IC641SWP745控制器
IC641SWP745控制器
摘要：应用PLC改造GK1F机车电气控制系统.主要介绍PLC控制系统的特点,以及在工矿机车电气控制系统中的应用.
关键词：PLC控制；I/O接口；控制电路；GK1F机车
1. 前言
在2000年以前，在我部运用的内燃机车中仍有3台机车沿用继电器联锁的控制方式。这种方式，布线复杂，可靠性差，故障查找困难，维修不便。部分触点因长期在大电流通过的情况下动作，造成惯性灼伤，频繁烧损。特别是机车风泵的控制电路中采用串电阻三级起动，极易造成电阻箱烧损和起动电流大的故障。由于各种机车电气故障居高不下，直接影响到机车的利用率。同时，复杂的机车逻辑电路也给增设安全保护装置带来不便。
近年来，PLC应用技术发展迅速，在工业控制的众多领域都得到广泛的应用；特别是在机车电气控制系统中大量运用。为此我们与四方机车车辆厂合作，采用PLC对现有的GK1F机车进行改造，取得了良好的效果。此举措不仅可以大大地简化线路，而且在电气系统运行可靠性有了显著提高。同时还改变了风泵电机的起动方式，降低了故障率也使维修人员维修方便，提高了工作效率。
2. GK1F型机车PLC电气控制系统设计
2.1电气系统的改造设计思路
根据我部原有电气系统为PLC控制的GK1F机车（1021—1024）和GK2B机车（1001、1002），以及资阳机车车辆厂改造的PLC控制的GK1F机车（1006—1007）；根据各种情况综合对比我们选择与青岛四方机车车辆厂联合对我部剩余的三台机车进行改造。其电气系统的设计思想与GK1F机车和GK2B机车的电气系统相近；且各配件与这两种机车的配件基本相同，便于维修和互换。在具体设计思想上维持原继电器、接触器控制系统的逻辑顺序和控制原理。
2.2 PLC的I/O点数选定
在控制电路中，输入PLC的控制信号为32点，包括司机指令信号（如司机控制器、各琴键开关、按钮开关等元件的触点信号）和机车状态信号（如温度继电器、压力继电器、柴油机转速信号和机车速度信号等）。PLC输出的控制信号点数为32点，包括动作执行元件（各接触器线圈、电空阀及去电子调速箱的控制信号）。
2.3硬件组成
2.3.1 PLC系统
这是整个系统的核心部分，采用的是日本三菱公司的FX2—80MR—D型PLC。该机型为整体式PLC机，结构紧凑、体积小、重量轻，具有很强的抗干扰能力和负载能力。而且FX2系列PLC机是三菱公司90年代初推出的产品，它的的特点是在小型机上实现大型机的功能，可与计算机自由联接。（性能参数见表1）该机型有40个输入点和40个输出点。不带扩展模块，完全满足系统的要求。机车速度和柴油机转速传感器采用了目前铁路机车通用的数字式测速传感器。
ASEA BROWN BOVERI 57088478 USPP 57088478
OMRON CS1W-SLK21 USPP CS1WSLK21
Texas Instruments 305-02B Programmable Logic Chassis w/6 Modules
NEMATRON CORP IWS3015 USPP IWS3015
500-5056 Texas Instruments Siemens TI 32 pt output module 5005056 N110
METSO AUTOMATION VAL0121816 NSFP VAL0121816
PERCEPTRON FRAME GRABBER 495 0191
ASEA BROWN BOVERI ACS601-0011-4-000B1200801 USPP ACS60100114000B1
SAJF// PANASONIC ADKF5085AA AC SERVO DRIVER UNIT USED
One Panasonic AC Servo Motor MBMK042BLA Free Ship
ASEA BROWN BOVERI YB161101-*** USPP YB161101***
TEXAS INSTRUMENTS PLC 530-1104 NSPP 5301104
Panasonic AC Servo Drive MBDHT2510E New in Box Free Ship
ASEA BROWN BOVERI YT204001-BN USPP YT204001BN
GE FANUC 44A398714-G01 USPP 44A398714G01
Matsushita Panasonic MSD023A2XXV AC Servo Driver
One Panasonic Servo Driver MADDT1207 + One Motor M***D022S1T Free Ship Worldwide
Panasonic AC Servo Drive MCDCT3312B12
ASEA BROWN BOVERI 57310255- USPP 57310255
ASEA BROWN BOVERI P-HC-BRC-30000000 NSFP PHCBRC30000000
PULSE CONTROL BOARD
TEXAS INSTRUMENTS PLC PM550-KEYPAD USPP PM550KEYPAD
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-6224 NSFP 5006224
PANASONIC AC SERVO DRIVER MDD203A1W 200V 50/60HZ 2.0KW 2500P/R HASE
