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一种轨道除沙机试验样机控制系统技术方案

技术编号:15687105 阅读:144 留言:0更新日期:2017-06-23 20:42
一种轨道除沙机试验样机控制系统,该控制系统分为行走控制和工作控制两部分。行走控制是对整机行走速度与工作速度的切换、整机前进、后退及停止等操作进行控制;工作控制的主要内容为集沙箱体升降控制、侧翼开合控制、扬沙回转机构正反转控制,以及刮沙链、运输带、扬沙带的顺序启停控制和单独点动控制。该系统具有较高的通讯可靠,实时保证了轨道除沙机的稳定运行。

Rail sand removing machine, experimental prototype, control system

The control system of an experimental prototype of track sand removing machine is divided into two parts: walking control and work control. Walking is on the control switch, the walking speed and working speed of the forward and backward and stop control operation; the main contents of work control for collecting box body lifting control, switching control, flank slewing mechanism sand reversing control, and sand belt, sand transport chain, with the order of start and stop control and single point control. The system has high communication reliability, and ensures the stable operation of the track sand removing machine in real time.

【技术实现步骤摘要】
一种轨道除沙机试验样机控制系统所属
本专利技术涉及一种轨道除沙机试验样机控制系统,适用于机械领域。
技术介绍
铁路运输是我国的经济命脉,在交通运输综合体系中发挥着重要的作用。但在我国西部沙害地区,风沙会对铁路运营维护造成严重的影响,最直接、最主要的是由线路积沙造成的列车减速、停运及脱轨现象。目前,国内尚无高效的轨道除沙机械设备,国外也很难查到关于铁路专用除沙车的资料。我国主要采用手工清理,环境恶劣,工作效率低下,特别是繁忙干线,线路维护与营运矛盾突出。2006年4月,兰新铁路南疆铁路线部分区段被积沙掩埋,近2万旅客滞留在乌鲁木齐、哈密等站。灾情发生后,乌鲁木齐铁路局迅速组织5000多名干部职工全力清除线路积沙。随着我国铁路建设线路的不断延伸,将会有更多线路处于沙害侵袭区域。研制适合我国国情的、具有自主知识产权的高效轨道除沙设备,对解决沙害铁路干线的紧急疏通具有重要意义和工程实用价值。
技术实现思路
本专利技术提出了一种轨道除沙机试验样机控制系统,基于CAN总线技术,采用CAN2.0B通讯协议对该系统进行设计,其硬件核心选用采用PC/104计算机+CAN通信卡组成的系统,液压辅助驱动单元关键节点采用DSP芯片TMS320LF2407构成的系统。该系统具有较高的通讯可靠,实时保证了轨道除沙机的稳定运行。本专利技术所采用的技术方案是:所述控制系统内容分为行走控制和工作控制两部分。行走控制是对整机行走速度与工作速度的切换、整机前进、后退及停止等操作进行控制;工作控制的主要内容为集沙箱体升降控制、侧翼开合控制、扬沙回转机构正反转控制,以及刮沙链、运输带、扬沙带的顺序启停控制和单独点动控制。所述控制系统的电磁铁13YA控制溢流阀的开启,电磁铁14YA控制调速阀的开启,实现行走速度与工作速度之间的切换,电磁铁15YA、16YA通过控制三位四通电磁阀的各位置动作,进而控制液压马达的正反转,实现整车的行走动作。行走回路工作的条件是电磁铁13YA一直处于开启状态。当整车以行走速度前进时,须将电磁铁15YA开启;当整车以工作速度前进时,须同时将电磁铁14YA和15YA开启;当整车后退时,须将电磁铁16YA开启。所述工作回路中也有一个起总控开关作用的溢流阀。工作回路正常工作的前提是控制溢流阀开启的电磁铁1YA一直处于通电状态。左下方的两个三位四通换向阀分别控制左、右侧翼的展合。电磁铁2YA通电,压力油进入左侧翼展合液压缸上腔,从下腔流出,活塞杆收缩,左侧翼展开;3YA通电,压力油进入左侧翼展合液压缸下腔,从上腔流出,活塞杆伸出,左侧翼合拢;同理,4YA通电,右侧翼展开;5YA通电,右侧翼合拢。所述扬沙回转和集沙箱体升降液压回路中,最左侧的三位四通换向阀,其上叠加液控单向阀和调速阀,用于控制集沙箱体升降;电磁铁6YA通电,压力油进入箱体抬升液压缸的上腔,从下腔流出,活塞杆收缩,集沙箱体抬升;7YA通电,压力油进入箱体抬升液压缸下腔,从上腔流出,活塞杆伸出,集沙箱体下降。右侧的三位四通换向阀用于控制液压马达(驱动扬沙回转机构)的正反转;8YA通电时,压力油从扬沙回转马达油口A进入,马达正转,将扬沙输送装置摆至轨道一侧;9YA通电,压力油从扬沙回转马达油口B进入,马达反转,将扬沙输送装置摆至轨道另一侧。所述控制系统采用基于可编程逻辑控制器(PLC)的控制系统。主控制器选用FX2N系列48点PLC,其输入端连接按钮,按下按钮实现信号输入;其输出端连接DC24V继电器,防止PLC输出端电流过大,确保PLC正常工作,利用继电器的触点控制全部电磁铁的通断。所述控制系统的PLC控制通过按钮实现系统的输入,将按钮连接至PLC输入端,由PLC自身供电。选用的按钮有三种类型:第一类采用自动复位型的按钮,即瞬时动作,这样的按钮可用于系统启动、整车前进、传送装置顺序启动、传送装置顺序停止,以及刮沙链点动等;第二类采用自保持型的按钮,即交替动作,这样的按钮可用于控制左、右侧翼展开、集沙箱体抬升和集沙箱体下降等;第三类采用急停按钮,按下即保持锁定状态(通过旋转可使按钮弹起),用于系统停止。PLC输出侧连接DC24V继电器,利用开关电源对继电器供电,并在继电器的两端反向并联二极管,以提高触点的寿命。本专利技术的有益效果是:基于CAN总线技术,采用CAN2.0B通讯协议对该系统进行设计,其硬件核心选用采用PC/104计算机+CAN通信卡组成的系统,液压辅助驱动单元关键节点采用DSP芯片TMS320LF2407构成的系统。该系统具有较高的通讯可靠,实时保证了轨道除沙机的稳定运行。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的沙机试验样机行走回路液压原理图。图2是本专利技术的左、右侧翼展合过程的液压原理图。图3是本专利技术的扬沙回转和集沙箱体升降液压原理图。图4是本专利技术的传送装置液压原理图。图5是本专利技术的PLC连接图。图6是本专利技术的车行走部分梯形图程序。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1,控制系统内容分为行走控制和工作控制两部分。行走控制是对整机行走速度与工作速度的切换、整机前进、后退及停止等操作进行控制;工作控制的主要内容为集沙箱体升降控制、侧翼开合控制、扬沙回转机构正反转控制,以及刮沙链、运输带、扬沙带的顺序启停控制和单独点动控制。控制系统的电磁铁13YA控制溢流阀的开启,电磁铁14YA控制调速阀的开启,实现行走速度与工作速度之间的切换,电磁铁15YA、16YA通过控制三位四通电磁阀的各位置动作,进而控制液压马达的正反转,实现整车的行走动作。行走回路工作的条件是电磁铁13YA一直处于开启状态。当整车以行走速度前进时,须将电磁铁15YA开启;当整车以工作速度前进时,须同时将电磁铁14YA和15YA开启;当整车后退时,须将电磁铁16YA开启。如图2,工作回路中有一个起总控开关作用的溢流阀。工作回路正常工作的前提是控制溢流阀开启的电磁铁1YA一直处于通电状态。左下方的两个三位四通换向阀分别控制左、右侧翼的展合。电磁铁2YA通电,压力油进入左侧翼展合液压缸上腔,从下腔流出,活塞杆收缩,左侧翼展开;3YA通电,压力油进入左侧翼展合液压缸下腔,从上腔流出,活塞杆伸出,左侧翼合拢;同理,4YA通电,右侧翼展开;5YA通电,右侧翼合拢。如图3,扬沙回转和集沙箱体升降液压回路中,最左侧的三位四通换向阀,其上叠加液控单向阀和调速阀,用于控制集沙箱体升降;电磁铁6YA通电,压力油进入箱体抬升液压缸的上腔,从下腔流出,活塞杆收缩,集沙箱体抬升;7YA通电,压力油进入箱体抬升液压缸下腔,从上腔流出,活塞杆伸出,集沙箱体下降。右侧的三位四通换向阀用于控制液压马达(驱动扬沙回转机构)的正反转;8YA通电时,压力油从扬沙回转马达油口A进入,马达正转,将扬沙输送装置摆至轨道一侧;9YA通电,压力油从扬沙回转马达油口B进入,马达反转,将扬沙输送装置摆至轨道另一侧。如图4,控制系统采用基于可编程逻辑控制器(PLC)的控制系统。主控制器选用FX2N系列48点PLC,其输入端连接按钮,按下按钮实现信号输入;其输出端连接DC24V继电器,防止PLC输出端电流过大,确保PLC正常工作,利用继电器的触点控制全部电磁铁的通断。如图5,控制系统的PLC控制通过按钮实现系统的输入,将本文档来自技高网...
一种轨道除沙机试验样机控制系统

