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                                      文章正文
                                      可控停車器PLC控制系統
                                      作者:管理員    發布于:2016-05-03 08:29:46    文字:【】【】【

                                        實現PLC可編程控制器在可控停車器控制電路上的故障一安全技術。

                                        PLC可編程控制器;可控停車器;控制電路PLC可編程控制器是內設有CPU集成電子器件、系統集成總線的可編程序控制器件,它具有體積小、重量輕、方便安裝、抗干擾性強等優點,可以十分方便地實現工業過程和機器設備所需的邏輯功能。它還可以通過重新編程改變其邏輯功能,以滿足新的需求。它在工業控制領域應用已經是很普遍的事情了,用戶使用PLC可編程控制器實現通用的技術要求是沒什么太大難度的。PLC可編程控制器在鐵“信號領域也有應用,主要是應用在控制較為簡單,要求不太嚴格的設備上,譬如脫軌器、停車器等設備,從使用效果看,它代替了大量的安全型繼電器,節省了投資,減少了體積,控制方便靈活總體效果是好的。但是它們或是以PLC可編程控制器的高可靠性代替設備故障一安全技術;或是設備故障一安全技術電路不完善。實際上,如何把設備故障一安全技術應用到PLC可編程控制電路上去是目前PLC可編程控制器在鐵路信號領域應用的大障礙。本文就PLC可編程控制器按照故障一安全原則在可控停車器控制系統實際應用的幾個問題作一些探討。

                                        1可控停車器的故障導向問題可控停車器,顧名思義就是其狀態按作業的需要來控制。它的形式也是多種多樣的――電動的、液動的、氣動的或幾種方式的組合。但不論什么形式,它都是采用制動和緩解兩種狀態來滿足停留車及牽出列車的要求,但可控停車器僅能完成這些動作是不夠的,它還要有合理的故障一安全導向。這就需要我們根據故障導向安全原則,在確定可控停車合理的故障導向后,才能設計出合理的控制系統。據此我們需要先來討論一下可控停車器的故障一安全導向問題。

                                        下面我們來確定一下可控停車器兩位動作狀態的定、反位。在正常使用中,可控停車器的常態是制動狀態。這種狀態下,停車線出口始終是封閉在停車線入口信號開放時或信號沒有開放誤溜入車輛時,車輛都會被停在停車線警沖標內。我們就把可控停車器制動狀態確定為定位;同時把可控停車器緩解狀態確定反位。這一點在沈西、鄭州、蘇家屯等編組站可控停車器的實際運用中,大家已取得共識。另外我們在此還做一個假定:即可控停車器在各種車輛按規定速度溜放時,都能將車輛有效地停在停車線警沖標內(為何做這個假定,后文將做闡述)。在上述前提下,我們再來看一下現行運用的可控停車器的故障導向。在沈西、蘇家屯等編組站實際運用的可控停車器的故障導向是導向定位的,即在出現故障時,可控停車器依靠自身結構動力使可控停車器保持或恢復到定位C也有的可控停車器沒有考慮故障導向問題)。我們可以根據可控停車器的一般工作原理,分析一下其故障導向過程。目前運用的可控停車器一般自身都帶有結構動力,譬如彈簧、蓄能器等等,由其保證可控停車器定位的制動力,對溜放車輛進行制動;牽出列車時利用外部能源做動力克服自身結構動力使停車器緩解,讓列車無阻礙地通過。

                                        現在我們假定可控停車器在定位時,車輛溜放過程中,可控停車器系統出現故障。此時可控停車器是依靠自身結構動力作用,沒有外力介入,可控停車器仍將保持在定位狀態,溜放車輛仍能夠可靠停車;我們再假定可控停車器在反位時,可控停車器系統出現故障。此時可控停車器是依靠外力緩解的,所以可控停車器系統出現故障時,外力消失,可控停車器自身結構動力得到恢復,使可控停車器恢復到定位。這是否合理,是否符合故障導向安全的原則,這就需我們接著原來的故障導向分析可控停車器在出現故障時,會給列車和設備造成什么后果:可控停車器在定位,車輛溜放時――在車輛溜放及常態時,可控停車器按照信號樓控制命令已處于定位。此時可控停車器系統如出現故障,可控停車器是依靠自身結構動力作用仍將保持定位,溜放車輛按要求停車。

