用于钢轨精磨机的电气控制系统架构技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于钢轨精磨机的电气控制系统架构，包括操控台、触摸控制终端、ＰＬＣ控制器、继电控制单元、电机控制单元、驱动控制单元、斜坡函数发生器及含有油泵电机的油泵液压控制单元，所述操控台连接ＰＬＣ控制器的输入端；所述触摸控制终端通过通信电缆与ＰＬＣ的ＲＳ２３２串口连接，建立通信；所述ＰＬＣ控制器的输出端分别连接继电器控制单元、电机控制单元、驱动控制单元、斜坡函数发生器及液压控制单元；所述继电控制单元连接冷却泵、吸尘电机及空压机；所述驱动控制单元包括一变频控制器及两伺服控制器；所述变频控制器连接磨头电机；所述两伺服控制器分别连接摇架电机和进刀电机；所述斜坡函数发生器连接磨头移动液压阀。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电气控制系统架构，具体涉及一种用于钢轨精磨机的 电气控制系统架构。
技术介绍
随着科技的发展，工业控制自动化程度也越来越高。 一个自动化设备或系 统都是由机械组成部件和控制系统组成，有个稳定、可靠、安全、经济的控制 系统是衡量一 台设备或一个系统好坏的重要因素。常用的控制方式有常规的继 电控制线路、PLC (可编程序控制器)控制系统和计算机控制系统。现有的精磨机电气控制系统通常釆用继电控制线路。继电控制线路只具备 单台驱动设备的控制，主要用于简单设备的控制，原理简单，成本低廉。但其 缺点是控制元件多，功能较少，性能不太稳定。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于钢轨精磨机 的电气控制系统架构，它可实现对钢轨焊瘤进行精细磨削，使其达到工艺要求。 实现上述目的的一种技术方案是 一种用于钢轨精磨机的电气控制系统架 构，包括才喿控台、触摸控制终端、PLC控制器、继电控制单元、电机控制单元、 驱动控制单元、斜坡函数发生器及含有油泵电机的油泵液压控制单元，其中， 所述操控台连接PLC控制器的输入端； 所述触4莫控制终端与PLC控制器的RS232通信串口相连； 所述PLC控制器的输出端分别连接继电控制单元、电机控制单元、驱动控 制单元、斜坡函数发生器及液压控制单元；所述继电控制单元连接冷却泵、吸尘电机及空压机；所述驱动控制单元包括一变频控制器及两伺服控制器； 所述变频控制器连接磨头电机； 所述两伺服控制器分别连接摇架电机和进刀电机； 所述斜坡函数发生器连接磨头移动液压阀。上述的用于钢轨精磨机的电气控制系统架构，其中，所述PLC控制器包括 输入模块、输出模块、A/D模块、D/A模块及位置定位模块。上述的用于钢轨精磨机的电气控制系统架构，其中，所述操控台上包括含 有手动、复位和自动三档位置的状态选择开关、摇架点动右转按钮、摇架点动 左转按钮、磨头快降按钮、磨头点动P争按钮、磨头快升按钮、磨头点动升按钮、 磨头左移位置调节旋钮、磨头右移位置调节旋钮、磨头移动速度调节旋钮。上述的用于钢轨精磨机的电气控制系统架构，其中，所述触摸控制终端包 括手动模式界面、自动模式界面、维修与调试界面及工作参数设置界面。上述的用于钢轨精磨机的电气控制系统架构，其中，所述触摸控制终端的 自动模式界面包括系统运行特征参数框、摇架当前位置参数框及小车左行按 钮、小车右行按钮、左工作面按钮、全工作按钮面按钮、右工作面按钮、油泵 启动按钮、油泵关闭按钮、外夹紧开按钮、外夹紧关、内夹紧开按钮、内夹紧 关按钮。本技术的用于钢轨精磨机的电气控制架构的技术方案，使用PLC作为 此系统的控制核心，自动化程度高，可实现对钢轨焊瘤进行精细磨削，以修除 焊接时产生的焊瘤，修整和修复钢轨表面的平直度，使其达到工艺要求。附图说明图1为本技术的用于钢轨精磨机的电气控制系统架构的原理框图。具体实施方式请参阅图l，本技术的用于钢轨精磨机的电气控制系统架构，包括操 控台1、触4莫控制终端2、 PLC控制器3、继电控制单元4、驱动控制单元5、 斜坡函数发生器6及含有油泵电机70的液压控制单元7,其中，操控台l上包括含有手动、复位和自动三档位置的状态选择开关、摇架点4动右转按钮、摇架点动左转按钮、磨头快降^fe、磨头点动降按钮、磨头快升 按钮、磨头点动升按钮、磨头左移位置调节旋钮、磨头右移位置调节旋钮、磨 头移动速度调节旋钮。触摸控制终端2包括手动模式界面、自动模式界面、维修与调试界面及工 作参数设置界面。触摸控制终端的自动模式界面包括系统运行特征参数框、摇 架当前位置参数框及小车左行按钮、小车右行按钮、左工作面按钮、全工作按 钮面按钮、右工作面按钮、油泵启动拾組、油泵关闭按钮、外夹紧开按钮、外 夹紧关、内夹紧开按4丑、内夹紧关按4丑。才喿控台1连接PLC控制器的输入端；触摸控制终端2与PLC控制器3的RS232通信串口相连；PLC控制器3包括输入模块、输出模块、A/D模块、D/A模块及位置定位 模块；PLC控制器3的输出端分别连接继电控制单元4、电机控制单元5、驱动 控制单元6、斜坡函数发生器7及液压控制单元8。