ZYNPK1型机车逻辑控制单元技术说明书(有梯形图)

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1、ZYNPK1型机车逻辑控制单元技术说明书ZYNPK1型机车逻辑控制单元（DF8B机车用）用户手册武汉正远铁路电气有限公司第 1 页 共 1 页目 录1、概述 22、主要技术参数23、结构特征与工作原理44、安装和调试55、使用和操作56、故障分析与处理87、逻辑梯形图101、概述机车采用逻辑控制单元(Logical Control Unit-简称LCU)，实现无触点控制以提高机车电气控制线路可靠性。LCU利用现代电力电子技术和微计算机技术构成无触点控制电路取代传统的继电器有触点控制电路，用微机发出的指令直接驱动接触器等负载，避免目前的多级驱动方式。这样，可大大简化机车的有触点控制电路，减少外部

2、连线，提高系统的可靠性；也可以大大简化机车控制系统的设计，提高控制系统设计制造的灵活性，缩短机车电器机车电器系统设计调试的时间，实现控制系统的通用性。同时LCU还可以通过现场总线与车载微机控制系统通讯，实现资源共享，可以较为容易的实现复杂的开关量与模拟量混合逻辑控制关系，无须另外增加硬件电路，充分的发挥了LCU及微机的优势，也可以在机车微机显示屏上进行故障显示和中文菜单提示，方便司机操作，利于故障查除，从而使机车控制真正进入一个比较高的水平。2、主要技术参数： 额定输入电压：DC110V，波动范围：40V132VDC 瞬间最大负载电流：3A(24路中有2路6A) 持续电流：1A(24路中有2路

3、3A) 驱动方式：每个通道均可正端驱动或负端驱动 输入点数：96点 输出点数：48点 输入低电平电压范围：030VDC 输入高电平电压范围：40154VDC 电源额定功率：30W 装置附近温度：-2570 存放温度： 不低于40 相对湿度： 不大于90%（温度大于25） 外界环境温度：-25402、结构特征与工作原理2.1、结构特征每套机车逻辑控制单元包含功能相同的A、B两组，并能实现自动切换及手动切换。采用标准6U机箱硬件结构，可与外围设备进行CAN总线通讯。接插件为3个AMP62芯针插座，其中输入2个，输出1个。每路输入输出都有状态指示灯，同时输出通道设有短路保护功能及短路保护状态指示灯。

4、逻辑控制单元的硬件结构主要包括机箱电源、输入板、输出板、主控板等。逻辑单元的各插件板布置示意图如下图所示：转换板输入板1输入板2输出板1输出板2主控板预留A电源B输入板1输入板2输出板1输出板2主控板预留2.2、工作原理2.2.1 主控板主控板主要完成输入点状态的采集、逻辑运算、输出状态确定以及同外围设备进行数据交换等功能。主控板采用双CPU结构，一个CPU专门负责包括与输入输出板通讯及与外围设备通讯（以下简称），另一个CPU专门负责逻辑运算、输出状态确定（以下简称控制CPU），两个CPU之间通过一个公共的RAM进行交换数据。通讯CPU将从输入板接收到的输入点状态及外围设备的信息放入公用RAM

5、，控制CPU从公用RAM中读出相关信息后确定输出状态，同时将确定后的输出状态也放入公用RAM中，通讯CPU再从公用RAM中将输出状态读出并送输出板输出。原理框图如下图所示。2.2.2 输入板输入板主要完成输入点状态的检测, 将司机操作指令信号、机车的电器的开关量信息直流110V转换为数字信号，再通过现场总线与主控板交换信息等功能。输入板由CPU，输入检测部分，输入状态指示灯及通讯部分组成。从司机控制器、机车电器的辅助触头来直流110V的输入信号经检测部分的电阻网络降压稳压管限幅电容滤波光电隔离后输入给CPU，同时驱动输入状态指示灯。CPU将检测到的信息通过通讯部分传送出，供主控板使用。原理框图

6、如下图所示。2.2.3 输出板输出板主要是执行驱动状态以及通过现场总线与主控板交换信息等功能。输出板由CPU，输出驱动部分，输出状态指示灯，输出短路指示灯及通讯部分组成。输出板通过通讯部分接收主控板通讯CPU传来的确定后的输出状态来驱动输出状态指示灯及输出驱动电路。当外部回路出现短路现象造成电流过大则输出驱动电路自动将输出回路断开同时输出短路指示灯亮，以提示该回路有故障。输出驱动部分将CPU的驱动命令通过隔离放大后驱动MOSFET来接通或断开负载。原理框图如下图所示。2.2.4 电源板电源板向微机系统提供5V的工作电源，自带过流、过压、过热等保护功能，具有高可靠性和完善的保护功能。电源板有两个

7、独立的DC110V/DC5V电源，每个电源都有电源指示灯，当电源有输出的时候其5V指示灯亮。原理框图如下图所示。2.2.5 转换板转换板是实现A、B组的切换功能的硬件电路，它使LCU实现了手动切换（冷备份）和自动切换（热备份）的冗余设计。转换板由两个切换继电器组成，当A或B组工作时，一个切换继电器不得电，其常闭反联锁接通该组的输出驱动电源，而另一个继电器得电断开，其常闭反联锁断开，从而断开另外一组的输出驱动电源。LCU控制转换开关在A组或B组的时候线路直接控制切换继电器，实现的时手动切换功能；在自动位时，两个切换继电器受LCU控制，从而实现自动切换功能。原理框图如下图所示。2.2.6 系统工作

