DSTA002模块
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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。

ASEA BROWN BOVERI 086348-001 USPP 086348001
ALLEN BRADLEY 1785-L11B NSFP 1785L11B
ASEA BROWN BOVERI 57310001-CX/5 USPP 57310001CX5
TEXAS INSTRUMENTS PWB2597388-000?1 REV B DIGITAL INPUT *USED*
Panasonic MDD153A1W AC Servo Drive
ASEA BROWN BOVERI YT212001-AE USPP YT212001AE
CHINO DB113M-000 USPP DB113M000
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4316A USPP 5054316A
ROBOTRON 710-AP USPP 710AP
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5828 USPP 5005828
Panasonic AC Servo Driver MUDS042A1A FreShip
(AS01) MFDDTA390 PANASONIC SERVO DRIVE USED WORKING
FOXBORO 130FD-N USPP 130FDN
ASEA BROWN BOVERI LC820TL-R0639 USPP LC820TLR0639
CUTLER HAMMER 2D82302G01 USPP 2D82302G01
FANUC A06B-6077-H111 USPP A06B6077H111
ASEA BROWN BOVERI 57310001-KD/5 USPP 57310001KD5
ASEA BROWN BOVERI 3HAB2242-1 USPP 3HAB22421
ALLEN BRADLEY 2711-B6C8 USPP 2711B6C8
Texas Instruments 505-4608
ASEA BROWN BOVERI AF460-30-11 USPP AF4603011
ALLEN BRADLEY 2711P-RDK10C USPP 2711PRDK10C
SQUARE D LH-36250 USPP LH36250
RANSBURG 75780-00 NSPP 7578000
ASEA BROWN BOVERI 3BSE030230R1 USPP 3BSE030230R1
FANUC A16B-0160-0650 USPP A16B01600650
TEXAS INSTRUMENTS 500-5011 OUTPUT MODULE LOT 5005011
Texas Instruments 7MT300
G UTICOR 76584-32 USPP 7658432
ASEA BROWN BOVERI PM665 NSFP PM665
ASEA BROWN BOVERI ACS501-010-4-0?0P5 NSFP ACS501010400P5
Panasonic AC Servo Motor MSMA102P1G Free Ship
ASEA BROWN BOVERI NBRA-658C USPP NBRA658C
REXROTH LTE-45 USPP LTE45
ALLEN BRADLEY 3300-CP5 USPP 3300CP5
Texas Instruments 505-6516
ASEA BROWN BOVERI LSM63600 USPP LSM63600
ASEA BROWN BOVERI 57775840 NSFP 57775840
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4916 USPP 5054916
MERLIN GERIN 168-0342 NSFP 1680342
MOOG 152D-423A-1 USPP 152D423A1
ASEA BROWN BOVERI 57770163 NSPP 57770163
HBM 208479A USPP 208479A
ALLEN BRADLEY 634978-9004 USPP 6349789004
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-7510 NSPP 5057510
MODICON 610-MSA-210-30 USPP 610MSA21030
Perceptron Processor Board 495-0191 Frame Grabber 29400
"NEW" PANASONIC Servo Drive MQDA023A1A CNC/ROUTER
SQUARE D 9998-SL11 NSFP 9998SL11
ASEA BROWN BOVERI FDC86-UNIT1B NSPP FDC86UNIT1B
FANUC A16B-1211-0062 NSPP A16B12110062
TEXAS INSTRUMENTS POWER SUPPLY PM 550 410
TEXAS INSTRUMENTS PLC 7MT-200 USPP 7MT200
ASEA BROWN BOVERI YT212001-AB USPP YT212001AB
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4532 NSPP 5054532
TEXAS INSTRUMENTS PLC 5TI-1021-1 USPP 5TI10211
ASEA BROWN BOVERI EHDB520M2P-1L NSFP EHDB520M2P1L
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4232A USPP 5054232A
BAUMANN 54R-25000 NSFP 54R25000
TEXAS INSTRUMENTS PLC 990/305 USPP 990305
YASKAWA ELECTRIC JRMSP-P7011 NSFP JRMSPP7011
ASEA BROWN BOVERI S4L250EW USPP S4L250EW
ALLEN BRADLEY 1784-KTC NSFP 1784KTC
ALLEN BRADLEY 512-BJB-1-5R-6?P-24R NSFP 512BJB15R6P24R
(5) Texas Instruments 6MT 50-1 I/O Mounting Base NEW *
Panasonic AC Servo Motor MAMR042R1A1 New in Box Free Ship
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-6840 NSFP 5056840
GE FANUC IC600BF814 NSPP IC600BF814
ASEA BROWN BOVERI 58096067 USPP 58096067
TEXAS INSTRUMENTS 2601011 *USED*
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-CP2572 USPP 505CP2572
ASEA BROWN BOVERI 289B456A13 NSPP 289B456A13