可編程序控制器(習(xí)慣上簡(jiǎn)稱(chēng)為PLC)。是以微處理器為基礎(chǔ),綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置,它具有體積小、功能強(qiáng)、靈活通用與維修方便等一系列優(yōu)點(diǎn),特別是其高可靠性和較強(qiáng)的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力,受到了用戶(hù)的青睞?! ?/FONT>
PLC在不斷發(fā)展,尚沒(méi)有確切的定義,美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)(National E1ectric Manufacturer Association)對(duì)PIE的定義是:PLC是一種數(shù)字式的電子裝置。它使用可編程序的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)指令,實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算等功能,用來(lái)對(duì)各種機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制?! ?/FONT>
總起來(lái)說(shuō),PLC是一種成熟通用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是:軟硬件功能強(qiáng)、使用維護(hù)方便、運(yùn)行穩(wěn)定可靠。由于PLC配置方便,特別是簡(jiǎn)單易懂的圖形化編程語(yǔ)言,易于工程技術(shù)人員掌握,因此施工設(shè)計(jì)周期可以大大縮短。另外,PLC的輸入輸出點(diǎn)均設(shè)有狀態(tài)指示燈,便于故障的查找與處理。
內(nèi)燃機(jī)車(chē)的順序控制一般采用繼電器控制電路,中間繼電器較多,接線復(fù)雜,通用性差。1990年后,液力傳動(dòng)工礦機(jī)車(chē)開(kāi)始采用PLC完成順序控制,取消了大部分中間繼問(wèn)器、計(jì)數(shù)器和定時(shí)器,減少了接線,機(jī)車(chē)控制電路得到簡(jiǎn)化,同時(shí)運(yùn)用可靠性得到很大提高?! ?/FONT>
電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)除完成比液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)更多的邏輯控制外,還需要完成大量的模擬量控制。電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)的模擬量控制主要是柴油機(jī)的恒功率控制,就是保證柴油機(jī)在某一恒定轉(zhuǎn)速下,輸出功率恒定。最初柴油機(jī)的恒功率控制用柴油機(jī)調(diào)速器上的功調(diào)電阻實(shí)現(xiàn),恒功率范圍較窄。后來(lái)采用電子恒功率控制裝置,又采用了微機(jī)恒功率控制裝置,恒功率范圍得到擴(kuò)展,但是這些控制裝置可靠性很差,故障頻繁。隨著PLC功能的不斷完善,在電傳動(dòng)內(nèi)燃機(jī)車(chē)上采用PLC完成恒功率控制成為可能。本文主要介紹PLC在DR型機(jī)車(chē)上的應(yīng)用情況?! ?/FONT>
PLC 控制系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能
根據(jù)DF5型機(jī)車(chē)的控制要求,選用日本歐姆龍(OMRON)公司的CQM1H型PLC?! ?/FONT>
1 特點(diǎn)
(1)歐姆龍公司是國(guó)際著名PLC生產(chǎn)商,國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛、部件供應(yīng)齊全,產(chǎn)品升級(jí)換代相兼容,bbbbbbS開(kāi)發(fā)界面;
(2)通過(guò)PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整車(chē)邏輯控制的無(wú)觸點(diǎn)化,控制邏輯軟件化,提高了整車(chē)可靠性;
(3)機(jī)車(chē)所有開(kāi)關(guān)量輸入、輸出信號(hào),均采用光電隔離,為PLC的安全運(yùn)行提供了可靠保證;
(4)機(jī)車(chē)所有開(kāi)關(guān)量輸入、輸出信號(hào),均有LED指示燈,指示信號(hào)的輸入、輸出狀態(tài),這對(duì)了解機(jī)車(chē)工作狀態(tài)、快速排除機(jī)車(chē)故障,提供了有利支持:
(5)提供了對(duì)整車(chē)從恒功率勵(lì)磁控制到機(jī)車(chē)邏輯控制的全套解決方案,有利于數(shù)據(jù)信息的綜合利用;
(6)具有機(jī)車(chē)的電氣保護(hù)和故障自動(dòng)檢測(cè)、顯示功能;
(7)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)明晰,有利于排查機(jī)車(chē)電氣系統(tǒng)的故障,簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的常規(guī)維護(hù)?! ?/FONT>
2 功能
(1)機(jī)車(chē)操作指令、狀態(tài)的接收和處理;
(2)柴油機(jī)恒功率勵(lì)磁控制;
(3)機(jī)車(chē)邏輯控制;
(4)柴油機(jī)控制;
(5)輔助系統(tǒng)控制;
(6)故障檢測(cè)、保護(hù)及顯示記錄;
(7)機(jī)車(chē)參數(shù)顯示及參數(shù)修改等?! ?/FONT>
3 PLC 控制系統(tǒng)組成
PLC控制系統(tǒng)以DF5型機(jī)車(chē)的控制要求為基礎(chǔ),選用日本OMRON公司的可編程序控制器,其型號(hào)為CQM1H。該P(yáng)LC為完全模塊化結(jié)構(gòu),由直流24 V電源供電。共配置有11個(gè)模塊?! ?/FONT>
3.1 PLC部分硬件組成
該P(yáng)LC控制系統(tǒng)由6部分組成,各部分的規(guī)格及參數(shù)分述如下: (1)24 V電源模塊。用于連接24 v直流電源。 (2)CPU模塊。包括兩塊內(nèi)插板以及16路開(kāi)關(guān)量輸入,內(nèi)插板1暫時(shí)不用,內(nèi)插板2用于頻率信號(hào)輸入,CPU模塊具有運(yùn)行、故障、通訊指示功能,可通過(guò)通訊接口外接顯示器?! ?3)模擬量輸入模塊。共3塊,12路模擬信號(hào)輸入,該模塊將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,其輸入范圍可根據(jù)需要自行設(shè)定:-10~10 V;0~10 V;1~5 V(4~20 mA);模擬量輸入模塊還具有均值處理功能和斷線檢查功能,均值處理功能是對(duì)每個(gè)輸入值進(jìn)行8次轉(zhuǎn)換求平均值。當(dāng)輸入電壓低于0.95 V或輸入電流低于3.8 mA時(shí)判定為斷線?! ?4)開(kāi)關(guān)量輸入模塊。共3塊,用于開(kāi)關(guān)信號(hào)的輸入,其電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。 (5)模擬量輸出模塊。共1塊,把從CPU來(lái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)輸出?! ?6)開(kāi)關(guān)量輸出模塊。共3塊,48路,采用繼電器輸出,其電路結(jié)構(gòu)如圖2所示?!?/FONT>


3 .2 外圍設(shè)備配置
為了保證PLC控制系統(tǒng)可靠工作,需要配置合適的外圍設(shè)備,包括電源、輸出隔離模塊等,還包括按鈕、開(kāi)關(guān)、傳感器、接觸器和信號(hào)顯示燈等用戶(hù)輸入輸出設(shè)備?! ?/FONT>
4 軟件開(kāi)發(fā)
PLC控制程序可以采用梯形圖或語(yǔ)句編程兩種方式,由于梯形圖與控制邏輯電路比較相似,易于編制與理解,控制程序大多采用梯形圖編制,以機(jī)車(chē)機(jī)油泵的控制為例,其梯形圖如圖3所示?!?/FONT>

圖中:13.13為燃油泵控制開(kāi)關(guān);13.12為柴油機(jī)起動(dòng)按鈕;13.14為機(jī)油泵控制開(kāi)關(guān);102.01為機(jī)油泵控制接觸器?! ∈箼C(jī)油泵投入工作有兩種方式:閉合燃油泵控制開(kāi)關(guān)同時(shí)按下柴油機(jī)起動(dòng)按鈕;閉合機(jī)油泵控制開(kāi)關(guān)使機(jī)油泵微機(jī)輸出點(diǎn)IRl02.01得電,然后通過(guò)放大模塊使機(jī)油泵接觸器吸合?! ?/P>
5 應(yīng)用情況
該P(yáng)LC控制系統(tǒng)已成功運(yùn)用到DF5型機(jī)車(chē)上,現(xiàn)已推廣運(yùn)用于DF7G型機(jī)車(chē),累計(jì)裝車(chē)近百臺(tái),從運(yùn)用情況看,機(jī)車(chē)的故障率明顯下降,PLC本身基本沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題,完全能夠滿足內(nèi)燃機(jī)車(chē)的控制要求?! ?/P>
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