8、原理整个系统的工作依靠主控板来完成，若LCU控制转换开关在自动位时，A组的主控板处于工作状态，自动从AB组的输入板中选取正确的开关量输入状态来确定输出状态，若输出状态与确定的状态不一致则自动进行输出板的切换以确保输出状态的正确性。若LCU控制转换开关在A组或B组时，选择的时该组的主控板与输出板，其输入部分仍实现的是自动识别正确的开关量输入信号。4、安装和调试4.1、安装LCU采用6U标准机箱。安装尺寸：220330 结构尺寸：404361377，见下图重量：20kg在机车上的安装位置,按照下图的尺寸要求安装。4.2、调试1) 首先检测各插件板是否完全插进去，是否齐全，外部接线是否正确，插拔逻辑

9、单元箱体上3个62芯机车电连接器或箱体内各印制板时必须在无电状态下进行。3个62芯机车电连接器接口如下：端子定义端子定义端子定义CNE:指令信号CNE-1电源110V+CNE-22CNE-43CNE-2电源110V+CNE-23鸣笛CNE-44CNE-3CNE-24撒沙CNE-45CNE-4电源110V-CNE-25紧急制动CNE-46CNE-5电源110V-CNE-26前向指令CNE-47CNE-6CNE-27后向指令CNE-48CNE-7CNE-28牵引指令CNE-49CNE-8CNE-29制动指令CNE-50CNE-9CNE-301位以上CNE-51CNE10CNE-31柴油机启动CNE

10、-52CNE-11启动泵CNE-328位以上CNE-53CNE-12燃油泵CNE-33机控信号CNE-54CNE-13固定发电CNE-34自负载信号CNE-55CNE-14辅助发电CNE-35CNE-56CNE-15空压机自动CNE-36CNE-57CNE-16空压机手动CNE-37CNE-58CNE-17磁削自动CNE-38CANHCNE-59CNE-18磁削手动CNE-39CANHCNE-60CNE-19CNE-40CNE-61CNE-20CNE-41CANLCNE-62CNE-21CNE-42CANLCNF:反馈信号CNF-1微机励磁位CNF-22制动卸载CNF-432、5RZC反馈CN

11、F-2故障励磁位CNF-23自动停车CNF-441C反馈CNF-3盘车联锁CNF-24辅发电压（工作）CNF-452C反馈CNF-4卸载油压6YJ、7YJCNF-25CNF-463C反馈CNF-5停机油压1YJ、2YJCNF-26CNF-474C反馈CNF-6柴油机水温继电器CNF-27CNF-485C反馈CNF-7差示压力CSJCNF-28CNF-496C反馈CNF-8总风缸风压3YJCNF-29CNF-50ZC反馈CNF-9实验位CNF-30CNF-511XZK动作CNF-10总过流LJ闭合CNF-31CNF-522XZK动作CNF-11QBC反馈CNF-32CNF-53CNF-12RBC

12、反馈CNF-33CNF-54CNF-13QC反馈CNF-34CNF-55CNF-14FLC反馈CNF-35CNF-56CNF-15GFC反馈CNF-36DJ反馈CNF-57CNF-161YC反馈CNF-37FSJ反馈CNF-58CNF-172YC反馈CNF-38机车前向反馈CNF-59CNF-181GLC反馈CNF-39机车后向反馈CNF-60CNF-192GLC反馈CNF-40牵引工况反馈CNF-61CNF-20LLC反馈CNF-41电制工况反馈CNF-62CNF-21LC反馈CNF-42XC1、XC2反馈CNG:控制信号CNG-1电源110V1-CNG-22ZLF控制CNG-43QC控制C

13、NG-2电源110V1-CNG-231-3RZC控制CNG-44PWF控制CNG-3CNG-244-6RZC控制CNG-451DF控制CNG-4电源110V2-CNG-25XC1控制CNG-462DF控制CNG-5电源110V2-CNG-26XC2控制CNG-471DSF控制CNG-6CNG-271GLC控制CNG-482DSF控制CNG-7CNG-282GLC控制CNG-49DLS控制CNG-8CNG-291ZJ控制CNG-50RDLS控制CNG-9CNG-30LC控制CNG-51CNG-10CNG-31LLC控制CNG-52CNG-11前向控制CNG-321ZDF控制CNG-53CNG-1

14、2后向控制CNG-332ZDF控制CNG-54CNG-13牵引控制CNG-34RBC控制CNG-55CNG-14制动控制CNG-35QBC控制CNG-56CNG-151C控制CNG-36FLC控制CNG-57CNG-162C控制CNG-37GFC控制CNG-58CNG-173C控制CNG-381YC控制CNG-59CNG-184C控制CNG-39CNG-60CNG-195C控制CNG-402YC控制CNG-61CNG-206C控制CNG-41CNG-62CNG-21ZC控制CNG-42QC控制2) 然后给LCU上电，观察各指示灯是否正常，具体如下：电源板的L1、L2指示灯亮；输入板上的RUN指

15、示灯有规律的闪烁；输出板的绿色RUN指示灯有规律的闪烁；主控板上的L1、L2指示灯有规律的闪烁，LCU控制转换开关在A组时转换板的L1指示灯应亮，在B组时转换板的L2指示灯应亮。3) 在一切正常的情况下按照逻辑关系给定信号，逐一测试各逻辑功能及信号检测回路。各板状态指示灯如下：a、输入板1指示灯定义LED1空LED17鸣笛指令LED33LED2空LED18撒砂指令LED34LED3空LED19紧急制动指令LED35LED4空LED20前向指令LED36LED5启动泵闭合指令LED21后向指令LED37LED6燃油泵闭合指令LED22牵引指令LED38LED7固定发电指令LED23制动指令LED

16、39自动位信号LED8辅助发电指令LED241位以上信号LED40J1反馈LED9空压机自动指令LED25柴油机启动指令LED41J2反馈LED10空压机手动指令LED268位以上信号LED42LED11磁削自动LED27机控信号LED43LED12磁削手动指令LED28自负载信号LED44LED13LED29辅发电压（工作）反馈LED45LED14LED30LED46LED15LED31LED47LED16LED32LED48b、输入板2指示灯定义LED1空LED17QC反馈LED33接地信号LED2空LED18FLC反馈LED34失风信号LED3空LED19GFC反馈LED35机车前向反馈

