DCL-32网络捣固车网络系统故障综合分析与运用

DCL-32网络捣固车网络系统故障综合分析与运用

王晓飞  工程师

中国铁路青藏集团有限公司西宁工务机械段 青海省西宁市810000

摘要：大型养路机械品种繁多、结构复杂、性能优异，具有自行和连挂运行性能，能满足线路修理规范和标准的要求，是集机械、电气、液压、气动、激光、计算机和自动控制等专业先进技术于一体的高新技术产品。 DCL -32型连续走行捣固车经过多年的应用与改进，现在已经发展到了全数字化操控的网络版，操作使用和保养都与以往有所不同，本文主要通过安全系统故障分析处理，分析总结网络版09捣固车故障处理方法。

关键词：网络控制系统、安全系统、卫星小车、伺服阀

一．网络控制系统介绍

　  Controller Area Net 局域网控制器是一 种现场总线，主要用于各种过程检测及控制。最初是由德国BOSCH公司为汽车监测和控制而设计的，目前CAN已逐步应用到其它工业控步应用到其它工业控制中，现已成为ISO- 11898国际标准。DCL-32捣固车网络控制系统是基于CAN总线的分布式网络控制系统，是我公司开发的铁路大型养路机械网络控制平台在DCL-32连续走行捣固车的一种应用。整个系统主要由显示模块、底层控制模块、电源模块、网关模块、控制箱、TGCS-CAN轨道参数计算机组成。为了保证系统网络可靠运行， DCL-32捣固车网络控制系统采用单段网络长度不超过50m、单网网络节点小于32个的策略进行设计。整个网络控制系统由主网络和卫星小车子网络两个网络组成。主网络安装在主车体上(包括前后司机室、发动机区等)，卫星小车子网络安装在卫星小车上，主网络与子网络之间通过网关模块进行连接，各网络内部与其它网络无关的信息不传送到其它网络上，只在本网络内部进行数据交换(如：涉及捣固头闭环控制系统的各控制模块只在卫星小车子网络内的模块之间进行数据交换，与其它网络无关信息不往外发送)。 系统主网络主要分布在DCL-32捣固车主车体上，包括前、后司机室及发动机室，通过网关模块2与卫星小车子网络进行通讯，卫星小车子网主要分布在卫星小车控制区，具有起道控制、拨道控制、捣固控制等主要作业功能，DCL-32 捣固车网络控制系统是安装在 DCL-32 连续式走行捣固车上的新型电气控制系统，主要作业操作集中在 B2 箱、B19 箱上，行车监视信号主要集中在 B5 箱和 B11 箱上。整个网络控制系统由5个显示模块、9个电源模块、31个底层控制模块组成。其中底层控制模块包含14 个DO模块、10个DI模块、5个AI模块、2个AO模块。模块与模块之间采用CAN总线连接构成整车网络。DCL-32 捣固车网络控制系统是 DCL-32 连续走行捣固车的配套电气系统，可满足 DCL-32 连续走行捣固车技术条件对网络控制系统的各项功能要求。

二、故障现象

2023年车间配属的大修DCL-32网络捣固车在10月份捣固作业时，偶尔出现安全系统泄压情况，重新建立压力后作业正常，开始机组认为这种是偶发故障，随着施工天数增多和天长时间的加长，此现象越发明显，后期不能正常作业，而且故障现象比较明显，比较突出的就是当在静止状态下时，设备正常运转，当进行捣固作业时，就会出现捣固单元不提升，系统压力泄压。安全系统关闭等故障，导致设备不能捣固作业，最后经过排查发现，Ｂ16电气箱内安全系统建立线路端子NP2内部虚接，导致泄压，网络系统混乱，重新接线后恢复正常。

三、原理与故障分析

图2  B16箱接线图

图3  B19箱模块显示主页面

术语介绍

CAN总线：一种工业控制总线。

网络平台：一种基于CAN总线通信的、分布式的、数字化的、模块化的铁路大型养路机械电气控制系统的通用控制平台。

底层模块：构成铁路大型养路机械网络控制平台网络节点的其中三种产品。包括数字量输出模块、数字量输入模块、模拟量输入模块。

显示模块：构成铁路大型养路机械网络控制平台网络节点的一种基于操作系统编程的人机交互模块。

脉冲识别模块：构成铁路大型养路机械网络控制平台的一种部件产品，其功能是实现平台中各底层模块应用程序的在线下载。

电源模块：构成铁路大型养路机械网络控制平台的一种部件产品，其功能是实现平台中各网络结点的分段隔离供电。

网关模块：构成铁路大型养路机械网络控制平台的一种部件产品，其功能是扩充网络的通信距离或扩充子网络。

通过图1、图2分析可知，24+V电源通过NP--2网络平台到每个模块的供电电源，NP2主要给卫星小车子网络提供的24v电源，其中包括J10模块至J18模块NP4主要给J20模块、J25模块，但是每个模块之间属于串联，列如01模块出现红灯（故障），如图3后续02-24模块及后面串联模块就会出现红灯（故障），上面3个图中如果P4电源模块出现故障，模块本身会显示红灯或者无显示，导致后续的P5、P6模块也没有电源信号，就会出现P4、P5、P6所串联在一起的模块没有电源信号。导致在B19向显示器图3显示中会出现P4之后全是红灯（故障）现象。只有保证NP2网络电源和P4电源模块正常才能确保系统工作正常。

三、故障处理

1. 通过Ｂ１９箱显示器界面查看发现Ｐ４模块至Ｐ５至Ｐ６模块全部红色，初步判断是P4模块故障，检查发现P4模块无显示，更换模块。
2. 检查图2中e开关保险的通断，发现开关保险正常。
3. 出现故障后重点排查NP2，最后通过万用表测量电压发现图2中红色标注的NP2线端子，e6上线排无24v电压，拆解的过程中发现，NP2端子在e6接入端已经断裂，重新接入后故障排除。

参考文献

1.DCL-32型连续走行捣固车.任宇杰、宋磊、赵金龙、刘凯主编、西南交通大学出版社.2016

2.捣固车电气系统常见故障排查实用手册.张坤 主编  中国铁道出版社 2011

3.DCL-32 捣固车网络控制系统标定手册 .熊 翔 中车株洲电力机车研究所有限公司

4.DCL-32 捣固车网络控制系统用户手册--说明书. 熊 翔 中车株洲电力机车研究所有限公司