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1、时速200公里铁路动车组项目投标文件招标编号：ITC-04N306006第四部分；铁路动车组总体技术方案限公 D第四部分-铁路动车组总体技术方案（下）4.2 A-250技术说明书附件19牵引控制器目录1 介绍31.1 缩写32 综述32.1 供电系统 32.2 基本信息 33 AGATE 3控制柜电子设备概述63.1 设备说明63.2 功能描述93.3 一级维修 104 附录111 介绍本文介绍了阿尔斯通交通运输公司所建议的中国A-250电动车组的牵引系统电子设备。文中对 设备所采用的硬件及软件功能进行了技术描述。1.1缩写首字母缩写说明AGATE阿尔斯通公司先进的运输电子设备ACAgate控
2、制HV高压LV低压PC个人电脑PCMCIA个人电脑存彳谐卡国际协会PWM脉宽调制TCMS列车控制及监控系统说明：图片尚未确定，也可能与最终实施过程不同。2 综述2.1供电系统每节动车的供电系统包括： 1台变压器 2 PMCF电桥，带普通DC接口 2台牵引逆变器及相关变阻斩波器 1台辅助变流器及相关软件相关变速箱和传感器一台逆变器控制一台电机。逆变器及PMCF采用6kV IGBTso所有电源模块安装于单个箱体车底架。高压供电为25kV kV AC 50Hz。额定电池电压为24 V DC。附件7为电源布置。2.2基本信息本建议书基于以下假定条件：我们提供的产品基于阿尔斯通公司的标准产品：AGATE
3、 3系列产品每辆动车配有一个单一的AGATE控制3柜，可实现PMCFs控制、牵引变流器及变阻斩波 器控制的所有功能。该AGATE控制3柜的设计可在双逆变模式下采用新型CRT4板（及相关的底板和监控基础软 件的改编）。我方标准的AGATE控制3硬件无其它变更（所有和传感器、电源模块的接口应与标准板兼 容）AGATE控制3柜的配置包括3 ALCA供电。PMCF控制和逆变器控制将采用现有标准在牵引、制动、惰行及停车（需要提供辅助转换器）时进行PMCF连接只进行PMCF软件同步操作（通过palpage）；无硬件同步，因此在AC3柜内无SYNC板。该同步化操作将考虑降级运行模式（列车控制系统通过MVB传
4、输信息）。我方设备不控制机械制动及机械制动防滑保护；设备中无空气制动接口。在必要时和机械制动设备进行交换的信号将是标准型号，一般为PWM信号，它代表“达到 电子制动效果”。本建议书不包括所有与牵引系统无关的功能或辅助逆变控制功能；每个Agate控制3柜 和冗余的MVB车辆网络相连；与该网络的数据交换将包括订单、参考 数据及监控 数据。我方的产品基本符合欧洲标准（主要为EN50155）。建议书还包括一块专用电池以储存故障记录；因此不需要专用的存储备份供电系统（但需维 护该电池）。制动形式既可为再生制动也可为电阻式制动，它取决于高架线的灵敏度。每个AGATE控制3柜具有以下接口能力:信号接口数量说
5、明输入逻辑48输入电流：7，5 mA电流感应器LEM4+44 /CRT电压感应器LEM4+44 /CRT速度5模拟 4-20 mA or +/- 10V4PWM4电压水平：15V or 24V输出继电24电阻电荷为70W，感应 电荷为30VA模拟4-20 mA2PWM3电压水平:15V或24V;最大值30 mA max。网络MVB冗余MVB EMD类型（双-中）维修接口1个前面板串 接最大长度：5米3 AGATE 3控制柜电子设备概述本建议书是基于标准AGATE3产品的使用。控制电子设备根据从列车控制系统接收的信息，执行牵引及动态制动（带电阻斩波控制）。每个AGATE3设备都配有一个维修串口
6、（RS 232），可连接一台便携式电脑以获取本地数据。3.1设备说明3.1.1 一般特征每台AGATE 3控制设备均以可插拔模块的形式提供。AGATE控制3电子设备无支持部件：AGATE控制3电子设备有支持部件：无机械支持部件的尺寸（后插座）：452 x 290 x 327 mm （长x宽x深）。一个机械支持部件可起固定作用，并可形成与低压电缆的接口。还可将电子设备迅速从支持部件拔出（技术上易于插拔）。带机械支持部件的尺寸:468 x 339 x 327 mm （长x宽x深），且502x380x523 mm 可 预留足够的空间进行接线和通风。控制设备自身重量：15 kg机械支持部件的重量：8
7、kg环境条件：控制电子设备及相关机械安装件应安装于无尘套件中。设备板的工作温度应保持在-25C至+70C。标准:产品的设计符合欧洲标准EN50155。该标准还适用于部件连接及接线板技术。质量系统：ISO 9001 2000版环境标准：ISO 14001数据备份：数据备份于电池供电的插件安装的RAM中，储存时间为三年。3.1.2 硬件配置每个电子系统包括一块大的母板(6U x 21)，母板上装有子板(即母板外围安装的子板)。子板可通过后端从模块中拆除。这些板的尺寸为3U x 220 mm (100 x 220 mm)。与外部的连接将使用一个专门连接器(F48 )通过子板进行。机柜构成：整个电子设