17、LED4空LED201YC反馈LED36机车后向反馈LED5微机励磁信号LED212YC反馈LED37牵引工况反馈LED6故障励磁信号LED221GLC反馈LED38电制工况反馈LED7盘车联锁信号LED232GLC反馈LED39磁场削弱反馈LED8卸载油压信号LED24LLC反馈LED40二级制动反馈LED9停机油压信号LED25LC反馈LED411C反馈LED10柴油机水温高信号LED26制动卸载信号LED422C反馈LED11差示压力信号LED27自动停车信号LED433C反馈LED12总风缸风压信号LED28百叶窗1反馈LED444C反馈LED13实验位信号LED29百叶窗2反馈LED

18、455C反馈LED14总过流信号LED30LED466C反馈LED15QBC泵反馈LED31LED47ZC反馈LED16RBC反馈LED32LED48c、输出板1指示灯定义LED1前向控制LED9牵引电机5D控制LED17LED2后向控制LED10牵引电机6D控制LED18二级制动控制LED3牵引控制LED11电阻制动ZC控制LED19磁场削弱控制LED4制动控制LED12制动联锁ZLF控制LED20故障励磁2GLC控制LED5牵引电机1D控制LED13LED21平稳启动1ZJ控制LED6牵引电机2D控制LED14励磁机励磁接触器LLC控制LED22百叶窗控制LED7牵引电机3D控制LED15

19、微机励磁1GLC控制LED23LED8牵引电机4D控制LED16LED24励磁接触器LC控制d、输出板2指示灯定义LED1燃油泵控制LED9后向撒砂控制LED17LED2滑油泵控制LED10电磁联锁控制LED18J1 控制/J2控制LED3辅助发电控制LED11联锁电阻控制LED19LED4固定发电控制LED12LED20LED5排污阀控制LED13LED21LED6前向风笛控制LED14空压机1控制LED22LED7后向风笛控制LED15空压机2控制LED23LED8前向撒砂控制LED16柴油机启动控制LED24e、各逻辑功能静态试验如下（闭合总控1K，LCU处于工作状态）：闭合3K（滑油泵

20、），QBC吸合，然后按1QA启动按钮5秒以上，从按1QA启动按钮的时刻算起50秒后QC吸合，再过5秒后QC断开。闭合3K（滑油泵），QBC吸合，然后闭合4K（燃油泵），RBC吸合，QBC断开，然后按1QA启动按钮5秒以上，QBC吸合，从按1QA启动按钮的时刻算起50秒后QC吸合，QBC断开，DLS阀得电，当柴油机转速达到350转以上同时油压建立（停机油压1-2YJ有信号，DLS阀保持电阻R18得电）或再QC动作的时间超过45秒的时候QC断开。闭合4K（燃油泵），RBC吸合，然后闭合5K（辅助发电），FLC闭合，“辅助发电”状态指示灯亮，然后再将调速手柄放到2位及以上，1ZJ吸合，再闭合8K(固

21、定发电)，此时状态不会变化，将调速手柄回0位，1ZJ断开，FLC断开，GFC吸合，“固定发电”状态指示灯亮。将6K置自动位，若总风缸风压3YJ断开（即总风缸压力低于7.5kpa）12YC吸合，“空压机”状态指示灯亮，PWF断开，若总风缸风压3YJ有信号输入则12YC断开，PWF吸合。将6K置手动位时12YC吸合。在控制风压大于4Kpa的时候试验加载回路，将WZK(励磁选择开关)置“微机励磁”位，闭合2K（机控）,1GLC吸合；再将换向手柄置牵引位，牵引电空阀得电；换向手柄置制动位，制动电空阀得电吸合，同时百叶窗电控阀1ZDF,2ZDF得电，百叶窗打开。将调速手柄置1位，当换向手柄在前牵或前制位

22、的时候，前向电控阀得电吸合，当换向手柄在后牵或后制位的时候，后向电控阀得电吸合，当换向手柄在前牵或后牵位的时候，16C,LC,LLC依次得电吸合,然后将调速手柄置2位及以上，将XXK置手动位XC得电吸合（此时4K必须闭合），“磁场削弱”状态指示灯亮。当换向手柄在前制或后制位的时候，16C,ZC,LC,LLC依次得电吸合，然后将调速手柄置2位及以上，2RZC,5RZC电空阀得电吸合，“二级制动”状态指示灯亮。断开机控，将WZK(励磁选择开关)置“故障励磁”位，闭合2K（机控）,2GLC吸合；分别将换向手柄置“前牵”，“后牵”位，将调速手柄置1位16C,LC,LLC依次得电吸合,再将调速手柄置8位

23、以上，5秒后机车卸载，显示“滑油压力低”。在加载得情况下，手动按DJ,机车卸载，“接地”状态指示灯亮，解锁后重新加载，手动按LJ, 机车卸载， “过流”状态指示灯亮，解锁后重新加载，在调速手柄在2位及以上时短接WJ温度继电器得常开信号，5秒后机车卸载，在故障励磁位加载，手柄置8位以上，若卸载油压6YJ、7YJ无信号输出则机车卸载，在电阻制动工况下加载，调速手柄置1位以上，手动按住FSJ，3秒钟后机车卸载，“电阻失风”状态指示灯亮.闭合RBC,短接CS压力计得常开触头，RBC断开，“差示”状态指示灯亮，取下短接CS压力计得常开触头的线，RBC仍不吸合，断开RBC后，“差示”状态指示灯才灭.人为给

