張杰

摘 要：HXD2型機(jī)車生活間空調(diào)無(wú)自動(dòng)溫度控制功能，不符合大秦鐵路重載運(yùn)輸單司機(jī)、值乘乘務(wù)員的休息和睡眠需要，對(duì)安全行車構(gòu)成了一定的威脅。對(duì)原機(jī)車生活間空調(diào)的自動(dòng)溫度控制顯示功能進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)溫度控制；空調(diào)；HXD2型機(jī)車；生活間

中圖分類號(hào)：U268.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）15-0024-02

1 存在的問(wèn)題

1.1 影響工作人員休息和睡眠

從2008年開(kāi)始，運(yùn)用于大秦鐵路的180臺(tái)HXD2型機(jī)車生活間空調(diào)無(wú)溫度自動(dòng)控制和顯示功能。制冷時(shí)，生活間溫度太低，容易將乘務(wù)員從睡夢(mèng)中凍醒；制熱時(shí)，生活間溫度太高，也嚴(yán)重影響了乘務(wù)員的正常休息，同時(shí)，還存在一定的火災(zāi)隱患，給安全行車構(gòu)成了一定的威脅。

1.2 夏天空調(diào)蒸發(fā)器出現(xiàn)結(jié)霜故障

由于新造車在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)生活間空調(diào)溫度自動(dòng)控制功能，所以，只要給出制冷命令，它就會(huì)長(zhǎng)期制冷，除非工作人員人為關(guān)閉。因此，在這樣的條件下，室內(nèi)溫度很快就會(huì)降到18 ℃以下。這時(shí)，空調(diào)低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，機(jī)組停止制冷，待低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)自動(dòng)復(fù)位后，機(jī)組又恢復(fù)制冷。18 ℃低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)是為了防止壓縮機(jī)低溫啟動(dòng)，而不是用于控制室內(nèi)溫度。該溫度開(kāi)關(guān)比較簡(jiǎn)陋，采用機(jī)械式設(shè)計(jì)，精度誤差小，使得機(jī)組長(zhǎng)期在低溫下工作，進(jìn)而造成蒸發(fā)器結(jié)霜，影響制冷效果，影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行及其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞壓縮機(jī)液擊。通過(guò)調(diào)查空調(diào)蒸發(fā)器的實(shí)際使用情況可知，夏天制冷時(shí)，因?yàn)檐噧?nèi)溫度偏低，司乘人員一般將部分出風(fēng)格柵關(guān)閉或?qū)⑵浞较虼虻交仫L(fēng)口側(cè)，造成冷風(fēng)短路循環(huán)，這樣就會(huì)頻繁發(fā)生空調(diào)蒸發(fā)器結(jié)霜故障。

1.3 冬天生活間出現(xiàn)的問(wèn)題

由于新造車在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)生活間空調(diào)溫度自動(dòng)控制功能，導(dǎo)致制熱時(shí)就會(huì)長(zhǎng)期制熱，除非工作人員人為關(guān)斷。而且在該系統(tǒng)中，沒(méi)有設(shè)計(jì)停止制熱后延時(shí)3 min關(guān)斷通風(fēng)機(jī)的保護(hù)功能，所以，使得工作人員無(wú)法有效控制生活間內(nèi)的溫度。這樣的設(shè)計(jì)不利于停機(jī)后將電加熱器的余熱吹出，就會(huì)造成冬天生活間空調(diào)頻繁出現(xiàn)139 ℃加熱器過(guò)熱、熔斷器開(kāi)路保護(hù)不制熱等故障。這不僅會(huì)影響工作人員的正常休息，還增加了上車頂處理故障的作業(yè)難度，也延長(zhǎng)了機(jī)車的庫(kù)停時(shí)間。雖然有部分機(jī)車有溫度控制功能，但是，制熱溫度保護(hù)的設(shè)計(jì)范圍為50～70 ℃。