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-6663 NSFP 5056663
Panasonic MADDT1205001 AC Servo
MOTOROLA 01-W3875B-04E USPP 01W3875B04E
SQUARE D LH-36250 USPP LH36250
TEXAS INSTRUMENTS PLC 120-1112 NSFP 1201112
Panasonic DV8C500SDGB 5kW AC Servo Drive (free shipping) DV8C 500 SGDB
New in Box 530T-1112 Siemens/Texas Instruments TI PLC Processor 530T1112 N787
Texas Instruments 500-5016 Series 500 Analog Output Module 5005016 SIEMENS
TEXAS INSTRUMENTS PLC 560-2127 USPP 5602127
KRONES 2-098-82-140-0/V0 USPP 2098821400V0
ALLEN BRADLEY 1785-L11B NSFP 1785L11B
ASEA BROWN BOVERI 05MA21 USPP 05MA21
PERCEPTRON 912-0011 USPP 9120011
ASEA BROWN BOVERI FILM-VAR CAPACITOR 1N03300A08F
ASEA BROWN BOVERI 8R37-1041-31-3101 USPP 8R371041313101
ASEA BROWN BOVERI NDCU-22 USPP NDCU22
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-7339 NSFP 5057339
TEXAS INSTRUMENTS PLC 5TI-5011 NSPP 5TI5011
Texas Instruments 530C-1104
Texas Instruments 500-5051 Series 500 Thermocouple Module 5005051
GETTYS M313A-B00-102 USPP M313AB00102
ASEA BROWN BOVERI YM222001 NSPP YM222001
PACIFIC SCIENTIFIC SRF557044838482BC NSFP SRF557044838482B
ASEA BROWN BOVERI YTE-102A USPP YTE102A
Texas Instruments 5TI-2000
LAMBDA LM-EE014 USPP LMEE014
PERCEPTRON 911-0010
SIMPLEXGRINNELL 2850-9004 NSPP 28509004
TI Siemens 500-5114-A Remote Base Controller w RS485 Port PLC 500-5114A 5005114A
INDRAMAT DDS2.1-A150-D USPP DDS21A150D
TEXAS INSTRUMENTS PLC U-03RM NSFP U03RM
Texas Instruments 500-5035
ASEA BROWN BOVERI 57310001-S USPP 57310001S
BRIDGEPORT A027484-183 USPP A027484183
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-2103 USPP 5002103
(AB01) DRIVER-AC SERVO PANASONIC MATSUSHITA MSDA041A1A 100V 400W, 400
ASEA BROWN BOVERI 1911RA001400000STD USPP 1911RA001400000S
TEXAS INSTRUMENTS PLC 560-2125 USPP 5602125
TELEMECANIQUE TSX-P67-3 USPP TSXP673
Panasonic MSD023A1XG AC Servo Driver
FANUC A06B-6058-H005 USPP A06B6058H005
TEXAS INSTRUMENTS PLC 2587695-8014 NSFP 25876958014
TEXAS INSTRUMENTS PLC 128-1114 NSFP 1281114
ASEA BROWN BOVERI ACS601-0009-5-000B1500800 USPP ACS60100095000B1
MOOG 152F-423 USPP 152F423
TEXAS INSTRUMENTS PLC 305-25N NSFP 30525N
ALLEN BRADLEY 509-FOD-C1N USPP 509FODC1N
ASEA BROWN BOVERI 3HAA0001YU NSPP 3HAA0001YU
IC641SWP745控制器
摘要：应用PLC改造GK1F机车电气控制系统.主要介绍PLC控制系统的特点,以及在工矿机车电气控制系统中的应用.
