HXd3C型电力机车电气控制系统实训装置
本技术涉及电力机车，具体涉及一种hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置。
背景技术：
1、随着铁路运输业的快速发展，电力机车在铁路运输中扮演着越来越重要的角色。hxd3c型电力机车作为目前电力机车主力车型，在操作和维护上都有着较高的技术要求。
2、目前铁路机车电气系统仿真实训设备在职业院校日常教学与职工培训中得到广泛的应用，这些实训设备多为专业化厂商提供，受制于成本，客户无法大量采购。职业院校实训教学需要有学员大量的“学”“做”结合课程环节，仅靠少量几套设备远远不能满足需要，在一定程度上影响一体化教学质量。
3、而在企业培训中，对于hxd3c电力机车的驾驶员和维修人员的培训大多依赖于实车操作或者传统的教学模式，这种方式成本高昂且效率低下。因此，开发一种模拟hxd3c电力机车电气控制系统的实训装置，对于提高培训效率和降低培训成本具有重要意义。
技术实现思路
1、本实用新型的目的就是针对上述技术的不足，提供一种hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，能够模拟hxd3c型电力机车的电气控制系统，用于职业院校铁道专业学生以及铁路行业驾驶员和维修人员的实际操作训练，提高培训的实用性和互动性。
2、为实现上述目的，本实用新型所设计的hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，包括机车控制指令输入模块，所述机车控制指令输入模块通过电气硬连线连接有故障设置模块，所述故障设置模块通过电气硬连线连接有24路开关量采集模块，所述24路开关量采集模块通过电气硬连线连接有plc控制器，所述plc控制器通过电气硬连线连接有继电器轨道灯模块，并通过modbus协议与变频器通讯，所述变频器连有电机。
3、优选地，还包括hmi交互触摸屏，所述hmi交互触摸屏还与所述24路开关量采集模块和plc控制器连接，所述hmi交互触摸屏通过modbustcp协议与所述24路开关量采集模块通信，进行状态监控和故障模拟，所述hmi交互触摸屏通过modbustcp协议与所述plc控制器通讯，监控机车控制功能与运行状态，并与用户交互，将机车电气控制过程中需要的风压、气压、网压、设备温度、过流和接地参数写入到所述plc控制器的寄存器当中。
4、优选地，所述plc控制器还连有编程终端。
5、优选地，所述机车控制指令输入模块包括安装在开关盒上的自复位按钮、紧急开关、转换开关、摇杆开关和拨动开关，所述机车控制指令输入模块模拟电力机车司机室及低压柜的主令电器发送电力机车的控制指令。
6、优选地，所述故障设置模块包括若干个安装在35mm国标c45导轨上的st2.5接线端子，通过拔取或交错插入接线端子，模拟电力机车的控制指令传输不良故障
7、优选地，所述24路开关量采集模块安装在35mm国标c45导轨上，通过开关量采集中的光耦继电器，将输入信号进行映射，将映射结果通过输出继电器发送至所述plc控制器。
8、优选地，所述plc控制器模拟电力机车列控系统中的mcu主控制单元，根据所述机车控制指令输入模块与所述plc控制器的寄存器机车参数数据，对机车运行进行逻辑控制，所述plc控制器通过所述继电器轨道灯模块对电力机车进行逻辑控制。
9、优选地，所述继电器轨道灯模块包括安装在35mm国标c45导轨上的abb继电器，模拟电力机车上的电磁阀、电空阀和接触器。
10、本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
11、1、模拟了hxd3c电力机车的电气控制系统，在现场教学应用当中，解决了职业院校实训设备不足的困难，提高了学生动手的能力，在企业培训中，使得驾驶员和维修人员能够在无需实车的情况下进行操作训练，大大降低了培训成本；
12、2、采用智能工控技术，提高了培训的互动性和实用性，使得培训更加接近实车操作的真实情况；
13、3、部件采用通用的工业控制器件，大大降低了维护成本，同时便于自主升级与维护；
14、4、具有故障模拟功能，可以模拟各种电气故障，为电力机车维修人员提供了实际操作的平台，提高了维修技能的培训效果，开放的控制逻辑设计及排故分析，使得实训装置更好的服务于教学及竞赛当中。
