铁路客车电气综合控制柜使用说明书武汉新创芯科技有限责任公司一概述铁路客车电气综合控制柜(以下简称综合控制柜)是集供电电源转换控制、空调机组控制、应急电源控制、照明控制、全列车网络监控等功能单元于一体的智能型综合控制柜。
综合控制柜的控制核心采用可编程控制器（以下简称PLC），PLC通过微型可编程序终端（以下简称触摸屏）接受各种指令并自动执行相应的操作步骤，对电气系统运行中出现的各种故障及时进行诊断、显示或保护；实时存储电压、电流及各种工况控制的运行记录，同时通过网关和车辆LONWORKS网络进行联网通讯。
综合控制柜是对铁路客车电气系统的一次重大技术革新，综合控制柜采用计算机控制和网络技术，实现了客车电气系统的智能化控制，使客车电气系统和装备的水平得到了大幅度提升。
二主要特点1．综合控制柜实现了客车电气控制系统的小型化、智能化、集成化和系统化。
2．综合控制柜根据预设参数实现自动控制，减轻了操作人员的工作强度，避免由于人为误操作引起的事故，便于操作和维护。
3．综合控制柜对整车电气系统参数进行实时监测、记录，出现故障及时进行保护动作，避免由于保护不及时而引起的严重后果，并可通过存储的运行记录数据进行分析处理。
4．综合控制柜充分考虑了整车各个电气功能部件的协调工作，整个电气系统工作更加安全可靠。
5．根据电气系统布线的有关规范和实际存在的问题，不同系统、不同电压等级、不同电流类别的导线尽量相互隔离，结构设计上尽量减少相互间的电磁干扰。
6．综合控制柜的控制方案以自动为主，同时考虑控制系统故障的应急措施，包括极端情况下的手动应急措施。
7．综合控制柜主要由五部份组成，具备五大功能：：（1）．供电电源转换控制功能；（2）．空调机组控制功能；（3）．应急电源控制功能；（4）．照明供电功能；（5）．网络功能。
三产品型号：综合控制柜主要分1T1和1T2两种，分别表示综合控制柜控制的是一组空调机组和两组空调机组。
目前25G型空调客车有硬座车（配29机组），硬卧车、餐车（配40机组），软卧车（配35机组），行李车（配9机组）。
四技术规格（一）结构参数控制柜外形尺寸：2000mm×1100mm×340mm（高×宽×厚）上柜外形尺寸：800mm×1100mm×340mm（高×宽×厚）下柜外形尺寸：1200mm×1100mm×340mm（高×宽×厚）。
（二）主要技术参数及功能1．综合控制柜控制单元由PLC主机单元、12/8点的I/O扩展单元、触摸屏、RS232C 适配器组成。
PLC功能PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Controller）的英文缩写，对整个电气系统进行自动控制，实时监测电气系统运行过程中的参数并进行分析，对出现故障自动处理，通过触摸屏实现人机对话，响应触摸屏输入的命令、参数，将故障信息、运行记录通过触摸屏显示等。
触摸屏功能触摸屏是一种微型可编程终端，采用全中文液晶触摸屏（带背景灯），具有字符类型和图象类型显示，由通讯接口和PLC的外设接口进行通讯。
主要功能是现场参数设定，电源运行转换、空调机组运行等功能单元工况的操作，实时显示各功能单元的运行状态、主要参数及故障现象，并能记录一定时间内的运行参数。
在供电回路或主要负载回路发生故障时，自动转换到故障提示状态；故障消除前，在主画面上用闪烁灯进行故障提示。
2．交、直流电源规格：主电路电源综合控制柜的供电电源有三路供电，主电路中的两路电源母线中的一路向车内空调、照明、伴热等交流负载供电，另外一路外接电源不对空调负载供电。
