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　　项目七城轨车辆空调控制系统城轨车辆空调城轨车辆通信网络控制简介7.1空调自动控制系统7.2地铁空调典型控制系统7.3CONTENTS目录列车通信控制系统概述7.1

　　一、列车通信控制系统概述列车通信控制系统概述列车通信控制系统是将列车的各个子系统及相关外部控制电路的信息进行读取、编码、通信传递、数据逻辑运算及输出控制的一个计算机网络系统。该系统就好比人类的神经系统，能通过手和眼睛对自身所处的状态、外部环境进行感知和控制，并对不同情况作出一定反映。”而在列车上，该系统则是对列车的供电状况、速度、列车运行模式等状态信息进行实时监控和识别，并根据读取到的列车驾驶人员发出的指令信息，对列车上各个子系统发出相关控制指令，进而使各子系统产生相应的调整控制，以符合设定的功能要求，则实现了对列车的有效控制。二、现场总线技术现场总线是指应用在生产现场、连接智能现场设备和自动化测量控制系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。具备以下特点：拥有极强的抗干扰能力，信号精度高。可以实现信号的检错、纠错。可进行多参数传输,消除了模拟信号的传输瓶颈。（一）全数字通信现场设备具备一定的智能化与功能自治性，可以将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能,并可随时诊断设备的运行状态。（二）分散控制专为现场环境设计，可支持多种双绞线、同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等多种传输介质。（三）对环境高度适应二、现场总线技术现场总线是指应用在生产现场、连接智能现场设备和自动化测量控制系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。具备以下特点：布线简单，安装技术门槛低，安装周期短，维护工作简单，同时具备很强的系统扩展性。（四）安装简单信息与信号同时传播，传播介质造价低廉。从根本解决了防爆问题，安全性高，对电磁、气候、机械环境适应能力强。（五）经济可靠随着微电子技术的不断进步和分布式现场总线技术的迅猛发展，越来越多的城轨列车选择了使用列车通信网络，实现对车载设备的集散式监视、控制和管理，并逐步实现了列车控制的信息化，网络化和智能化。（一）集散性：由于列车设备布置的限制，列车控制系统必须连接到列车各部位的设备上对其进行监视、控制和管理。总线网络在设备布置上有优势。列车控制网络的主要特点是：（二）实时性：由于列车是运动型的高安全服务设备，因此首要的任务是控制的实时性，特别是高速列车，由于速度很高环境变化十分快，其产生的通信信息不仅信息内容量大，而且对控制命令传输的实时性要求更加严格。三、列车控制网络三、列车控制网络（三）高速通信：由于列车中的设备日益增多，功能日益强大，需要通信的数据量越来越多，高速的网络通信不但为了满足通信数据量的要求，而且为了保证网络的实时性。除了实时数据外，非实时的数据信息也通过同一网络传输。（四）冗余性：由于列车控制网络进行了所有设备的监视、控制和管理，如果网络设备出现问题，将严重影响列车运行，因此需要考虑冗余性，以保证安全。随着微电子技术的不断进步和分布式现场总线技术的迅猛发展，越来越多的城轨列车选择了使用列车通信网络，实现对车载设备的集散式监视，控制和管理，并逐步实现了列车控制的信息化，网络化和智能化。

　　列车总线主要包括以下几种常见类型：（一）MVB总线列车通信网（TCN）是目前运营较为广泛的一种列车控制总线网络，它包括两种总线类型：绞线式列车总线(WTB）和多功能车辆总线(MVB）。多功能车辆总线MVB是用于在列车上设备之间传送和交换数据的标准通信介质。附加在总线上的设备可能在功能、大小、性能上互不相同，但是它们都和MVB总线相连，通过MVB总线来交换信息，形成一个完整的通信网络。四、列车总线类型简介四、列车总线类型简介（二）LonWorks总线技术LonWorks是一种有强劲实力的现场总线技术，由美国Echelon公司推出，并与摩托罗拉、东芝公司共同倡导。