系統簡(jiǎn)介：
    我國經(jīng)濟建設的發(fā)展以及人們生活水平的提高，對我國的鐵路技術(shù)水平提出了更高的要求，電力高速鐵路的投入運營(yíng)，標志著(zhù)我國鐵路建設的發(fā)展水平，同時(shí)對高速列車(chē)的穩定性以及安全性也提出了更高的要求，為了實(shí)時(shí)在線(xiàn)評估高速電力列車(chē)的穩定性以及安全性，采用Advantech 的IPC－610工業(yè)控制計算機、PCL―1800、PCI－1720、PCL－745B、PCI―1761、PCL－720、ADAM―5000/485以及相應的ADAM―5000 I/O模塊等組建了一套電力牽引機車(chē)實(shí)時(shí)在線(xiàn)評估系統。該系統已在多家電力機車(chē)制造廠(chǎng)和試驗基地運行，效果較好。

系統要求：
    為了實(shí)時(shí)在線(xiàn)評估高速電力列車(chē)的穩定性以及安全性，根據高速電力機車(chē)運行性能要求，要求實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測評估系統主要具有如下功能：

1）  實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測不同運行速度條件下?tīng)恳龣C、掛車(chē)底輪應力減震支持彈簧的應力以及應力變形，

2）  實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測不同運行速度條件下?tīng)恳龣C、掛車(chē)電力大功率電磁閥、繼電器的開(kāi)閉狀態(tài)以及健康狀態(tài)（電阻、溫度、導通電流等），

3）  實(shí)時(shí)監測不同運行速度條件下?tīng)恳龣C車(chē)的牽引力矩、運行速度、機組震動(dòng)幅值與震動(dòng)頻率等，

4）  實(shí)時(shí)監測不同運行速度條件下掛車(chē)的拖動(dòng)力矩、車(chē)廂震動(dòng)幅值與震動(dòng)頻率、空壓機的氣壓等，

5）  根據監測的輸入數據實(shí)時(shí)在線(xiàn)調節相應的變頻器執行機構，調節液壓執行器，

6）  系統具有實(shí)時(shí)在線(xiàn)專(zhuān)家故障診斷系統功能

7）  系統具有實(shí)時(shí)在線(xiàn)評估不同運行速度條件下電力機車(chē)的運行狀態(tài)、實(shí)時(shí)故障報警、實(shí)時(shí)報表打印、應力曲線(xiàn)分析以及圖形輸出等

研華解決方案：
    為了使在線(xiàn)評估系統獲得最佳的性?xún)r(jià)比，并兼具較高的先進(jìn)性、通用性，在機車(chē)牽引機控制室內放置有Advantech 的IPC－610型工業(yè)控制計算機，它同時(shí)起系統控制器和控制服務(wù)器的作用，配置有PCA－6179主板、Pentium III 850MHz CPU、256MSDRAM內存，同時(shí)內插有高速數據采集板卡PCL－1800，用于采集機車(chē)的速度、運行電流、四底輪底動(dòng)態(tài)壓力、牽引力等參數；光隔離4通道模擬量輸出PCI－1720，用于控制電力大功率變頻器；光隔離串行通信板卡PCL－745B，用于和掛接的的車(chē)廂的測試控制器ADAM―5000/485進(jìn)行串行通信；光隔離高驅動(dòng)能力的DI/DO板卡PCI-1761用于采集電磁閥的開(kāi)閉信號和控制電磁閥的開(kāi)閉。在后掛的六節試驗車(chē)廂采用Advantech 的分布式控制系統ADAM―5000/485控制器，內配有ADAM－5024，用于控制輔助啟動(dòng)變頻器；ADAM－5017H，用于采集車(chē)廂震動(dòng)、壓力彈簧變形壓力、牽引力以及后掛車(chē)廂的阻力等；ADAM－5060，用于控制電磁閥以及大功率繼電器的開(kāi)閉；ADAM－5055S，用于實(shí)時(shí)監測各種電氣開(kāi)關(guān)的起閉狀態(tài)。同時(shí)配備一臺打印機，實(shí)時(shí)在線(xiàn)打印相關(guān)的報表、控制曲線(xiàn)等。另外，為了實(shí)時(shí)評估機車(chē)性能和在線(xiàn)分析運行試驗可能出現的故障或事故，在系統中添加了實(shí)時(shí)專(zhuān)家系統，以協(xié)助車(chē)載在線(xiàn)現場(chǎng)專(zhuān)家和測試人員分析。

應用說(shuō)明：
    由于電力機車(chē)行駛速度快、車(chē)輪與鐵軌之間相互摩擦，會(huì )產(chǎn)生一定的電磁干擾，對傳感器有較大的影響，因此PCL－1800采用差分輸入方式，以消除變送器的白噪聲干擾、電磁脈沖隨機干擾等，實(shí)現了共模抑制電噪聲。為了提高系統的整體抗干擾性能，所有傳感器、變送器均采用朝陽(yáng)隔離線(xiàn)性電源供電。除此以外，在過(guò)程與過(guò)程通道之間也采取隔離方法，使其計算機系統與外界的過(guò)程控制器和變送儀表之間沒(méi)有公共地線(xiàn)，也采用繼電器隔離方式，以提高系統的抗干擾能力。這正是采用PCL－745B，而不采用ADAM-4520作RS-232/RS485轉換器的緣故。本裝置要求控制系統具有較強的實(shí)時(shí)能力，并且控制系統在實(shí)時(shí)控制各控制單元的同時(shí)，還要進(jìn)行實(shí)時(shí)數據處理和存貯，考慮到系統的實(shí)時(shí)、穩定等方面的要求，操作系統采用Windows 2000 專(zhuān)業(yè)版，利用Visual C＋＋極強的硬件底層端口訪(fǎng)問(wèn)的支持能力完成對PCL－1800、PCI－1720，PCI-1761等板卡底層端口的讀寫(xiě)，并通過(guò)MSCOMM控件完成與ADAM5000/485的實(shí)時(shí)通信。同時(shí)利用Matlab強大數值計算功能和豐富的函數庫，將Visual C++和Matlab二者的優(yōu)勢結合起來(lái)，實(shí)現二者無(wú)縫隙的連接，實(shí)現對震動(dòng)等信號的小波處理。

選用研華產(chǎn)品：
    IPC－610，PCL－1800，PCL－745B，PCL－720，PCI―1761，PCI－1720，ADAM―5000/485，

及相應的ADAM―5000 I/O模塊

系統原理圖：