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可控停车器PLC控制系统

时间:2017-5-15 9:03:00   来源:本网   添加人:admin

  实现PLC可编程控制器在可控停车器控制电路上的故障一安全技术。

  PLC可编程控制器;可控停车器;控制电路PLC可编程控制器是内设有CPU集成电子器件、系统集成总线的可编程序控制器件,它具有体积小、重量轻、方便安装、抗干扰性强等优点,可以十分方便地实现工业过程和机器设备所需的逻辑功能。它还可以通过重新编程改变其逻辑功能,以满足新的需求。它在工业控制领域应用已经是很普遍的事情了,用户使用PLC可编程控制器实现通用的技术要求是没什么太大难度的。PLC可编程控制器在铁“信号领域也有应用,主要是应用在控制较为简单,要求不太严格的设备上,譬如脱轨器、停车器等设备,从使用效果看,它代替了大量的安全型继电器,节省了投资,减少了体积,控制方便灵活总体效果是好的。但是它们或是以PLC可编程控制器的高可靠性代替设备故障一安全技术;或是设备故障一安全技术电路不完善。实际上,如何把设备故障一安全技术应用到PLC可编程控制电路上去是目前PLC可编程控制器在铁路信号领域应用的最大障碍。本文就PLC可编程控制器按照故障一安全原则在可控停车器控制系统实际应用的几个问题作一些探讨。

  1可控停车器的故障导向问题可控停车器,顾名思义就是其状态按作业的需要来控制。它的形式也是多种多样的――电动的、液动的、气动的或几种方式的组合。但不论什么形式,它都是采用制动和缓解两种状态来满足停留车及牵出列车的要求,但可控停车器仅能完成这些动作是不够的,它还要有合理的故障一安全导向。这就需要我们根据故障导向安全原则,在确定可控停车合理的故障导向后,才能设计出合理的控制系统。据此我们需要先来讨论一下可控停车器的故障一安全导向问题。

  下面我们来确定一下可控停车器两位动作状态的定、反位。在正常使用中,可控停车器的常态是制动状态。这种状态下,停车线出口始终是封闭在停车线入口信号开放时或信号没有开放误溜入车辆时,车辆都会被停在停车线警冲标内。我们就把可控停车器制动状态确定为定位;同时把可控停车器缓解状态确定反位。这一点在沈西、郑州、苏家屯等编组站可控停车器的实际运用中,大家已取得共识。另外我们在此还做一个假定:即可控停车器在各种车辆按规定速度溜放时,都能将车辆有效地停在停车线警冲标内(为何做这个假定,后文将做阐述)。在上述前提下,我们再来看一下现行运用的可控停车器的故障导向。在沈西、苏家屯等编组站实际运用的可控停车器的故障导向是导向定位的,即在出现故障时,可控停车器依靠自身结构动力使可控停车器保持或恢复到定位C也有的可控停车器没有考虑故障导向问题)。我们可以根据可控停车器的一般工作原理,分析一下其故障导向过程。目前运用的可控停车器一般自身都带有结构动力,譬如弹簧、蓄能器等等,由其保证可控停车器定位的制动力,对溜放车辆进行制动;牵出列车时利用外部能源做动力克服自身结构动力使停车器缓解,让列车无阻碍地通过。

  现在我们假定可控停车器在定位时,车辆溜放过程中,可控停车器系统出现故障。此时可控停车器是依靠自身结构动力作用,没有外力介入,可控停车器仍将保持在定位状态,溜放车辆仍能够可靠停车;我们再假定可控停车器在反位时,可控停车器系统出现故障。此时可控停车器是依靠外力缓解的,所以可控停车器系统出现故障时,外力消失,可控停车器自身结构动力得到恢复,使可控停车器恢复到定位。这是否合理,是否符合故障导向安全的原则,这就需我们接着原来的故障导向分析可控停车器在出现故障时,会给列车和设备造成什么后果:可控停车器在定位,车辆溜放时――在车辆溜放及常态时,可控停车器按照信号楼控制命令已处于定位。此时可控停车器系统如出现故障,可控停车器是依靠自身结构动力作用仍将保持定位,溜放车辆按要求停车。