技术特征：
1.一种hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，用于模拟hxd3c型电力机车的电气控制系统，其特征在于：包括机车控制指令输入模块(1)，所述机车控制指令输入模块(1)通过电气硬连线(2)连接有故障设置模块(3)，所述故障设置模块(3)通过电气硬连线(2)连接有24路开关量采集模块(4)，所述24路开关量采集模块(4)通过电气硬连线(2)连接有plc控制器(5)，所述plc控制器(5)通过电气硬连线(2)连接有继电器轨道灯模块(6)，并通过modbus协议与变频器(7)通讯，所述变频器(7)连有电机(8)。
2.根据权利要求1所述hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，其特征在于：还包括hmi交互触摸屏(9)，所述hmi交互触摸屏(9)还与所述24路开关量采集模块(4)和plc控制器(5)连接，所述hmi交互触摸屏(9)通过modbustcp协议与所述24路开关量采集模块(4)通信，进行状态监控和故障模拟，所述hmi交互触摸屏(9)通过modbustcp协议与所述plc控制器(5)通讯，监控机车控制功能与运行状态，并与用户交互，将机车电气控制过程中需要的风压、气压、网压、设备温度、过流和接地参数写入到所述plc控制器(5)的寄存器当中。
3.根据权利要求1所述hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，其特征在于：所述plc控制器(5)还连有编程终端(10)。
4.根据权利要求1所述hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，其特征在于：所述机车控制指令输入模块(1)包括安装在开关盒上的自复位按钮、紧急开关、转换开关、摇杆开关和拨动开关，所述机车控制指令输入模块(1)模拟电力机车司机室及低压柜的主令电器发送电力机车的控制指令。
5.根据权利要求1所述hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，其特征在于：所述故障设置模块(3)包括若干个安装在35mm国标c45导轨上的st2.5接线端子，通过拔取或交错插入接线端子，模拟电力机车的控制指令传输不良故障。
6.根据权利要求1所述hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，其特征在于：所述24路开关量采集模块(4)安装在35mm国标c45导轨上，通过开关量采集中的光耦继电器，将输入信号进行映射，将映射结果通过输出继电器发送至所述plc控制器(5)。
7.根据权利要求1所述hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，其特征在于：所述plc控制器(5)模拟电力机车列控系统中的mcu主控制单元，根据所述机车控制指令输入模块(1)与所述plc控制器(5)的寄存器机车参数数据，对机车运行进行逻辑控制，所述plc控制器(5)通过所述继电器轨道灯模块(6)对电力机车进行逻辑控制。
8.根据权利要求1所述hxd3c型电力机车电气控制系统实训装置，其特征在于：所述继电器轨道灯模块(6)包括安装在35mm国标c45导轨上的abb继电器，模拟电力机车上的电磁阀、电空阀和接触器。
技术总结
本技术涉及电力机车技术领域，公开了一种HXd3C型电力机车电气控制系统实训装置，包括机车控制指令输入模块，机车控制指令输入模块通过电气硬连线连接有故障设置模块，故障设置模块通过电气硬连线连接有24路开关量采集模块，24路开关量采集模块通过电气硬连线连接有PLC控制器，PLC控制器通过电气硬连线连接有继电器轨道灯模块，并通过modbus协议与变频器通讯，变频器连有电机。本技术HXd3C型电力机车电气控制系统实训装置，能够模拟电力机车的电气控制系统，用于职业院校铁道专业学生以及铁路行业驾驶员和维修人员的实际操作训练，提高培训的实用性和互动性。
技术研发人员：牛为民,熊辉,胡鹏,聂辉,董喆,李蕊,江晗,程远祯
受保护的技术使用者：湖北铁道运输职业学院（武汉铁路技师学院）
技术研发日：20240403
技术公布日：2024/12/5