24、定鸣笛信号，在机车速度为0得时候两端电喇叭都响，否则按照方向开关得位置进行前后向鸣笛。人为给定撒砂信号，方向开关在前向得时候前向撒砂阀得电，方向开关在后向得时候后向撒砂阀得电。5、使用和操作5.1使用注意事项1、进行绝缘和耐压试验时，需将逻辑单元箱体上3个62芯机车电连接器拔下！插拔逻辑单元箱体上3个62芯机车电连接器或箱体内各印制板时必须在无电状态下进行！2、在连接或卸下本机箱之前必须关断如下开关：蓄电池开关和微机电源开关；机控开关。3、更换插件时必须采取如下措施：在拔出插件之前，手先摸一下接地外壳；拆下的插件需放在静电屏蔽袋内。4、必须戴上接地手镯才能触摸元器件。5、非专业或未经培训的人员

25、，严禁打开机箱。5.2操作方法5.2.1柴油机起动5.2.1.1柴油机起动前的准备机车状态整备良好，逻辑控制单元LCU工作正常；油水管路中各阀应处于正常运转时规定的位置；闭合蓄电池开关XK，蓄电池电压应高于96V；油水温度应不低于20；柴油机盘车装置应脱开，柴油机盘车联锁开关触头 ZLS应闭合；司机调速控制器手柄置于“ 0 ”位，方向控制器手柄处于中立位( 0位 )；闭合机车总控制开关；5.2.1.2 甩车甩车分为自动甩车和手动甩车两种方式：自动甩车闭合启动滑油泵控制开关3K，控制信号送入LCU，LCU输出控制信号使滑油泵接触器QBC得电动作。先确认燃油泵开关4K处于断开位，打开示功阀，按住起

26、动按钮 1QA ，控制信号送入LCU，5秒后松手，再经45秒延时后，LCU输出控制信号使起动接触器QC线圈得电动作，QC常开主触头闭合，接通起动发电机QD电路，QD作为串激电机带动柴油机旋转几圈，将气缸内的污物排出，5秒后LCU自动停止输出，QC断电，甩车过程结束，关闭示功阀。手动甩车 确认燃油泵开关4K处于断开位，打开示功阀，按住起动按钮 1QA，控制信号送入LCU，50秒后松手，LCU输出控制信号使起动接触器QC线圈得电动作，QC常开主触头闭合，接通起动发电机QD电路，QD作为串激电机带动柴油机旋转几圈，将气缸内的污物排出，5秒后LCU自动停止输出，QC断电，甩车过程结束，关闭示功阀.在自

27、动甩车过程中（QC未吸合时），若想缓解自动甩车状态，可断开启动滑油泵控制开关3K！任何情况下（包括QC吸合及未吸合时），若想缓解甩车状态，可重新按下起动按钮 1QA 5秒以下，则甩车状态自动缓解，QC不吸合！5.2.1.3 柴油机起动闭合燃油泵开关4K，控制信号送入LCU，LCU输出控制信号使燃油泵接触器 RBC 线圈 得电动作，RBC 常开主触头接通燃油泵电机1RBD或2RBD，燃油泵电机驱动燃油泵工作，为柴油机起动作好准备。当燃油压力达到350kPa时，按下起动按钮 1QA，控制信号送入LCU，5秒后松手， LCU输出控制信号，使起动滑油泵电机接触器 QBC线圈得电动作，QBC 常开触头闭

28、合，接通起动滑油泵电机 QBD电路，QBD带动滑油泵工作，向柴油机各润滑部分输送机油。45s 后LCU输出控制信号，使起动接触器QC线圈得电动作，QC常开主触头闭合，接通起动发电机QD电路，QD作为串激电机带动柴油机旋转。同时LCU一方面停止滑油泵接触器QBC的信号输出，QBC线圈断电，润滑油泵停止工作；另一方面LCU又输出控制信号接通电磁联锁DLS线圈电路，DLS吸合，使柴油机联合调节器（或302调节器）工作，并带动高压油泵齿条处于相应的供油位置。起动发电机QD带动柴油机转动发火，当转速达到400r/min且油压继电器常开触头1YJ、2YJ闭合， LCU停止输出，切断QC线圈的电源，起动完成

29、。起动完成后，LCU对电磁联锁DLS线圈的供电转到通过电阻R18提供。柴油机联合调节器（或302调节器）开始工作，柴油机正常运转。若QC吸合45S后，转速仍然不能达到400r/min或油压继电器常开触头1YJ、2YJ仍然不能闭合，LCU停止输出，切断QC线圈的电源，QC线圈失电，此时应查明原因，处理后方能再起动。在上述自动起车过程中，若QBC吸合45S之后QC仍不能吸合，此时注意观察显示屏是否有“启动泵接触器未吸合”，“燃油泵接触器未吸合”故障信息显示，此时应查明是否真正是燃油泵接触器或启动泵接触器未吸合，若确信燃油泵接触器和启动泵接触器均处于吸合状态且QBD和RBD均工作正常，可按住起动按钮

30、 1QA不放，50秒后松手，LCU输出控制信号，使起动接触器QC线圈得电动作，QC常开主触头闭合，接通起动发电机QD电路，QD作为串激电机带动柴油机旋转。同时LCU一方面停止滑油泵接触器QBC的信号输出，QBC线圈断电，润滑油泵停止工作；另一方面LCU又输出控制信号接通电磁联锁DLS线圈电路，DLS吸合，使柴油机联合调节器（或302调节器）工作，并带动高压油泵齿条处于相应的供油位置。起动发电机QD带动柴油机转动发火后，当转速达到400r/min且油压继电器常开触头1YJ、2YJ闭合， LCU停止输出，切断QC线圈的电源，启动完成。若QC吸合45S后，转速仍然不能达到400r/min或油压继电器