1.4 生活間沒(méi)有溫度顯示功能

由于對(duì)工作人員休息環(huán)境的溫度并沒(méi)有量化標(biāo)準(zhǔn)，所以，只能跟著感覺(jué)設(shè)置相應(yīng)的溫度值；對(duì)制冷、制熱效果也沒(méi)有量化標(biāo)準(zhǔn)，所以，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致檢修人員與使用人員發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)。在高科技發(fā)展的今天，這種設(shè)計(jì)問(wèn)題屬于人性化設(shè)計(jì)不足的范疇。

2 改進(jìn)的目的及設(shè)計(jì)原則

改進(jìn)HXD2型機(jī)車生活間空調(diào)溫度自動(dòng)控制功能的目的是：使該系統(tǒng)具有較高的精度，并且可調(diào)節(jié)溫度值，具有實(shí)時(shí)顯示溫度的功能。而設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的原則是：要確保工作具有較高的可靠性，降低故障率；設(shè)計(jì)方案要簡(jiǎn)單，維護(hù)方便；成本低；外形美觀；工作電壓范圍廣；具有人性化，操作方便；面板具有實(shí)時(shí)溫度采樣和顯示功能；溫度采樣冗余設(shè)計(jì)；面板上有溫度設(shè)定選擇開(kāi)關(guān)；改造簡(jiǎn)單，使用方便。

3 解決方案

3.1 功能要求

轉(zhuǎn)動(dòng)溫度設(shè)定選擇開(kāi)關(guān)，將溫度值設(shè)置在18～26 ℃時(shí)，該溫度控制顯示器可自動(dòng)控制空調(diào)的加熱溫度或制冷溫度，以達(dá)到目標(biāo)值。

3.2 設(shè)備要求

3.2.1 邏輯控制功能

模式選擇開(kāi)關(guān)為制熱，設(shè)定溫度為18 ℃：當(dāng)生活間的溫度小于18 ℃時(shí)，J2繼電器閉合，控制空調(diào)加熱；當(dāng)生活間溫度大于18 ℃時(shí)，J2繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止加熱。

模式選擇開(kāi)關(guān)為制熱，設(shè)定溫度為26 ℃：當(dāng)生活間溫度小于26 ℃時(shí)，J2繼電器閉合，控制空調(diào)加熱；當(dāng)生活間溫度大于26 ℃時(shí)，J2繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止加熱。

模式選擇開(kāi)關(guān)為通風(fēng)：生活間空調(diào)不受設(shè)定溫度選擇開(kāi)關(guān)控制。

模式選擇開(kāi)關(guān)為停止：溫度控制顯示器停止工作。

模式選擇開(kāi)關(guān)為制冷，設(shè)定溫度為26 ℃：當(dāng)生活間溫度大于26 ℃時(shí)，J1繼電器閉合，控制空調(diào)制冷；當(dāng)生活間溫度小于26 ℃時(shí)，J1繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止制冷。

模式選擇開(kāi)關(guān)為制冷，設(shè)定溫度為18 ℃：當(dāng)生活間溫度大于18 ℃時(shí)，J1繼電器閉合，控制空調(diào)制冷；當(dāng)生活間溫度小于18 ℃時(shí)，J1繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止制冷。

3.2.2 顯示功能

采用高亮度8段LED數(shù)碼管組成3位溫度顯示單元，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地顯示當(dāng)前生活間的溫度。

3.2.3 溫度設(shè)定功能

可通過(guò)顯示器面板上的設(shè)定溫度選擇相應(yīng)的開(kāi)關(guān)設(shè)置目標(biāo)溫度值。溫度設(shè)置步長(zhǎng)為2 ℃，設(shè)置范圍為18～26 ℃，并且有綠色指示燈指示當(dāng)前設(shè)定溫度的檔位。

3.2.4 溫度采樣功能

采用可靠性高、精度高的溫度探頭實(shí)時(shí)檢測(cè)生活間的溫度。溫度探頭和采樣電路采用冗余設(shè)計(jì)，自動(dòng)切換，以提高系統(tǒng)的可靠性。