  2可控停车器在反位,列车牵出时――可控停车器按照信号楼控制命令缓解到反位,列车以正常速度牵出,此时可控停车器系统如出现故障,能够有效停车,即制动力足够大。这就有可能造成轻则停车、重则使列车脱线或损坏停车器的事故。

  经过分析我们可以看出,第一种状态的故障导向是没有问题的,而第二种的故障导向实际上是错误的。那么为什么可控停车器在实际运用中却很少发生牵出列车脱线或损坏停车器的事故呢,从沈西等编组站的实践看,这里有二个主要原因:第一在此情形发生的故障的概率较低。可控停车器95%以上的时间处于定位,而反位时牵出列车所占时间就更少了,这样发生在反位时的故障的概率相对就很低了。在实际运用中,故障多发生在两位状态转换时。而此时列车编组已完成待牵或车辆尚未溜放。这时候一般不会出现前述事故的。

  第二可控停车器制动力不够。一般的可控停车器允许列车以5km/h甚至于更高的速度牵出(注1)。这种状态下可控停车器故障导向定位时,列车或停车器当然不会发生什么问题了。

  但尽管如此,事故隐患依然存在,同时也说明可控停车器制动力仍然没有达到要求,这也是为什么前文要做假定的原因。为了解决这个问题,有些编组站采取调整纵断面增加反坡的办法。但在使用过程中,仍然避免不了个别溜放车辆、尤其头车是高动能、薄轮、油轮车越过警冲标或冲入区间。如何保证可控停车器有效停车。又杜绝可控停车器事故隐患呢,我们在采取技一10一可控停车器PLC控制系统术措施保证车辆各处受力合理的状态下,提高可控停车器制动力,保证可控停车器有效停车。

  同时将可控停车器的故障导向做一下改变――将原来故障导向的第二条改为导向反位。即:可控停车器在定位,此时可控停车器如出现故障,可控停车器仍保持在定位状态,防止车辆溜出。

  可控停车器在反位,此时可控停车器如出现故障,可控停车器仍保持在反位状态,让列车无阻碍地通过。防止将列车夹死,使列车脱线或损坏停车器。按照新的故障导向,我们全面讨。可控停车器在定位,故障导向仍为定位。这一点已讨论过,结论不变可控停车器在反位,故障导向反位,让列车继续无阻碍地通过可控停车器在定位操向反位过渡状态。列车编组已完成待牵前,可控停车器按照信号楼控制命令缓解到反位,此时可控停车器如出现故障,缓解不了或缓解不到位,系统就会发出故障信息,使该线信号无法开通,停止发车。故障排除后,再发车,这也不会造成事故可控停车器在反位操向定位过渡状态。列车牵出后,可控停车器按照信号楼控制命令,从反位操向定位。此时可控停车器如出现故障,定位恢复不了或恢复不到位,系统也会发出故障信息,封锁入口末级分路道岔,禁止向该线溜车,这就不会有溜放车辆越过警冲标或冲入区间的事发生了。

  综上所述,按照新的可控停车器的故障导向原则,任何情况下都不会由于可控停车器故障造成行车事故。这样我们可以将可控停车器故障导向完整表述为:可控停车器出现故障时,其故障导向为――保持可控停车器完成信号楼控制命令后的状态。

  2可控停车器PLC控制电路根据新的可控停车器的故障导向原则,结合现代化编组场作业要求,可控停车器的控制系统在满足停车器动作要求的前提下,还要能适应驼峰尾部自动化要求。我们就根据这些要求确定可控停车器控制系统的设计思路如下:结构简单、使用维护方便、降低一次性投资成本和运行维护成本;能够适应可控停车器的各种结构形式和动力形式;具有信号安全电路的功能,符合可控停车器故障导向安全要求;既可以纳入尾部联锁,也可以独立成系统使用。

  在满足这些要求的前提下,通过方案比选,我们选定了PLC可编程控制器作为核心器件的可控停车器控制系统。前面我们介绍过PLC可编程控制器本身是不具备故障导向安全功能的。

