西门子模块6ES7223-1PM22-0XA8
3.1 控制单元 ccu(central control unit type 3)
ccu是整个系统的核心单元，机车的控制、调节和监视由ccu实施和控制。hxd1机车的ccu采用type 3型32位微处理器，由网关gateway、处理器cpu、mvb32－4、电源组成，多可以实现2台(4节)机车的重联。ccu采用冗余设计，每节车有2个ccu，一个主ccu，另一个为从ccu，结构功能*相同，一个故障后另一个可以继续工作，不影响机车正常运行。
ccu的主要功能是为本节机车参数设置存储、本节机车事件记录、重联机车事件显示、整车通讯检测、通过rs232接口读或转储数据，并且作为机车控制单元系统软件上载的输入端口。
3.2 牵引控制单元 tcu(traction control unit)
tcu是机车牵引的核心控制单元，由处理器模块、存储器模块、斩波器控制模块、数字接口模块、数字输入/输出模块、模拟接口模块、控制系统检测模块、列车控制信号输入变换模块、数字信号输入转换模块、接触器驱动模块、igbt触发模块、启动单元等组成。其作用是控制和调节机车牵引、再生制动，从电气上实现防空转/滑行保护，并且实现了开闭环控制、速度频率同步、故障处理与监测等功能。
3.3 智能终端接口单元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)
sks1a、sks1b、sks3为智能外围设备连接终端，sks1a、sks1b是紧凑设计的数字输入/输出接口，专为司机室所用，它把司机控制指令转化为数字信号，并通过编码将信号传输给ccu；sks3采用分散化输入/输出，减少车内所需布线，增加控制和诊断能力。
SIMATIC NET 依赖这种可靠的技术。 在受电磁干扰的却坚固耐用的业界环境下，通过连接超过两百万的用户，西门子在已经树立了良好的信誉。
通过切换技术，其范围几乎不受任何限制。 另外，工业以太网提供了无线通讯选件，该选件能够无缝集成到网络结构。 这意味着，可随时随地获取信息，通过工业无线局域网，可对企业内网/Internet 进行移动访问。
通过数据通讯，工业以太网可在编程控制器之间，或在一台可编程控制器与智能通讯方之间 （比如，PC） 的数据交换。
通过工业以太网，可在扩展型的线性、环形或星形组态中创建高性能通讯网络。
【产品设计】
丰富的指令集:
运算种类众多，便于编程：
- 基本操作,如二进制逻辑运算、结果赋值、存储、计数、产生时间、装载、传输、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序（带局部变量）
- 集成通信命令（例如，USS 协议、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 发送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
- 使用简便的功能，如脉冲宽度调制、脉冲序列功能、运算功能、浮点运算功能、PID 闭环控制、跳转功能、环路功能和代码转换
- 数学函数，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
计数:
用户友好的计数功能配以集成的计数器和高速计数器指令给用户开辟了新的应用领域。
中断处理：
- 边沿触发中断（由过程信号的上升沿或下降沿触发）允许对过程中断作出极快的响应。
- 时间触发中断。
- 当达到设定值或计数器方向改变时，可触发计数器中断。
- 通信中断使得能迅速方便地与周围的设备如打印机或条码阅读器交换信息。
口令保护
测试和诊断功能：
易于使用的功能支持测试和诊断，例如，在线/离线诊断。
在测试和诊断过程中“强制”输入和输出：
可不在循环周期内独立设置输入和输出，例如可以检测用户程序。
按照 PLCopen 对简单运动进行的运动控制。
库功能
【产品功能】
符合 IEEE 802.3（以太网）国际标准的局域和单元网络，设计用于直到现场级的工业环境。
实现自动化部件之间的连接,以及自动化部件与PC机/工作站之间和连接,并可连接无线通讯部件。
PROFINET 是一种基于工业以太网的开放式标准，支持从公司管理层直到现场层之间各设备的衔接。
可实现范围广泛的开放式网络解决方案
传输速率1 GB/s
工业以太网是已被证实并被世界各地所接受的工业标准
是自动化系统中实现 IT 功能的基础，
诸如 Web 功能、功能和 IWLAN 连接
一种安*方案，于基于安全理念 SCALANCE S 的工业自动化系统
可连接无线局域网（WLAN）
PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从*条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回*条，如此周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
1．输入处理
输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
2．程序执行
根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。