3.2.5 狀態(tài)指示功能

當(dāng)模式選擇開(kāi)關(guān)為通風(fēng)時(shí)，溫度控制顯示器通風(fēng)指示燈亮；當(dāng)模式選擇開(kāi)關(guān)為制冷時(shí)，溫度控制顯示器制冷指示燈亮；當(dāng)模式選擇開(kāi)關(guān)為制熱時(shí)，溫度控制顯示器制熱指示燈亮；當(dāng)溫度控制顯示器J1、J2繼電器發(fā)生故障時(shí)，故障指示燈亮。

3.2.6 故障切除功能

當(dāng)溫度控制顯示器發(fā)生故障，導(dǎo)致生活間的空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法正常工作時(shí)，可將溫度控制顯示器制冷或制熱繼電器輸出插頭拔出后下移一格，即可方便切除該裝置，使空調(diào)系統(tǒng)迅速恢復(fù)到工作狀態(tài)。

4 實(shí)現(xiàn)方案

4.1 溫度控制顯示器工作原理

溫度控制顯示器原理框圖如圖1所示。

溫度控制顯示器安裝在生活間空調(diào)控制柜門的中間位置，它主要是由外殼、顯示面板、輸出接口和主電路板組成。面板上主要有溫度設(shè)定旋鈕、工作狀態(tài)指示燈、溫度顯示單元和溫度傳感器。溫度控制顯示器面板如圖2所示。

摘 要：HXD2型機(jī)車生活間空調(diào)無(wú)自動(dòng)溫度控制功能，不符合大秦鐵路重載運(yùn)輸單司機(jī)、值乘乘務(wù)員的休息和睡眠需要，對(duì)安全行車構(gòu)成了一定的威脅。對(duì)原機(jī)車生活間空調(diào)的自動(dòng)溫度控制顯示功能進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)溫度控制；空調(diào)；HXD2型機(jī)車；生活間

中圖分類號(hào)：U268.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）15-0024-02

1 存在的問(wèn)題

1.1 影響工作人員休息和睡眠

從2008年開(kāi)始，運(yùn)用于大秦鐵路的180臺(tái)HXD2型機(jī)車生活間空調(diào)無(wú)溫度自動(dòng)控制和顯示功能。制冷時(shí)，生活間溫度太低，容易將乘務(wù)員從睡夢(mèng)中凍醒；制熱時(shí)，生活間溫度太高，也嚴(yán)重影響了乘務(wù)員的正常休息，同時(shí)，還存在一定的火災(zāi)隱患，給安全行車構(gòu)成了一定的威脅。

1.2 夏天空調(diào)蒸發(fā)器出現(xiàn)結(jié)霜故障

由于新造車在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)生活間空調(diào)溫度自動(dòng)控制功能，所以，只要給出制冷命令，它就會(huì)長(zhǎng)期制冷，除非工作人員人為關(guān)閉。因此，在這樣的條件下，室內(nèi)溫度很快就會(huì)降到18 ℃以下。這時(shí)，空調(diào)低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，機(jī)組停止制冷，待低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)自動(dòng)復(fù)位后，機(jī)組又恢復(fù)制冷。18 ℃低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)是為了防止壓縮機(jī)低溫啟動(dòng)，而不是用于控制室內(nèi)溫度。該溫度開(kāi)關(guān)比較簡(jiǎn)陋，采用機(jī)械式設(shè)計(jì)，精度誤差小，使得機(jī)組長(zhǎng)期在低溫下工作，進(jìn)而造成蒸發(fā)器結(jié)霜，影響制冷效果，影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行及其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞壓縮機(jī)液擊。通過(guò)調(diào)查空調(diào)蒸發(fā)器的實(shí)際使用情況可知，夏天制冷時(shí)，因?yàn)檐噧?nèi)溫度偏低，司乘人員一般將部分出風(fēng)格柵關(guān)閉或?qū)⑵浞较虼虻交仫L(fēng)口側(cè)，造成冷風(fēng)短路循環(huán)，這樣就會(huì)頻繁發(fā)生空調(diào)蒸發(fā)器結(jié)霜故障。