  即PLC可编程控制器虽然带有记忆单元,但在本机断电和报警时(自诊断错误),其输出将全部归零。所以必须采用PLC可编程控制器的控制电路的故障一安全技术和可控停车器结构上的故障一安全技术相结合来实现可控停车器PLC可编程控制系统的故障一安全技术。

  按照这一思路可控停车器控制电路应满足如下技术要求:启动电路、表示电路为安全电路,有较为完善的保护;可控停车器控制电路出现故障时,应保持执行信号楼控制命令后的状态;可控停车器启动时,应首先切断表示电路;4可控停车器转换时,表示电路不应有输出;可控停车器转换到位后,应切断电动机电路;6可控停车器保护装置动作时及劫力源故障时,应报警;7保证可控停车器可以在自动控制和手动控制之间自由转换;8定位联锁条件与反位联锁条件不同;9.电源切换时,电路不应出现故障;1启动电路设检修控制条件。

  汁算机系统通讯端门缓解表1 -中的执行器件可以是先导阀、也可以是电动机。按控制先导阀绘制。

  抟制I输厂泵站联锁条ft-图I在实际电路中表示电路和启动电路有一部分是结合在一起的。同时停车器还设置了停车器启动继电器TQ和自动开闭器。由TQ和自动开闭器共同完成停车器的定、反位控制;停车器的位置表示也是通过自动开闭器的定、反位表示接点给出的。TQ采用安全型极性保持继电器,其目的是为实现技术要求第二条的要求。TQ所处位置是按照信号楼值班员的意图给出的,停车器只有按照信号楼值班员的意图动作时,才能给出正确的表示。

  启动电路的动作顺序是这样的:(假设停车器处于定位)。控制台发出命令使TQ转极后,原来被自动开闭器断开的电路又被接通。TZ―TQ(F)―XI―F(执行器件)一FD―X2―TQ(F)―TF.停车器即从定位转向反位,自动开闭器接点动作顺序如下表:一12一可控停车器PLC控制系统动作顺序动作过程定位解锁转换锁闭反位注:1通;0断。

  从自动开闭器接点动作顺序上我们可以看出:停车器解锁后,定表首先被切断并接通定位动作接点,这样停车器可以随时向反方向运动,保证停车器操纵的连续性。同时满足技术要求第三条的要求。可控停车器转换到位后,将启动电路切断,即自动开闭器动作接点FD(DD)能够使停车器满足技术要求第五条的要求。表示电路同启动电路有部分结合在一起,表示电路不仅通过自动开闭器表示接点给出位置表示,而且还通过动作接点检查该位置的执行器件的线圈。这就使整个电路具有更可靠的安全性。表示电路是通过TQ接点接入PLC可编程控制器输入继电器D(F)B的,这样通过PLC可编程控制器内部接点的组合就可以节省一条电缆芯线。同时TQ同缓放延时继电器(PLC内部延时继电器1S、2S)、表示接点的配合保证可控停车器转换期间表示电路没有输出。实现技术要求第四条的要求。

  表示电路还构成了TQ联锁条件,以确保TQ同表示电路具有固定的位置关系。电路设计上实现了启动电路、表示电路的断线保护和混线保护。使系统成为安全电路,系统其他功能就好实现了。因为PLC控制器件实现控制、联锁是很容易的,也是很多人都做过的事。

  启动电路还设有移位和检修开关,当停车器被挤损时,移位开关动作,切断启动电路、表示电路满足技术要求第六条的要求。这个开关还兼做检修开关,转动检修手柄断开开关就可以采用现场手动方式操纵停车器。此时信号楼需将检修按钮放到检修位置防止错误报警,满足技术要求第十条的要求。对于其他技术要求,的电路也能够满足。通过设置停车器自动(TZ)/手动(TS)转换开关就可以满足技术要求第七条的要求。技术要求第八条主要是考虑停车器的定、反位工作条件不一致而增加的。通过将定位联锁条件、反位联锁条件分别接入TQ继电器的两个线圈电路就能满足此条要求。

