机车恒速运行控制方法技术

本发明专利技术所述的机车恒速运行控制方法，通过可编程序控制器ＰＬＣ检测并转换机车速度，进而控制机车保持在一较小偏差范围内的恒速运行状态，无需驾驶员进行人工干预和做出调整操作。在每两个相邻的检测周期内，将速度检测数据输入至可编程控制器ＰＬＣ中，分别得到对应的机车即时速度Ｖ，比较两次即时速度Ｖ确定的机车即时加速度ａ；若即时加速度ａ∈［（Ｖ↓［恒］－Δ）－Ｖ，（Ｖ↓［恒］＋Δ）－Ｖ］，则可编程控制器不向牵引机构发送任何控制信号；若加速度ａ小于上述区间的下限值时，则可编程控制器向牵引机构发送加载控制信号；若加速度ａ大于上述区间的上限值时，则可编程控制器向牵引机构发送减载、或是向制机构发送制动控制信号以降低机车即时加速度ａ。

Locomotive constant speed operation control method

The locomotive constant speed operation control method, through the programmable controller PLC detected and converted the locomotive speed control and constant speed running state of locomotive in a smaller range of deviation, the driver without manual intervention and adjustment operation. In the test cycle of every two adjacent, the speed detection data input to the programmable controller PLC, respectively corresponding to the instantaneous velocity of V locomotive, locomotive instant acceleration two times instantaneous speed determined by V a; if the instant acceleration of a (V, the lower of constant - Delta V, (V): the constant V + delta), programmable controller is not to send any traction control signal; if the acceleration is less than the lower limit of a interval value, then the programmable controller to control the traction mechanism to transmit a load signal; if the acceleration of a is greater than the upper limit of interval value, then the programmable controller to send traction mechanism for reducing the load, or to send a control signal to the brake mechanism to reduce the instant acceleration of A.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用可编程控制器(PLC)实现机车恒速运行的控制方法，属于 自动化控制领域。技术背景目前轨道车辆的运行己实现计算机模拟控制，通过主控装置的可编程控制器 (PLC)模拟并显示出机车各执行机构的运行数据，以由驾驶员控制或调整机车的运 行状态、或是向驾驶员提供紧急情况的预警并做出相应处理操作。在实际运行中经常需要将机车调整至一恒速运行状态，如工矿机车装载货物过 磅时，机车应以某一较低的恒速通过若干个检测传感器，以保证所检测的载重数据 的准确性。由于机车自重达上百吨，载荷的货物也达几千吨，整体车辆具有相当大 的惯性。若仅依靠现有传统的驾驶员手动操作来控制的牵引和制动系统，则将车辆调整 至一较小范围的恒速运行状态，则具有相当大的难度，通常车辆会过快或过慢，难 以达到预想的恒速运行。
技术实现思路
本专利技术所述的，旨在解决上述问题而通过可编程序控制 器PLC检测并转换机车速度，进而控制机车的加载、减载或按比例制动。本专利技术的目的在于，通过可编程序控制器PLC根据检测到的即时速度(V)，自 动地控制机车加载、减载或制动状态的控制，能够实现机车保持在一较小偏差范围 内的恒速运行状态，无需驾驶员进行人工千预和做出调整操作。为实现上述专利技术目的，所述的是，在每两个相邻的检测 周期内，将在速度传感器检测到的数据输入至可编程控制器(PLC)中，分别得到对 应的机车即时速度(V)，比较两次机车即时速度(V)确定的机车即时加速度a;若即时加速度aE，则可编程控制器不向机车牵引 机构发送任何控制信号；若即时加速度a小于的下限值时，则可编程控制器向机车牵引机构发送加载控制信号，以提高机车即时加速度a;若即时加速度a大于的上限值时，则可编程控制 器向机车牵引机构发送减载、或是向制机构发送制动控制信号，以降低机车即时加 速度a。进一步的改进方案是，当采取制动控制时，是由可编程控制器(PLC)控制转换 电磁阀，以切断单独制动阀与单独作用管、作用阀的通路，并连通比例减压阀与单 独作用管、作用阀的供风通路；由比例减压阀根据可编程控制器(PLC)发出的模拟 电信号，按比例发送输出气压信号至单独作用管以控制制动缸实现增压减压制动。在可编程控制器(PLC)控制牵引机构进行加载时，通过设定的不同时间继电器 以执行相应的加载应持续时间，当即时加速度a越小时，加载时间越长。