继电控制单元44连接冷却泵41、空压机42及吸尘电机43;驱动控制单元5包括一变频控制器51及两伺服控制器52、 53;变频控制器51连接磨头电机510;两伺服控制器52、 53分别连接进刀电机520和摇架电机530。 斜坡函数发生器6连接磨头移动液压阀60。本技术的用于钢轨精磨机的电气控制系统架构的控制方法为 设定磨头的零位、移动速度及左右移动位置的参数并确定磨头的移动方向 步骤；将钢轨焊瘤对中到磨头的零位下方并等待磨削的步骤；选择磨削工作面的步骤；探测磨头进刀的初始位置的步骤；磨头退刀2-3咖后，摇架翻转90。位置后再次进刀步骤；磨头于其零位的90°位置开始对钢轨仿形磨削的步骤；磨头在摇架转动一个工作位后继续磨削直至完成所有工作位的磨削步骤；磨头退刀回零位的步骤。设定磨头的零位、移动速度及左右移动位置的参数并确定磨头的移动方向的具体方法为零位设定包括磨头零位和摇架零位，这里所说的磨头零位仅指磨头垂直方 向上的零位设定，即进刀电机零位设定，水平方向的磨头零位由系统程序设定， 操作人员不可修改。磨头垂直方向上的零位设定在触摸控制终端的维修与调试界面上完成选 择进刀点动下降或进刀点动上升按钮，完成磨头零位的设定，选择调 整后磨头零位按钮，记录调整后的零位。摇架零位的选择在触摸控制终端的维修与调试界面上完成可先将摇架点 动左移或右移至水平位置记为零位，再反方向移动至另一水平位置，而后取中 点值，设为摇架零位，并记录为调整后的零位。磨头移动速度由触摸控制终端的工作参数设置界面上完成，PLC控制器的 D/A模块直接给出。磨头左右移动位置由触摸控制终端的工作参数设置界面上完成，并与PLC 控制器的A/D模块读取的磨头当前位置比较后，确定移动方向。将钢轨焊瘤对中到磨头的零位下方并等待磨削的具体方法是在触摸控制 终端的自动模式界面上完成点击油泵启动，，按钮，等待3 ~ 5秒左右的时间， 使液压达到工作所需的压力后，点击小车左行或小车右行，，按钮移动小车， 使钢轨焊瘤置于磨头零位的正下方，等待磨削，依次点击外夹紧开按钮和内 夹紧开按钮。选择磨削工作面的具体方法是在触摸控制终端的自动模式界面上完 成左工作面、全工作面、右工作面只能三选其一。左工作面磨削角度 为-87°~+6°,共17个工作位；右工作面磨削角度为+87°~-6。，共17个工 作位；全工作面磨削角度为-87°~+87°，共29个工作位。^:测磨头进刀的初始位置的具体方法为磨头进刀的初始5毫米内为緩慢 进刀，而后自动转为快速进刀，当磨头接近钢轨再度转为慢速进刀，当磨头接 触钢轨时，由接近传感器给出信号，停止磨头的慢速进刀，系统将此刻磨头的 高度位置记录为磨削的初始位置。磨头于其零位的90°位置开始对钢轨磨削的具体方法为磨头转高速运 行，磨头退刀2毫米，摇架翻转至90°或-90°位置，摇架翻转到位后，磨头继 续进刀当磨头接触钢轨时，由接近传感器给出信号，系统读取到磨头运行的电流变化，并左右移动，开始磨削。磨头在摇架转动一个工作位后继续磨削直至完成所有工作位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钢轨精磨机的电气控制系统架构，包括操控台、触摸控制终端、ＰＬＣ控制器、继电控制单元、电机控制单元、驱动控制单元、斜坡函数发生器及含有油泵电机的油泵液压控制单元，其特征在于，　所述操控台连接ＰＬＣ控制器的输入端；　所述触摸 控制终端与ＰＬＣ控制器的ＲＳ２３２通信串口相连；　所述ＰＬＣ控制器的输出端分别连接继电控制单元、电机控制单元、驱动控制单元、斜坡函数发生器及液压控制单元；　所述继电控制单元连接冷却泵、吸尘电机及空压机；　所述驱动控制单元包 括一变频控制器及两伺服控制器；　所述变频控制器连接磨头电机；　所述两伺服控制器分别连接摇架电机和进刀电机；　所述斜坡函数发生器连接磨头移动液压阀。

【技术特征摘要】
1.一种用于钢轨精磨机的电气控制系统架构，包括操控台、触摸控制终端、PLC控制器、继电控制单元、电机控制单元、驱动控制单元、斜坡函数发生器及含有油泵电机的油泵液压控制单元，其特征在于，所述操控台连接PLC控制器的输入端；所述触摸控制终端与PLC控制器的RS232通信串口相连；所述PLC控制器的输出端分别连接继电控制单元、电机控制单元、驱动控制单元、斜坡函数发生器及液压控制单元；所述继电控制单元连接冷却泵、吸尘电机及空压机；所述驱动控制单元包括一变频控制器及两伺服控制器；所述变频控制器连接磨头电机；所述两伺服控制器分别连接摇架电机和进刀电机；所述斜坡函数发生器连接磨头移动液压阀。2. 根据权利要求1所述的用于钢轨精磨机的电气控制系统架构，其特征在 于，所述PLC控制器包括输入模块、输出模块、A/D模块、D/A模块及位置定位 模块。3. 根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：堵莹莹，高飞，陈学军，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]