地铁内燃机车电器控制系统优化升级改造

发布时间：2017-06-29 23:20

  本文关键词：地铁内燃机车电器控制系统优化升级改造，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：内燃机车在地铁行业中具有普遍的运用,其主要承担电客车的救援、线路施工货物的运输、运营正线的施工,在整个地铁大专业中,是不可缺少的设备设施。地铁内燃机车的应用与管理,区别于铁路、钢铁与石化行业,整体来说,其大修与使用年限均会适当延长,为保证地铁早期采购的内燃机车的使用持续性与日后可维修性,电器控制系统必须进行改造升级。PLC专为工业环境设计,其功能性、方便性、稳定性、通用性,使其在内燃机车上得到普遍的使用。论文以地铁早期采购的内燃机车电器控制系统作为研究对象,分析了内燃机基本结构和控制原理,及PLC工作原理,确定内燃机车电器控制系统的改进方案,由卡板式单片机改进为PLC电器控制系统。论文对内燃机车的板卡式单片机的功能进行分析,在确保旧系统原有功能保留的基础上,同时完成柴油机启动检测保护,柴油机调速改造与简化,人机互交换性,制动系统的安全保护,双机重联,及机车紧急制动时动力自动切断的新增功能的分析研究,并设计PLC电器控制系统的硬件组成,完成系统规划。在硬件设计方面,首先确定和定义PLC的I/O点,完成PLC与主要硬件的型号选型,并完成硬件的核定。以PLC电器控制系统为基准,进行了新硬件与旧硬件之间,新硬件与新硬件之间的接线设计,完成硬件设计。在程序设计方面,以内燃机车的功能划分,完成机车主要功能程序梯形图的绘制。另本文还重点突出了内燃机车故障诊断的设计原理,在保障机车原有功能的同时,进一步提升机车的安全性操作。对于双机重联的设计,通过两台PLC的并行链接设置,实现两台机车之间的输出共享,达到两台内燃机车重联的操作目的。人机界面设计,通过组态编辑软件来完成界面的绘制,并在显示屏中显示故障信息。本次内燃机车的PLC升级改造,其研究的对象属广州地铁早期采购的产品,是一种尝试,在解决实际困难的同时,也为地铁采用传统继电器电路内燃机车的升级改造,积累了经验,并提供标准流程与理论依据。
【关键词】：内燃机车 电器控制 改造 PLC 优化升级
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U262
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 第二章 内燃机车与PLC原理分析17-26
• 2.1 内燃机车基本结构与控制原理17-22
• 2.1.1 柴油机的启动原理17-18
• 2.1.2 柴油机的调速原理18-19
• 2.1.3 柴油机的废气涡轮增压原理19
• 2.1.4 液力传动箱自动控制原理19-20
• 2.1.5 空气制动机原理20-21
• 2.1.6 电器控制系统原理21-22
• 2.2 PLC技术原理22-25
• 2.2.1 PLC的分类与特点22-23
• 2.2.2 PLC的基本结构23-24
• 2.2.3 PLC的工作原理24-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第三章 内燃机车PLC升级改造总体方案26-38
• 3.1 内燃机车PLC升级改造具体顺序26
• 3.2 内燃机车电器控制系统PLC的初步选型26
• 3.3 内燃机车板卡式单片机系统分析及改造26-32
• 3.3.1 电源板功能分析及改造27-28
• 3.3.2 电子保护板功能分析及改造28-29
• 3.3.3 自动换挡板功能分析及改造29
• 3.3.4 接口电路与里程表电路板功能分析及改造29-30
• 3.3.5 单片机控制板功能分析及改造30-31
• 3.3.6 功率驱动板功能分析及改造31-32
• 3.4 内燃机车新增功能分析32-36
• 3.4.1 柴油机启动检测保护功能分析32-34
• 3.4.2 柴油机调速简化改造分析34
• 3.4.3 人机交互性功能分析34-35
• 3.4.4 制动系统的安全保护35
• 3.4.5 双机重联功能分析35-36
• 3.4.6 机车紧急制动时动力自动切断功能分析36
• 3.5 PLC电器控制系统设计36-37
• 3.6 本章小结37-38
• 第四章 内燃机车PLC升级改造的硬件设计38-48
• 4.1 PLC的I/O点数确定38-39
• 4.2 主要硬件选型39-41
• 4.2.1 PLC型号的确定39
• 4.2.2 其余主要硬件选择39-41
• 4.3 PLC控制系统硬件核定41-42
• 4.3.1 输入输出点数核实41
• 4.3.2 电源容量与连接特殊模块台数的核实41-42
• 4.4 I/O回路设计42-44
• 4.5 特殊模块接线设计44
• 4.6 机车走行电磁阀回路设计44-46
• 4.7 显示屏与PLC连接设计46
• 4.8 重联电路设计46-47
• 4.9 本章小结47-48
• 第五章 内燃机车电器控制系统PLC升级改造程序设计48-62
• 5.1 柴油机启动检测程序设计48-51
• 5.2 柴油机调速程序设计51-52
• 5.3 内燃机车走行程序设计52-55
• 5.3.1 转速传感器信号收集计算52-54
• 5.3.2 柴油机小时数与机车公里数累计计算54-55
• 5.3.3 方向继电器与档位继电器控制55
• 5.4 低恒速程序设计55-56
• 5.5 双机重联程序设计56-58
• 5.6 故障诊断程序设计58-61
• 5.7 本章小结61-62
• 第六章 人机界面设计与改造后机车试验验证62-69
• 6.1 机车状态界面设计62
• 6.2 操作提示界面设计62-63
• 6.3 报警信息界面设计63-64
• 6.4 内燃机车改造后试验验证64-68
• 6.4.1 内燃机车静态调试64-66
• 6.4.2 内燃机车走行调试66
• 6.4.3 故障报警测试66-68
• 6.5 本章小结68-69
• 结论69-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果73-74
• 致谢74-75
• 答辩委员会对论文的评定意见75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 于映建;三总线(数字化)汽车电器控制系统[J];机电元件;2001年02期

2 李光辉,张培铭;智能化电器可靠性技术[J];低压电器;2000年01期

3 吕炳仁;电器控制系统的PC仿真[J];北京联合大学学报;1996年03期

4 赵玉英;;可编程序控制器在电器控制系统中的应用[J];河南科技学院学报(自然科学版);2006年03期

5 白安林,任建华;浅谈可编程序控制器在电器控制系统中的应用[J];机电新产品导报;2002年07期

6 杨景芝;付丽娟;;全自动坐便器电器控制系统设计[J];现代电子技术;2008年16期

7 胡晓清;侯振义;尚修香;;基于AT89S52的智能快速充电器控制系统的设计与实现[J];电源世界;2004年08期

8 方波;吴健;;C650机床电器控制系统智能化软件PLC改造[J];机床与液压;2010年10期

9 沈浩;;国产盾构机液压与电器控制系统简介[J];流体传动与控制;2006年02期

10 刘宗凯;JS32数显顺控喷砂硬度机的手动和程控改造[J];磨料磨具与磨削;1988年04期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 许延鑫;熊继平;国圆媛;;基于TC35的家庭报警及电器控制系统研究[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 谢鹏;地铁内燃机车电器控制系统优化升级改造[D];华南理工大学;2016年

2 柳样;基于ZigBee的智能语音家居电器控制系统设计[D];湖南科技大学;2015年

  本文关键词：地铁内燃机车电器控制系统优化升级改造，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：499750