1.3 冬天生活間出現(xiàn)的問(wèn)題

由于新造車在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)生活間空調(diào)溫度自動(dòng)控制功能，導(dǎo)致制熱時(shí)就會(huì)長(zhǎng)期制熱，除非工作人員人為關(guān)斷。而且在該系統(tǒng)中，沒(méi)有設(shè)計(jì)停止制熱后延時(shí)3 min關(guān)斷通風(fēng)機(jī)的保護(hù)功能，所以，使得工作人員無(wú)法有效控制生活間內(nèi)的溫度。這樣的設(shè)計(jì)不利于停機(jī)后將電加熱器的余熱吹出，就會(huì)造成冬天生活間空調(diào)頻繁出現(xiàn)139 ℃加熱器過(guò)熱、熔斷器開(kāi)路保護(hù)不制熱等故障。這不僅會(huì)影響工作人員的正常休息，還增加了上車頂處理故障的作業(yè)難度，也延長(zhǎng)了機(jī)車的庫(kù)停時(shí)間。雖然有部分機(jī)車有溫度控制功能，但是，制熱溫度保護(hù)的設(shè)計(jì)范圍為50～70 ℃。

1.4 生活間沒(méi)有溫度顯示功能

由于對(duì)工作人員休息環(huán)境的溫度并沒(méi)有量化標(biāo)準(zhǔn)，所以，只能跟著感覺(jué)設(shè)置相應(yīng)的溫度值；對(duì)制冷、制熱效果也沒(méi)有量化標(biāo)準(zhǔn)，所以，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致檢修人員與使用人員發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)。在高科技發(fā)展的今天，這種設(shè)計(jì)問(wèn)題屬于人性化設(shè)計(jì)不足的范疇。

2 改進(jìn)的目的及設(shè)計(jì)原則

改進(jìn)HXD2型機(jī)車生活間空調(diào)溫度自動(dòng)控制功能的目的是：使該系統(tǒng)具有較高的精度，并且可調(diào)節(jié)溫度值，具有實(shí)時(shí)顯示溫度的功能。而設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的原則是：要確保工作具有較高的可靠性，降低故障率；設(shè)計(jì)方案要簡(jiǎn)單，維護(hù)方便；成本低；外形美觀；工作電壓范圍廣；具有人性化，操作方便；面板具有實(shí)時(shí)溫度采樣和顯示功能；溫度采樣冗余設(shè)計(jì)；面板上有溫度設(shè)定選擇開(kāi)關(guān)；改造簡(jiǎn)單，使用方便。

3 解決方案

3.1 功能要求

轉(zhuǎn)動(dòng)溫度設(shè)定選擇開(kāi)關(guān)，將溫度值設(shè)置在18～26 ℃時(shí)，該溫度控制顯示器可自動(dòng)控制空調(diào)的加熱溫度或制冷溫度，以達(dá)到目標(biāo)值。

3.2 設(shè)備要求

3.2.1 邏輯控制功能

模式選擇開(kāi)關(guān)為制熱，設(shè)定溫度為18 ℃：當(dāng)生活間的溫度小于18 ℃時(shí)，J2繼電器閉合，控制空調(diào)加熱；當(dāng)生活間溫度大于18 ℃時(shí)，J2繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止加熱。

模式選擇開(kāi)關(guān)為制熱，設(shè)定溫度為26 ℃：當(dāng)生活間溫度小于26 ℃時(shí)，J2繼電器閉合，控制空調(diào)加熱；當(dāng)生活間溫度大于26 ℃時(shí)，J2繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止加熱。

模式選擇開(kāi)關(guān)為通風(fēng)：生活間空調(diào)不受設(shè)定溫度選擇開(kāi)關(guān)控制。

模式選擇開(kāi)關(guān)為停止：溫度控制顯示器停止工作。

模式選擇開(kāi)關(guān)為制冷，設(shè)定溫度為26 ℃：當(dāng)生活間溫度大于26 ℃時(shí)，J1繼電器閉合，控制空調(diào)制冷；當(dāng)生活間溫度小于26 ℃時(shí)，J1繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止制冷。

