逻辑控制图表在动车组调试方法中的应用

王 垚，沈华波，邴晨阳，居法云

（1 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 技术工程部，山东青岛266000；2 北京航天测控技术有限公司，北京100041）

逻辑控制图表在动车组调试方法中的应用

王 垚1，沈华波1，邴晨阳1，居法云2

（1 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 技术工程部，山东青岛266000；2 北京航天测控技术有限公司，北京100041）

通过对动车组调试现状的分析，提出了基于可视化展示方式的逻辑控制图表的实现思路，将复杂的动车组逻辑控制系统转换为直观、易操作的逻辑控制图表，并采用逻辑控制代码和矩阵作为数据的分析基础，便于车间调试人员对信息的获取，也有利于自动化调试系统中测试数据的自动接收、分析与判读，可以有效提高动车组的调试效率和准确率。

逻辑控制矩阵；逻辑控制代码；自动化调试系统

随着动车组项目制造技术的发展和推进，动车组的质量和系统稳定性也需要符合更高的要求，动车组出厂前需要经过一套完整的试验测试且通过后才能交付用户上线运用。由于技术复杂程度和系统集成度的不断提高，目前25 T客车、机车等轨道交通车辆的传统调试方法已经不能满足动车组出厂试验需要，难以应对日益复杂的动车组系统，跟不上生产提升的步伐。

动车组系统集成设备较多，包括高压供电系统、牵引指令系统、制动控制系统等设备，系统间存在复杂的逻辑控制关系，在车辆出厂之前，需要对这些系统的逻辑控制关系进行全面的调试，确保系统的稳定性。为保证这些复杂逻辑控制关系得到全面、准确、有效的验证，需要制定逻辑控制流程来对系统进行验证，逻辑控制流程由系统原理图转换而来，其操作对象为车间调试工人，为了保证调试过程中信息获取的效率和准确性，需要将逻辑控制流程进行直观的可视化表示，以提升调试效率，保证产品质量。

1　逻辑控制流程可视化研究

为了实现逻辑控制流程的可视化，需要对动车组中各复杂系统的原理进行分析，提取其逻辑流程共性，从而制定标准的逻辑控制流程转换方法。在本文中，通过对系统的分析，采用逻辑控制图表的方式来表示系统的复杂关系。

逻辑控制图表由工艺人员编制，作为动车组功能试验指导性文件，帮助现场操作人员快速、准确的完成调试工作。逻辑控制图表利用图表直观、可视化的特点，将相关图纸信息、控制信息转化到图表中，减少了大量文字描述语言的使用，优化了动车组调试操作方法。其特点有：

（1）信息集中

试验过程及内容通过缩略词和特殊符号转化到图表中，并将关联步骤和状态指示进行集中显示；图表通过提炼、归类，将隐藏在复杂试验内容中的操作步骤和原理等信息进行有机组合，具有较高的信息集成度，适用于车间复杂环境下的信息获取。

（2）逻辑严谨

图表每一行内容都由操作条件和结论组成，严谨的操作步骤是获取正确结论的前提；图表行体现了操作步骤逻辑“与”关系，图表列体现操作步骤逻辑“或”关系，这种布尔型逻辑语言，并不直接体现在图表中，而是通过符号或简单字符进行描述。

（3）读取方便

操作人员按照逻辑控制图表，对试验内容进行操作确认，不必理解大量文字信息，出现错误。同时图表与文字相比，所容纳信息量大，一般一张图表内容可容纳数百甚至上千字的描述信息。经过多种动车组调试平台的验证，调试过程中使用逻辑控制图表，能有效提高操作人员的作业效率和准确率，起到事半功倍的作用。

（4）易于扩展

逻辑控制图表均采用模块化、柔性化设计编制，不同车型之间可以相互借用，当某一条件发生改变时，只需要简单修改就可以应用在不同平台上。同时可以将逻辑控制图表转换为编码文件，采用通用的格式进行表示，实现信息的传递与应用。

2　逻辑控制图表转换

将复杂的系统逻辑信息转换为可视化的逻辑控制图表，是实现调试信息可视化的关键环节，本文采用逻辑编码的方式来对系统信息进行描述，并逐步形成逻辑转换规则，辅助逻辑信息向可视化图表的转换。

图1　动车组中某系统的逻辑控制电路

如图1所示为司机台指令试验器的控制电路，其中包括常开触点与常闭触点，针对其信号输出结果，可以将触点的逻辑关系表示如下：

B0FR&&（B5FR||B7FR&&70SR）&&N BR&&JT R

将其转换为逻辑控制代码为：

if（B0F R==T R U E）

Result=T R U E.

elseIf（B5F R==T U R E||

（B7F R==T R U E&&70S R==T R U E））

Result=T R U E

Else if（N B R==T R U E）

Result=T R U E.

