Y—80A移車臺工作原理與程序優(yōu)化

李鐵鋼 丁詩航 溫超 等

摘 要：Y-80A型淺坑式多軌距移車臺主要由車體、渡橋、自動車檔、牽車裝置、主動輪裝置、從動車輪裝置、傳動裝置、檢修平臺、電氣控制等部分組成。高速車制造中心遷車臺是公司的大型關(guān)鍵設(shè)備，擔(dān)負著整個新廠區(qū)高速車動車組的運輸工作，是公司生產(chǎn)的瓶頸，如果遷車臺發(fā)生故障，直接影響整個公司的生產(chǎn)計劃。

關(guān)鍵詞：電氣控制；plc；觸摸屏；變頻器

引言

隨著公司生產(chǎn)能力的日益增加，保證工序轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定性就尤為重要。Y-80A型淺坑式多軌距移車臺已廣泛應(yīng)用在涂裝車間，預(yù)組車間，總組車間，調(diào)試車間，直接關(guān)系到高速車的生產(chǎn)進度。該設(shè)備用于車重不大于80t的各種鐵路車輛橫移換軌作業(yè)，這樣就需要對Y-80A型淺坑式多軌距移車臺運行和維護有很高的要求。

一、移車臺的移車臺的組成和設(shè)備功能

Y-80A型淺坑式移車臺主要由車體、渡橋、自動車檔、牽車裝置、主動輪裝置、從動車輪裝置、傳動裝置、檢修平臺、電氣控制等部分組成。

二、移車臺的電氣控制原理及特點

電氣控制原理

采用 PLC 控制系統(tǒng)移車臺行走時行走主令由低速逐漸加到高速，移車臺以穩(wěn)定速度運行，當(dāng)接近目標(biāo)軌道時，將行走主令由高速檔逐漸減為低速檔，距目標(biāo)軌道 1 米左右時使行走主令在 2 檔以下，然后根據(jù)左、右側(cè)對軌，按動相應(yīng)的自動對軌按鈕，移車臺便以設(shè)定的對軌速度運行，當(dāng)電磁接近開關(guān)接收到地面上的對軌信號反射板返回的信號后，PLC 給出停止信號，變頻器輸出頻率平滑下降到 0，運行電機制動，移車臺軌道與地面目標(biāo)軌道對接。通過參數(shù)調(diào)節(jié)和電磁接近開關(guān)位置的調(diào)節(jié)，控制精度可達±2mm

控制系統(tǒng)的特點

1、操作直觀

主控制臺上設(shè)有觸摸屏，屏幕上顯示移車臺渡橋、車檔狀態(tài)的模擬圖形，實時顯示移車臺走行速度、卷揚速度等，同時觸摸屏上顯示的軟按鍵，可對遷車臺進行參數(shù)設(shè)定和故障檢測的操作。

技術(shù)先進、自動化程度高、操作方便運行、牽車機構(gòu)均采用交流變頻調(diào)速驅(qū)動方式，行走及牽車速度可設(shè)定多級，通過主令控制行走及牽車，操作方便。具有自動對軌功能，對軌精度可達±2mm。

2、質(zhì)量可靠

電子、電器元器件和控制系統(tǒng)均采用先進的、優(yōu)質(zhì)的、可靠的國內(nèi)外名牌產(chǎn)品，并且符合標(biāo)準化、規(guī)格化要求。如：空氣開關(guān)采用天津梅蘭日蘭品牌，交流接觸器、熱繼電器、中間繼電器、按扭等采用施奈德品牌，PLC 控制系統(tǒng)采用日本三菱品牌，接近開關(guān)、光電開關(guān)選用歐姆龍產(chǎn)品。

操作臺上設(shè)急停開關(guān)、聲光報警開關(guān)；在移車臺的兩端裝有緊急停按鈕，遇有緊急情況時便于迅速停車。

3、保護功能

完善PLC 可對錯誤的操作進行邏輯互鎖；在各回路主干道上設(shè)置額定功率的斷路器進行短路保護；斷路器上安裝防漏電插件來實現(xiàn)漏電保護；停電或意外停機時，各電機抱閘機構(gòu)斷電抱閘，防止突然斷電時的慣性滑行。

電控系統(tǒng)具備連鎖報警功能：若渡橋下降或提升不到位，系統(tǒng)不能進行下一步操作，此功能靠渡橋限位開關(guān)和 PLC 編程實現(xiàn)。詳細控制原理如下：渡橋設(shè)置上限位和下限位兩個限位開關(guān)，信號連入 PLC，若下降不到位或提升不到位則 PLC 不能接收到信號變更，并對其它操作進行鎖定禁止。

