基于PLC的空压机试验台的研究与开发

发布时间：2020-06-07 10:52

【摘要】： 我国铁路的不断提速及运营能力的提高,对列车的安全性提出了更高更加严格的要求。空压机在机车上主要用于制动,其性能的好坏,直接影响列车运行的安全。根据机车的检修规程,空压机检修后,需在试验台上做各种性能试验。原有试验台在操作性、界面友好性等方面存在着许多不足,如实验数据无法及时存储,系统功能较单一,需要用不同仪器进行多次测试,所有试验无法在同一试验台上一次性完成等。随着现代工业控制的发展,PLC和嵌入式触摸屏技术更加成熟,成本不断降低,广泛应用在电力、冶金、交通等场合。PLC编程直观、模块化程度高、网络通信功能不断完善;嵌入式触摸屏具有易于操作、接口直观、占用空间少、编程方法灵活等优点,已经逐渐取代键盘成为嵌入式计算机系统的输入设备。为此,采用PLC、触摸屏、变频器等技术设计开发的全新试验台,既能使用手动功能可选择地完成空压机某个单项性能的试验,又能采用自动方式一次性地在触摸屏上完成空压机的所有性能试验。它的投入使用可以使空压机检修的效率更高、准确度更佳、过程更直观,从而进一步确保了机车运行的安全。论文以山西大同机务段空压机试验台的技术改造为项目背景,系统地阐述了以PLC与触摸屏为核心的空压机检测系统的设计方法。文章从硬件的选型,通信网络的设计,控制柜电路的设计,系统的组态,PLC程序的编写,触摸屏界面的设计等方面,详尽地叙述了整个系统的设计开发过程。本文首先简要介绍了空压机的结构和检修的流程、试验台设计开发的方案和设备选型,接着重点分析了试验台的硬件设计和软件设计:硬件设计包括空压机试验台各部分的结构组成与相应功能,不同设备间的通信,以及整个系统的工作流程;软件设计包含PLC的程序结构、用户操作组态软件的开发、打印功能的实现、调试中遇到问题和解决方法等。文章最后介绍了现场的情况、设备的安装过程和我们为提高设备运行可靠性所采取的措施。
【图文】：

气路,试验台,压板机构,气路系统

试验台的机械及气路结构

硬件结构图,硬件结构图,试验台

转速传感器采集的脉冲进行计数后，，通过RS485接口送入CPU。打印机则是通过RS232接口直接和触摸屏的CPU进行通信。整个系统的硬件结构框图如图2一3所示。空空压机储风缸缸缸缸缸缸缸缸缸缸缸缸22222222222222222222KW电机机 -----变频器应一仁幸万丫藻奚UUUUUUUUUUUSBIIIIIUSBZZZ RRRSSSSSSSSSSSSSSSSSSS 44485555555555555 RRRRRRRRRRRS23222压压力传传传热电偶偶偶热电偶偶感感器器器 11111.222空空压机机机空压压况况排排气口口口曲轴 :::隋隋热热敏打印机机图2一3试验台的硬件结构图 Fig.2.3Thestruetureehartoftest一bed’ 5hardware2.4试验台前端检测部分的硬件设计前端检测部分硬件设计的主要工作是完成试验台所需的传感器和刀D转换模
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH45

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