它采用了ISO/OSI模型的全部七层通讯协议，采用了面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置，其通信速率从300bps至1.5Mbps不等，直接通信距离可达2700m(78kbps，双绞线）；支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等多种通信介质。并开发了相应的本质安全防爆产品，被誉为通用控制网络。LonWorks技术所采用的LonTalk协议被封装在称之为Neuron的神经元芯片中而得以实现。四、列车总线类型简介（三）CAN总线控制器局部网(CAN）是B0SCH公司推出的一种多主机局部网，性能较为完备，已广泛应用于交通工具、工业自动化、多种控制设备、医疗仪器等众多部门。它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。属于工业现场总线的范畴。随着计算机硬件、软件技术及集成电路技术的迅速发展,工业控制系统已成为计算机技术应用领域中最具活力的一个分支，并取得了巨大进步。由于对系统可靠性和灵活性的高要求,控制系统的发展主要表现为：控制面向多元化,系统面向分散化,即负载分散、功能分散、危险分散和地域分散。四、列车总线类型简介CAN总线是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理,包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。CAN总线与一般的通信总线相比，其数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。由于其良好的性能及独特的设计，CAN总线越来越受到人们的重视。较之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言，基于CAN总线的分布式控制系统具有明显的优越性。四、列车总线类型简介最初用于办公自动化的ARCNET总线是一种优化的令牌总线,它集网络、控制于一体,提供了ISO/OSⅠ模型的物理层和数据链路层的全部服务。ARCNET使用令牌传输协议来满足现场总线对时间的要求，具有信息流量大、传输速率快、支持长距离传输、节点进退网络操作比较简实时性、可扩展性好等优点。此外，由于ARCNET使用长度可变的数据，响应时间短，能够满足短消息的应用要求。ARCNETnetworkBriefintroductionoftrainbustype（四）ARCNET网络四、列车总线位CRC校验安全码，满足现场总线要求的安全可靠的需要。ARCNET总线每个节点发送消息的机会均等，避免了CSMA或CSMA/CD方式的访问冲突问题,在网络比较繁忙时，效率仍能保持很高数据的传送相当可靠。正是上述这些优点使ARCNET网络成为一种理想的工业现场总线系列高速列车上成功的应用。ARCNETnetworkBriefintroductionoftrainbustype（四）ARCNET网络项目七城轨车辆空调控制系统城轨车辆空调城轨车辆通信网络控制简介7.1空调自动控制系统7.2地铁空调典型控制系统7.3CONTENTS目录列车通信控制系统概述7.1

　　五、典型ARCNET列车控制网络介绍（一）广州地铁四号线列车监控系统广州地铁四号线列车监控系统应用的是ARCNET列车总线。列车管理系统（TMS）集中提供了控制和监视车载系统和设备的功能。列车的操作，车载系统的故障诊断、故障数据记录、事件分析和报告等功能都集成在一个分布式智能系统中。它采用的是以中央控制单元（CCU），本地控制单元（LCU或LU）为核心的列车通信网络架构，是基于现场总线技术的分布式控制系统。TMS系统负责列车的控制、监控和诊断，是一个完整的集成控制系统，为列车的各子系统和模块提供多种实时控制信号。五、典型ARCNET列车控制网络介绍TMS对列车的控制、监控和诊断都是基于与各子系统的通信的，与TMS进行通信的包括以下子系统：1234567牵引系统制动系统辅助供电系统空调系统车门系统列车广播系统及乘客信息系统（PIDS）列车自动控制系统（ATC）8列车无线通信系统五、典型ARCNET列车控制网络介绍牵引控制TMS主要实现对列车的以下控制功能：1制动控制2速度与行驶距离控制3空气压缩机与空调的启动控制4下面简单介绍空压机与空调的启动顺序控制功能。