8、备组件由以下部分构成： 一块配有与子板接口的连接器的BPLA母板；电池供电系统的三块ALCA1供电板(24 V)，为传感器和电闸驱动器提供+/-24V电压， 最大限值为50W，电池供电系统的一块ALNU1供电板(24 V)，为数字部件提供3.3V、5V及+/-15V电 压， 一块ATLS处理器板，配有ATLAS处理器的一个PC结构（I486兼容）， 一个NETX网络板，配有一块MVB EMD子板，提供与MVB冗余网络的接口， 一块CRT 2板，用于双PMCF转换器控制：-一块CCN板，可安装2 DSP，-一块CCAP板，用于模拟（电压，电流，速度信号）及脉冲生成，- 一块CCB板，将脉冲输出放
9、大至IGBT （电平：+/-15V; 80mA）， 一块CRT 4，可用于双逆变控制：-一块CCN4板，可安装2 DSP，-一块CCA4板，用于模拟（电压，电流，速度信号）及脉冲生成，- 两块CCB4板，将脉冲输出放大至IGBT （电平：+/-15V; 80mA），两块EBY1板，提供低压输入接口（各板为24个输入接口，各接口最大输入电流限值为 7.5mA ），两块SBT板，提供继电输出接口（各板为14个输出接口），两块ESAL板，与模拟及PWM输入/输出进行接口， 一块前面板上配有可视LED的VISU板，用于将控制电子部件通过RS232接口连接至电 脑。部分专用工具板（ OUTI 及 FLA
10、SH IDE PCMCIA接口）可进行维修作业。标准的紧凑PCI总线与以下快速数字板接口： PCST、NETX、CCN及OUTI。CAN标准化总 线与以下输入/输出板接口： EBT、SBT及ESAL。总体布局：ALNUALCAalim24 V =+/- 24Valim24 V = 5V, 3,3 V 中/ 15VRedundantMVBnetworkALCAalim24 V =+/- 24VEBY1x2iBTx2ESAL24 inputs perbd14 outputsper boardx2Analog andI/O-CAN network + fastsignalsReserves for：
11、 additional I/O boards =ATLSNETXPC structure computerNetworks System managementIVisualisation for tests and： validation :OUTII CCN4 CCNSp dS祠 regastation regulationsbus CompactPCI 32 bits 7slotsVisuUser Interface LedsFCA4RS232IF PCMCIAAnalogoutputsCCARer .conansduce停 transfeLinterfaces11 FCB4| CCB4
12、r CGBTtee iptelrfaces converfteces_ pulse interfacesAGATE Control 3F48Easy plug3.1.3软件体系结构软件体系结构的设计是基于一套设有标准内部总线的多处理器系统： 具有快速操作功能的CompactPCI总线， 具有接口功能的CAN总线。该系统采用一个ATLAS处理器，其结构可与486电脑兼容。各CCN板上的两个DSP可控制快速处理。各输入/输出接口板配有一个微控制器，可实现其内部功能并与CAN总线接口。该软件采用一套标准的工业微处理器开发系统，以ANSI-C和C+语言编写。该程序储存 于 FLASH EPROMo该软
13、件可通过接至控制设备前面板上的一个接口连接器的一个PCMCIA卡上载，或通过 RS232串口下载。3.2功能描述AGATE控制3电子设备机柜可根据ALSTOM的标准方案和控制计算法提供以下功能： 控制接口至控制电子部件的高压系统， 采用普通DC接口控制两台PMCFs， 列车内部的PMCF接口功能（6 PMCFs群），及相关降级运行模式， 牵引及制动操作状态下的处理， 通过网络（牵引及制动命令，前行/折返运行方向）或LV输入模块从列车控制系统接收命 令， 列车冲动限制， 根据过滤器的电压限制压力， 获得速度测量结果， 检测并更正转向架的滑动；动态制动的滑动校正， 牵引及制动时生成扭矩要求， 生成
14、PWM波形向电机供电， 控制各个牵引逆变器， 控制再生制动， 双制动斩波连接控制， 为辅助变流器控制软撬辊功能，硬撬辊功能及最大电压限值， 控制辅助转换器断开开关， 检测快速接地故障， 快速可变电流保护， 安全设置诊断， MVB网络上的数据交换，用于TCMS监控人员的监控及维修， 安全监控及故障检测：1 快速及慢速执行安全设备用于供电系统的防护，2 监控运行指令及要求，3 监控HV设备输出信号， 自动检测：1每次进行自动开启电源测试，启动控制电子部件（中央设备的自动测试及主要接口功 能），2 操作中的速度接口测试。本文的下一章”一级维修”描述了所有维修功能（板上功能及独立功能）。3.3 一级维修除自动开启电源测试以外，板上维修系统提供以下工具：控制部件全自动自测：该功能采用内部电路驱动信号并进行测量，以便尽可能检查所有接口功能。如果检测出一项 设备故障，故障代码储存于RAM中，可用于识别故障出现的区域。降低电源的测试：该功能的应用采用了与控制
