PCM-7130输入模块
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摘要：应用PLC改造GK1F机车电气控制系统.主要介绍PLC控制系统的特点,以及在工矿机车电气控制系统中的应用.

关键词：PLC控制；I/O接口；控制电路；GK1F机车

1. 前言



在2000年以前，在我部运用的内燃机车中仍有3台机车沿用继电器联锁的控制方式。这种方式，布线复杂，可靠性差，故障查找困难，维修不便。部分触点因长期在大电流通过的情况下动作，造成惯性灼伤，频繁烧损。特别是机车风泵的控制电路中采用串电阻三级起动，极易造成电阻箱烧损和起动电流大的故障。由于各种机车电气故障居高不下，直接影响到机车的利用率。同时，复杂的机车逻辑电路也给增设安全保护装置带来不便。

近年来，PLC应用技术发展迅速，在工业控制的众多领域都得到广泛的应用；特别是在机车电气控制系统中大量运用。为此我们与四方机车车辆厂合作，采用PLC对现有的GK1F机车进行改造，取得了良好的效果。此举措不仅可以***简化线路，而且在电气系统运行可靠性有了***提高。同时还改变了风泵电机的起动方式，降低了故障率也使维修人员维修方便，提高了工作效率。

2. GK1F型机车PLC电气控制系统设计

2.1电气系统的改造设计思路

根据我部原有电气系统为PLC控制的GK1F机车（1021—1024）和GK2B机车（1001、1002），以及资阳机车车辆厂改造的PLC控制的GK1F机车（1006—1007）；根据各种情况综合对比我们选择与青岛四方机车车辆厂联合对我部剩余的三台机车进行改造。其电气系统的设计思想与GK1F机车和GK2B机车的电气系统相近；且各配件与这两种机车的配件基本相同，便于维修和互换。在具体设计思想上维持原继电器、接触器控制系统的逻辑顺序和控制原理。

2.2 PLC的I/O点数选定

在控制电路中，输入PLC的控制信号为32点，包括司机指令信号（如司机控制器、各琴键开关、按钮开关等元件的触点信号）和机车状态信号（如温度继电器、压力继电器、柴油机转速信号和机车速度信号等）。PLC输出的控制信号点数为32点，包括动作执行元件（各接触器线圈、电空阀及去电子调速箱的控制信号）。

2.3硬件组成

2.3.1 PLC系统

这是整个系统的核心部分，采用的是日本三菱公司的FX2—80MR—D型PLC。该机型为整体式PLC机，结构紧凑、体积小、重量轻，具有很强的抗干扰能力和负载能力。而且FX2系列PLC机是三菱公司90年代初推出的产品，它的的特点是在小型机上实现大型机的功能，可与计算机自由联接。（性能参数见表1）该机型有40个输入点和40个输出点。不带扩展模块，完全满足系统的要求。机车速度和柴油机转速传感器采用了目前铁路机车通用的数字式测速传感器。

TEXAS INSTRUMENTS 5TI-2001 5TI PROGRAMMER * NEW ?
SAJF// PANASONIC MDMA152D2C AC SERVO MOTOR USED
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-4232A NSPP 5054232A
Texas Instruments 2497447 PC Board
TEXAS INSTRUMENTS PLC 2497447-0001 USPP 24974470001
ASEA BROWN BOVERI 57310001-GP USPP 57310001GP
SIEMENS ND63T100 NSPP ND63T100
GENERAL ELECTRIC 531X300CCHAEM2 NSPP 531X300CCHAEM2
SMC MY1B63-1400 NSFP MY1B631400
ASEA BROWN BOVERI ACS501-025-4-0?0P5 USPP ACS501025400P5
NACHI/PANASONI?C MQM082Q9 AC SERVO MOTOR 3000RPM ***NIB***
SIEMENS/TI/CTI 2550 505-2550 505 PLC
SIEMENS 6ES5-374-2AH21 USPP 6ES53742AH21
Siemens TI 575-2102 VME PLC
TIGEAR 35S15R NSPP 35S15R
TEXAS INSTRUMENTS PLC 2491940-0001 USPP 24919400001
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-7190 NSFP 5057190
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-7510 NSPP 5057510
Panasonic MSD083A1XK AC Servo Driver
GENERAL ELECTRIC 531X300CCHAEM2 NSPP 531X300CCHAEM2
DYNAMATIC 15-902-100 USPP 15902100
Panasonic SERVO MOTOR MSMA082A1C +NEUGART PLE80-008
(AG01) PANASONIC MSM041A1F AC SERVO MOTOR WORKING
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5020 USPP 5005020
CUTLER HAMMER 2D82302G01 USPP 2D82302G01
SIEMENS 6ES7-215-2BD00?-0XB0 USPP 6ES72152BD000X?B0
ASEA BROWN BOVERI NBRA-658C USPP NBRA658C
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5006 USPP 5005006
HONEYWELL FF-SB14R084-S2 USPP FFSB14R084S2
TAGSYS RFID L-100 USPP L100
Panasonic MSD083A1XK AC Servo Driver
Panasonic AC Servo Driver MSD083A1XG Free Ship
ASEA BROWN BOVERI SM1006S/B20/00?00/22/STD USPP SM1006SB200000?22
ANDOVER CONTROLS NET-MASTER USPP NETMASTER
Texas Instruments RTU-8450P1 Communication Board
TEXAS INSTRUMENTS PLC 945940-0001-AC USPP 9459400001AC
ASEA BROWN BOVERI YYT-102G USPP YYT102G
MODICON AS-B885-111 USPP ASB885111
ASEA BROWN BOVERI S6HQ800BWAS4 NSPP S6HQ800BWAS4
DAWN INDUSTRIES 11-1005686-03 USPP 11100568603
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-5518 USPP 5055518
ASEA BROWN BOVERI 57520001-CN USPP 57520001CN
Panasonic AC Servo Driver Driver MSD043A1XXE Free Ship
ITE SIEMENS CED63B015L NSFP CED63B015L
ASEA BROWN BOVERI YB161102-AC USPP YB161102AC
TEXAS INSTRUMENTS 545-1101 **
ASEA BROWN BOVERI 3BHB003041R010?1 NSFP 3BHB003041R010?1
NEW PANASONIC ADKB400BPFADA SERVO DRIVER
Texas Instruments 2490871 Processor Board
ASEA BROWN BOVERI 57310001-BY USPP 57310001BY
ALLEN BRADLEY 2711-K6C10 USPP 2711K6C10
ASEA BROWN BOVERI XI678004-ACM/9 USPP XI678004ACM9
TECH MOTIVE TOOL 49-4100-00 USPP 49410000
Panasonic AC Servo Driver MSD021A1X04 Free Ship
Panasonic AC Servo Driver/Motor MSDA043A1A MSMA042A1F
EMHART 600-560-3 NSFP 6005603
ASEA BROWN BOVERI QFVF502 USPP QFVF502
ASEA BROWN BOVERI 5736045-N/1 USPP 5736045N1
(AG01) PANASONIC MQMZ022A1F AC SERVO MOTOR ABLE VRKF-15C-200-Z WORKING
ASEA BROWN BOVERI YB161102-BU NSPP YB161102BU
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5026 USPP 5005026
TEXAS INSTRUMENTS PLC VPU-200-3102 USPP VPU2003102
ALLEN BRADLEY 1326-CFUT-150 NSFP 1326CFUT150