空压机与空调的启动顺序控制为了避免所有空压机同时启动时所造成的冲击电流，TMS对空压机和空调的启动进行顺序控制。TMS通过车辆总线发送启动码给空调系统从而对空调的启动进行控制。TMS每隔10秒改变一次启动码。在制动空压机没有启动时，每个空调系统每隔40秒收到一次启动码。五、典型ARCNET列车控制网络介绍牵引控制TMS主要实现对列车的以下控制功能：1制动控制2速度与行驶距离控制3空气压缩机与空调的启动控制4下面简单介绍空压机与空调的启动顺序控制功能。只有当空调控制单元（ACU）收到持续时间为2秒的触发信号时，才启动对空调系统的控制。而当已经启动的空调控制单元收到该触发信号时，它将忽略此信号。同时，当TMS检测到空压机接触器正在启动时，会将10秒的时间间隔调整为13秒，以避免空调压缩机与制动空压机的同时启动。五、典型ARCNET列车控制网络介绍

　　下面两张图分别表示了制动空压机未启动和启动时，空压机与空调的启动时序：空压机未启动时空调启动时序图1五、典型ARCNET列车控制网络介绍空压机启动时空调启动时序图2TMS通过A车的硬线连接监控空压机接触器的状态，CCU和LU通过车辆总线向ACU发送启动码。深圳地铁一期工程列车采用由两个完全一样的单元车组对称编组而成，每个单元编组又由1节拖车、2节动车构成。对应于列车编组结构，其列车通信控制（TCC）系统也采用同样的结构方式：每个拖车（A车）设置一个列车控制单元（VTCU），两个单元的VTCU采用列车级数据总线（WTB）进行通讯。在单元车组内部，则采用列车多功能总线（MVB）连接进行通信，该总线又分为两级，第一级为贯通单元车组的MVB，即TRAFOMVB总线，并直接与VTCU进行通信；第二级则为直接与单节车内各功能模块通信的MVB，即OPTOMVB总线，连接的设备如各类输入输出单元（I/O）、制动控制单元（EBCU）、牵引控制单元（DCU）等子系统控制单元；而这两级MVB又通过总线耦合器进行信号的转换与传递。六、典型MVB通信控制系统简介六、典型MVB通信控制系统简介图3TCC系统结构示意图六、典型MVB通信控制系统简介而对于每单元车组，其TCC通信网络结构按A、B、C三节车分别有3种连接结构，其详细连接结构略去。单元车组中TCC系统中主要部件及其连接方式，如VTCU、BCT、COMC、AX、DX以及各功能子系统控制单元等在网络中所处列车中位置，其中ATO/ATP设备与GW板相连，列车显示屏TMS-MMI与VCUT板相连，VCUA板与A车BCT相连。三节车BCT通过TRAFOMVB相连，并通过OPTOMVB与每节车的各控制模块相连，共同构成列车TCC通信网络。”六、典型MVB通信控制系统简介具体可按如下三部分详述：TRAFOMVB连接了ATO/ATP、VTCU、BCT构成了单元车组级第一层次的通信网络；而通过OPTOMVB总线插连接了EBCU、空调控制单元，由BCT的X06插连接了COMC、AX和9个DX模块，并共同构成了第二层次的车辆级通信网络。对应于A车（1）TRAFOMVB连接了BCT模块，将通信信号从A车传递到B车，进而构成单元车组级第一层次的通信网络；而通过OPTOMVB总线插连接了EBCU、MCM、DXB、空调控制单元，由BCT的X06插连接了7个DX模块，并共同构成了第二层次的车辆级通信网络。对应于B车（2）TRAFOMVB连接了BCT模块，将通信信号从B车传递到C车，进而构成单元车组级第一层次的通信网络；而通过OPTOMVB总线插连接了EBCU、MCM、ACM、空调控制单元，由BCT的X06插连接了1个AX、7个DX模块，并共同构成了第二层次的车辆级通信网络。对应于C车（3）项目七城轨车辆空调控制系统城轨车辆空调城轨车辆通信网络控制简介7.1空调自动控制系统7.2地铁空调典型控制系统7.3CONTENTS目录空调自动控制系统7.2