                                        2可控停車器在反位,列車牽出時――可控停車器按照信號樓控制命令緩解到反位,列車以正常速度牽出,此時可控停車器系統如出現故障,能夠有效停車,即制動力足夠大。這就有可能造成輕則停車、重則使列車脫線或損壞停車器的事故。

                                        經過分析我們可以看出,種狀態的故障導向是沒有問題的,而第二種的故障導向實際上是錯誤的。那么為什么可控停車器在實際運用中卻很少發生牽出列車脫線或損壞停車器的事故呢,從沈西等編組站的實踐看,這里有二個主要原因:在此情形發生的故障的概率較低??煽赝\嚻?5以上的時間處于定位,而反位時牽出列車所占時間就更少了,這樣發生在反位時的故障的概率相對就很低了。在實際運用中,故障多發生在兩位狀態轉換時。而此時列車編組已完成待牽或車輛尚未溜放。這時候一般不會出現前述事故的。

                                        第二可控停車器制動力不夠。一般的可控停車器允許列車以5km/h甚至于更高的速度牽出(注1)。這種狀態下可控停車器故障導向定位時,列車或停車器當然不會發生什么問題了。

                                        但盡管如此,事故隱患依然存在,同時也說明可控停車器制動力仍然沒有達到要求,這也是為什么前文要做假定的原因。為了解決這個問題,有些編組站采取調整縱斷面增加反坡的辦法。但在使用過程中,仍然避免不了個別溜放車輛、尤其頭車是高動能、薄輪、油輪車越過警沖標或沖入區間。如何保證可控停車器有效停車。又杜絕可控停車器事故隱患呢,我們在采取技一10一可控停車器PLC控制系統術措施保證車輛各處受力合理的狀態下,提高可控停車器制動力,保證可控停車器有效停車。

                                        同時將可控停車器的故障導向做一下改變――將原來故障導向的第二條改為導向反位。即:可控停車器在定位,此時可控停車器如出現故障,可控停車器仍保持在定位狀態,防止車輛溜出。

                                        可控停車器在反位,此時可控停車器如出現故障,可控停車器仍保持在反位狀態,讓列車無阻礙地通過。防止將列車夾死,使列車脫線或損壞停車器。按照新的故障導向,我們全面討??煽赝\嚻髟诙ㄎ?,故障導向仍為定位。這一點已討論過,結論不變可控停車器在反位,故障導向反位,讓列車繼續無阻礙地通過可控停車器在定位操向反位過渡狀態。列車編組已完成待牽前,可控停車器按照信號樓控制命令緩解到反位,此時可控停車器如出現故障,緩解不了或緩解不到位,系統就會發出故障信息,使該線信號無法開通,停止發車。故障排除后,再發車,這也不會造成事故可控停車器在反位操向定位過渡狀態。列車牽出后,可控停車器按照信號樓控制命令,從反位操向定位。此時可控停車器如出現故障,定位恢復不了或恢復不到位,系統也會發出故障信息,封鎖入口末級分路道岔,禁止向該線溜車,這就不會有溜放車輛越過警沖標或沖入區間的事發生了。

                                        綜上所述,按照新的可控停車器的故障導向原則,任何情況下都不會由于可控停車器故障造成行車事故。這樣我們可以將可控停車器故障導向完整表述為:可控停車器出現故障時,其故障導向為――保持可控停車器完成信號樓控制命令后的狀態。

                                        2可控停車器PLC控制電路根據新的可控停車器的故障導向原則,結合現代化編組場作業要求,可控停車器的控制系統在滿足停車器動作要求的前提下,還要能適應駝峰尾部自動化要求。我們就根據這些要求確定可控停車器控制系統的設計思路如下:結構簡單、使用維護方便、降低一次性投資成本和運行維護成本;能夠適應可控停車器的各種結構形式和動力形式;具有信號安全電路的功能,符合可控停車器故障導向安全要求;既可以納入尾部聯鎖,也可以獨立成系統使用。

                                        在滿足這些要求的前提下,通過方案比選,我們選定了PLC可編程控制器作為核心器件的可控停車器控制系統。前面我們介紹過PLC可編程控制器本身是不具備故障導向安全功能的。

