CPM2A PLC在到发场车辆防溜系统设计中的应用

    货运站是铁路货运的车站，其功能主要是从事货运业务，根据列车作业的性质可分为编组站、区段站和中间站3种。到发场是区段站、编组站办理列车到达、出发、技术检查、机车的换挂、机车和车辆检修、车辆编组等业务所设的供机车和车辆暂停的场所。股道是车站对车站内全部轨道的编号，即带编号的轨道。

    随着铁路技术装备的不断发展，车辆防溜器作为先进的防溜器设备正逐步在到发场使用。下面介绍PLC在到发场车辆防溜系统的应用。

    艾特贸易网编辑本文主要要求对股道列车各种作业信息和状态信息进行采集，并采用传感器监测防溜器的制动与缓解动作。

    一、防溜控制系统的组成及原理

    防溜体系由三部分组成，即进行现场作业的制动装置、现场控制制动设备的PLC和监控整个现场状态和作业的上位机。该系统工作流程如图18-8所示。

    图18-8    系统工作流程

    在控制系统中，同防溜控制室中的上位机对现场PLC进行实时监控和管理，现场PLC对股道作业进行制动与缓解控制，若所要控制的股道数是16道（可根据站场实际设置），而且各个股道独立工作，没有逻辑上的关系，同时也为了便于扩展、简化编程、缩短程序扫描时间，采用模块化设计的方法，即每4股道用一个PLC进行控制。

    二、输入/输出及内存分配

    为了给系统布线带来方便，采用16点输入信号和8点输出信号，占用IR 003和IR 004通道，本地输入点占用IR 000～IR 002通道，如表18-2所示。

    表18-2    制动器输入/输出信号分析

   PLC具有掉电保护功能，股道设备状态信息、设备故障信息、股道作业信息都存入DM区中，作为上位机操作的依据。IR30～IR 50作为编程使用。如表18-3所示。

    表18-3    PLC内存分配

    三、程序结构

    系统中每个PLC控制4股道，股道分开作业，互不联系，因此，可对每股道进行单独编程。当任意股道要作业、查询或者打印报表时，PLC便自动运行该股道程序，其所有的股道作业信息、股道设备故障信息和股道状态信息上传至上位机。

    当选择股道之后，程序立即对上位机命令通道和PLC命令通道进行清零初始化，艾特贸易网提示：一旦上位机命令有命令操作，上位机将把本地命令通道数据传到股道命令通道并运行程序。数据初始化也是一样，在对PLC上电后对所有涉及的DM区设定时间参数或者清零，包括股道工作状态、股道故障信息和制动器作业时间。图18-9是程序第一次循环时对命令通道、股道状态通道和故障通道清零以及对股道作业时间进行设定。

    制动和缓解是程序要实现的主要功能。由于所有制动器单独作业，故程序中对每个电机的控制都有相应的程序段，图18-10和图18-11是一台电机制动和缓解输出的程序截图。

    图18-9    股道初始化

    图18-10    道1制动器1的制动控制

    图18-11    道1制动器1的缓解控制

    股道1制动器1的制动程序如图18-10所示：当上位机有制动命令时，只要制动器1没有处在已经制动到位、正在缓解和制动器正常制动时间范围内时，PLC便输出制动信号；当PLC输出制动信号对“制动器缓解到位”复位和“制动器正在制动”置位并计时；当PLC接收到制动到位，及时对“制动器制动到位”置位和“制动器正在制动”复位；当制动正常制动超时时，PLC输出制动器停止信号并对“传动杆1连接故障”置位。

    图18-11是道1制动器1缓解以及在缓解过程中要进行的置位、复位操作和传动杆和减振器的故障判断，具体过程就不再赘述。

    图18-12是股道信息上传梯形图。股道命令格式、股道状态信息和股道故障信息在分别存在三个相邻的DM通道里。在股道选通的情况下，在股道程序段尾以脉冲为1s的时间间隔将三个连续的通道上传至上位机。

    图18-12    股道信息上传

    在到发场车辆防溜系统中采用PLC控制，解决了防溜装置在制动和缓解之间自动转换，提高了作业效率。同时，监测防溜装置的工作过程，能准确地检测出防溜装置部件故障，以便及时对防溜装置进行维修，提高了系统的可靠性。