　　空调系统在运转过程中，各种参数均在不断地发生变化，为了使空调系统协调的工作，达到科学合理调节车内空气温度、湿度的目的，必须由一套专用空调控制系统来协调控制才能完成。在自动模式下，每节车的控制板根据环境气候条件来决定机组的工作方式，并自动调节机组的制冷量，按温度曲线计算结果保证客室内温度水平，使空调系统运行在最合理的状态，满足客室的舒适性需求。下面介绍空调自动控制系统主要组成。一、主要控制元件（一）制冷系统保护元件（1）高低压力开关控制方式：通过高、低压压力开关分别监测压缩机排气口和吸气口的制冷剂压力，当压缩机排气压力超过或吸气压力低于它们各自的设置值，压力开关将会使电路断开，使压缩机停止运转。功能：控制压缩机吸，排压力，当吸气压力过低或排气压力过高时切断压缩机的电源，保护压缩机及整个制冷系统。一、主要控制元件（2）电磁阀一种开关式的常闭自动阀门，在自动化系统中被用作执行机构，它可以接受各种感应机构以及手动开关给出的信号而打开或关闭。阀门打开是依靠线圈在通电后产生的电磁力，阀门的关闭是依靠复位弹簧及阀芯的重量。它串接在制冷系统的管路中，以控制系统管路中流体的流量及流向。（3）排气温度保护器固定在压缩机的排气管处，用于防止压缩机排气温度过高而影响制冷系统的正常运行。（2）新风风门控制器功能：调节新风风门开度，调节供给乘客车厢的新风量。广州地铁四号线车辆空调控制系统将根据空调模式和载客量，发出一个信号给风门，风门控制器将把新风风门调整到某个角度，使输入的新风量随之变化；在应急模式下新风盖板处于全开状态。（二）通风系统检测、执行元件（1）回风风门控制器功能：调节风门开度，控制回风风量。在紧急通风情况下，关闭回风口，确保100%的新风量送入客室。一、主要控制元件（二）通风系统检测、执行元件（3）温度传感器功能：检测新风、回风和供风的温度，监控乘客车厢内的制冷需求。空调控制器将根据温度信号选择适当的运行模式。一、主要控制元件（三）其他电气控制元件自动空气开关相当于闸刀开关、熔断器、热继电器和欠压继电器的组合。它除了有接通和断开电路的作用之外，而且当电路发生过载、短路及欠过压故障时，能自动切断故障电路，有效地保护电气设备。在空调系统电气线路中，应用于主电路、控制电路的保护。接触器是用来接通或断开主电路的一种控制电器。在空调系统电气线路中，常用来接通或断开电动机的电源，使电动机启动或停机。自动空气开关(1)接触器(2)一、主要控制元件（三）其他电气控制元件功能：当电动机的运转电流超过一定值后，切断电动机的主电路，使其停机。各车厢空调机组的控制和调节功能均由安装在空调控制板内的软件协同的电气元件来执行。空调控制板是一个数字控制器，用来处理和评价所有的控制调节数据（信号），如开关状态、温度等。在每节车厢都配有一个控制板，是空调系统的主要运算、控制和调节单元，安装在客室的电气柜内。过流继电器(3)空调控制板(4)一、主要控制元件二、车辆空调系统控制电路的主要功能设置自动空气开关，防止电气设备及元器件的短路故障使电路受到损坏。在电机接触器的线圈电路中，串联该电机的过流继电器的常闭触点，防止电机运转时过电流对设备及电路的损坏。……（一）短路保护（二）电动机过载保护（1）（2）二、车辆空调系统控制电路的主要功能（三）顺序联锁保护为保证不因通风机、冷凝风机的故障影响制冷流程顺利进行，在控制电路中设置顺序联锁保护，对空调机组内的主要的三大电机的启动顺序进行设定，确保其启动先后顺序为：通风机冷凝风机压缩机前级不启动后极禁止启动采取将前一级电机的接触器的常开触点串入后一级电机的接触器线圈电路内，来实现顺序联锁保护。为避免各压缩机的运转时间不均衡，通过控制板进行设置或在电路中设置转换继电器及计时器，保证该功能的实现。由于电动机启动电流较大，需要避免压缩机同时启动对供电电网的冲击，通过控制板进行设置或在电路中设置时间继电器，使压缩机逐台顺序启动。……（四）压缩机轮换工作（五）各压缩机顺序启动（4）（5）二、车辆空调系统控制电路的主要功能当压缩机停机后，需间隔一段时间才被允许重新启动，防止系统高低压尚未平衡而对压缩机造成的损伤。一般设置为3分钟。螺杆式和涡旋式压缩机属于回转式压缩机，当其电动机反向运转时，不但不能对制冷剂进行压缩，而且还可能导致电机发热烧损。通过加设反相保护器给以保护。……（六）压缩机停机重启延时（七）压缩机反相保护（6）（7）二、车辆空调系统控制电路的主要功能当吸气压力过低或排气压力过高时切断压缩机的电源，保护压缩机及整个制冷系统。