装用D180-16高速柴油机的交流传动内燃机车微机网络系统

装用D180-16高速柴油机的交流传动内燃机车微机网络系统

戚松岐，李博，黄露，史鹏飞，范家科

中车大连机车车辆有限公司

摘要：微机网络控制系统作为机车的“大脑”，在整车控制中起到了非常重要的作用。本文介绍了针对装用D180-16高速柴油机的交流传动内燃机车研发设计的微机网络控制系统，使机车各个系统之间达到了很高的匹配性，最大限度的发挥了D180柴油机的性能。

关键词：D180-16高速柴油机、微机网络系统、交流传动内燃机车；

1、前言

随着国际上排放法规的要求越来越严格，中国对环保和排放的越来越重视，更加严格的排放法规也相继制定和出台，使得国内制造的技术水平较低的柴油机，面临由于排气污染物无法满足法规要求而失去市场准入资格的局面。欧盟地区从2012年开始强制执行EUIIIB标准，2021年开始执行EUV标准；北美地区从2015年开始执行EPA Tier4标准。我国内燃机车及其发动机排放标准也在制定中，预计2023年实现EUIIIA，2025年实现EUIIIB的等效排放水平。

按照国家对“绿色、节能、环保”的战略要求，为满足未来中国铁路内燃机车升级换代的发展需求，中车集团整合内部资源，公司研发了D180-16高速柴油机，该柴油机具有环保等级高，运行噪音小等优点。为了验证该款高速柴油机的可靠性，在FXN3型交流传动内燃机车上进行柴油机安装改造，并完成柴油机的装车运用考核。

为了匹配换装D180-16柴油机后的机车性能，微机网络控制系统进行了适应性升级，使机车各系统之间达到更高的匹配性，并达到了在柴油机正常运行的前提下发挥出最好性能的目的。

2、微机网络系统简介

微机网络及变流控制系统（简称DLPUS），由机车微机系统、牵引变流控制系统、数据采集系统及显示单元组成，不仅实现了机车控制的高度自动化，还提供了极为有效的元器件和系统故障检测手段。同时，具有“自检”功能，有利于机车状态检测及故障排除。

DLPUS微机系统通过DIO、ADA、ASC等外设模块，检测机车各个数字量和模拟量输入。上位机DLPU-MOP模块根据机车不同的工况控制外设模块输出数字量和模拟量，控制机车各个子系统功能。同时给下位机DLPU-INC发出给定指令，控制机车牵引主传动性能。显示屏为整个微机网络系统提供显示终端，并提供人机交互平台。

图一：微机网络系统结构图

3、机车网络通讯

1.机车微机网络控制系统以中央控制单元为主，通过以太网通讯实现与显示屏的高速，大数据流交互；

2.采用标准的CAN2.0B通讯协议与空压机、冷却风扇、通风机等辅助系统进行数据交互和控制；

3.中央控制单元DLPU-MOP与DLPU-INC间采用VME总线；

4.显示屏与制动机间的通讯采用MVB总线。

图一：微机网络系统网络拓扑图

4、微机网络系统适应性升级

为了匹配D180-16柴油机性能，根据柴油机的各项技术参数对微机网络系统进行升级改造，和柴油机自身的电喷控制系统相匹配，最大程度的发挥出柴油机的性能。

1、D180-16高速柴油机转速比中速柴油机高出很多，最高转速达到了1800r/min，为匹配柴油机的高转速，机车更换了新的主发电机和励磁控制器，微机网络系统针对全新的发电机组进行参数优化，以达到柴油机转速和中间电压的稳定控制。

2、D180-16柴油机各档位下可发挥的最大功率相较于中速柴油机也有了很大差异，微机网络系统根据这些差异性对机车功率的控制参数进行适应性调整。

5、结论

目前，换装D180-16高速柴油机的FXN3机车已完成了机车的出厂调试工作，机车各项性能参数表现良好，各系统匹配程度达到了很高水平。柴油机运行状态良好，充分发挥出了该款柴油机的性能。

6、参考文献

[1].姜昭禹．D180-16型新型大功率高速柴油机的排放技术研究，2020

[2].徐朝林．WTB重联通信在HXN3K型机车中的应用，2018