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摘要：随着我国经济的迅速发展，轨道交通行业也飞速发展，人们对出行要求也越来越高，轨道交通作为人类的重要交通工具，不仅肩负着环保、快捷、安全的使命，舒适性也是首要考虑的因素，因此所有轨道车辆均设有空调系统，本文对道车辆空调控制方式进行研究，希望能为相关从业人士提供一些参考和建议。
关键词：轨道车辆；空调；调控
引言
我国城市轨道交通发展十分迅速，但车内空气质量问题尤其是地下线路的空气环境问题还未能引起人们足够的重视。我国轨道交通空调系统功能较为简单，制冷、制热和通风等基本功能健全，但是对于线路内部，尤其是地下环境中的空气污染问题，很难采取有效的措施进行排除。随着人们对空气质量要求的逐渐提高，人们对轨道车辆的要求不再仅仅局限于车辆的安全性和稳定性，还要求这一城市交通不可或缺的交通工具能为人们提供较好的舒适性，良好的空气质量等。
1轨道交通空调系统的重要性
轨道交通空调系统在车辆运行过程中有着十分重要的作用，尤其是在人们追求乘车舒适性的今天。空调系统不仅要调节人们乘坐空间的温度、湿度，还要对空间内的空气品质进行相应的调控，让乘客在旅途中享有一个舒适的人工环境。另外，轨道车辆在底下空间运行过程中，可能遇到因故障终止运行的情况，此时轨道车辆空调系统要为乘客提供足够的通风量，防止危害乘客人身安全的事故发生；车辆遭遇火灾的情况下，轨道交通空调系统还要及时将空间内的浓烟排出，降低事故的危害性；同时，随着地下轨道交通的大力发展，地下空间日趋复杂，地铁车辆运行空间内的空气质量必须借助空调系统的发展而得到有效的调控。
2传统的城市轨道交通通风空调系统
2.1构成
2.1.1区间隧道通风系统
隧道是轨道交通过程中不可缺少的一种运输路径，尤其是在地铁中运用更是无处不在，而在这些轨道中通常存在余湿、余热和空气不畅通等问题，这些问题不仅造成了地下环境的污染，更多地带来了很大的安全隐患。区间隧道通风系统就是为了隧道内部的排、送烟与排、送风而设计的，一般都是在隧道出现阻塞和火灾的时候起到关键性作用，分为自然通风和机械通风两种。
2.1.2车站通风、空调系统
车站是乘客搭乘轨道交通的起点，具有人数多、滞留时间长和环境复杂等诸多特点，所以车站的空气环境一直以来都是十分差，车站通风目前也已经成为了空调系统的一项重要工作。
2.1.3车站设备及管理用房通风空调系统
轨道交通的内部工作人员和设备管理人员一直都是恶劣空气环境的最大受害者，同时设备运转的空气环境也有相应的标准，所以设备及管理用房的空调通风十分重要。
1.1.4空调水系统
空调的一个重要作用就是冷却空气，目前我国轨道交通用来冷却空调空气是空调水系统。
2.2特点
（1）城市轨道交通空调系统的内部设置较为复杂，系统构成十分广泛，没有一步到位、直接操控的简化方式可使用，所以控制运行很不方便。（2）整个系统的占地很大，能耗较高。系统不仅占用了大量的空间资源，更造成了空间浪费。较高的能耗与绿色环保、节约能源的现在社会发展主题相互对立，问题突出。
3控制方式研究
3.1继电器控制
在轨道车辆空调控制系统发展初期，控制功能相对比较简单，一般通过车辆司机室的操作按钮及转换开关控制空调控制系统的继电器等电器件，从而使得空调机组工作于通风、制冷及制暖工况。同时机组的运行模式及故障状态通过位于司机室或空调控制柜的故障指示灯进行显示，由于受空间及布线数量的限制，故障指示灯显示的故障信息种类比较少，也比较抽象，查找故障时需进一步检查及测量才能排除故障，耗时比较长。此种控制方式主要应用于早期的机车空调，其原理框图如图1所示。此种控制方式具有以下特点：要求设计者经验丰富，在设计初期要全面掌握产品、项目的原理特点；后期产品如需优化，需更改接线或电气件，整改难度大，周期较长；线路中串入继电器触点较多，可靠性差，尤其是轨道交通车辆处于复杂的振动环境，触点的可靠性更加难以保证，若在运行中出现触点抖动，很难排查故障，有时需要长时间跟车试验才能排除故障。