该功能由高、低压力开关实现。为防止三相电源电压过高或过低，影响空调系统的正常运行甚至导致部件损坏。对空调系统的三相电源进行监控，当的电源电压超过或低于一定数值后，将进行欠过压保护，空调机组停止工作；当电源电压恢复到复位值时，空调机组自动重新启动。……（八）系统压力保护（九）过压、欠压保护（8）（9）二、车辆空调系统控制电路的主要功能三、空调机组的常见工作模式（一）手动、自动模式该功能主要是针对车内的目标温度的设定值而言。一种设定方法是依据UIC553曲线，使客室内的目标温度的设定值依据车外环境温度而自动变化，保证车内外一个合适的温度差一种另一种是利用在空调的控制柜内一个调节旋钮来手动设定客室内的目标温度，这个设定值不与车外环境温度相关联。另一种三、空调机组的常见工作模式（二）通风在任何工况下，空调机组的通风机都保持运行。在没有制冷需求的情况下，空调机组仅开启通风机，保证客室一定的气流速度及新风补给、废气排放。（三）预冷空调机组初次开机时，如需制冷，则执行预冷模式。预冷模式下，新风阀关闭，空调机组满负荷制冷，使客室内部迅速降温。当达到结束预冷的温度值或预冷设定时间15分钟到仍不能降到设定温度时，结束预冷，新风阀开启，自动切换到新、回风混合状态。（四）制冷当客室有制冷需求时，空调控制系统将通过控制空调机组压缩机的启停及能量调节机构的动作，实现100%、85%、70%、50%共四档的制冷能力调节，由空调控制系统根据客室温度自动判断系统需要处于哪一档制冷状态。三、空调机组的常见工作模式（五）紧急通风当扩展供电信号有效的情况下，主电源消失,或没有扩展供电信号的情况下，主电源消失时间超过10S时紧急通风将会启动。满足紧急通风条件后，空调控制板将发送紧急通风信号，机组回风阀关闭、新风阀全开，并且废排风机高速运转。当交流电源恢复正常，如果接收到列车控制系统发来的扩展供电信号，则转入半载模式，同时打开回风阀；如5S内没有接收到扩展供电信号，则转入正常工作状态，同时打开回风阀。三、空调机组的常见工作模式（六）扩展供电运行模式当一台辅助交流电源故障时，由另一台辅助交流电源为整车的空调机组供电。此时由列车控制系统发给空调控制板扩展供电信号，空调机组执行扩展供电模式。即：每车两台空调机组各以半载模式工作。一旦列车控制系统撤消扩展供电信号，则机组自动恢复正常状态。空调控制板顺序启动本车剩余的应该启动的压缩机，而原来正在运行的压缩机不停机。三、空调机组的常见工作模式项目七城轨车辆空调控制系统城轨车辆空调城轨车辆通信网络控制简介7.1空调自动控制系统7.2地铁空调典型控制系统7.3CONTENTS目录地铁空调典型控制系统7.3

　　随着微机等技术的发展，地铁车辆空调控制系统已由以往的完全由继电器、接触器为主的电路转为微机控制为主。通常来讲，常见的城轨车辆每个车厢配置一个空调控制柜,负责控制一节车厢内的两台空调机组。空调控制系统包括安装于控制柜内的ACU、断路器接触器、过载保护元件等;通过ACCU接收选择开关的固定工作模式或接收到MVB给予的工况,结合传感器的温度检测:控制各电气部件的动作从而自动实现状态切换功能,给乘客提供一个舒适的环境。每个空调机组在送风口和新风口处设置NTC型温度传感器检测送风温度和新风温度,在室内温度传感器上检测取值作为客室温度。将客室温度与ACU内部设定的温度比较后,自动进行通风、预冷、半冷、全冷、预热、制热等工作状态切換。下面以深圳地铁1号线号线地铁车辆空调为例进行介绍。一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式深圳1号线一期地铁车辆每节车装有两台相同的顶置单元式空调机组，用于客室和司机室的空气调节。运用一台FPC24控制器实现对每节车的两台空调机组的控制。带司机室的A车还配有独立的司机室通风单元，可通过手动旋钮开关对风量进行多级调节。每节车的空调控制柜装有空调控制器和温度控制板用于控制本节车两台空调机组的空气调节。空调控制系统采用KPC控制器作为核心控制单元，一台控制盘控制两台空调机组,外围采用接触器、断路器、继电器等控制元件，集成安装在客室内空调电气柜的控制板上，共同完成空调系统的控制、保护和故障诊断功能。