SM1000正品;
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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***简化线路，而且在电气系统运行可靠性有了***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。

TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4916 USPP 5054916
TEXAS INSTRUMENTS PLC 305-02B USPP 30502B
ASEA BROWN BOVERI YTE-102B USPP YTE102B
ALLEN BRADLEY 1785-KA5 NSFP 1785KA5
SIEMENS 6ES5-923-3UA11 NSFP 6ES59233UA11
SICK OPTIC ELECTRONIC ODC100-P120 USPP ODC100P120
Panasonic AC Servo Motor MSMD012S1T Free Ship
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4632 USPP 5054632
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5892 USPP 5005892
ASEA BROWN BOVERI 57510001-A USPP 57510001A
TEXAS INSTRUMENTS MODEL 510-2101 I/O EXPANSION MODULE
PANASONIC SERVO DRIVER MEDDT7364L01 2.5KW
ASEA BROWN BOVERI DSPC157 USPP DSPC157
TEXAS INSTRUMENTS PLC 949024-000-3 USPP 9490240003
KEB COMBIVERT 09.F5.A1D-LAWA USPP 09F5A1DLAWA
KOLLMORGEN IND SERVOSTAR603AS USPP SERVOSTAR603AS
ASEA BROWN BOVERI 57520001-FY/3 USPP 57520001FY3
NEW TEXAS INSTRUMENTS MODEL 500-5032 ***LATED INPUT
ASEA BROWN BOVERI YB560103-CH NSFP YB560103CH
SYMAX 8030-CRM-601 USPP 8030CRM601
SIEMENS 6AU1-121-3CA00?-1AA0 NSFP 6AU11213CA001A?A0
PANASONIC AC SERVO DRIVE ADKF50B5AN 60W,80W
ASEA BROWN BOVERI EH300C-1L USPP EH300C1L
ALLEN BRADLEY 1326AB-B520F-2?1-K5 USPP 1326ABB520F21K?5
SQUARE D 3050-SD-300-X1 USPP 3050SD300X1
Panasonic AC Servo Motor MUMS012C2V1S Free Ship
NSD V8T22-51 NSPP V8T2251
ASEA BROWN BOVERI PP07512HS FNFP PP07512HS
ALLEN BRADLEY 6185-CAAAAAZ USPP 6185CAAAAAZ
ASEA BROWN BOVERI ACS401601132 NSFP ACS401601132
ALLEN BRADLEY 1775-ME8 NSFP 1775ME8
Panasonic AC Servo MDDDT5540 1.5KW Driver
NEW SIEMENS 525-1102 SIMATIC TI525 PLC CPU MOCULE
ASEA BROWN BOVERI 68463858 FNFP 68463858
GETTYS 120-087-001 USPP 120087001
ASEA BROWN BOVERI ACS601-0100-4-?000B1200801 USPP ACS60101004000?B1
PANASONIC AC SERVO DRIVER ADKA400GYTDAQ CNC
TEXAS INSTRUMENTS 5TI-2001 5TI PROGRAMMER * NEW ?
MODICON 110-CPU-612-00 NSFP 110CPU61200
TEXAS INSTRUMENTS PLC 5TI-1020 USPP 5TI1020
Panasonic AC Servo Driver MDDHT5540 Free Ship
Panasonic MUDB045A1R02 400W AC Servo Drive Amplifier
ASEA BROWN BOVERI 57772247 USPP 57772247
ASEA BROWN BOVERI ACS201-2P7-3-0?0-10 USPP ACS2012P730010
Perceptron 917-3046 Digital Surface Minicam REV A
CTI CRYOGENICS 8112105 NSPP 8112105
Panasonic AC Servo MQDB012AAD (V3)
MEASUREX 09429200 USPP 09429200
Texas Instruments Model 500 16 I/O Rack and Modules
ASEA BROWN BOVERI APTBK-02 USPP APTBK02
Texas Instruments 560-2820 CPU TI 560-2820
texas instruments 500-5035 PROGRAMMABLE BASIC MODULE
Perceptron 495-0117-03 96K DSP Frame Grabber 495011703
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4308 USPP 5054308
EMHART R600-560-GR3 NSFP R600560GR3
GENERAL ELECTRIC 193W-526AAG02 USPP 193W526AAG02
SIEMENS/TI/CTI 2550 505-2550 505 PLC
MODICON ALU151-1 USPP ALU1511
ALLEN BRADLEY 1771-OF05 NSFP 1771OF05
TEXAS INSTRUMENTS PLC 990/305 USPP 990305
ROBERTSHAW RMSC-U1000 USPP RMSCU1000
SICK OPTIC ELECTRONIC ODC100-P120 USPP ODC100P120
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5848 USPP 5005848
ASEA BROWN BOVERI ACS501-020-4-0?0P2 USPP ACS501020400P2
ASEA BROWN BOVERI MFE50034180100?4EH NSPP MFE50034180100?4E
AYDIN CONTROLS 400-5164-001 USPP 4005164001
Texas Instruments PM550-102
SANYO DENKI PU0A015-EM61P0?0 USPP PU0A015EM61P00
Siemens TI305-02B Programmable Unit / PLC
Texas Instrument 5TI programmer with case 5TI-2001
PANASONIC SERVO DRIVER MEDDT7364L01 2.5KW
PACIFIC SCIENTIFIC S31GNAA-RNNM-0?0 USPP S31GNAARNNM00
ALLEN BRADLEY 8600-2158S USPP 86002158S
ASEA BROWN BOVERI SI4662708T USPP SI4662708T
TEXAS INSTRUMENTS PLC 2702850 USPP 2702850
ALLEN BRADLEY 6158-AAAAAZAAZ?Z USPP 6158AAAAAZAAZZ
FISHER ROSEMOUNT 8732CT12N0M4 USPP 8732CT12N0M4
COMPUMOTOR 2100-2-488 NSPP 21002488