【技术保护点】
一种轨道除沙机试验样机控制系统,其特征是:所述控制系统内容分为行走控制和工作控制两部分,行走控制是对整机行走速度与工作速度的切换、整机前进、后退及停止等操作进行控制;工作控制的主要内容为集沙箱体升降控制、侧翼开合控制、扬沙回转机构正反转控制,以及刮沙链、运输带、扬沙带的顺序启停控制和单独点动控制。

【技术特征摘要】
1.一种轨道除沙机试验样机控制系统,其特征是:所述控制系统内容分为行走控制和工作控制两部分,行走控制是对整机行走速度与工作速度的切换、整机前进、后退及停止等操作进行控制;工作控制的主要内容为集沙箱体升降控制、侧翼开合控制、扬沙回转机构正反转控制,以及刮沙链、运输带、扬沙带的顺序启停控制和单独点动控制。2.根据权利要求1所述的一种轨道除沙机试验样机控制系统,其特征是:所述控制系统的电磁铁13YA控制溢流阀的开启,电磁铁14YA控制调速阀的开启,实现行走速度与工作速度之间的切换,电磁铁15YA、16YA通过控制三位四通电磁阀的各位置动作,进而控制液压马达的正反转,实现整车的行走动作。3.根据权利要求1所述的一种轨道除沙机试验样机控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩会义
申请(专利权)人:韩会义
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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