单片机车门控制系统设计
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产加工制造与列车控制都直接或者间接地影响着城市轨道车辆的安全运营状况。因此，列车车门的重要地位是不能取代的，也是在发展列车现代化进程的重要研究部分。
综合世界的上铁路的发展来看，德国和日本的铁路在世界上也是遥遥领先的，其中日本的铁路新干线不仅是日本铁路干线的一个重大的开端，也是在一定程度上推动了列车铁路的崭新发展，也是为其他发展中国家铁路的发展树立了榜样。在列车车门的研究方面日本也有具有实质性的突破，尤其是在列车自动车门开机关机的开发上。他们在设计高铁、地铁时，车门与车厢之间没有设有台阶，这也是以便旅客能平稳、安全、迅速上下车，并且显著减少了旅客上下车的时间，同时也是方便了老年人的行动，减少了儿童上下车时易造成的事故发生率。
1.3 发展趋势
单片机地铁门控制系统是一个典型的现代化机电一体化产品。车站站台与列车行车轨道间隔距离，判断其沿站台边缘布局的大小，不断调整，降低了车站空调通风系统的运行和能量损耗。同时避免了车厢内因为车门的密封性能不能够达到要求，从而产生了一系列的噪音的这一后患，这提高了列车的服务水平，从简单的一个车门控制，延伸到了列车的安全和舒适度。门页采用铝框架、铝蜂窝及铝蒙板的铝制夹层结构制造，热固化成型，铝板边缘卷边包裹在铝骨架上增强机械附着强度。门页上均安装有密封玻璃，玻璃与门外表面齐平。门扇周边安装有EPDM橡胶密封条，橡胶条符合DIN 5510防火标准。另外车体上还配有一个密封框，确保门扇与车体之间的密封效果。门扇的后面放置了一根接地线，用以连接门扇和车体，以免门扇上的电流击伤人员。
1.4 车门故障分析
根据车门故障分析，故障有明显的早晚高峰特征、工作日特征和季节特性征。一天24小时，以6分钟为单位。早高峰7:30～8:30间车门故障率比平峰时间高出许多，8:00时刻车门故障率是平峰的10倍。
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图1.4-1 列车各大系统故障导致5分钟晚点的比例
市民早晨9点上班、下午17点下班。结合上下班的平均出行距离与交通旅行速度，7:30～8:30是上班高峰时段，交通最为繁忙拥堵，客流量最大。
按周统计列车故障下线次数可见双休日车门故障明显低于工作日，所以工作日车门故障率高于平常工作日与出勤率吻合。
休息为主的周六、周日出行时大多数不是为了上班，乘客少了，车门发生事故的故障率显著降低。
车门的故障分析研究是可以作为车门开启，闭合的频率设定的最好研究方法。通过对列车车门系统的升级和调整，也是降低列车在运行的过程之中事故的发生率。
2 车门系统
2.1.车门结构
图2.1-1车门结构图中，每个门页（1）（2）均采用铝框架、铝蜂窝及铝蒙板的铝制夹层结构制造，热固化成型，铝板边缘卷边包裹在铝骨架上增强机械附着强度。门扇除了必需的紧固、支撑和导向件以外，内表面是平滑的。每扇门上均安装有玻璃（5），玻璃与门外表面齐平。门扇周边安装有橡胶密封条（7）。门扇前缘安装有专用的护指胶条（6），以防止乘客被夹伤。在门页的每个上部后边缘上，平衡轮（14）（安装在车体门口上）在
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闭合位置与门页咬合，阻止由于任何垂直向上施加的作用力而使门页发生位移。
在每扇门的前边下部有一止挡销，当门关闭时止挡销与门槛嵌块（22）中的槽配合。该固定装置可以阻止门扇在此区域内的偏移（由横向力引起），此外，门页上任意点的其它偏移也会由于固定装置而得到减少。
表2.1-1 车门部件表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
部件 左门页 右门页 切除装置 下导轨 门窗 护指胶条 周边胶条 安装支架 导柱 携门架 直流电机
序号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
部件 驱动丝杆 摆臂组件 平衡轮 紧急出口装置 紧急入口装置
门槛 EDCU 上导轨 侧密封压条 上密封压条 嵌块
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图2.1-1 车门结构图
图2.1-2 门位置
（1）每节车左右定义：站在每节车车内，面向1位端，左手边为车辆左侧，右边为车辆右侧。
（2）整列车左右定义：站在激活的司机室内，面向列车前进方向，左手边为列车左侧，右手边为列车右侧。
（3）每节车厢客室门1和2的EDCU（电子门控制单元）为主车门控制单（MDCU），而每节车厢的客室门3－8的EDCU则作为本地车门控制单元（LDCU）来使用。
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2.2.门驱动结构
门的运动由一个带减速箱的直流电机（1）驱动丝杆（2）来实现。电机通过联轴节直接驱动丝杆，门扇安装在携门架上。丝杠螺母（3）（4）通过铰链结构与携门架（6）柔性相连，车门通过上下车门的导轨实现运动。
在丝杆的右端设有解锁单元（8），一旦操作紧急出口/入口装置，在钢丝绳的拉动下解锁单元可将车门手动解锁。
长导柱（7）安装在3个挂架上，在导柱（5）上移动，短导柱安装在车体上。长导柱为门的纵向移动提供自由度并保证在开/关门过程中门板与车体平行。
图2.2-1 门关闭/锁闭开关
检测装置包含2组限位开关，用于检测驱动螺母是否进入关闭或锁闭位置，并提供“门关闭或锁闭信号。 每一个开关包含有NO（常开）及NC （常闭）触点,机械上联动，但电气上互相独立。NC触点用于列车安全回路，NO触点用于门内部的检测电路。 在机构顶部安装有关到位开关组件（1）与锁到位开关组件（2）。 当门到达关闭位置时，左螺母上的撞板（3）拨动开关组件中的滚轮（6）使铰链臂（5）旋转脱开，释放关到位开关（7）。当螺母中滚动销进入锁闭位置时，右螺母上的撞板（4）拨动开关组件中的滚轮使铰链臂旋转，释放锁到位开关（8）。 开门时，顺序相反。
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