HXD3型机车LOCOTROL系统操作及测试系统研制

HXD3型机车 LOCOTROL系统操作及测试系统研制

刘献 宗金鹏

中车大连机车车辆有限公司 辽宁大连 116000

摘要：随着当代科学和技术的不断发展，促进了社会和经济的不断进步，很大程度上也促进了高速铁路的发展，当前国际上最为先进的动力分布系统是LOCOTROL，该系统已经广泛地在运输领域中应用，这是一种列车通信网络的机车中心控制系统，可以更好地实现加大运营，并且很大程度地提高了高铁的运输能力，所以要对该操作系统进行充分研究和深入地分析，才能更好地使用。

关键词：HXD3型；LOCOTROL系统；操作和测试；系统研制

在当前的铁路工程上，普遍运行的是HXD3型机车，这种机车有比较明显的优势，而LOCOTROL系统可以充分发挥HXD3型机车的优势。当铁路列车中使用LOCOTROL技术时，可以在每个牵引机车上安装该系统，并通过该系统来控制牵引机车的运行，在同步运行的模式下，是由机车司机来负责操控主机车上的LOCOTROL系统，并由主控机车上的LOCOTROL系统来实现远程控制，并发送相关指令。当前的机车制造商开发了多种中心控制系统，其中的LOCOTROL系统，是当前最先进的操作控制系统之一，目前主要应用铁路运输当中，可以显著地提高铁路运输的能力，同时在一定程度上优化了HXD3型机车。随着我国经济的快速增长，将其应用到铁路运输部门，不仅可以有效地延长机车长度，也有效地确保了列车的运行安全，同时提高了铁路的运输能力，所以充分研究该系统，有非常重要的现实意义。

1HXD3型机车LOCOTROL系统操作和测试系统分析

1.1测试系统分析

当前在我国铁路上，主要运行的是HXD3型列车，在一般情况下是由两台这样型号的机车，来进行共同牵引的，并且在每台机车上，都应当装配完整的LOCOTROL系统，运用该系统对同一组合列车的两台机车，实现列车的同步牵引和制动，而这一操作过程，只需要一位司机实际进行同步操作和控制。该系统主要由九个模块组成，但是测试平台只是属于系统的测试平台，就是将该系统上的各个模块，根据机车上的实际情况进行连线，这种连线要实际的相连接，尤其是通信和继电器接口，这两个部分需要外接口信号，所以需要经过状态模拟器，才能提供实际的机车信号，或者是提供测试台机车指令，从而实现了LOCOTROL系统与机车相脱离的状况。

1.2分析试验台设计情况

在进行试验台设计时，要充分考虑LOCOTROL系统的各模块，以及总体的连接要求，将LOCOTROL系统还有测试平台，以及各模块的分布情况，都要安装在合理的位置，并且要在测试台的面板上，设置相关的按钮和开关，这样才能方便继电器结构，还有通信模块的输入和控制。在实际安装过程中，LOCOTROL系统的各模块，如果要想正常运行，需要有数字和模拟信号，才能更好地模拟司机运行时的状态，但是要注意的是，在每个测试台上都应当配置工控机，主要是对所有的指令进行监控，然后判断其操作和逻辑是否存在错误，进而实现车辆的多功能，以及总线通讯。在实际设计中，要充分考虑该系统的工作原理，才能实现机车和LOCOTROL系统的拦截功能，将该系统与各模块分别进行连接，但是要注意通讯控制器由模拟的通信控制器替代，才能实现数据读写，还有指令的发送。

在进行测试台控制系统设计时，要通过LOCOTROL系统的测试台，以及开关和上位机还有系统中的模拟通信控制器来实现，这样才能确保该系统在实验过程中正常运行。模拟通信控制器是多功能车辆，以及总线网络协议作为基础进行设计的，该系统是一个中央控制系统，所以与LOCOTROL系统之间，进行数据传输要符合相关的总线协议。工控机是该控制系统的核心内容，所以要在控制系统的内部，安装多功能的总线卡，以及其他的相关采集卡，并且通过上位机的模拟通信控制器来进行相关操作，并且向着系统传输机车的实时状态发送不同的指令。此外，还要注意电源系统设计，一般情况下LOCOTROL系统的测试台，主要使用的是220伏电，并且要通过隔离变压器，将其连接到工控机，以小功率的DC/AC转换器，还有DC100伏/AC220伏的模块，当中的小功率DC/AC转换器，是为测试台内的各接口提供电源的，所以DC110伏/AC200伏的模块，主要是给测试台中各模块正常工作提供110伏电源。

2相关的软件设计

2.1简化了相关的应用程序设计

在进行相关研究过程中，使用的是编制工控机，用来开发平台程序以及相关操作，运用的是微软公司推出的可视化开发工具，该工具具有快速应用的特点，所以在使用过程中，可以通过可视化将其变成界面，并预测相关组件，这样在很大程度上，简化了Windows程序，也实现了程序设计的使用。在整个系统中，采用的软件功能还有模块设计结构，要便于软件相关功能的扩展，以及后期的维护，这样才能更好地进行应用。在主界面方面，主要是应用于显示系统时间，还有牵引力以及网压状态，还有列车行进专题以及操作状态情况测试。在通信程序的子程序中，采取了多线程的方式进行工作，所有设备在初始化以后，就会进入到系统的主界面，这时考验创建一个侦听程序，主要是侦听通信时间和线程的，也可以发送相关命令和效益，以及发送各种通信事件，进而调用相应的函数。

2.2初始化分析

程序初始化主要是通过MVB卡当中的源端口，还有宿端口当中的寄存器，并且根据列车初始化状态来写入相关控制，之后在进行初始化，这样才能更好地确定MVB卡工作方式。在实际工作中，要根据MVB总线，还有相关通讯协议，以及通信需要来定义相关头文件，还有相关的子程序。

2.3上位机特点分析

如果采用了相关设计方法来编制通信软件和程序，就要模拟LOCOTROL系统当中的CUU，基于MVB的协议下，相关的机车重连控制系统，在操作方面更加方便，同时也可以采用多线程技术，以及消息驱动工作模式进行相关操作。运用多线程技术，可以充分利用计算机系统的优势和资源，有效地避免了瓶颈问题的产生，从而达到将系统合理使用的目的，避免了网络数据冲突问题，这样可以使数据通讯更加的安全可靠。HXD3型基础，在实际使用过程中运用LOCOTROL系统，有效地实现动力控制和空气制动控制，并且完成了相关测试，降低了LOCOTROL模块检测费用，还有相关的维护费用，促进了HXD3机车的关键技术发展，创新了相关技术，并给日后的安全使用提供了保障和支持，为相关技术发展奠定了坚实基础。

结束语：

结合全文，通过多测试台的分析，以及相关测试分析，更好地分析了LOCOTROL系统的分布，还有动力控制功能，这样对于实际使用提供了有保障，也降低了相关的费用，为相关技术发展和创新，起到了积极的作用。

参考文献：

[1] 宗波. HX_D1机车LOCOTROL系统操作及测试装置研制[D]. 北京交通大学, 2019,10:56-58.

[2] 宗波, 郝瑞祥, 游小杰. HXD1机车LOCOTROL系统操作及测试系统研制[J]. 电气传动, 2020, 04:63-66.

[3] 王勇. HX_D1型机车LOCOTROL模块测试平台的研制[D]. 北京交通大学, 2019,12:98-100.