IC697MSC701***
IC697MSC701***
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。此举措不仅可以大大地简化线路，而且在电气系统运行可靠性有了显著提高。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 7MT-600 NSFP 7MT600
ASEA BROWN BOVERI 3HAA3573-ACA NSPP 3HAA3573ACA
BALDOR DBSC1105-BAA USPP DBSC1105BAA
TEXAS INSTRUMENTS SEQUENCE CARD 5TI-1023 102-132V
GENERAL ELECTRIC DS3800DOAA USPP DS3800DOAA
TEXAS INSTRUMENTS PLC CVU-3604 USPP CVU3604
STEBON SDT-853-500-54-N1623 NSFP SDT85350054N1623
ASEA BROWN BOVERI DSQT-239 USPP DSQT239
TEXAS INSTRUMENTS 505-6840 NIB 5056840
ASEA BROWN BOVERI YTEA-2508 USPP YTEA2508
GE FANUC IC3600AOAL1D1 USPP IC3600AOAL1D1
FISHER ROSEMOUNT 2081-A-FF USPP 2081AFF
TEXAS INSTRUMENTS PLC PFS-3604 USPP PFS3604
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-3516 NSPP 5053516
TEXAS INSTRUMENTS PLC 990-307 USPP 990307
Panasonic M***D012S1A AC Servo Motor NEW Free Ship
ALLEN BRADLEY 2711-K6C5 NSFP 2711K6C5
FLUID METERING IDS2000A USPP IDS2000A
TEXAS INSTRUMENT 500-5039 TIWAY NETWORK INTERFACE NIB =
(AB02) DV8C150SDDB PANASONIC SERVO DRIVER USED WORKING
PANASONIC MSDA5A3A1A AC SERVO DRIVER NEW
Panasonic MSD011EA AC Servo Drive
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-6860 USPP 5056860
PANASONIC ZUEP52593 SERVO CPU CARD
ASEA BROWN BOVERI 3ASD573001A1 USPP 3ASD573001A1
TELEMECANIQUE TPMXP57102 USPP TPMXP57102
ASEA BROWN BOVERI DSPC172H USPP DSPC172H
Panasonic MSD083A2XX AC SERVO DRIVER
KEB COMBIVERT FT011239A USPP FT011239A
ASEA BROWN BOVERI YT2120001-AZ-2 USPP YT2120001AZ2
SANYO DENKI 65AA015VXR-01 USPP 65AA015VXR01
PHD INC 7980-03-1101 NSPP 7980031101
BALDOR IDWNM3611T USPP IDWNM3611T
ASEA BROWN BOVERI 57088567 USPP 57088567
One Panasonic AC Servo Driver M***A013A1A Free Ship
New in Box 505-7028 Texas Instruments/Siemens 5057028 N741
Texas Instruments PM550-400 Loop Access Module PM550400
ASEA BROWN BOVERI DSQC236A USPP DSQC236A
Texas Instruments ASCII Message Output Module 500-5022
Texas Instruments 500-5056
MODICON 140-CRP-931-00 FNFP 140CRP93100
COMPUMOTOR 2100-2-488 NSPP 21002488
OMRON F10-S15R USPP F10S15R
Texas Instruments 2461553-0001
ASEA BROWN BOVERI DSQC-266C USPP DSQC266C
MITSUBISHI FR-A540-3.7K-NA USPP FRA54037KNA
BALDOR 36-49182100 USPP 3649182100
Perceptron MiniCam Surface Sensor
Panasonic AC Servo Driver MSD5A3A1XX new in box Free Ship
ASEA BROWN BOVERI 05MS00 USPP 05MS00
PERCEPTRON 911-0011 USPP 9110011
(AB01) AC SERVO DRIVER Z축 DIRVER PANASONIC MSDA041A1A07
TEXAS INSTRUMENTS PLC 945145-0004-AA USPP 9451450004AA
ASEA BROWN BOVERI YT204001FK/1 USPP YT204001FK1
TELEMECANIQUE TSX-RAM-32-16 NSFP TSXRAM3216
Panasonic AC Servo Motor M***042A1B Free Ship
ALLEN BRADLEY 3500IOC USPP 3500IOC
SYMAX 8020-SCP-401 NSFP 8020SCP401
Panasonic AC Servo Motor M***082A1E NEW Free Ship
Panasonic AC Servo Driver MSDB3A2AAD02 New 0190-26756
ALLEN BRADLEY 1326-CPB1-060 NSPP 1326CPB1060
ASEA BROWN BOVERI 3BSE008546R1 USPP 3BSE008546R1
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-9201 NSFP 5059201
ASEA BROWN BOVERI LC820TL-R0639 USPP LC820TLR0639
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4216A NSPP 5054216A
ASEA BROWN BOVERI 52614759 NSFP 52614759
505-3716 Texas Instruments/Siemens TI 5053716 R11
Texas Siemens Instrument 500-2151A Power Supply
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5038 USPP 5005038
ASEA BROWN BOVERI DSQC-236D USPP DSQC236D
BAYSIDE RA115-010 USPP RA115010
"NEW" PANASONIC Servo Motor MQMA042A1A CNC/ROUTER