模式選擇開(kāi)關(guān)為制冷，設(shè)定溫度為18 ℃：當(dāng)生活間溫度大于18 ℃時(shí)，J1繼電器閉合，控制空調(diào)制冷；當(dāng)生活間溫度小于18 ℃時(shí)，J1繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止制冷。

3.2.2 顯示功能

采用高亮度8段LED數(shù)碼管組成3位溫度顯示單元，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地顯示當(dāng)前生活間的溫度。

3.2.3 溫度設(shè)定功能

可通過(guò)顯示器面板上的設(shè)定溫度選擇相應(yīng)的開(kāi)關(guān)設(shè)置目標(biāo)溫度值。溫度設(shè)置步長(zhǎng)為2 ℃，設(shè)置范圍為18～26 ℃，并且有綠色指示燈指示當(dāng)前設(shè)定溫度的檔位。

3.2.4 溫度采樣功能

采用可靠性高、精度高的溫度探頭實(shí)時(shí)檢測(cè)生活間的溫度。溫度探頭和采樣電路采用冗余設(shè)計(jì)，自動(dòng)切換，以提高系統(tǒng)的可靠性。

3.2.5 狀態(tài)指示功能

當(dāng)模式選擇開(kāi)關(guān)為通風(fēng)時(shí)，溫度控制顯示器通風(fēng)指示燈亮；當(dāng)模式選擇開(kāi)關(guān)為制冷時(shí)，溫度控制顯示器制冷指示燈亮；當(dāng)模式選擇開(kāi)關(guān)為制熱時(shí)，溫度控制顯示器制熱指示燈亮；當(dāng)溫度控制顯示器J1、J2繼電器發(fā)生故障時(shí)，故障指示燈亮。

3.2.6 故障切除功能

當(dāng)溫度控制顯示器發(fā)生故障，導(dǎo)致生活間的空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法正常工作時(shí)，可將溫度控制顯示器制冷或制熱繼電器輸出插頭拔出后下移一格，即可方便切除該裝置，使空調(diào)系統(tǒng)迅速恢復(fù)到工作狀態(tài)。

4 實(shí)現(xiàn)方案

4.1 溫度控制顯示器工作原理

溫度控制顯示器原理框圖如圖1所示。

溫度控制顯示器安裝在生活間空調(diào)控制柜門的中間位置，它主要是由外殼、顯示面板、輸出接口和主電路板組成。面板上主要有溫度設(shè)定旋鈕、工作狀態(tài)指示燈、溫度顯示單元和溫度傳感器。溫度控制顯示器面板如圖2所示。

摘 要：HXD2型機(jī)車生活間空調(diào)無(wú)自動(dòng)溫度控制功能，不符合大秦鐵路重載運(yùn)輸單司機(jī)、值乘乘務(wù)員的休息和睡眠需要，對(duì)安全行車構(gòu)成了一定的威脅。對(duì)原機(jī)車生活間空調(diào)的自動(dòng)溫度控制顯示功能進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)溫度控制；空調(diào)；HXD2型機(jī)車；生活間

中圖分類號(hào)：U268.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）15-0024-02

1 存在的問(wèn)題

1.1 影響工作人員休息和睡眠

從2008年開(kāi)始，運(yùn)用于大秦鐵路的180臺(tái)HXD2型機(jī)車生活間空調(diào)無(wú)溫度自動(dòng)控制和顯示功能。制冷時(shí)，生活間溫度太低，容易將乘務(wù)員從睡夢(mèng)中凍醒；制熱時(shí)，生活間溫度太高，也嚴(yán)重影響了乘務(wù)員的正常休息，同時(shí)，還存在一定的火災(zāi)隱患，給安全行車構(gòu)成了一定的威脅。