                                        即PLC可編程控制器雖然帶有記憶單元,但在本機斷電和報警時(自診斷錯誤),其輸出將全部歸零。所以必須采用PLC可編程控制器的控制電路的故障一安全技術和可控停車器結構上的故障一安全技術相結合來實現可控停車器PLC可編程控制系統的故障一安全技術。

                                        按照這一思路可控停車器控制電路應滿足如下技術要求:啟動電路、表示電路為安全電路,有較為完善的保護;可控停車器控制電路出現故障時,應保持執行信號樓控制命令后的狀態;可控停車器啟動時,應首先切斷表示電路;4可控停車器轉換時,表示電路不應有輸出;可控停車器轉換到位后,應切斷電動機電路;6可控停車器保護裝置動作時及劫力源故障時,應報警;7保證可控停車器可以在自動控制和手動控制之間自由轉換;8定位聯鎖條件與反位聯鎖條件不同;9.電源切換時,電路不應出現故障;1啟動電路設檢修控制條件。

                                        汁算機系統通訊端門緩解表1 -中的執行器件可以是先導閥、也可以是電動機。按控制先導閥繪制。

                                        摶制I輸廠泵站聯鎖條ft-圖I在實際電路中表示電路和啟動電路有一部分是結合在一起的。同時停車器還設置了停車器啟動繼電器TQ和自動開閉器。由TQ和自動開閉器共同完成停車器的定、反位控制;停車器的位置表示也是通過自動開閉器的定、反位表示接點給出的。TQ采用安全型極性保持繼電器,其目的是為實現技術要求第二條的要求。TQ所處位置是按照信號樓值班員的意圖給出的,停車器只有按照信號樓值班員的意圖動作時,才能給出正確的表示。

                                        啟動電路的動作順序是這樣的:(假設停車器處于定位)??刂婆_發出命令使TQ轉極后,原來被自動開閉器斷開的電路又被接通。TZ―TQ(F)―XI―F(執行器件)一FD―X2―TQ(F)―TF.停車器即從定位轉向反位,自動開閉器接點動作順序如下表:一12一可控停車器PLC控制系統動作順序動作過程定位解鎖轉換鎖閉反位注:1通;0斷。

                                        從自動開閉器接點動作順序上我們可以看出:停車器解鎖后,定表首先被切斷并接通定位動作接點,這樣停車器可以隨時向反方向運動,保證停車器操縱的連續性。同時滿足技術要求第三條的要求??煽赝\嚻鬓D換到位后,將啟動電路切斷,即自動開閉器動作接點FD(DD)能夠使停車器滿足技術要求第五條的要求。表示電路同啟動電路有部分結合在一起,表示電路不僅通過自動開閉器表示接點給出位置表示,而且還通過動作接點檢查該位置的執行器件的線圈。這就使整個電路具有更可靠的安全性。表示電路是通過TQ接點接入PLC可編程控制器輸入繼電器D(F)B的,這樣通過PLC可編程控制器內部接點的組合就可以節省一條電纜芯線。同時TQ同緩放延時繼電器(PLC內部延時繼電器1S、2S)、表示接點的配合保證可控停車器轉換期間表示電路沒有輸出。實現技術要求第四條的要求。

                                        表示電路還構成了TQ聯鎖條件,以確保TQ同表示電路具有固定的位置關系。電路設計上實現了啟動電路、表示電路的斷線保護和混線保護。使系統成為安全電路,系統其他功能就好實現了。因為PLC控制器件實現控制、聯鎖是很容易的,也是很多人都做過的事。

                                        啟動電路還設有移位和檢修開關,當停車器被擠損時,移位開關動作,切斷啟動電路、表示電路滿足技術要求第六條的要求。這個開關還兼做檢修開關,轉動檢修手柄斷開開關就可以采用現場手動方式操縱停車器。此時信號樓需將檢修按鈕放到檢修位置防止錯誤報警,滿足技術要求第十條的要求。對于其他技術要求,的電路也能夠滿足。通過設置停車器自動(TZ)/手動(TS)轉換開關就可以滿足技術要求第七條的要求。技術要求第八條主要是考慮停車器的定、反位工作條件不一致而增加的。通過將定位聯鎖條件、反位聯鎖條件分別接入TQ繼電器的兩個線圈電路就能滿足此條要求。

