一种机车低恒速控制装置的制作方法

本实用新型涉及机车电控技术领域，具体为一种机车低恒速控制装置。

背景技术：

机车PLC控制系统是机车重要组成部分，它的性能好坏直接影响机车的整体性能，原有的PLC控制系统大多包括机车逻辑控制、恒功率控制、过渡控制、机车保护、故障自动诊断及异步串行通信等功能，对于低恒速控制涉及较少，对于机车在0.6～3km/h低速度范围内恒速运行，控制不够精确，为此，我们提出了一种机车低恒速控制装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种机车低恒速控制装置，以解决上述背景技术中提出的原有的PLC控制系统对于机车在0.6～3km/h低速度范围内恒速运行，控制不够精确的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种机车低恒速控制装置，包括机箱，所述机箱的前壁嵌入有液晶显示屏，所述机箱的内腔集成有PLC主机，所述PLC主机的右侧通过数据线分别连接有数字量模块、模拟量模块和故障切除开关，所述数字量模块、模拟量模块和故障切除开关通过导线与数据采集传输线连接。

优选的，所述机箱为铝合金机箱。

优选的，所述液晶显示屏的前壁通过粘接剂粘接有防护透明罩，且防护透明罩嵌入在机箱的前壁上。

优选的，所述PLC主机为S7224型PLC主机。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该机车低恒速控制装置具有高效、安全的优点，因而在矿山、港口、油田等需要自动化装车作业的场合具有很好的应用，稳定性好，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型机箱的内腔结构示意图；

图3为本实用新型恒功励磁控制的原理图；

图4为本实用新型恒低速控制的原理图；

图5为本实用新型的系统控制流程图。

图中：1机箱、2液晶显示屏、3PLC主机、4数字量模块、5模拟量模块、6故障切除开关。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种机车低恒速控制装置，包括机箱1，机箱1的前壁嵌入有液晶显示屏2，机箱1的内腔集成有PLC主机3，PLC主机3的右侧通过数据线分别连接有数字量模块4、模拟量模块5和故障切除开关6，数字量模块4、模拟量模块5和故障切除开关6通过导线与数据采集传输线连接。

其中，机箱1为铝合金机箱，液晶显示屏2的前壁通过粘接剂粘接有防护透明罩，且防护透明罩嵌入在机箱1的前壁上，PLC主机3为S7224型PLC主机。

PLC主机3用于接收和处理来自司机的操作指令、恒功励磁控制、低恒速控制、机车运行逻辑控制、柴油机控制、辅助系统控制、故障检测、诊断、保护以及相关数据记录、相关参数组织、显示以及参数修改等。数字量模块4用于采集司控器、扳键开关和辅助触点等开关量信号，其输出通过隔离放大去控制电空阀、接触器、继电器等。模拟量模块5用于采集牵引电机电流、主发电机电压、柴油机水温和油压等模拟量信号。故障切除开关6用于切除柴油机水温高故障、差示压力故障、柴油机油压低故障及列车管风压不足等故障。液晶显示屏2采用10.4"触摸屏，进行机车运行状态参数的显示、故障报警信息以及提示信息的显示。

PLC控制系统的功能主要有：

①司机操作指令的接收和处理；

②恒功励磁控制；

③低恒速控制；

④机车运行逻辑控制；

⑤辅助系统控制；

⑥故障检测、诊断、保护以及相关数据记录；

⑦相关参数组织、显示以及参数修改等。

恒功励磁控制

恒功励磁控制主要是指对主发电机中励磁机励磁的控制，具体地讲就是：机车处于牵引工况时，在不同的柴油机转速下实现柴油机的恒功率控制。PLC根据实际检测到的柴油机转速和预先保存的柴油机功率-转速曲线获得当前柴油机转速下的给定功率；然后根据采集到的主回路电压和牵引电机电流(6台电机)进行计算得到实际功率值，由两者的偏差、以及电压值与限压值、电流值与限流值的偏差，取最小值进行PID调节运算，并通过斩波器调节主发电机励磁电流，使主发电机的输出功率向着功率给定值调节，实现主发电机的恒功率控制。其控制框图见图3，控制过程中，PLC对牵引电机电压、电流进行监控，实现恒功、限压、限流和单台电机故障切除等功能。

辅助系统的控制

辅助系统的控制包括柴油机的控制、空压机的控制、撒沙和风源净化装置等的控制。PLC根据各部件的工作逻辑实现对辅助系统各部件的有效控制。

磁场削弱控制

PLC根据机车速度的变化，自动进行两级磁场削弱控制。为降低过渡时的电流中击，PLC有先降功后过渡的功能。

防空转控制

机车牵引时，PLC由检测到的6台主发电机输出电流得到最大电流差和电流分配系数。当电流分配系数大于规定值时而且最小一台电机电流大于规定值时，视为空转，PLC将采取撒砂、持续降低主发电机输出电压的办法来消除。空转现象消失后，主发电机输出电压就可恢复到正常值，撒砂则在延时约3秒后停止。若无法消除空转，则机车卸载(在同一次加载过程中，允许发生二次)。

故障保护

PLC根据检测到的主发电机电压、各牵引电动机电流、柴油机转速、机油压力和冷却水温度等参数，与规定的极限参数进行比较，当某一参数超出时，PLC将采取报警、卸载或停机等措施，实现对机车柴油机及电气系统的保护。

柴油机无级调速

PLC实现与WJT相同的功能。PLC通过检测司机主手柄的位置(升、保、降)来控制步进电机的运行。

机车恒低速控制

司机通过操纵台上的触摸屏无级调节选择所需速度，PLC控制柴油机在一固定转速，以保证牵引电机的通风量。PLC控制装置以机车速度作为功率给定的基准，根据实际检测到的机车速度和预先设定的机车速度的偏差、以及电流值与限流值的偏差，取最小值进行PID调节运算，并通过斩波调节主发电机中励磁机的励磁电流，使机车速度向速度给定值调节，实现机车的低恒速控制。控制框图如图4所示。

控制系统软件

控制系统的软件采用梯形图编制。软件编制采用模块化结构，使得程序结构清晰，逻辑严密，提高软件的可靠性、可读性和可维护性。系统控制流程如图5所示。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。