Y—80A移車臺工作原理與程序優化

李鐵鋼 丁詩航 溫超 等

摘 要：Y-80A型淺坑式多軌距移車臺主要由車體、渡橋、自動車檔、牽車裝置、主動輪裝置、從動車輪裝置、傳動裝置、檢修平臺、電氣控制等部分組成。高速車制造中心遷車臺是公司的大型關鍵設備，擔負著整個新廠區高速車動車組的運輸工作，是公司生產的瓶頸，如果遷車臺發生故障，直接影響整個公司的生產計劃。

關鍵詞：電氣控制；plc；觸摸屏；變頻器

引言

隨著公司生產能力的日益增加，保證工序轉換的穩定性就尤為重要。Y-80A型淺坑式多軌距移車臺已廣泛應用在涂裝車間，預組車間，總組車間，調試車間，直接關系到高速車的生產進度。該設備用于車重不大于80t的各種鐵路車輛橫移換軌作業，這樣就需要對Y-80A型淺坑式多軌距移車臺運行和維護有很高的要求。

一、移車臺的移車臺的組成和設備功能

Y-80A型淺坑式移車臺主要由車體、渡橋、自動車檔、牽車裝置、主動輪裝置、從動車輪裝置、傳動裝置、檢修平臺、電氣控制等部分組成。

二、移車臺的電氣控制原理及特點

電氣控制原理

采用 PLC 控制系統移車臺行走時行走主令由低速逐漸加到高速，移車臺以穩定速度運行，當接近目標軌道時，將行走主令由高速檔逐漸減為低速檔，距目標軌道 1 米左右時使行走主令在 2 檔以下，然后根據左、右側對軌，按動相應的自動對軌按鈕，移車臺便以設定的對軌速度運行，當電磁接近開關接收到地面上的對軌信號反射板返回的信號后，PLC 給出停止信號，變頻器輸出頻率平滑下降到 0，運行電機制動，移車臺軌道與地面目標軌道對接。通過參數調節和電磁接近開關位置的調節，控制精度可達±2mm

控制系統的特點

1、操作直觀

主控制臺上設有觸摸屏，屏幕上顯示移車臺渡橋、車檔狀態的模擬圖形，實時顯示移車臺走行速度、卷揚速度等，同時觸摸屏上顯示的軟按鍵，可對遷車臺進行參數設定和故障檢測的操作。

技術先進、自動化程度高、操作方便運行、牽車機構均采用交流變頻調速驅動方式，行走及牽車速度可設定多級，通過主令控制行走及牽車，操作方便。具有自動對軌功能，對軌精度可達±2mm。

2、質量可靠

電子、電器元器件和控制系統均采用先進的、優質的、可靠的國內外名牌產品，并且符合標準化、規格化要求。如：空氣開關采用天津梅蘭日蘭品牌，交流接觸器、熱繼電器、中間繼電器、按扭等采用施奈德品牌，PLC 控制系統采用日本三菱品牌，接近開關、光電開關選用歐姆龍產品。

操作臺上設急停開關、聲光報警開關；在移車臺的兩端裝有緊急停按鈕，遇有緊急情況時便于迅速停車。

3、保護功能

完善PLC 可對錯誤的操作進行邏輯互鎖；在各回路主干道上設置額定功率的斷路器進行短路保護；斷路器上安裝防漏電插件來實現漏電保護；停電或意外停機時，各電機抱閘機構斷電抱閘，防止突然斷電時的慣性滑行。

電控系統具備連鎖報警功能：若渡橋下降或提升不到位，系統不能進行下一步操作，此功能靠渡橋限位開關和 PLC 編程實現。詳細控制原理如下：渡橋設置上限位和下限位兩個限位開關，信號連入 PLC，若下降不到位或提升不到位則 PLC 不能接收到信號變更，并對其它操作進行鎖定禁止。

操作臺上設急停開關、聲光報警開關；在移車臺的兩端裝有緊急停按鈕，遇有緊急情況時便于迅速停車。

移車臺兩側設置行程開關，當移車臺運行到工作場地的兩端接近極限位置時，行程開關動作，切斷行走電路，使移車臺停止運行。供電方式采用安全滑觸線，架空敷設，三相四線制供電，各現場用電設備均進行保護接地。

故障檢測和報警：在通電狀態下，系統隨時進行故障檢測。控制系統、變頻器、運行電機抱閘機構和 PLC 都具有故障報警功能。

觸摸屏的簡單設置

左、右渡橋的狀態指示：當渡橋的上升到位行程開關動作時，屏幕顯示渡橋升起狀態；當渡橋的上升到位行程開關未動作時，屏幕顯示渡橋落下狀態。

左、右止檔的狀態指示：當止檔的伸出限位行程開關動時，顯示止檔伸出狀態，當止檔的收縮限位行程開關動作時，顯示止檔收縮狀態。當止檔的伸出限位行程開關和收縮限位行程開關均未動作時，顯示中間位置

三、移車臺的程序優化及注意事項

程序優化

1、觸摸屏程序改善

在遷車臺實際操作過程中，我發現廠家設計的觸摸屏程序功能不完善，許多報警信息，操作方式都與實際要求還有差距。我經過研究采用SIMATIC WinCC flexible 2008軟件對程序改善，對程序內變量、配方、周期等參數進行修改，觸摸屏的常用功能顯著提高。

2、大車行走自動對軌PLC程序解讀

檢查KA10，KA11兩個中間繼電器是否吸合，如果不吸合檢查PLC是否輸出。PLC沒有輸出檢查PLC內部程序的邏輯關系，通過邏輯關系檢查翻版向上限位是否壓合，限位是否損壞。限位損壞進行更換，運行條件都滿足設備正常啟動。

程序邏輯分析：西門子高級指令SM0.0是否處于暢通狀態→位邏輯I0.7對軌指令是否閉合→對軌內部繼電器V0.7是否閉合→主副進限位是否有一對處于閉合狀態→主副渡橋限位是否都處于長通狀態→主副止檔限位是否都處于長通狀態→卷揚電機Q2.3處于停止狀態→急停開關是否被按下→內部繼電器V0.0閉合→滿足條件電機可自動對軌。

檢查行走電機三相電流是否平衡，電機繞組是否損壞，如損壞對電機進行更換。檢查電機抱閘是否打開，在抱閘模塊電壓正常的情況未打開，對抱閘進行更換。

3、變頻器基本參數的設定。

加速時間設定值=Pr.20/（最大使用頻率- Pr.13）×從停止到最大使用頻率的加速時間。根據公式把加速時間設為15秒。

減速時間設定值=Pr.20/（最大使用頻率-Pr.10）×從最大使用頻率到停止的減速時間。根據公式把時間設為5秒。

四、結束語

Y-80A型移車臺采用西門子S7-200PLC、K-TP178觸摸屏及三菱FR-A740變頻器對設備進行控制。大量采用電壓、電流模擬信號，開關量信號對設備進行驅動。通過多年對設備運行進行大量的分析，對plc程序和觸摸屏進行了優化。使操作者能更清晰易懂的使用移車臺，為公司的生產提高了生產效率。

參考文獻

[1]北京易方佳機電工程科技開發有限公司移車臺說明書

[2]西門子PLC變頻器與觸摸屏綜合應用實訓/中國電力出版社

[3]西門子人機界面組態與應用技術/機械工業出版社

（作者單位：中車長春軌道客車股份有限公司）