Else if（JT R==T R U E）

Result=T R U E.

Else

Result=F A LSE

以逻辑关系代码为基础，对其节点控制关系进行提取，即可根据测试调试和控制点的要求生成其逻辑控制矩阵。

表1　基于代码生成的逻辑控制矩阵

逻辑控制矩阵可以作为逻辑控制图表生成与展示的数据基础，并生成直观易操作的图表。

在自动化调试系统中，调试过程返回的数据信息可以结合本矩阵和逻辑控制代码进行解析，辅助完成数据的判读和分析。

3　逻辑控制图表在动车组调试中的应用

动车组调试工序根据生产结构可分为静态试验和动态试验，工作时操作人员按照记录表试验内容，完成动车组电气、机械性能调试，试验通过的车辆交付出厂。因为动车组需要确认的控制指令很多，逻辑控制图表在记录文件中的使用就比较频繁。

逻辑控制图表的主要作用是将图纸、大纲等内容进行解析与转换，通过中间代码生成可视化的图表信息，直观的指导操作人员进行调试作业。经过多种动车组车型的使用验证，同一试验内容按照图表调试完成的时间比按照原理图、指导文件完成调试的时间缩短2/3，且降低了对作业人员技能水平的要求、提高了试验结果准确率。典型动车组静态调试图表应用如下：

司机台指令—155 R制动力不足确认

此试验通过车辆司控器（B V操作手柄）操作、指令试验器开关操作，进行155制动力不足检测指令确认，图1中B0F R、B5F R、B7F R为司控器制动档位0档、5档及7档位；70S R、N B R及JT R分别为指令试验器模拟的70 km/h速度信号、常用制动指令信号和紧急制动指令信号。

动作原理分析，155 R制动力不足指令输出电路是否正常，由车辆档位、70 km/h速度信号等状态决定，如：B V操作手柄操作至“运行～4档”位，零档位B0F R得电闭合、5档位B5F R失电闭合，指令试验器模拟车载常用制动继电器N B R和紧急制动继电器JT R上电闭合，条件满足后155 R继电器得电，指示灯亮，制动力不足指令不进行检测（原理图见图1）。

逻辑控制表2：

根据155 R指令输出条件，将原理图中关联元素和逻辑关系转化到控制图表中，指导调试人员完成155R制动力不足和电路状态确认。表2内“O N”表示加电、“O FF”表示断电、“↓”表示与上一步操作相同，“○”表示灯亮、加电，“×”表示灯灭、断电。

表2　司机台指令试验器逻辑控制表

通过图表信息，调试人员能很方便、直观的进行155 R制动力不足指令确认，图表元素“B V操纵手柄”、“70SR”、“N B R”、“JT R”和“155”的状态变化及相互间的关系，从而对整个系统的逻辑控制关系进行测试与验证。在动车组调试中，逻辑控制图表的生成与应用流程图2所示。

图2　逻辑控制图表的生成与应用

4　结束语

通过逻辑控制图表的生成，可以实现动车组复杂系统信息的转化，作为通用解析代码和逻辑控制矩阵的数据判读依据，并对后期的数据反馈进行分析和判读，不仅可以提高调试车间现场工作人员对调试任务的信息获取效率，也有利于自动化调试系统中数据自动处理过程的实现。

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Application of Logic Control Chart in the Test M ethod of EMU

W A N G Yao1，S H E N H uabo1，BI N G Chenyang1，J U Fayun2
（1 Technology engineering department of CSR，Qingdao 266000 Shandong，China；2 Beijing Aerospace M easurement and Control Corporation，Beijing 100041，China）

With analysis of the current situation of EMU test，this article gives a method by the logic control graphics based on data visualized display.In this way，the co m plex EMU logic control system can be changed into a sim ple and easily operated logic control graphics.The logic control code and matrix is the supportfor the data analysis，and it＇s convenientfor the workshop test operator to get valid information，and it＇s also an efficient way for the test data auto matic receive，analysis and identification，this solution can greatly im prove the efficiency and precision in EMU Test.

logic control matrix；logic control code；auto matic test system

U266.2

A

10.3969/j.issn.1008-7842.2015.05.27

1008-7842（2015）05-0113-03

王垚（1981—）男，高级工程师（2015-03-18）