操作臺上設(shè)急停開關(guān)、聲光報警開關(guān)；在移車臺的兩端裝有緊急停按鈕，遇有緊急情況時便于迅速停車。

移車臺兩側(cè)設(shè)置行程開關(guān)，當(dāng)移車臺運行到工作場地的兩端接近極限位置時，行程開關(guān)動作，切斷行走電路，使移車臺停止運行。供電方式采用安全滑觸線，架空敷設(shè)，三相四線制供電，各現(xiàn)場用電設(shè)備均進行保護接地。

故障檢測和報警：在通電狀態(tài)下，系統(tǒng)隨時進行故障檢測。控制系統(tǒng)、變頻器、運行電機抱閘機構(gòu)和 PLC 都具有故障報警功能。

觸摸屏的簡單設(shè)置

左、右渡橋的狀態(tài)指示：當(dāng)渡橋的上升到位行程開關(guān)動作時，屏幕顯示渡橋升起狀態(tài)；當(dāng)渡橋的上升到位行程開關(guān)未動作時，屏幕顯示渡橋落下狀態(tài)。

左、右止檔的狀態(tài)指示：當(dāng)止檔的伸出限位行程開關(guān)動時，顯示止檔伸出狀態(tài)，當(dāng)止檔的收縮限位行程開關(guān)動作時，顯示止檔收縮狀態(tài)。當(dāng)止檔的伸出限位行程開關(guān)和收縮限位行程開關(guān)均未動作時，顯示中間位置

三、移車臺的程序優(yōu)化及注意事項

程序優(yōu)化

1、觸摸屏程序改善

在遷車臺實際操作過程中，我發(fā)現(xiàn)廠家設(shè)計的觸摸屏程序功能不完善，許多報警信息，操作方式都與實際要求還有差距。我經(jīng)過研究采用SIMATIC WinCC flexible 2008軟件對程序改善，對程序內(nèi)變量、配方、周期等參數(shù)進行修改，觸摸屏的常用功能顯著提高。

2、大車行走自動對軌PLC程序解讀

檢查KA10，KA11兩個中間繼電器是否吸合，如果不吸合檢查PLC是否輸出。PLC沒有輸出檢查PLC內(nèi)部程序的邏輯關(guān)系，通過邏輯關(guān)系檢查翻版向上限位是否壓合，限位是否損壞。限位損壞進行更換，運行條件都滿足設(shè)備正常啟動。

程序邏輯分析：西門子高級指令SM0.0是否處于暢通狀態(tài)→位邏輯I0.7對軌指令是否閉合→對軌內(nèi)部繼電器V0.7是否閉合→主副進限位是否有一對處于閉合狀態(tài)→主副渡橋限位是否都處于長通狀態(tài)→主副止檔限位是否都處于長通狀態(tài)→卷揚電機Q2.3處于停止?fàn)顟B(tài)→急停開關(guān)是否被按下→內(nèi)部繼電器V0.0閉合→滿足條件電機可自動對軌。

檢查行走電機三相電流是否平衡，電機繞組是否損壞，如損壞對電機進行更換。檢查電機抱閘是否打開，在抱閘模塊電壓正常的情況未打開，對抱閘進行更換。

3、變頻器基本參數(shù)的設(shè)定。

加速時間設(shè)定值=Pr.20/（最大使用頻率- Pr.13）×從停止到最大使用頻率的加速時間。根據(jù)公式把加速時間設(shè)為15秒。

減速時間設(shè)定值=Pr.20/（最大使用頻率-Pr.10）×從最大使用頻率到停止的減速時間。根據(jù)公式把時間設(shè)為5秒。

四、結(jié)束語

Y-80A型移車臺采用西門子S7-200PLC、K-TP178觸摸屏及三菱FR-A740變頻器對設(shè)備進行控制。大量采用電壓、電流模擬信號，開關(guān)量信號對設(shè)備進行驅(qū)動。通過多年對設(shè)備運行進行大量的分析，對plc程序和觸摸屏進行了優(yōu)化。使操作者能更清晰易懂的使用移車臺，為公司的生產(chǎn)提高了生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1]北京易方佳機電工程科技開發(fā)有限公司移車臺說明書

[2]西門子PLC變頻器與觸摸屏綜合應(yīng)用實訓(xùn)/中國電力出版社

[3]西門子人機界面組態(tài)與應(yīng)用技術(shù)/機械工業(yè)出版社

（作者單位：中車長春軌道客車股份有限公司）