                                        3聯鎖及其他關于聯鎖:對于電氣集中尾部聯鎖系統――我們可以直接將繼電接點或PLC輸出繼電器接點串入系統中,即可以納入聯鎖;對于微機聯鎖系統――則需要使用通信接口,PLC可編程控制器帶有M信接口。微機聯鎖系統只要通過協議進行信息交換即可??煽赝\嚻鞯目刂葡到y操作上采取兩套控制形式即:微機顯示操作方式和手動操作方式。微機操作方式一微機通過PLC可編程控制器另一個通信接口和PLC通訊,我們采用VB來實現系統的上層元件,主要實現以下功能:用戶界面:站場圖形實時顯示停車器狀態;2數據庫管理:運行記錄和故障記錄;操作人員通過對微機顯示屏顯示出的站場圖形上的設備進行點擊可以直接對PLC進行置位,操作停車器系統手動,操作方式則是通過手動操作盤直接控制停車器。(下轉31頁)每次施工前,工程施工部按IS09001程序做好各項技術準備:熟悉設計圖紙,掌握安裝標準,了解現場的具體情況,向工人進行技術交底,做好出發前的材料和工具準備等。到現場后,首先按圖紙要求和頂的標識,檢查減速頂的種類、型號、檔次,是否與圖紙相符,如不符,馬上與中心調度聯系,并做好記錄,等待處理。然后是查看電源、水源、線路和鋼軌等情況。準備施工。

                                        在施工過程中,對安裝高度、安裝位置、鉆孔高低等,嚴格按圖紙和安裝標準檢查測量。每股道安完后,設專人進行檢查和調試,達到設計要求為止,同時對每臺頂按編號做好記錄。

                                        在施工過程中。每項工作都要有文字記載,即留有痕跡。以便做到質量追蹤。從而達到質量控制的目的。

                                        3.4.2工程驗交的質量控制工程驗交是減速頂系統質量的終檢驗。也是對質量體系的控制。用戶代表、中心及系統技術部、經營開發部、工程施工部的負責人參力i工程驗交。

                                        在施工完工后。由系統技術部、工程施工部進行檢查、試驗、調試。首先,按技術要求,逐臺檢查減速頂的安裝情況,并做詳細記錄,用戶代表同意后會簽。然后,進行溜車試驗,以設計規定的速度推峰,用各種不同重量的車輛組合通過減速頂,測量各點車速,復核連掛率、安全連掛率是否達到設計要求,對不滿足設計要求的股道,要進行調試。調整頂數、檔次、臨界速度等,直至達到設計要求止。后,雙方共同簽署驗收報告,工程移交給用戶正式投入使甩,從而完成了一個優質的、用戶滿意的工程。

                                        3.5服務質量的控制售后服務是保證產品質量的繼續,也是產品取得良好信譽的關鍵之一。因此,按IS09001的要求,服務質量的控制是質量體系中重要一環。

                                        哈中心根據IS09001的規定,對服務人員嚴格培訓、考試,持證上崗;按中心的質量方針,將質量崗位責任制分解到人。另外,重新制定或補充修改了規章制度。如:電話登記制度一用戶來電認真做好記錄,及時逐級匯報,回答用戶不過周;用戶走訪制度一技術服務人員分工負責,各包一片,定期進行走訪,發現問題及時處理,用戶意見做好登記,逐級匯報,并追蹤處理結果;售后服務制度一現場出現的問題隨叫隨到,用戶需要的東西及時發運,用戶需要的幫助無償、快捷。另外還有庫房保管制度、發貨制度、人員培訓制度等。通過上述各種制度和定期對服務質量的評審,從而可以達到優質服務,保證服務質量的控制。(未完,待續)(上接13頁)后我們再來談談,在將PLC轉化成實際電路時。應注意的幾個問題。

                                        PLC輸入繼電器、輸出繼電器是彼此隔離的;為避免混線故障,停車器動力電源是隔離的。由于PLC的COM端同TZ(停車器動力電源正電端)相連,因此PLC的COM端不能接地(允許不接地);按照PLC手冊給出的方法,將PLC的緩吸繼電器接成圖中的緩放繼電器S;15s)。PLC繼電器掉電,應在電源輸入端設一電壓保持器件(滿足技術要求第八條)。

                                        除了上述之外,其它的工作按照PLC編程手冊去做就可以了,在此不再贅述。

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