1.2 夏天空調(diào)蒸發(fā)器出現(xiàn)結(jié)霜故障

由于新造車在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)生活間空調(diào)溫度自動(dòng)控制功能，所以，只要給出制冷命令，它就會(huì)長(zhǎng)期制冷，除非工作人員人為關(guān)閉。因此，在這樣的條件下，室內(nèi)溫度很快就會(huì)降到18 ℃以下。這時(shí)，空調(diào)低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，機(jī)組停止制冷，待低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)自動(dòng)復(fù)位后，機(jī)組又恢復(fù)制冷。18 ℃低溫保護(hù)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)是為了防止壓縮機(jī)低溫啟動(dòng)，而不是用于控制室內(nèi)溫度。該溫度開(kāi)關(guān)比較簡(jiǎn)陋，采用機(jī)械式設(shè)計(jì)，精度誤差小，使得機(jī)組長(zhǎng)期在低溫下工作，進(jìn)而造成蒸發(fā)器結(jié)霜，影響制冷效果，影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)行及其使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞壓縮機(jī)液擊。通過(guò)調(diào)查空調(diào)蒸發(fā)器的實(shí)際使用情況可知，夏天制冷時(shí)，因?yàn)檐噧?nèi)溫度偏低，司乘人員一般將部分出風(fēng)格柵關(guān)閉或?qū)⑵浞较虼虻交仫L(fēng)口側(cè)，造成冷風(fēng)短路循環(huán)，這樣就會(huì)頻繁發(fā)生空調(diào)蒸發(fā)器結(jié)霜故障。

1.3 冬天生活間出現(xiàn)的問(wèn)題

由于新造車在設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有設(shè)計(jì)生活間空調(diào)溫度自動(dòng)控制功能，導(dǎo)致制熱時(shí)就會(huì)長(zhǎng)期制熱，除非工作人員人為關(guān)斷。而且在該系統(tǒng)中，沒(méi)有設(shè)計(jì)停止制熱后延時(shí)3 min關(guān)斷通風(fēng)機(jī)的保護(hù)功能，所以，使得工作人員無(wú)法有效控制生活間內(nèi)的溫度。這樣的設(shè)計(jì)不利于停機(jī)后將電加熱器的余熱吹出，就會(huì)造成冬天生活間空調(diào)頻繁出現(xiàn)139 ℃加熱器過(guò)熱、熔斷器開(kāi)路保護(hù)不制熱等故障。這不僅會(huì)影響工作人員的正常休息，還增加了上車頂處理故障的作業(yè)難度，也延長(zhǎng)了機(jī)車的庫(kù)停時(shí)間。雖然有部分機(jī)車有溫度控制功能，但是，制熱溫度保護(hù)的設(shè)計(jì)范圍為50～70 ℃。

1.4 生活間沒(méi)有溫度顯示功能

由于對(duì)工作人員休息環(huán)境的溫度并沒(méi)有量化標(biāo)準(zhǔn)，所以，只能跟著感覺(jué)設(shè)置相應(yīng)的溫度值；對(duì)制冷、制熱效果也沒(méi)有量化標(biāo)準(zhǔn)，所以，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致檢修人員與使用人員發(fā)生爭(zhēng)執(zhí)。在高科技發(fā)展的今天，這種設(shè)計(jì)問(wèn)題屬于人性化設(shè)計(jì)不足的范疇。

2 改進(jìn)的目的及設(shè)計(jì)原則

改進(jìn)HXD2型機(jī)車生活間空調(diào)溫度自動(dòng)控制功能的目的是：使該系統(tǒng)具有較高的精度，并且可調(diào)節(jié)溫度值，具有實(shí)時(shí)顯示溫度的功能。而設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的原則是：要確保工作具有較高的可靠性，降低故障率；設(shè)計(jì)方案要簡(jiǎn)單，維護(hù)方便；成本低；外形美觀；工作電壓范圍廣；具有人性化，操作方便；面板具有實(shí)時(shí)溫度采樣和顯示功能；溫度采樣冗余設(shè)計(jì)；面板上有溫度設(shè)定選擇開(kāi)關(guān)；改造簡(jiǎn)單，使用方便。