图1继电器控制方式原理框图
3.2PLC控制
PLC，即可编程序控制器（ProgrammableLogicController，PLC），是使用微处理器为基础的通用型工业控制器装置。可编程序控制器在我国国民经济中应用面十分广阔，具有功能强大使用方便的特点。传统的继电器控制方式是由输入信号设备，如按钮和开关等；各种继电器、接触器和导线连接而成的有一定的逻辑功能的控制线路；各种继电器和指示灯组成的输出电路等三大部份组成。
事实上PLC自动控制技术，成为了电气自动控制系统在空调领域应用的重要技术支撑。一般来讲，能够有多种多样的方法，来对空调系统的运行进行控制，但但对于空调全部的电气自动控制系统来讲，在控制效果实现方面，PLC自动控制技术无疑是一个非常好的技术，这都是因为此技术可以在操作期间，让外界带给其的不良影响得到有效的屏蔽，同时按照相应制定的程序，从而达到对整个空调系统自动控制的目的。比如，PLC自动控制技术就应用在了中央空调电气自动控制系统中，只需借助一个系统，就能够较好的达到控制中央空调系统的目的，这样有利于进一步提高整体的运行效率，保障中央空调系统在实施控制操作的过程中，可以正常有序的进行工作，提高客户的满意度，不但如此，对于整个空调电气自动控制系统，还增加了企业对其进行维护的周期，确保能够高效率的运行空调电气自动控制系统，进而和各个方面的需求进行较好的满足，确保其在空调领域中的应用效果。
3.3微机控制器控制
随着轨道车辆网络协议的多元化和轨道车辆集控化、信息化要求逐渐提高，PLC模块由于I/O点数较少，通信种类受限，已逐渐不能满足客户的需求。近几年微机控制方式逐渐在轨道车辆空调控制系统中普遍应用。微机控制器由控制电源、主控制板、I/O底板以及适用于各种列车总线的网关扩展板（比如CAN、ＲS485、CAN－OPEN、MVB）组成。微机控制器数字量及模拟量输入、输出点数较多，且可自由组合。数字量输入信号包括压缩机压力开关状态、压缩机温度保护开关状态、电加热温度保护开关状态、通风机、冷凝风机及压缩机过载情况、风阀状态、接触器工作状态、车辆硬线信号等信号；模拟量输入信号包括新风温度，回风温度、送风温度、室内湿度、系统高压压力值、系统低压压力值等信号。数字量输出信号包括接触器、风阀、故障信号等。微机控制器通过采集各种数字量及模拟量输入信息控制空调机组工作于相应的工作模式。微机控制器还可安装与车辆网络总线可匹配的网卡，比如MVB网卡、CAN网卡、CAN－OPN网卡、ＲS485网卡等各种通讯网卡，目前使用较多的为MVB通讯网络。通过车体网络，微机控制器实时将机组工作模式、温度、部件故障传送给司机室，同时还可以连接上位机查询空调系统实时状态及历史故障。
结束语
本文通过对轨道车辆空调控制系统的3种控制方式进行了简单介绍，可见微机控制器输入、输出通道多，可灵活组合采集多种空调机组信息，且可配备与车体网络相适应的各种网卡，满足各种车辆通信要求，按客户要求提供各种实时信息及历史故障，是轨道车辆空调控制系统将来的发展趋势。
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