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案例頻道長(zhǎng)春客車這個(gè)堪與世界比肩的國(guó)有品牌，已經(jīng)與城市軌道交通緊密的聯(lián)系在了一起。隨著我國(guó)城市軌道交通建設(shè)進(jìn)入全新的蓬勃發(fā)展階段，國(guó)內(nèi)已有8家地鐵車輛、3家輕軌車輛整車生產(chǎn)企業(yè)，并有多家國(guó)際廠商覬覦已久，形成了軌道車輛裝備制造業(yè)的多極化發(fā)展態(tài)勢(shì)。面對(duì)如此激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，長(zhǎng)春客車只有主動(dòng)采用先進(jìn)的控制技術(shù)，擬定出標(biāo)準(zhǔn)化的車輛結(jié)構(gòu)，從核心技術(shù)上拉開與國(guó)內(nèi)同行的距離，才是脫穎于這一紅海的唯一出路。
正如人們所說的“如影隨形”，無論你乘坐哪種交通工具出行，地鐵或者輕軌都從你的腳下或者身邊駛過。現(xiàn)在，僅僅馳騁在北京地鐵2號(hào)線、5號(hào)線、10號(hào)線、13號(hào)線和機(jī)場(chǎng)快線的千余輛軌道車輛中，就有914輛是由長(zhǎng)春客車股份公司制造的，占北京全部奧運(yùn)用地鐵和城市軌道車輛總數(shù)的90%。
長(zhǎng)春客車這個(gè)眾所周知的國(guó)有品牌，已經(jīng)與城市軌道交通、城市的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)緊密的聯(lián)系在了一起。經(jīng)過50年的不懈努力，全國(guó)11個(gè)城市在建地鐵項(xiàng)目中，長(zhǎng)客奪標(biāo)9個(gè)，已經(jīng)為北京、天津、上海、重慶、武漢、深圳、廣州等城市累計(jì)研制各類城軌車1,700余輛，占全國(guó)城軌車在用總量的80%左右。
然而對(duì)于長(zhǎng)春客車而言，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)下的擔(dān)憂和壓力一直都不曾消失。城軌用車是城市軌道交通系統(tǒng)裝備的核心，是確保城市軌道交通安全、準(zhǔn)時(shí)、高效運(yùn)行的關(guān)鍵，其投資大、技術(shù)復(fù)雜，在一定程度上標(biāo)志著城市軌道交通技術(shù)發(fā)展的水平。根據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，車輛購(gòu)置費(fèi)占地鐵設(shè)備總投資的45%～50%左右，占總投資的15%～20%左右。面對(duì)異常激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境，以及城軌交通車輛市場(chǎng)正在面臨的訂貨量上升，而利潤(rùn)卻在下降的尷尬矛盾，長(zhǎng)客只有主動(dòng)的向全球領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)看齊，采用先進(jìn)的控制技術(shù)，擬定出標(biāo)準(zhǔn)化的車輛結(jié)構(gòu)，從核心技術(shù)上拉開與國(guó)內(nèi)同行的距離，才是脫穎于這一紅海的唯一出路。
加速城市軌道車輛國(guó)產(chǎn)化率
根據(jù)建設(shè)部最新統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前已有北京、上海、廣州等10個(gè)城市陸續(xù)修建地鐵及輕軌線路并已投入運(yùn)營(yíng)，建成投入運(yùn)營(yíng)及試運(yùn)營(yíng)的線路共有22條，運(yùn)營(yíng)及試運(yùn)營(yíng)里程共602.3km。目前，在北京、上海、廣州等12個(gè)城市中，有36條城市軌道交通線路正在建設(shè)。在未來10多年里，15個(gè)城市建設(shè)軌道交通線路總長(zhǎng)約1,700km。按照目前我國(guó)城市軌道交通線路的實(shí)際情況，每公里平均保有車數(shù)約為7.7輛，預(yù)測(cè)未來的10年～15年，我國(guó)將需各類車輛約為1.3萬多輛，若再考慮現(xiàn)有車輛的更新和技術(shù)改造，則將需要有更多的車輛。總投資將達(dá)到6,200億元。
由于城市軌道交通車輛是一種集多學(xué)科技術(shù)的復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品，其總體設(shè)計(jì)是根據(jù)線路條件、用戶需求來確定城市軌道交通車輛合理的技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)和機(jī)電裝備的配置以及各系統(tǒng)、設(shè)備之間的接口關(guān)系。我國(guó)的城市軌道車輛一直采用自主創(chuàng)新的研發(fā)方式，結(jié)合利用技術(shù)引進(jìn)和跟隨戰(zhàn)術(shù)，部分技術(shù)已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平。然而市場(chǎng)是樂觀的也是嚴(yán)酷的，作為出產(chǎn)了中國(guó)第一輛具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地鐵用車的長(zhǎng)春客車，必須肩負(fù)起加速我國(guó)城市軌道交通車輛國(guó)產(chǎn)化率的重?fù)?dān)。
表1 北京城市軌道交通線路用車統(tǒng)計(jì)
圖1 長(zhǎng)春客車研制的北京地鐵5號(hào)線列車正在軌道上行駛