控制器采集各传感器以及各元件的保护信息，进行数据的运算、处理，并与车辆控制系统通过MVB网络进行通讯。空调控制系统通过控制空调机组，将车内保持在舒适的环境下。同时，控制系统将对空调机组进行诊断，将空调系统各元件的状态信息以及故障信息发送给车辆控制器，并可在司机室显示屏显示。一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式图1空调控制盘合开状态一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式控制盘是客室空调系统的控制中心，每个控制盘控制一节车厢内的两台空调机组。按照设定程序准确控制着空调系统的正常工作，完成通风、制冷、停机等各项操作。每个空调机组在送风口和新风口处设置NTC型温度传感器检测送风温度和新风温度，在车上布NTC型温度传感器检测回风温度，空调控制系统采集温度信号，并取两回风温度平均值作为客室温度，取两新风温度平均值作为室外温度。一、深圳1号线.控制盘操作闭合主回路空气开关1Q～3Q以及控制回路空气开关4Q，功能选择开关置于“自动”位，空调系统即自动进入工作状态。由传感器检测到车内温度，与KPC内部设定的温度比较后，自动进行通风、制冷等各工况。一、深圳1号线号线地铁车辆空调控制模式一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式空调系统的运行模式包括关机模式通风模式预制冷模式制冷模式弱冷模式紧急通风模式每台空调机组由设在温度控制板上的旋钮式温度选择开关来选择以下控制模式：关闭自动试验手动模式“19℃，21℃，23℃，25℃，27℃”一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式两台空调机组都停机，输出信号的故障灯亮，表示空调无故障。在此运行模式下，机组可以在缺少低压、温度等保护的情况下进行部件功能测试，因此在正常情况下不使用该模式。关闭(一)试验(二)一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式在正常运行时，空调温度选择开关设置满足下列条件时，系统处于“自动”：当模式选择开关处于自动、19℃、21℃、23℃、25℃、27℃中任一档位控制器接受到来自VCU的运行信号。（三）自动模式一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式自动模式下，空调机组完全由控制器控制。空调系统将根据规定的目标温度、车厢内温度、结合新风温度及送风温度保护，通过PI调节计算出制冷需求。根据冷量计算空调系统将按以下模式运行：没有制冷需求，通风模式；0制冷需求50%，半冷模式；50%制冷需求，全制冷模式。一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式当模式选择开关处于“自动”档：空调控制器将根据室外温度按UIC曲线计算目标温度。根据UIC553,当环境温度高于19℃时，客室目标温度将按以下公式计算：

　　Tic=22℃+0.25(Te–19℃）当环境温度低于19℃时，空调系统将保持通风。在实际控制过程中，室内温度与目标温度将保持在±1℃的偏差范围内，即：当Te19℃，Ti=22℃+0.25(Te-19℃）±1℃。当Te=19℃，空调系统将保持通风其中：Te:外界环境温度Ti:室内温度Tic:室内目标温度为使空调机组在“自动模式”时适应不同的制冷要求及特点，空调机组可按以下子模式进行运行：（1）预冷子模式在“自动模式”中，制冷系统首次运行时，系统处于“预冷子模式”。启动预冷后，空调新风门关闭，回风门打开，以使客室内温度迅速降低。当系统接收到“退出预冷”信号，或“预冷子模式”运行时间超过30分钟，则“预冷子模式”结束。（2）降级子模式在“自动模式”中，当系统接收到“降级运行”信号，系统处于“降级运行子模式”。在此模式下，空调机组的通风机，冷凝风机运行状态不变，但当有制冷需求时，每台机组最多只允许一台压缩机运行。