柄推“向前”（F）位，向前指令通過激活端向前列車線送到激活端牽引箱DCU，并通過非激活端向后列車線送到非激活端牽