31、常开触头1YJ、2YJ仍然不能闭合，LCU停止输出，切断QC线圈的电源，QC线圈失电，此时应查明原因，处理后方能再起动。EXP检测柴油机转速，当柴油机转速100r/min时，不允许起车。盘车联锁开关ZLS信号送入LCU，保证只有在盘车机构脱开，即ZLS在闭合状态的情况下才能起动柴油机。辅助发电接触器FLC、固定发电接触器GFC、燃油泵接触器 RBC的辅助触点信号送入LCU，保证只有在FLC、GFC断电、RBC得电的情况下才能起动柴油机。在自动起车过程中（QC未吸合时），若想缓解自动起车状态，可断开燃油泵控制开关4K！任何情况下（包括QC吸合及未吸合时），若想缓解自动起车状态，可重新按下起动按钮

32、 1QA 5秒以下，则起车状态自动缓解，QC不吸合！5.2.2柴油机停机控制电路要实现柴油机停机，可断开燃油泵开关4K，LCU 断开电磁联锁DLS和燃油泵接触器 RBC的控制信号输出，燃油泵停止向柴油机供油，柴油机即可停止工作。5.2.3 柴油机的保护电路5.2.3.1油压保护为了保证柴油机的正常润滑，要求滑油系统具有一定的压力并在不同的柴油机负荷范围内，机油压力也应不同。当LCU检测到油压继电器 1、2YJ的常开触头断开，且时间超过5s时，LCU将断开电磁连锁DLS线圈电源，柴油机停机。同时微机显示屏显示“滑油压力低停机”。当WZK打在“微机励磁”位时，EXP检测到柴油机转速在720r/mi

33、n以上，前或后增压器机油压力低于（180+10） kPa，且时间超过5s时，EXP送出卸载信号，LCU收到后将使1C6C、LC 、LLC线圈断电，柴油机卸载,同时LCU送出降速信号，EXP收到后控制柴油机转速降至最低转速，同时微机显示屏显示“前增压器机油压力低”或“后增压器机油压力低”。当WZK打在“故障励磁”位时，LCU检测到柴油机工作在手柄“8位以上”，油压继电器6、7YJ的常开触头断开，且时间超过5s时， LCU将使1C6C、LC、 LLC线圈断电，柴油机卸载, 同时LCU送出降速信号，EXP收到后控制柴油机转速降至最低转速，同时微机显示屏显示“滑油压力低卸载”。5.2.3.2水温保护微

34、机通过温度传感器 6T检测到柴油机高温水出口温度5s内大于88（采用加压冷却时为98），则降低励磁机的励磁电流，而将主发功率降至 70，同时，微机显示屏显示 “柴油机水温高，降功30”；延时5min，在此期间，若柴油机高温水出口温度低于85（采用加压冷却时为95）则恢复至档位允许的功率，若5min后，柴油机高温水出口温度仍大于88（采用加压冷却时为98），则EXP封锁励磁机的励磁电流，将主发电机功率降低为零，EXP送出卸载信号，LCU收到后使1C6C、LC 、LLC线圈断电，机车卸载，同时LCU送出降速信号，EXP收到后控制柴油机转速降至最低转速。微机显示屏显示“柴油机水温高卸载”，报警并记录

35、存储。若LCU检测到水温继电器 WJ 常开触头闭合和手柄“1位以上”信号，且时间超过5s时，LCU送“柴油机水温高”信号到EXP，则EXP封锁励磁机的励磁电流，将主发电机功率降低为零， LCU将使1C6C、LC 、LLC线圈断电，机车卸载，同时LCU送出降速信号，EXP收到后控制柴油机转速降至最低转速。微机显示屏状态指示灯显示“水温高”。5.2.3.3曲轴箱压力保护为了防止曲轴箱内燃气泄漏量过大而导致柴油机爆炸，要求柴油机曲轴箱内部压力不能过高。当LCU检测到差示压力计 CSJ常开触头闭合，控制信号送入LCU，在延迟2S后LCU将使RBC、DLS断电，柴油机停机，同时LCU送出信号，微机收到后

36、送显示屏显示“柴油机曲轴箱超压”，记录并存储。5.2.3.4柴油机超速保护EXP 检测到的柴油机转速信号与设置上限值1130r/min相比较，当柴油机转速超过此值时， EXP送停机信号给LCU，使RBC、DLS线圈断电，柴油机停机。同时微机显示屏显示“柴油机超速”，并记录存储。5.2.3辅助发电电路柴油机起动完成并正常运行后，起动发电机需转入发电工况，此时按下辅助发电开关5K，控制信号送入LCU，LCU输出控制信号使辅助发电接触器 FLC 线圈 得电动作， FLC的主触点接通起动发电机的励磁绕组电路，起动发电机接成辅助发电工况，微机显示屏上状态指示灯显示“辅助发电”。5.2.4固定发电电路当两

37、套电压调整器（微机励磁和智能充电监控器）都发生故障时，手柄回到“1”位，按下固定发电开关10K，控制信号送入LCU， LCU输出控制信号使GFC的线圈得电动作，同时断开接触器FLC，起动发电机转为固定发电工况。LCU通过网络将信号传给微机显示屏，微机显示屏上状态指示灯显示“固定发电”。若选择开关FLK打在“微机”位，当发生辅发过压（辅发电压大于125V）时，通过网络将信号送给LCU,LCU控制辅助发电接触器FLC断开，同时显示屏显示“辅发过压”，此时需手柄回到“1”位，按下固定发电开关10K，才可转入固定发电工况。5.2.5空压机控制电路5.2.5.1 自动位机车正常发电后，按下空压机扳键开关

38、6K于“自动”位，若此时LCU检测到风压继电器3YJ常开触点闭合，控制信号送入LCU，LCU输出控制信号使风泵电机接触器1YC，2YC的线圈得电动作， 1YC和2YC的主触头接通两个风泵电机的电源，空压机开始正常工作。同时LCU通过网络将信号传给微机显示屏，微机显示屏上状态指示灯显示“空压机”。当LCU检测到3YJ常开触点断开，LCU 停止输出控制信号，1YC 和2YC线圈失电，风泵电机12YD停止运转，空压机停止工作。LCU输出排污阀PWF的控制信号，使排污阀得电工作。5.2.5.2 手动位将空压机开关6K扳至“手动”位，LCU输出控制信号使空压机立即工作，其动作过程与自动相同，只是不受 3