关键词：PLC控制；I/O接口；控制电路；GK1F机车
1. 前言
在2000年以前，在我部运用的内燃机车中仍有3台机车沿用继电器联锁的控制方式。这种方式，布线复杂，可靠性差，故障查找困难，维修不便。部分触点因长期在大电流通过的情况下动作，造成惯性灼伤，频繁烧损。特别是机车风泵的控制电路中采用串电阻三级起动，极易造成电阻箱烧损和起动电流大的故障。由于各种机车电气故障居高不下，直接影响到机车的利用率。同时，复杂的机车逻辑电路也给增设安全保护装置带来不便。
近年来，PLC应用技术发展迅速，在工业控制的众多领域都得到广泛的应用；特别是在机车电气控制系统中大量运用。为此我们与四方机车车辆厂合作，采用PLC对现有的GK1F机车进行改造，取得了良好的效果。此举措不仅可以大大地简化线路，而且在电气系统运行可靠性有了显著提高。同时还改变了风泵电机的起动方式，降低了故障率也使维修人员维修方便，提高了工作效率。
2. GK1F型机车PLC电气控制系统设计
2.1电气系统的改造设计思路
根据我部原有电气系统为PLC控制的GK1F机车（1021—1024）和GK2B机车（1001、1002），以及资阳机车车辆厂改造的PLC控制的GK1F机车（1006—1007）；根据各种情况综合对比我们选择与青岛四方机车车辆厂联合对我部剩余的三台机车进行改造。其电气系统的设计思想与GK1F机车和GK2B机车的电气系统相近；且各配件与这两种机车的配件基本相同，便于维修和互换。在具体设计思想上维持原继电器、接触器控制系统的逻辑顺序和控制原理。
2.2 PLC的I/O点数选定
在控制电路中，输入PLC的控制信号为32点，包括司机指令信号（如司机控制器、各琴键开关、按钮开关等元件的触点信号）和机车状态信号（如温度继电器、压力继电器、柴油机转速信号和机车速度信号等）。PLC输出的控制信号点数为32点，包括动作执行元件（各接触器线圈、电空阀及去电子调速箱的控制信号）。
2.3硬件组成
2.3.1 PLC系统
这是整个系统的核心部分，采用的是日本三菱公司的FX2—80MR—D型PLC。该机型为整体式PLC机，结构紧凑、体积小、重量轻，具有很强的抗干扰能力和负载能力。而且FX2系列PLC机是三菱公司90年代初推出的产品，它的的特点是在小型机上实现大型机的功能，可与计算机自由联接。（性能参数见表1）该机型有40个输入点和40个输出点。不带扩展模块，完全满足系统的要求。机车速度和柴油机转速传感器采用了目前铁路机车通用的数字式测速传感器。
ASEA BROWN BOVERI 57088478 USPP 57088478
OMRON CS1W-SLK21 USPP CS1WSLK21
Texas Instruments 305-02B Programmable Logic Chassis w/6 Modules
NEMATRON CORP IWS3015 USPP IWS3015
500-5056 Texas Instruments Siemens TI 32 pt output module 5005056 N110
METSO AUTOMATION VAL0121816 NSFP VAL0121816
PERCEPTRON FRAME GRABBER 495 0191
ASEA BROWN BOVERI ACS601-0011-4-000B1200801 USPP ACS60100114000B1
SAJF// PANASONIC ADKF5085AA AC SERVO DRIVER UNIT USED
One Panasonic AC Servo Motor MBMK042BLA Free Ship
ASEA BROWN BOVERI YB161101-*** USPP YB161101***
TEXAS INSTRUMENTS PLC 530-1104 NSPP 5301104
Panasonic AC Servo Drive MBDHT2510E New in Box Free Ship
ASEA BROWN BOVERI YT204001-BN USPP YT204001BN
GE FANUC 44A398714-G01 USPP 44A398714G01
Matsushita Panasonic MSD023A2XXV AC Servo Driver
One Panasonic Servo Driver MADDT1207 + One Motor M***D022S1T Free Ship Worldwide
Panasonic AC Servo Drive MCDCT3312B12
ASEA BROWN BOVERI 57310255- USPP 57310255
ASEA BROWN BOVERI P-HC-BRC-30000000 NSFP PHCBRC30000000
PULSE CONTROL BOARD
TEXAS INSTRUMENTS PLC PM550-KEYPAD USPP PM550KEYPAD
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-6224 NSFP 5006224