由于大部分生產(chǎn)電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)的國(guó)外大型公司也生產(chǎn)整車，它們?cè)谲囕v電氣、制動(dòng)控制原理研究上也具有很高的水平，這樣就導(dǎo)致了一些國(guó)內(nèi)城市軌道交通車輛整車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)國(guó)外電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)廠商技術(shù)上的依賴。因此，電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)等是實(shí)現(xiàn)車輛國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵。這些先進(jìn)技術(shù)的合理集成能夠極大提升國(guó)產(chǎn)車輛的檔次，使城市軌道交通車輛總體技術(shù)接近世界先進(jìn)水平。
圖2 正在長(zhǎng)春客車車間內(nèi)調(diào)試的車輛
空調(diào)系統(tǒng)營(yíng)造舒適乘車環(huán)境
列車與大量客流、及設(shè)備所產(chǎn)生的熱量，使得地鐵內(nèi)溫度逐年升高，所以通過空調(diào)系統(tǒng)增加地鐵的舒適性顯得愈發(fā)重要。
從第一列加裝空調(diào)的國(guó)產(chǎn)城市輕軌和地鐵用車開始，長(zhǎng)春客車在空調(diào)通風(fēng)和采暖系統(tǒng)的控制上一直保持著簡(jiǎn)單、實(shí)用的設(shè)計(jì)思路，最大程度上為乘客提供一個(gè)簡(jiǎn)潔、舒適的乘車環(huán)境。基于地鐵車輛多年的成熟運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)理念，長(zhǎng)客在空調(diào)通風(fēng)和采暖系統(tǒng)控制方式的設(shè)計(jì)上一改傳統(tǒng)的“通過操作操縱臺(tái)上硬線開關(guān)控制的方式”，打造一個(gè)可以徹底滿足北京奧運(yùn)地鐵溫控使命的空調(diào)系統(tǒng)。長(zhǎng)春客車與西門子團(tuán)隊(duì)一起精誠(chéng)合作，充分利用了列車控制網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，憑借先進(jìn)的列車網(wǎng)絡(luò)操作平臺(tái)，簡(jiǎn)化了司機(jī)操縱臺(tái)的部件、列車布線設(shè)計(jì)和司機(jī)的操作程序，促進(jìn)了系統(tǒng)進(jìn)一步集成化；兼顧了網(wǎng)絡(luò)故障情況下仍可以通過簡(jiǎn)單的操作，使系統(tǒng)按照某一功能方式正常運(yùn)行，確保了列車的舒適性。為了預(yù)防極端狀況，該系統(tǒng)還保留了在特殊情況下可啟動(dòng)緊急通風(fēng)的功能。
城軌客車空調(diào)系統(tǒng)主要由空調(diào)機(jī)組、送風(fēng)系統(tǒng)、回風(fēng)系統(tǒng)、廢排系統(tǒng)等部分組成。每輛車的空調(diào)控制柜內(nèi)均設(shè)置有集控、本控選擇開關(guān)。列車正常運(yùn)行時(shí)，選擇集控模式，此時(shí)整列車所有車輛的空調(diào)通風(fēng)和采暖系統(tǒng)工作狀態(tài)接受激活司機(jī)室指令控制；列車在檢修時(shí)選擇本控模式，車輛將接受本車空調(diào)控制柜內(nèi)功能選擇開關(guān)的控制。
空調(diào)機(jī)組配用獨(dú)立的電氣控制柜，高可靠、易編程、功能強(qiáng)，并且?guī)в徐`活通訊功能的PLC控制器，分別控制各個(gè)車廂的空調(diào)系統(tǒng)。每個(gè)西門子S7-200 PLC控制一節(jié)車廂的空調(diào)系統(tǒng)，整車使用6套PLC，各個(gè)車廂的空調(diào)系統(tǒng)都通過網(wǎng)絡(luò)連接到機(jī)車的控制室，集中顯示到控制屏幕，清晰的監(jiān)視每個(gè)空調(diào)的運(yùn)行情況，可以有效的進(jìn)行故障診斷。
在PLC的選型方面，長(zhǎng)春客車意識(shí)到不但要考慮到控制器的功能性，還需要考核廠家的售后服務(wù)和技術(shù)支持水平，因?yàn)閷?duì)于系統(tǒng)的正確使用、維修和升級(jí)，往往比選用PLC控制器的種類更為重要。由于空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)環(huán)境比較惡劣，溫度高、濕度大，因此空調(diào)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求是比較嚴(yán)格的：客車的空調(diào)系統(tǒng)要有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力以及非常高的運(yùn)行可靠性能。PLC還需要承受同時(shí)啟動(dòng)多臺(tái)空調(diào)壓縮機(jī)時(shí)，可能產(chǎn)生的過載沖擊。任何微小的紕漏，都將降低客車的乘客搭載效率。
憑借遍及全國(guó)，并且制度完善的服務(wù)體系，西門子能夠有效的幫助用戶提高運(yùn)營(yíng)指標(biāo)，消除不必要的維修損失。
結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)今長(zhǎng)春依托于長(zhǎng)春客車，將建成長(zhǎng)春軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)園，規(guī)劃面積6.5平方公里，其中已建成1.5平方公里。努力把長(zhǎng)春軌道交通裝備制造產(chǎn)業(yè)園建設(shè)成為長(zhǎng)客最完備的產(chǎn)業(yè)發(fā)展與配套服務(wù)平臺(tái)，全國(guó)規(guī)模最大、競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理、具有國(guó)際一流水平的鐵路客車和城市軌道車輛研發(fā)、生產(chǎn)和出口基地。長(zhǎng)客還將繼續(xù)強(qiáng)化與西門子公司合作，提高車輛的舒適性和安全性。
————轉(zhuǎn)自《自動(dòng)化博覽》
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