（1）（2）一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式为使空调机组在“自动模式”时适应不同的制冷要求及特点，空调机组可按以下子模式进行运行：（3）高温保护子模式在“自动模式”中，当室外温度高于42℃时，若有制冷需求，空调机组的通风机，冷凝风机，压缩机运行状态不变，但为了保护压缩机，系统切除一半蒸发器，降低压缩机的运行负荷。当室外温度高于50℃时，压缩机停机，此时系统处于“高外温保护子模式”。（3）一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式一、深圳1号线地铁车辆空调控制模式（四）强制通风模式满足下列条件时，系统处于“强制通风模式”：当模式选择开关处于自动、19℃、21℃、23℃、25℃、27℃中任一档位；控制器接受到来自VCU的“强制通风”信号。（五）紧急通风模式满足下列任意条件之一时，系统将处于“紧急通风模式”：MVB正常，且收到“紧急通风”命令。MVB故障时；“强制通风模式”下，只有通风机工作，其它设备停止运行。项目七城轨车辆空调控制系统城轨车辆空调城轨车辆通信网络控制简介7.1空调自动控制系统7.2地铁空调典型控制系统7.3CONTENTS目录地铁空调典型控制系统7.3

　　二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统（一）空调控制系统简介深圳地铁5号线车辆空调系统由空调机组及其控制系统组成，用于确保列车保持一个舒适的的温度和湿度状态。由于深圳在地理位置上处于热带气候地区，根据建设部相关标准的要求，冬季采暖天数为零，因此车辆没有设置采暖系统。控制系统设计是空调系统设计的一个重要部分，其功能主要是通过软件控制空调机组的运行和停止,并与网络连通传递各类信息。二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统司机室发出的命令信号以及VCU发布的控制指令通过列车MVB网络发送给空调控制系统；同时，空调控制系统也能通过列车网络将状态信息或故障信息反馈至VCU并在司机室显示器MMI上显示。深圳地铁5号线车辆的列车网络采用西门子SIBAS32系统，能高速、大容量地传输信息，具有强大的诊断、控制功能。空调控制系统通过MVB网卡与列车总线网络连接，实现与列车控制单元VCU的网络通讯。二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统控制命令传输(1)深圳地铁5号线车辆充分利用西门子网络的可靠性，空调开关命令通过网络传输。司机台上三个按钮：“开整列车空调”“开A车空调”均是带白色指示灯的按钮，“关空调”是带红色指示灯的按钮。按钮按下后，SKS采集到开/关空调的脉冲信号，并发送相应的电平信号，驱动指示灯点亮。这样，空调的开关命令、换端时空调状态保持功能和灯的驱动全部通过软件实现，不要任何列车线，大大简化了空调的控制电路和布线工作。（二）空调控制系统设计要点二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统（三）工作模式在每个控制盘上设有功能选择开关SA，SA设有自动、测试1、测试2、关断、通风等五个档位，调节空调机组工作在不同的工作模式，具体如下：测试1/测试2：当功能选择开关处于此档位时，系统处于测试模式，控制系统单独强制1号机组/2号机组100%制冷运行，压缩机启动过程同自动模式下的100%制冷，运行时间为15分钟，用以对两台机组主要部件进行测试，空调在测试模式下压缩机启动不受允许启动信号限制。关断：当功能选择开关处于“关断”时，空调机组停止工作。通风：当功能选择开关处于“通风”时，空调机组强制工作在通风模式。自动：当功能选择开关处于“自动”档位时，控制器通过MVB接受来自TMS的运行信号，此时，空调工作模式受MVB网络控制，根据TMS发送的不同指令，工作在相应模式。