额定工作电压：三相交流380V电压波动范围：三相交流323V～437V额定工作频率：50 Hz±1Hz交流控制电源交流控制电路取主电路的U相作为控制电路电源，向交流接触器等交流控制元件供电额定工作电压：单相交流220V电压波动范围：单相交流187V～253V额定工作频率：50 Hz±1Hz整流电源模块整流模块是将交流220V电源转换成直流48V的模块化电源。
在交流供电正常时，整流模块向应急灯、轴温报警器、防滑器等直流负载供电。
额定输入电压：单相交流220V输入电压波动范围：单相交流187V～253V输入电压额定工作频率：50 Hz±1Hz额定输出电压：直流50V±1V额定输出功率：600W（2×300W）充电电源模块充电模块是向蓄电池充电的模块化电源。
额定输入电压：单相交流220V输入电压波动范围：单相交流187V～253V输入电压额定工作频率：50 Hz±1Hz电池充电恒压设定值：直流53V～56V（可调）电池充电限流值：8A±0.5A充电方式：限流恒压电池欠压保护动作值：42V±1V蓄电池蓄电池在交流电源供电故障或停止时，向应急灯、轴温报警器、防滑器、PLC、触摸屏、网关等重要负载供电。
直流控制电源直流控制电源将直流48V电源转换成直流24V电源向PLC、触摸屏、网关提供工作电源；还将直流48V电源转换成直流12V向电压、电流传感器提供工作电源。
额定输入电压：直流48V输入电压范围：直流36～72V额定输出电压（两路输出）：一路为直流24V/3A（±5%）；一路为直流12V/1A（±5%）3．WG-I网关规格该网关通过RS-232/Lonworks接口及列车总线实现车辆间综合控制柜的PLC 信息和命令传递。
（三）环境条件1．工作环境温度：0℃～＋50℃2．存储温度：－20℃～＋75℃3．相对湿度：最湿月月平均最大相对湿度不大于90%（该月月平均最低温度为25℃）。
4．海拔高度：≤2000m。
5．振动：相对于客车的垂向、横向和纵向存在着频率f为1～50Hz的正弦振动，其振动加速度在频率f为1～10Hz时等于0.1g（g为重力加速度，可以减化为10m/s2计算），当频率f为10～50Hz时等于1g。
因机车连挂时的冲击，沿机车纵向激起的加速度不大于3g。
五系统功能说明系统功能通过触摸屏可以调出3小时以内的各种工作状态和运行参数，正常运行状态时每隔10min记录1次，超过3小时后自动刷新；当出现故障时，能通过故障记录查看故障前10min以内、每2min间隔的运行参数，用以分析故障原因。
供电回路故障记录包括：电源三相电压值、电流值、空调压缩机(或空气预热器)三相电流值、交流漏电值、电池电压值、充放电流值、直流负载电压值、时间（月日时分）、供电状态等。
空调回路故障记录包括：电源三相电压值、空调压缩机(或空气预热器)三相电流值、车厢温度值、供电状态、空调工况、压缩机（预热器）状态、时间（月日时分）等。
应急电源回路故障记录包括：电源三相电压值、电池电压值、充放电流值、直流负载电压值、时间（月日时分）等。
运行记录包括：电源三相电压值、电流值、空调压缩机(或空气预热器)三相电流值、交流漏电值、电池电压值、充放电流值、直流负载电压值、时间（月日时分）、车厢温度值、供电状态、空调工况等。
（一）电源供电转换功能综合控制柜的电源由两路电源母线中的一路提供，通过转换开关SA1进行选择，SA1分“停”、“外接”、“自动”和“试验Ⅰ路”、“试验Ⅱ路”五位。
1．正常使用情况下，先电源转换开关SA1置于“自动”位首先应合上蓄电池控制开关Q30，当电压正常时，使DC（48V）/DC（24V、12V）模块电源DY工作，模块电源DY分别给PLC、触摸屏、网关、安全记录仪提供24V 工作电源；给电压、电流传感器提供12V工作电源。