3 解決方案

3.1 功能要求

轉(zhuǎn)動(dòng)溫度設(shè)定選擇開(kāi)關(guān)，將溫度值設(shè)置在18～26 ℃時(shí)，該溫度控制顯示器可自動(dòng)控制空調(diào)的加熱溫度或制冷溫度，以達(dá)到目標(biāo)值。

3.2 設(shè)備要求

3.2.1 邏輯控制功能

模式選擇開(kāi)關(guān)為制熱，設(shè)定溫度為18 ℃：當(dāng)生活間的溫度小于18 ℃時(shí)，J2繼電器閉合，控制空調(diào)加熱；當(dāng)生活間溫度大于18 ℃時(shí)，J2繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止加熱。

模式選擇開(kāi)關(guān)為制熱，設(shè)定溫度為26 ℃：當(dāng)生活間溫度小于26 ℃時(shí)，J2繼電器閉合，控制空調(diào)加熱；當(dāng)生活間溫度大于26 ℃時(shí)，J2繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止加熱。

模式選擇開(kāi)關(guān)為通風(fēng)：生活間空調(diào)不受設(shè)定溫度選擇開(kāi)關(guān)控制。

模式選擇開(kāi)關(guān)為停止：溫度控制顯示器停止工作。

模式選擇開(kāi)關(guān)為制冷，設(shè)定溫度為26 ℃：當(dāng)生活間溫度大于26 ℃時(shí)，J1繼電器閉合，控制空調(diào)制冷；當(dāng)生活間溫度小于26 ℃時(shí)，J1繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止制冷。

模式選擇開(kāi)關(guān)為制冷，設(shè)定溫度為18 ℃：當(dāng)生活間溫度大于18 ℃時(shí)，J1繼電器閉合，控制空調(diào)制冷；當(dāng)生活間溫度小于18 ℃時(shí)，J1繼電器斷開(kāi)，控制空調(diào)停止制冷。

3.2.2 顯示功能

采用高亮度8段LED數(shù)碼管組成3位溫度顯示單元，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地顯示當(dāng)前生活間的溫度。

3.2.3 溫度設(shè)定功能

可通過(guò)顯示器面板上的設(shè)定溫度選擇相應(yīng)的開(kāi)關(guān)設(shè)置目標(biāo)溫度值。溫度設(shè)置步長(zhǎng)為2 ℃，設(shè)置范圍為18～26 ℃，并且有綠色指示燈指示當(dāng)前設(shè)定溫度的檔位。

3.2.4 溫度采樣功能

采用可靠性高、精度高的溫度探頭實(shí)時(shí)檢測(cè)生活間的溫度。溫度探頭和采樣電路采用冗余設(shè)計(jì)，自動(dòng)切換，以提高系統(tǒng)的可靠性。

3.2.5 狀態(tài)指示功能

當(dāng)模式選擇開(kāi)關(guān)為通風(fēng)時(shí)，溫度控制顯示器通風(fēng)指示燈亮；當(dāng)模式選擇開(kāi)關(guān)為制冷時(shí)，溫度控制顯示器制冷指示燈亮；當(dāng)模式選擇開(kāi)關(guān)為制熱時(shí)，溫度控制顯示器制熱指示燈亮；當(dāng)溫度控制顯示器J1、J2繼電器發(fā)生故障時(shí)，故障指示燈亮。

3.2.6 故障切除功能

當(dāng)溫度控制顯示器發(fā)生故障，導(dǎo)致生活間的空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法正常工作時(shí)，可將溫度控制顯示器制冷或制熱繼電器輸出插頭拔出后下移一格，即可方便切除該裝置，使空調(diào)系統(tǒng)迅速恢復(fù)到工作狀態(tài)。

4 實(shí)現(xiàn)方案

4.1 溫度控制顯示器工作原理

溫度控制顯示器原理框圖如圖1所示。

溫度控制顯示器安裝在生活間空調(diào)控制柜門的中間位置，它主要是由外殼、顯示面板、輸出接口和主電路板組成。面板上主要有溫度設(shè)定旋鈕、工作狀態(tài)指示燈、溫度顯示單元和溫度傳感器。溫度控制顯示器面板如圖2所示。