39、YJ控制。只要松开 6K，LCU就停止输出控制信号，空压机停止工作。5.2.6走车控制电路5.2.6.1机车起动机车起动前应将电气柜和操纵台内各自动开关均置正常工作位，自负荷开关置断开位，试验开关SK置断开位，接地开关DK以及牵引电动机故障切除开关16GK置于“运转”位。确认柴油机运转正常，起动发电机处于正常发电工况。微机装置EXP、逻辑控制单元LCU工作正常，轮缘润滑装置等电气设备工作正常，电测仪表显示正常。在确认机车油、水、空气等各系统（特别是制动系统）状态良好，铁道线路正常情况下，将单独制动阀及自动制动阀均置于运转位，确认整个列车完全缓解后，闭合机控开关，将司机控制器换向手柄置于“前牵”

40、（或“后牵”）位，然后逐步提升手柄，当机车牵引力大于机车阻力后，机车即可起动并运行。5.2.6.2 机车起动控制电路5.2.6.2.1 方向和牵引工况控制电路当换向手柄置于“前向” 位时，该方向控制信号送入LCU，LCU输出控制信号接通方向转换开关HKF的前向电空阀线圈电路，其前向主触头闭合，机车方向前进。当换向手柄置于“后向” 位时，控制信号送入LCU，LCU输出控制信号接通方向转换开关HKF的后向电空阀线圈电路，其后向主触头闭合，机车方向后退。由于电气线路的控制，“前向”及“后向”的信号只能在加载的情况下才有，所以机车的方向控制只能在加载的情况下进行。司机控制器换向手柄置于“前牵”（或“后

41、牵”）位时，该牵引工况控制信号送入LCU，LCU输出控制信号接通工况转换开关HKG的牵引工况电空阀线圈电路，将机车主电路连接成牵引工况电路。由于电气线路的控制，“牵引”及“制动”的信号只能在合机控的情况下才有，所以机车的工况控制只能在合机控的情况下进行。5.2.6.2.2 电空接触器16C控制电路当调速主手柄KZ离开“0”位到“1”位后，LCU 检测工况转换开关HKG和方向转换开关HKF的反馈信号与给定信号是否一致，确认一致后LCU输出控制信号接通电空主接触器16C的线圈电路，16C主触头闭合，接通直流牵引电动机16D电路，为机车起动作好准备。5.2.6.2.3 励磁接触器LC、 LLC控制电

42、路电空主接触器16C动作以后，其动作反馈信号送入LCU，LCU输出控制信号接通励磁接触器 LC线圈电路。 LC主触头闭合，接通同步主发电机的励磁电路。LC得电动作以后，其反馈信号送入LCU，LCU输出控制信号接通励磁接触器 LLC线圈电路。 LLC主触头闭合，接通励磁机L的励磁电路，在微机（或联合调节器）的调节下，使励磁机L发电。励磁机L向同步主发电机提供励磁电流，使同步主发电机发电。主发电机F开始向16D供电，机车起动并向前（向后）运行。5.2.6.3 磁场削弱电路若将磁场削弱控制开关XKK 置于“自动”位，司机控制器调速主手柄提到“2”位及“2”位以上，控制信号送入LCU，LCU通过微机检

43、测机车的运行速度，当机车速度运行上升到543km/h（半磨耗）时，LCU输出控制信号使磁场削弱接触器的电磁阀1XC、2XC得电动作，将磁削电阻并入电路进行磁场削弱。当机车速度降低到483km/h（半磨耗）时断开控制信号，使磁场削弱电磁阀1XC、2XC断电，返回全磁场工况。若机车速度信号发生故障，不能进行自动的磁场削弱控制，则可采用手动的方式。司机根据机车运行的速度，将磁场削弱控制开关XKK 置于“手动”位，司机控制器调速主手柄提到“2”位及“2”位以上，控制信号送入LCU，LCU输出控制信号使磁场削弱接触器的电磁阀1XC、2XC得电动作，将磁削电阻并入电路进行磁场削弱。磁场削弱时LCU通过网络

44、将信号传给微机显示屏，微机显示屏上状态指示灯显示“磁场削弱”。5.2.6.4 机车停车需要停车时应先将司机控制器的调速手柄KZ逐步退回“1”位，待柴油机转速降下来以后再将调速手柄KZ退回“0”位，在LCU的控制下先是励磁接触器LLC断电，接着是LC断电，接下来是电空接触器1C6C断电，最后是转换开关HKF断电。机车卸载以后，再施以空气制动，机车就徐徐停车了。5.2.6.5 机车的电阻制动电路在微机励磁工况，机车可实行电阻制动（下坡运行或平道减速 ），先把主手柄返回“ 0 ”位，在LCU的控制下逐次切断LLC、LC、16C线圈的供电电路，然后将换向手柄由牵引位换到相应的制动位，如“ 前制 ”位。

45、控制信号送入LCU，LCU输出控制信号接通工况转换开关 HKG的制动电空阀线圈电路，工况转换开关 HKG转到制动位，同时LCU输出控制信号，使电阻制动百页窗电磁阀1ZDF、2ZDF得电动作，打开电阻制动百页窗。电阻制动百页窗打开后，其反馈信号由行程开关1XZK、2XZK送入LCU。这时，在主电路里，HKG 牵引主触头断开，制动主触头闭合，使各直流牵引电动机16D 的电枢绕组与各自的制动电阻连接起来；同时，把 16D的励磁绕组串联起来，经制动电空接触器ZC主触头与主发整流电源接通。当主手柄由“ 0 ”位移到“ 1 ”位时，LCU输出控制信号接通方向转换开关 HKF的前进电空阀电路，其作用与“前牵