触摸屏显示欢迎画面（见画面1），然后进入主画面（见画面2）。
此时，程序控制I/O扩展（20EDR1）的输出点（1402）为ON，D+→FU5→D2+→I/O扩展的输出点（1402）→中间继电器KA5线圈→D-，使得中间继电器KA5线圈得电，其常开触点闭合，D+→中间继电器KA5的常开触点闭合→219→指示灯HL5→D-，PLC运行指示灯HL5绿灯亮。
如果蓄电池电压偏低（45V），通过直流电压传感器JK8的输出端A15，将测量的蓄电池电压值变换相应的直流电压值，送入PLC的模拟量输入点V15，触摸屏将提示蓄电池欠压信息（见画面15），此时应更换蓄电池或将电源转换开关SA1置于“试验Ⅰ”或“试验Ⅱ”位，手动选择供电电路，然后合上充电模块电源和整流模块电源的控制开关Q3，使充电模块电源工作，对蓄电池进行充电。
PLC、触摸屏正常工作后，首先应在触摸屏上设置综合控制柜相关的工作参数（见画面5 参数设定），触摸屏初次使用时，画面5中的参数均为出厂缺省值，综合控制柜使用时，应根据具体车型、空调机组、工作工况重新设定相应参数。
(1) Ⅰ路、Ⅱ路均有电时，合上空气开关Q1、Q2，按照均衡供电原则，PLC根据触摸屏上所设定的车厢号自动选择供电电路；奇数号车厢选择Ⅰ路供电、偶数号车厢选择Ⅱ路供电，程序控制I/O扩展的输出点（1400/1401）为ON。
Ⅰ路供电时，控制电路如下：U1→Q1→U1A→FU1→110→SA1（9、10）→118→KA6线圈→I/O扩展的输出点（1400）→I/O扩展单元输出通道OUT 14CH的公共端COM（N），中间继电器KA6线圈得电，中间继电器KA6吸合。
110→SA1（9、10）→118→中间继电器KA6的辅助常开触点→111→主接触器KM2的辅助常闭触点→112→主接触器KM1线圈→N，主接触器KM1线圈得电，主接触器KM1在主电路中的常开主触点闭合，主电路有电。
Ⅱ路供电时，控制电路如下：U2→Q2→U2A→FU2→114→SA1（5、6）→119→KA7线圈→I/O扩展的输出点（1401）→I/O扩展单元输出通道OUT 14CH的公共端COM（N），中间继电器KA7线圈得电，中间继电器KA7吸合。
114→SA1（5、6）→119→中间继电器KA7的辅助常开触点→115→主接触器KM1的辅助常闭触点→116→主接触器KM2线圈→N，主接触器KM2线圈得电，主接触器KM2在主电路中的常开主触点闭合，主电路有电。
接触器KM1线圈控制电路中的KM2辅助常闭触点和接触器KM2线圈控制电路中的KM1辅助常闭触点使得Ⅰ路和Ⅱ路供电在电路上互锁，同时在程序软件设计中，Ⅰ路、Ⅱ路供电也进行了互锁。
因Ⅰ路、Ⅱ路均有电（合上空气开关Q1、Q2），110、114点电位为220V，使得中间继电器KA1、KA2线圈得电，其常开触点闭合，+24V通过中间继电器KA1、KA2的常开触点闭合后输入反馈信号到I/O扩展的输入点（0610、0611）；+24V通过转换开关SA1（3、4）输入反馈信号到I/O扩展的输入点（0603）；+24V通过接触器KM1/KM2的辅助常开触点闭合后输入反馈信号到I/O扩展的输入点（0601/0602）；触摸屏显示“Ⅰ路、Ⅱ路有电”、“Ⅰ路/Ⅱ路供电”、“自动供电”等相应文字信息；同时117→接触器KM1/KM2的辅助常开触点闭合→215/216→指示灯HL1/HL2→N，使得电源指示灯HL1/HL2绿灯亮。