PANASONIC AC SERVO DRIVER MDD203A1W 200V 50/60HZ 2.0KW 2500P/R HASE
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-6663 NSFP 5056663
Panasonic MADDT1205001 AC Servo
MOTOROLA 01-W3875B-04E USPP 01W3875B04E
SQUARE D LH-36250 USPP LH36250
TEXAS INSTRUMENTS PLC 120-1112 NSFP 1201112
Panasonic DV8C500SDGB 5kW AC Servo Drive (free shipping) DV8C 500 SGDB
New in Box 530T-1112 Siemens/Texas Instruments TI PLC Processor 530T1112 N787
Texas Instruments 500-5016 Series 500 Analog Output Module 5005016 SIEMENS
TEXAS INSTRUMENTS PLC 560-2127 USPP 5602127
KRONES 2-098-82-140-0/V0 USPP 2098821400V0
ALLEN BRADLEY 1785-L11B NSFP 1785L11B
ASEA BROWN BOVERI 05MA21 USPP 05MA21
PERCEPTRON 912-0011 USPP 9120011
ASEA BROWN BOVERI FILM-VAR CAPACITOR 1N03300A08F
ASEA BROWN BOVERI 8R37-1041-31-3101 USPP 8R371041313101
ASEA BROWN BOVERI NDCU-22 USPP NDCU22
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-7339 NSFP 5057339
TEXAS INSTRUMENTS PLC 5TI-5011 NSPP 5TI5011
Texas Instruments 530C-1104
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ASEA BROWN BOVERI YM222001 NSPP YM222001
PACIFIC SCIENTIFIC SRF557044838482BC NSFP SRF557044838482B
ASEA BROWN BOVERI YTE-102A USPP YTE102A
Texas Instruments 5TI-2000
LAMBDA LM-EE014 USPP LMEE014
PERCEPTRON 911-0010
SIMPLEXGRINNELL 2850-9004 NSPP 28509004
TI Siemens 500-5114-A Remote Base Controller w RS485 Port PLC 500-5114A 5005114A
INDRAMAT DDS2.1-A150-D USPP DDS21A150D
TEXAS INSTRUMENTS PLC U-03RM NSFP U03RM
Texas Instruments 500-5035
ASEA BROWN BOVERI 57310001-S USPP 57310001S
BRIDGEPORT A027484-183 USPP A027484183
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-2103 USPP 5002103
(AB01) DRIVER-AC SERVO PANASONIC MATSUSHITA MSDA041A1A 100V 400W, 400
ASEA BROWN BOVERI 1911RA001400000STD USPP 1911RA001400000S
TEXAS INSTRUMENTS PLC 560-2125 USPP 5602125
TELEMECANIQUE TSX-P67-3 USPP TSXP673
Panasonic MSD023A1XG AC Servo Driver
FANUC A06B-6058-H005 USPP A06B6058H005
TEXAS INSTRUMENTS PLC 2587695-8014 NSFP 25876958014
TEXAS INSTRUMENTS PLC 128-1114 NSFP 1281114
ASEA BROWN BOVERI ACS601-0009-5-000B1500800 USPP ACS60100095000B1
MOOG 152F-423 USPP 152F423
TEXAS INSTRUMENTS PLC 305-25N NSFP 30525N
ALLEN BRADLEY 509-FOD-C1N USPP 509FODC1N
ASEA BROWN BOVERI 3HAA0001YU NSPP 3HAA0001YU