46、”位相同。然后LCU输出控制信号顺次接通16C、ZC、LC、LLC 线圈电路。16C、 LC、LLC的作用与前述相同。制动电空接触器ZC线圈得电， ZC常开主触头闭合，接通了同步主发电机对直流牵引电动机励磁绕组的供电电路，使直流牵引电动机处于他励发电机工况。LLC常开主触头闭合接通励磁机励磁电路，在微机的调控下主发电机发出的电流，经整流后向牵引电机16D提供励磁电流。机车驱动16D转动发电，利用其电磁转矩，使机车产生制动。ZC动作的同时在LCU的控制下制动联锁电空阀ZLF也得电动作，实现电空联锁。同时LCU通过网络将信号传给微机显示屏，微机显示屏上显示“电阻制动”。为了在机车低速运行时有较大的

47、制动力，机车采用二级电阻制动。LCU通过微机检测机车速度，当机车速度从较高速度降至251 km/h时，LCU输出控制信号，使电阻制动电空接触器1-6ZRC动作短接一半电阻，电阻制动由一级过渡到二级。当机车速度从较低速度升至301 km/h时，LCU断开电空接触器1-6ZRC控制信号，使电空接触器1-6ZRC断电恢复全电阻，电阻制动由二级返回至一级。若2、5位牵引电动机发生故障被切除，则不能进行电阻制动。微机发生故障也不能进行电阻制动。5.2.7 风笛、撒砂控制电路5.2.7.1 风笛控制电路机车运行时风笛的鸣叫与机车方向联动，不管司机在那端司机室按风笛按钮或脚踩风笛脚踏开关，在LCU控制下，只

48、有与机车运行方向一致的那端司机室的风笛鸣叫。停车中按风笛按钮或脚踩风笛脚踏开关则两端司机室的风笛鸣叫。5.2.7.2 撒砂控制电路司机脚踩撒砂脚踏开关，在LCU控制下，与机车运行方向一致的撒砂阀得电动作实现撒砂，改善机车粘着条件。机车运行中司机施行紧急制动，4YJ，5YJ 的常开触头闭合，LCU得此信号，控制与机车运行方向一致的撒砂阀得电动作实现撒砂，改善机车粘着条件，加速停车。微机检测到机车运行中发生空转/滑行现象，也通过LCU控制与机车运行方向一致的撒砂阀得电动作实现撒砂，改善机车粘着条件。当行车安全设备发出自动停车的控制信号后，该信号送入LCU， LCU还将输出控制信号，使相应的撒砂阀动

49、作实现撒砂，加速停车。5.2.8 机车控制电路中的保护由于机车逻辑控制由LCU实现，逻辑控制单元LCU、微机EXP和微机显示屏之间采用网络通信技术，实现数据交换，资源共享。使很多保护功能得以实现，主要有以下功能：5.2.8.1 防止越位起动机车避免机车起动时的冲击：手柄在“ 1 ”位及以上，一旦因主回路接地、主发电机过流、柴油机水温高、滑油压力低等原因造成柴油机卸载，手柄必须回到“0 ”位，消除故障后重提手柄，LLC线圈才能得电，使柴油机重新加载。5.2.8.2 柴油机降速保护手柄在“ 1 ”位及以上因主回路接地、主发电机过流、柴油机水温高、滑油压力低等原因造成柴油机卸载后，柴油机转速将自动降

50、到最低转速并锁住，手柄回到“0 ”位自动解锁后才能重新升速。5.2.8.3自动停车保护当行车安全设备发出自动卸载或自动停车的控制信号后，该信号送入LCU，LCU控制柴油机卸载并自动降到最低转速。若是自动停车信号，LCU还将输出控制信号，使相应的撒砂阀动作，机车撒砂，加速停车。5.2.8.4 接触器主触头的闭合顺序接触器主触头的闭合顺序为 16C，LC，LLC，接触器主触头的断开顺序为LL，LC，16C，保证了16C主触头在LLC、LC可靠断开后再断开。这样就避免了电空接触器16C主触头的带电闭合或断开，以保护主触头不被烧损。5.2.8.5 .牵引电机故障切除机车正常“牵引”或“制动”运行时，1

51、6GK应置于“运转”位。当某一直流牵引电动机发生故障时，如1位电机故障，将相应的故障开关1GK由“运转”位转换到“故障”位，微机检测到后自动减小主发电机输出功率给定信号，机车功率将因此而减小1/6，同时送一个1位电机故障切除信号给LCU，LCU收到信号后自动切除接触器1C。5.2.8.6 换向保护 LCU通过微机监测机车速度，在机车速度不为零（3km/h）时机车不能换向。5.2.8.7机车电器保护机车上接触器、转换开关的工作状态已及其辅助触点反馈回LCU，如果执行机构的工作状态与逻辑控制单元的输出不一致，LCU将可通过微机显示屏进行报警，并指导维修人员处理故障。5.2.8.8 电阻制动装置保护

52、 机车进行电阻制动或自负荷试验时，若电阻制动百页窗未打开，行程开关1XZK、2XZK的反馈信号未送入LCU，机车不能加载，不能进行电阻制动。在进行电阻制动或自负荷试验过程中，若失风继电器FSJ动作并延迟3秒以上，LCU将控制机车卸载，切除电阻制动或自负荷试验，并通过微机显示屏进行报警状态指示灯显示“电制失风”。机车进行电阻制动或自负荷试验时，流经电阻制动装置的电流不能超过电阻制动装置允许的最大值740A。若2、5位牵引电动机发生故障被切除，则不能进行电阻制动。微机发生故障不能进行电阻制动。5.2.8.9 接地保护机车运行过程中，若LCU检测到 DJ动作，LCU将使1C6C、LC 、LLC线圈断

