环球市场/工程管理
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赵 岩 赵美丽
沈阳地铁集团有限公司运营分公司
摘要：地铁车辆车门系统包括客室侧门、司机室侧门、前端逃生门和间壁门四种，其中客室侧门、司机室侧门的门机构中具有自我诊断功能的门控器，实现集中控制，为车门系统中最核心部件。
关键词：地铁车辆；车门系统；门控器沈阳地铁一号线车门系统包括中客室侧门、司机室侧门的门机构中具有自我诊断功能的门控器(简称DCU)。每个DCU 作为车门系统中最核心部件，控制车门并通过串行接口RS485与TMS 连接，运行中门状态数据、安全信号(停止信号，开关门命令)会通过专用接口发送和接收，实现集中控制。本文将深入介绍沈阳地铁一号线车门系统DCU 控制原理和输入输出端具体功能。 一、DCU 使用环境条件
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1、环境温度：安装调试温度-35℃~+45℃，运行温度-25℃ ~+45℃。
2、振动条件：须满足欧洲铁路相关标准和TB/T1335-96《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的要求。
3、门控装置的工作电压：DC 110V(77V~121V)。二、DCU 内部设置
DCU 内部具有用于控制门体所有规则的安全回路，可以避免干扰信号门打开。DCU 内设有两个放大器，能够控制直流电机带动门板作开关运动；设有位置传感器，用于监测门位置和门运动速度。除此以外，为了监测门系统的几个限位开关或手动控制按钮，设有数字量输入信号。数字量输出信号与指示灯、蜂鸣器等相连接。
DCU 核心是一个功能强大的16位微处理器，用于存储诊断信息和状态信息。微处理器和RS485总线连接，总线上的DCU 通过具有了唯一地址信息，司机室通过总线了解每个DCU 的运行情况。
三、DCU 电机放大器
DCU 内装有一个用于控制直流电机的电机驱动装置，通过激活放大器能够驱动电机连续双向运动。电机制动可通过成比例的短路转子电压实现，同时使用一个PWM 值控制两个PWM 通道。
四、DCU 速度调节器
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DCU 内设有速度调节器控制车门，速度值取决于门板在实际位置。DCU 将每个部分的平均电机电流存储到内存中，以便用它们作为此方向的下一个动作的电流限值，使每个DCU 能自动适应于每个具有不同机械特性的门机。DCU 可以通过“与上次关闭相比，直流电机电流增加超过一定范围”和“门位置脉冲传感器在某一时段内无变化”2种方式探测障碍物。 五、DCU 辅助接口及状态显示
DCU 服务接口X11标准D-SUB 接头，可用于运行诊断程序或修改程序。DCU 状态还可以通过表面LED 指示灯表示 ，红为故障检测或诊断，黄表示程序运行中，绿表示总线运行良好。
六、外部情况对DCU 影响(一)初上电自检关门
全自动文具盒DCU 初上电时，先检测车门是否关到位，如没有关好，蜂鸣器报警，自动关门到位；若车门关闭则保持关闭状态不动，蜂鸣器不响。
上电自动关门时，若车门超过时限不能完全关闭，则开关门指示灯常亮，此时可继续对车门进行开关操作。经过再次关门操作后，车门被完全关闭，开关门指示灯即灭，DCU 即处于待命状态。 (二)手动开关门
当车速≤5km/h 只有隔离锁未锁闭或处于紧急解锁状态时，才
能进行车门的手动/电控开、关门操作。隔离锁未锁闭，在任何情况下车内紧急解锁可实现机械手动开门操作。当车速≤5km/h 时电机断电，车门可自由开启；当车速≥5km/h 时电机保持一定的维持电流，克服150N 开门力才能实现手动开门，车门停在任意位置保持静止状态。 车速≥5km/h 开门力(150N)=电机闭锁力+断电时的开门力。当遇到紧急情况时，操作车内紧急解锁装置可以手动开门操作。
(三)电控开门
在车辆处于静止状态下(即车速≤5km/h)，隔离锁未锁闭，无紧急解锁时才可以进行电控开门操作。开门操作可通过集控开门、服务按钮等完成，开门信号为脉冲信号。DCU 收到开门信号延时0~3秒门开始动作， 车门开启，开关门指示灯点亮。开门是否到位是DCU 依据编码器输入的两路脉冲信号及对电机电流的时时监控来判断的，调整门的定位止挡可调整门的净开度。
开门信号生效后，超时没有打开(闭锁信号不消失)，则车门DCU 报警，此时仍可再进行开关操作。开门操作需保持200ms，开门信号才能生效，操作时间短暂会被忽略。被隔离锁锁闭的DCU 任何电控信号失效。
(四)电控关门
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关门操作可通过集控关门、服务按钮功能键等完成。DCU 收到关门信号延时0~3秒门开始动作，开关门指示灯开始闪烁，直至车门完全关闭灯灭。在门扇正常关闭过程中，如果发生受阻信号(门防挤压功能最小障碍物检测尺寸)，车门会停止关闭并自动开启。若车门不断受阻，重复3次防夹，第4次如果仍未关好，车门停止运动，DCU 报警。
车门关闭时没有受阻信号且门被关闭，但是DCU 没有收到完全关闭信号，又超时限， DCU 将停止本关门动作并报警，但该车门可继续再进行电控开关门操作。关门操作需保持200ms 信号才能生效，操作时间短暂会被忽略。
(五)列车行驶自动锁闭功能(5km/h 信号)
列车运行时，当车速度大于5 km/h 时，列车所有完全关闭的车门被“5km/h 信号”锁闭，没有完全关闭的车门将自动关闭并被5km/h 信号锁闭。
(六)隔离信号
当车门不投入运行或车门出现故障而不能及时修理时可锁闭隔离锁。当隔离锁闭后，车门机械锁闭，隔离信号传至DCU，自动切断车门的控制回路，并向车辆TMS 报告该车门退出服务，保证车辆的正常运行工作。
(七)未关好车门的再开闭功能
“门未关好再开闭”输入端为脉冲信号DC110V，信号需保持200ms 以上才可生效。未关好的车门将立即执行开门动作，车门打开后，将自动关闭。
六、DCU 端口功能具体介绍
手机防盗锁信号输入端X1为DCU 开关门信号的输入端，可以实现集控开关门、隔离和紧急解锁等功能。信号端X2为DCU 电源、电机电源的输入端，蜂鸣器、指示灯的输出端。信号端X3为电机编码器输入输出端，实现门板位置的监控。信号端X4是门地址编码控输入端，实现对DCU 位置的识别。信号端X5是DCU 通讯接口，通过RS485总线驱动电路，由光电耦合器与内部控制系统实现光电隔离。信号端X11是DCU 服务接口，可用于运行诊断程序或修改程序。
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