3．输出处理
程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。
参数
参数菜单
• 参数组
• 根据编号搜索
• 我的参数设置
• 已修改的参数
• 参数筛选
快速滚动
在搜索任何大型参数列表时，用户使用手指围绕传感器控制
区域快速滑动时将自动启动快速滚动功能。
此时，画面中将显示一个大的蓝色框，显示当前的参数编
号。每次滚动时，所显示的编号将增加 100。用户停止滚动
时，系统将选择与所显示数字的参数编号。
参数组
所有参数
该选项允许用户访问变频器的各个参数。默认过滤器为“标准”过滤器，允许用户访问
用的参数。
调试
该屏幕显示快速调试所需的所有参数的完整列表。参数按数字顺序排列，可以在确认设置
值时访问或在需要微调应用程序或纠正参数值任何错误时访问。
调试接口
选择通过 USB 大容量存储器访问所需的存储介质。
保存&复位
此选项允许用户访问有关变频器保存和复位功能的所有参数。每个参数将显示当前的设定
值，且可根据需要进行修改。
系统信息
此屏幕显示包含变频器系统信息的所有参数。其中大部分参数为只读，仅供参考。
基本设置
显示有效的驱动数据集 (DDS)。必要时可选择和修改每个基本设置。
输入/输出
此选项允许访问所有可用于配置数字量和模拟量 I/O 的参数：
用户可以浏览各种输入和输出，查看输入和输出的当前配置，如果有必要，直接访问参数
修改参数值。
设定值通道
此选项允许用户显示和修改设定值参数。
运行方式
此选项允许用户显示和修改运行方式参数。
驱动功能
此选项允许用户直接访问驱动功能的参数。
重要的是，如果要修改任何有关上述功能的参数，在参数修改之前必须确保变频器/电机
系统处于安全状态。
西门子模块6ES7223-1PM22-0XA8
SIMATIC HMI 基本面板与面板和多功能面板产品系列的现有触摸设备安装兼容。
KP300 基本型单色 PN
KTP400 Basic 单色 PN
KTP600 Basic 单色 PN
KTP600 基本型彩色 PN 或 DP
KTP1000 基本型彩色 PN 或 DP
TP1500 Basic 彩色 PN
组态
使用工程软件 SIMATIC WinCC flexible 2008 Compact 执行组态。
环境对继电器可靠性的影响：继电器工作在GB和SF下的平均故障间隔时间 高，达到820000h，而在NU环境下，仅60000h。 [9]
2、质量等级对继电器可靠性的影响：当选用A1质量等级的继电器时，平均故障间隔时间可达3660000h，而选用C等级的继电器平均故障间隔时间为110000，其间相差33倍，可见继电器的质量等级对其可靠性能的影响非常大。 [9]
3、触点形式对继电器可靠性的影响：继电器的触点形式也会对其可靠性产生影响，单掷型继电器的可靠性都高于相同刀数的双掷型继电器，同时随刀数的增加可靠性逐渐降低，单刀单掷继电器的平均故障间隔时间是四刀双掷继电器的5.5倍。 [9]
4、结构类型对继电器可靠性的影响：继电器结构类型共有24种，不同类型均对其可靠性产生影响。 [9]
5、温度对继电器可靠性的影响：继电器工作温度范围在-25～70℃之间。随着温度的升高，继电器的平均故障间隔时间逐渐下降。 [9]
6、动作速率对继电器可靠性的影响：随着继电器动作速率的提高，平均故障间隔时间基本呈指数型下降趋势。因此，若设计的电路要求继电器的动作速率非常高，那么在电路维修时就需要仔细检测继电器以便及时对它更换。 [9]
7、电流比对继电器可靠性的影响：所谓电流比是继电器的工作负载电流与额定负载电流之比。电流比对继电器的可靠性影响很大，尤其当电流比大于0.1时，平均故障间隔时间迅速下降，而电流比小于0.1时，平均故障间隔时间基本不变，因此在电路设计时应选用额定电流较大的负载以降低电流比，这样可保证继电器乃至整个电路不因工作电流的波动而使可靠性降低。 [9]
新型继电器编辑
新型继电器是指为了适应新提出的特殊要求，满足特殊环境条件下的使用而研制生产出的电磁式继电器，其主要特点是体积小、质量轻、耐振动、抗冲击、负载范围从低电平负载到5A、28 V额定负载，产品有可靠性指标（失效率等级）要求，产品采用电阻熔焊或激光熔焊密封的气密式密封结构，主要应用于电子控制设备中的信号传递和弱电功率切换。 [10]
新型电磁式继电器包括：非磁保持继电器和磁保持继电器。非磁保持继电器是一种单稳态继电器，继电器线圈在规定的电压激励量作用下，其触点输出状态改变，但在线圈激励撤销后，触点输出状态复原到初始状态。磁保持继电器是一种双稳态继电器，分单线圈结构和双线圈结构，线圈激励为电脉冲方式。对单线圈结构继电器，当线圈在规定的电压激励量作用下其触点输出状态改变，线圈激励撤销后，触点能保持已有状态，要改变触点输出状态，需对线圈加一规定的反向电压激励量。对双线圈结构继电器，当 线圈在规定的电压激励量作用下其触点输出状态改变，线圈激励撤销后，触点能保持已有状态，要改变触点输出状态，需对第二线圈加规定的电压激励量。 [10]
由于新型继电器具有的特殊性能，它的检测方法和检测要求也不同于常规继电器的检测。主要检测的内容有电气参数检测、电气性能指标检测、机械性能指标检测和物理性能指标检测等。