IC697MSC701***
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。此举措不仅可以大大地简化线路，而且在电气系统运行可靠性有了显著提高。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 7MT-600 NSFP 7MT600
ASEA BROWN BOVERI 3HAA3573-ACA NSPP 3HAA3573ACA
BALDOR DBSC1105-BAA USPP DBSC1105BAA
TEXAS INSTRUMENTS SEQUENCE CARD 5TI-1023 102-132V
GENERAL ELECTRIC DS3800DOAA USPP DS3800DOAA
TEXAS INSTRUMENTS PLC CVU-3604 USPP CVU3604
STEBON SDT-853-500-54-N1623 NSFP SDT85350054N1623
ASEA BROWN BOVERI DSQT-239 USPP DSQT239
TEXAS INSTRUMENTS 505-6840 NIB 5056840
ASEA BROWN BOVERI YTEA-2508 USPP YTEA2508
GE FANUC IC3600AOAL1D1 USPP IC3600AOAL1D1
FISHER ROSEMOUNT 2081-A-FF USPP 2081AFF
TEXAS INSTRUMENTS PLC PFS-3604 USPP PFS3604
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-3516 NSPP 5053516
TEXAS INSTRUMENTS PLC 990-307 USPP 990307
Panasonic M***D012S1A AC Servo Motor NEW Free Ship
ALLEN BRADLEY 2711-K6C5 NSFP 2711K6C5
FLUID METERING IDS2000A USPP IDS2000A
TEXAS INSTRUMENT 500-5039 TIWAY NETWORK INTERFACE NIB =
(AB02) DV8C150SDDB PANASONIC SERVO DRIVER USED WORKING
PANASONIC MSDA5A3A1A AC SERVO DRIVER NEW
Panasonic MSD011EA AC Servo Drive
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-6860 USPP 5056860
PANASONIC ZUEP52593 SERVO CPU CARD
ASEA BROWN BOVERI 3ASD573001A1 USPP 3ASD573001A1
TELEMECANIQUE TPMXP57102 USPP TPMXP57102
ASEA BROWN BOVERI DSPC172H USPP DSPC172H
Panasonic MSD083A2XX AC SERVO DRIVER
KEB COMBIVERT FT011239A USPP FT011239A
ASEA BROWN BOVERI YT2120001-AZ-2 USPP YT2120001AZ2
SANYO DENKI 65AA015VXR-01 USPP 65AA015VXR01
PHD INC 7980-03-1101 NSPP 7980031101
BALDOR IDWNM3611T USPP IDWNM3611T
ASEA BROWN BOVERI 57088567 USPP 57088567
One Panasonic AC Servo Driver M***A013A1A Free Ship
New in Box 505-7028 Texas Instruments/Siemens 5057028 N741
Texas Instruments PM550-400 Loop Access Module PM550400
ASEA BROWN BOVERI DSQC236A USPP DSQC236A
Texas Instruments ASCII Message Output Module 500-5022
Texas Instruments 500-5056
MODICON 140-CRP-931-00 FNFP 140CRP93100
COMPUMOTOR 2100-2-488 NSPP 21002488
OMRON F10-S15R USPP F10S15R
Texas Instruments 2461553-0001
ASEA BROWN BOVERI DSQC-266C USPP DSQC266C
MITSUBISHI FR-A540-3.7K-NA USPP FRA54037KNA
BALDOR 36-49182100 USPP 3649182100
Perceptron MiniCam Surface Sensor
Panasonic AC Servo Driver MSD5A3A1XX new in box Free Ship
ASEA BROWN BOVERI 05MS00 USPP 05MS00
PERCEPTRON 911-0011 USPP 9110011
(AB01) AC SERVO DRIVER Z축 DIRVER PANASONIC MSDA041A1A07
TEXAS INSTRUMENTS PLC 945145-0004-AA USPP 9451450004AA
ASEA BROWN BOVERI YT204001FK/1 USPP YT204001FK1
TELEMECANIQUE TSX-RAM-32-16 NSFP TSXRAM3216
Panasonic AC Servo Motor M***042A1B Free Ship
ALLEN BRADLEY 3500IOC USPP 3500IOC
SYMAX 8020-SCP-401 NSFP 8020SCP401
Panasonic AC Servo Motor M***082A1E NEW Free Ship
Panasonic AC Servo Driver MSDB3A2AAD02 New 0190-26756
ALLEN BRADLEY 1326-CPB1-060 NSPP 1326CPB1060
ASEA BROWN BOVERI 3BSE008546R1 USPP 3BSE008546R1
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-9201 NSFP 5059201
ASEA BROWN BOVERI LC820TL-R0639 USPP LC820TLR0639
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4216A NSPP 5054216A
ASEA BROWN BOVERI 52614759 NSFP 52614759
505-3716 Texas Instruments/Siemens TI 5053716 R11
Texas Siemens Instrument 500-2151A Power Supply
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5038 USPP 5005038
ASEA BROWN BOVERI DSQC-236D USPP DSQC236D
BAYSIDE RA115-010 USPP RA115010
"NEW" PANASONIC Servo Motor MQMA042A1A CNC/ROUTER