所述的速度传感器，是采用脉冲传感器以检测车轮的即时转速，沿车轮的圆周 均匀地设置n个脉冲检测点，以500毫秒为一个脉冲信号计算周期；累计在每一秒 中检测到的机车速度脉冲数P，则即时机车速度V符合下述表达式V=p/n*n*D/1000*3600/1000，其中，V的单位是公里/小时；D为车轮直径，单位为毫米；车轮每转一圈，即检测到n个脉冲信号。如上所述，本专利技术的优点是，无需依靠驾驶员的实际操 作经验和手动干预，通过设定在可编程控制器PLC中的程序按周期、循环地检测机 车即时速度，进而控制机车的加载、减载或按比例制动，能够实现机车保持在一较 小偏差范围内的恒速运行状态。 附图说明图1是应用所述的控制系统示意图。具体实施方式实施例l，如图1所示，应用本专利技术所述恒速运行控制方法的机车，其牵引机构 执行的加载或减载操作、以及制动机构通过单独作用管的压力变化来控制制动缸的 压力变化以实现制动操作，均采用现有技术来完成。本专利技术的创造性技术特征在于，通过设定在可编程控制器PLC中的程序，按周 期、循环地检测机车即时速度，进而自动地选择机车加载、减载或制动状态。以及通过可编程控制器PLC,量化地输出向牵引机构发送的加载、减载控制电信 号；或是通过向比例减压阀输出的气压信号，控制制动缸实现增压或减压制动。当机车在常态运行而无需进行恒速运行控制时，图1中的比例减压阀和转换电 磁阀并未得电，此时转换电磁阀截断所述比例减压阀与单独作用管、作用阀的通路。 实际上，机车的制动和缓解仍按技术方案，即由自动制动阀和单独制动阀来控制的。当需对机车进行恒速运行控制时，可编程控制器(PLC)控制转换电磁阀，以切 断单独制动阀与单独作用管、作用阀的通路，并连通比例减压阀与单独作用管、作 用阀的供风通路。由比例减压阀根据可编程控制器(PLC)发出的模拟电信号，如4至12毫安， 由比例减压阀实现按比例地输出气压控制信号。比例减压阀的输出气压与所设定的可编程控制器(PLC)发出的模拟电信号成正 比，以输出在0至300千帕范围内的气压信号至给单独作用管。由单独作用管作用在制动缸以通过增压或减压进行制动。此时，自动制动阀和单独制动阀均置为运转状态而不再控制机车的制动。所述的，在每两个相邻的检测周期内，将在速度传感器 检测到的数据输入至可编程控制器(PLC)中，分别得到对应的机车即时速度(V)， 比较两次机车即时速度(V)确定的机车即时加速度a。所述的速度传感器，是采用脉冲传感器以检测车轮的即时转速，沿车轮的圆周 均匀地设置200个脉冲检测点，以500毫秒为一个脉冲信号计算周期；累计在每一秒中检测到的机车速度脉冲数(P)，则即时机车速度V符合下述表 达式V=P/200*ti*D/1000*3600/1000, V的单位是公里/小时。其中， 车轮每转一圈，即检测到200个脉冲信号； D为车轮直径，单位为毫米。在每两个相邻的检测周期内，可编程控制器PLC根据收集到的脉冲信号量化为 车轮的即时转速以换算出机车的即时速度V。即时加速度a的确定，是取相邻两次的机车即时速度值相减，其差值再除以时 间即可。即a= (V-V， ) /t。实现机车恒速运行而选择加载、减载或制动操作，则根据下述判断条件若即时加速度ae，则可编程控制器不向机车的牵 引机构发送任何控制信号；若即时加速度a小于的下限值时，则可编程控制 器向机车的牵引机构发送加载控制信号，以提高机车即时加速度a;若即时加速度a大于的上限值时，则可编程控制 器向机车牵引机构发送减载、或是向制机构发送制动控制信号，以降低机车即时加 速度a。其中，V恒是事先设定的机车恒速运行的速度值；A设置为常数，根据机车具体牵引力的不同而有所差别。当机车即时速度V越接近于Vfi时，加速度a的取值越小；反之，加速度a的取值越大。在如下条件下，可编程控制器(PLC)控制机车运行在稳定状态，既不加载、减载，也不进行制动当加速度a不大于上述判断区间的上限时；或是，当机车即时速度V比V恒小时、或是机车即时速度V虽比V tM大但加速度a为负 数时。在如下条件下，可编程控制器(PLC)控制机车进行加载，以提高加速度a: 首先应满足上述控制机车运行在稳定状态下的条件；当机车没有制动力，加速度a小于的下限值时； 或是，机车即时速度V相对于Vfi较小，加速度a相对较小时；或是，机车即时速度 V较为接近Vfi，但是加速度a为负数时。当由可编程控制器(PLC)控制牵引机构进行加载时，通过设定的不同时间继电 器以执行相应的加载应持续时间，当即时加速度a越小时，加载时间越长。在如下条件下，可编程控制器(PLC)控制制动机构进行制动操作首先应不满足上述控制机车运行在稳定状态下的条件；机车即时速度V处于的右半区间内，而且加速度a大于的上限值；或是，机车即时速度V大于的上限值'而加速度a不是 负数的情况下。当可编程控制器PL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机车恒速运行控制方法，其特征在于：在每两个相邻的检测周期内，将在速度传感器检测到的数据输入至可编程控制器（ＰＬＣ）中，分别得到对应的机车即时速度（Ｖ），比较两次机车即时速度（Ｖ）确定的机车即时加速度ａ；若即时加速度ａ∈［（Ｖ↓［恒］－Δ）－Ｖ，（Ｖ↓［恒］＋Δ）－Ｖ］，则可编程控制器不向机车的牵引机构发送任何控制信号；若即时加速度ａ小于［（Ｖ↓［恒］－Δ）－Ｖ，（Ｖ↓［恒］＋Δ）－Ｖ］的下限值时，则可编程控制器向机车的牵引机构发送加载控制信号，以提高机车即时加速度ａ；若即时加速度ａ大于［（Ｖ↓［恒］－Δ）－Ｖ，（Ｖ↓［恒］＋Δ）－Ｖ］的上限值时，则可编程控制器向机车牵引机构发送减载、或是向制机构发送制动控制信号，以降低机车即时加速度ａ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗欣，焦京海，刘春涛，
申请(专利权)人：南车四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]