二、深圳地铁5号线空调自动模式下制冷温度曲线号线车辆空调控制系统仅两个离心风机运转两个离心风机运转，两个轴流风机运转，每个空调机组的一个压缩机卸载运转，相应液管、旁通电磁阀均得电；两个离心风机运转，两个轴流风机运转，每个空调机组的一个压缩机全载运转；相应液管电磁阀得电，旁通电磁阀失电；空调机组在各工况下，各电机的运行情况如下：通风：35%制冷：50%制冷二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统两个离心风机运转，两个轴流风机运转，每个空调机组的两个压缩机卸载运转；相应液管、旁通电磁阀均得电；两个离心风机运转，两个轴流风机运转，每个空调机组的一个压缩机全载运转，相应液管电磁阀得电，旁通电磁阀失电，另一个压缩机卸载运转，相应液管、旁通电磁阀均得电；两个离心风机运转，两个轴流风机运转，每个空调机组的两个压缩机全载运转；相应液管电磁阀得电，旁通电磁阀失电。空调机组在各工况下，各电机的运行情况如下：70%制冷:85%制冷：100%制冷：二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统（四）温度设定当模式选择开关在“半岛官方网站自动”档，且TCMS设定为“自动”时，制冷目标温度的设定遵循UIC553标准。目标温度根据车外温度的变化而自动调整，客室制冷目标温度与车外温度关系如下：当Te﹤19℃时：Tic=23℃当35℃Te≥19℃时：Tic=23℃+0.25(Te-19℃)当Te≥35℃，Tic=27℃。其中：Te:车外温度Ti:室内温度Tic:室内目标温度计算值二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统制冷目标温度根据上式计算的Tic再按下述要求进行取整：当Tic﹤23.5℃，取Tic=23℃当23.5≤Tic＜24.5℃，取Tic=24℃当24.5≤Tic＜25.5℃，取Tic=25℃当25.5≤Tic＜26.5℃，取Tic=26℃当26.5≤Tic，取Tic=27℃另外，目标温度可根据TCMS的-2、-1、+1、+2命令在上述Tic基础上进行调节，但自动模式下制冷目标温度最高设定为27℃。当TCMS设定为手动设定目标温度时时，制冷目标温度设定为固定值，包括23℃、24℃、25℃、26℃、27℃设定5个档位。二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统紧急通风启动：当系统处于自动模式，且满足下列任意条件之一时，系统启动紧急通风模式：MVB网络正常，且收到“空调启动信号”时，空调控制系统检测到AC380V主电源故障。MVB故障，且空调控制系统检测到AC380V主电源故障。（1）紧急通风模式EMERGENCYVENTILATIONMODE紧急通风结束：当满足以下条件之一时，空调结束紧急通风模式：空调控制系统检测到AC380V主电源正常；收到停机命令。空调在紧急通风模式，不满足紧急通风结束条件时，持续工作直至紧急通风逆变器亏电。紧急通风模式下回风门关闭，新风门完全打开，离心风机由紧急逆变器供电工作。其它设备停止运行。二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统风阀控制(2)风阀标称的全开时间为35s。为保证完全打开或关闭，设定全开或全关时间为40s。新风量的调节通过自动控制新风阀的开度实现。根据TCMS发送来的载客量信号，分为三档调节：若接收到载客量信号为AW1，风阀开度为1/3开；若接收到载客量信号为AW2，风阀开度为2/3开。若接收到载客量信号为AW3，风阀开度为全开。模式回风阀新风阀预冷全开全关正常状态全开根据载客里调节风阀不同开度紧急通风全闭全开停机全闭全关火灾模式全开全关表1各工况下新、回风阀状态二、深圳地铁5号线车辆空调控制系统（五）司机室控制司机室HMI上包含空调监控界面，可以设置和监控整列车空调系统的工作状态，在主运行界面下可进入空调界面。空调界面分为状态显示部分与空调设置部分，空调设置部分可对列车空调模式及目标温度进行设置。司机室操作台上设有主控钥匙开关。当司机使用主控钥匙激活列车后，空调系统得电。司机台上设有按钮开关，可供司机开启和关闭列车空调。二、深圳地铁5号线司机室TCMS空调控制界面空调状态包括：室内温度空调目标温度各车空调模式

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