53、电，机车卸载，微机显示屏状态指示灯显示“接地” 。要重新起动机车时，需解除DJ的机械联锁才能加载。当机车运用在“微机励磁”工况时，也可将DK置于“微机”位，当接地漏电流大于950mA时，EXP将封锁励磁机的励磁电流，将主发电机功率降低为零，0.5S后LCU将使1C6C、LC 、LLC线圈断电，机车卸载，EXP控制柴油机转速降至最低转速。同时，显示屏显示“主回路接地”。如果漏电流在500mA至950mA之间时间超过30min或30min内三次检测到的漏电流均大于500mA 时，EXP将封锁励磁机的励磁电流，将主发电机功率降低为零，同时送出卸载信号。LCU收到后将使1C6C、LC 、LLC线圈断电

54、，机车卸载，同时送出降速信号，EXP收到降速信号后控制柴油机转速降至最低转速。同时，显示屏显示“主回路接地”、“主回路漏电流”或“主回路活接地” 报警并记录存储。5.2.8.10过流保护5.2.8.10.1同步主发电机过流当LCU检测到LJ （动作电流7.5A，即主电流大于7500A） 动作，LCU将使1C6C、LC 、LLC线圈断电，机车卸载。要重新起动机车时，需解除LJ的机械联锁才能加载。如果微机检测到总电流大于7500A，则EXP将封锁励磁机的励磁电流，将主发电机功率降低为零，同时送出卸载信号。LCU收到卸载后将使1C6C、LC 、LLC线圈断电，机车卸载，同时送出降速信号，EXP收到降

55、速信号后控制柴油机转速降至最低转速。微机显示屏显示“主发电机过流”报警并记录存储。5.2.8.10.2牵引电动机过流保护在机车牵引或电阻制动工况下，如果单个牵引电动机电流达到 1500A则EXP将封锁励磁机的励磁电流，将主发电机功率降低为零，同时送出卸载信号。LCU收到卸载后使1C6C、LC 、LLC线圈断电，机车卸载，同时送出降速信号，EXP收到降速信号后控制柴油机转速降至最低转速。微机显示屏显示“#16牵引电动机过流 ”，微机报警并记录存储。5.2.8.10.3同步主发电机励磁过流保护在机车牵引、电阻制动或自负荷工况下，如果同步主发电机励磁电流超过380A，微机显示屏显示“ 主发电机磁场过

56、流 ”，报警并记录存储。5.2.8.10.4制动电阻过流保护机车在电阻制动或自负荷工况下，如果制动电流大于740A，延时1s后若仍大于740A，则EXP将封锁励磁机的励磁电流，将主发电机功率降低为零，同时送出卸载信号。LCU收到卸载后使1C6C、LC 、LLC线圈断电，机车卸载，切除电阻制动或自负荷，同时送出降速信号，EXP收到降速信号后控制柴油机转速降至最低转速。微机显示屏显示“ 制动电阻过流 ”，报警并记录存储。5.2.8.10.5 牵引电动机励磁过流保护机车在电阻制动工况下，如果牵引电动机励磁电流大于840A，则EXP将封锁励磁机的励磁电流，将主发电机功率降低为零，同时送出卸载信号。LC

57、U收到卸载后使1C6C、LC 、LLC线圈断电，机车卸载，切除电阻制动，同时送出降速信号，EXP收到降速信号后控制柴油机转速降至最低转速。微机显示屏显示“ 牵引电动机励磁过流 ”，报警并记录存储。5.2.8.11过电压保护5.2.8.11.1 辅助发电机过电压保护若选择开关FLK打在“微机”位，辅助电压由EXP进行调整。当辅助发电机端电压为(125+5)V时， EXP能自动经LCU切断FLC线圈电源，使 FLC 线圈失电。 FLC 的两个常开主触头断开，使QD励磁回路与EXP脱开。同时微机显示屏显示“辅助发电过压”。若选择开关FLK打在“智能”位，则辅助电压由机车智能充电监控器XZB进行调整。

58、当辅助发电机端电压为(1252)V时， XZB能自动输出信号给微机EXP，经LCU使 FLC 线圈失电。司控器主手柄回“0”，合固定发电开关10K后，GFC两个常开触头闭合，在QD励磁回路中接入固定发电电阻 R10，由蓄电池直接供给QD励磁电流，使QD转为固定发电，微机显示屏显示“固定发电”。5.2.8.11.2 主发电机过压在机车牵引、电阻制动或自负荷情况下，如果主整流柜输出电压大于1100V， EXP将封锁励磁机的励磁电流，将主发电机功率降低为零，同时送出卸载信号。LCU收到卸载信号后使1C6C、LC 、LLC线圈断电，机车卸载，同时送出降速信号，EXP收到降速信号后控制柴油机转速降至最低

59、转速。微机显示屏显示“主发电机过压”。5.2.8.12电阻制动与空气制动联锁电阻制动时，LCU输出控制信号使制动联锁电空阀ZLF得电，切除机车动轮的空气制动系统，以防止擦伤机车动轮和钢轨。在机车处于电阻制动工况时，若使用紧急制动， 4YJ，5YJ 的常开触头闭合，LCU得此信号，使1C-6C、ZC 、LC 、LLC线圈断电，机车卸载,切除电阻制动，同时LCU输出驱动信号驱动相应撒沙阀，恢复机车的空气制动性能。5.2.9水阻试验、自负荷试验机车在进行水阻试验或自负荷试验时应将牵引电机故障切除开关 16GK全部置“0” 位，同时还需将试验开关 SK 置于“试验”位。此时LCU将保证16C电空接触器线圈断电，保证16D电枢回路断开。机车在进行自负荷试验时还应将自负荷开关“16ZFK” 全部置“自负荷” 位，电阻制动百页窗打开，行程开关1XZK、2XZK的反馈信号送入LCU。在进行自负荷试验过程中应注意电流不允许超过电阻制动装置的最大值740A。6、故障分析与处理LCU可以根据检测得信息进行故障提示，其故障逻辑为