  3联锁及其他关于联锁:对于电气集中尾部联锁系统――我们可以直接将继电接点或PLC输出继电器接点串入系统中,即可以纳入联锁;对于微机联锁系统――则需要使用通信接口,PLC可编程控制器带有M信接口。微机联锁系统只要通过协议进行信息交换即可。可控停车器的控制系统操作上采取两套控制形式即:微机显示操作方式和手动操作方式。微机操作方式一微机通过PLC可编程控制器另一个通信接口和PLC通讯,我们采用VB来实现系统的上层元件,主要实现以下功能:用户界面:站场图形实时显示停车器状态;2数据库管理:运行记录和故障记录;操作人员通过对微机显示屏显示出的站场图形上的设备进行点击可以直接对PLC进行置位,操作停车器系统手动,操作方式则是通过手动操作盘直接控制停车器。(下转31页)每次施工前,工程施工部按IS09001程序做好各项技术准备:熟悉设计图纸,掌握安装标准,了解现场的具体情况,向工人进行技术交底,做好出发前的材料和工具准备等。到现场后,首先按图纸要求和顶的标识,检查减速顶的种类、型号、档次,是否与图纸相符,如不符,马上与中心调度联系,并做好记录,等待处理。然后是查看电源、水源、线路和钢轨等情况。准备施工。

  在施工过程中,对安装高度、安装位置、钻孔高低等,严格按图纸和安装标准检查测量。每股道安完后,设专人进行检查和调试,达到设计要求为止,同时对每台顶按编号做好记录。

  在施工过程中。每项工作都要有文字记载,即留有痕迹。以便做到质量追踪。从而达到质量控制的目的。

  3.4.2工程验交的质量控制工程验交是减速顶系统质量的最终检验。也是对质量体系的控制。用户代表、中心领导及系统技术部、经营开发部、工程施工部的负责人参力i工程验交。

  在施工完工后。由系统技术部、工程施工部进行检查、试验、调试。首先,按技术要求,逐台检查减速顶的安装情况,并做详细记录,用户代表同意后会签。然后,进行溜车试验,以设计规定的速度推峰,用各种不同重量的车辆组合通过减速顶,测量各点车速,复核连挂率、安全连挂率是否达到设计要求,对不满足设计要求的股道,要进行调试。调整顶数、档次、临界速度等,直至达到设计要求止。最后,双方共同签署验收报告,工程移交给用户正式投入使甩,从而完成了一个优质的、用户满意的工程。

  3.5服务质量的控制售后服务是保证产品质量的继续,也是产品取得良好信誉的关键之一。因此,按IS09001的要求,服务质量的控制是质量体系中重要一环。

  哈中心根据IS09001的规定,对服务人员严格培训、考试,持证上岗;按中心的质量方针,将质量岗位责任制分解到人。另外,重新制定或补充修改了规章制度。如:电话登记制度一用户来电认真做好记录,及时逐级汇报,回答用户不过周;用户走访制度一技术服务人员分工负责,各包一片,定期进行走访,发现问题及时处理,用户意见做好登记,逐级汇报,并追踪处理结果;售后服务制度一现场出现的问题随叫随到,用户需要的东西及时发运,用户需要的帮助无偿、快捷。另外还有库房保管制度、发货制度、人员培训制度等。通过上述各种制度和定期对服务质量的评审,从而可以达到优质服务,保证服务质量的控制。(未完,待续)(上接13页)最后我们再来谈谈,在将PLC转化成实际电路时。应注意的几个问题。

  PLC输入继电器、输出继电器是彼此隔离的;为避免混线故障,停车器动力电源是隔离的。由于PLC的COM端同TZ(停车器动力电源正电端)相连,因此PLC的COM端不能接地(允许不接地);按照PLC手册给出的方法,将PLC的缓吸继电器接成图中的缓放继电器S;15s)。PLC继电器掉电,应在电源输入端设一电压保持器件(满足技术要求第八条)。

  除了上述之外,其它的工作按照PLC编程手册去做就可以了,在此不再赘述。