基于PLC的轻轨列车清洗机控制系统相关研究

王宵

摘要：本文主要介绍了基于PLC的轻轨列车清洗机设计思路，重点分析了PLC技术应用于列车清洗机的方案设计。通过对PLC轻轨列车清洗机设计进行分析，旨在为轻轨列车清洗机制造企业在制造、改进清洗机时提供帮助。

关键词：PLC控制;轻轨列车;清洗机系统

1基于PLC控制的轻轨列车清洗系统概述

轻轨是重要的交通工具，车厢整洁的外观是城市形象的一个缩影。这就是清洁轻轨车辆如此重要的原因。自动列车清洗机用于清除轻轨列车外部的灰尘、油污和其他污垢。为获得最佳效果，需使用水、清洁剂和刷子清洁列车的两侧，前部和后部。为简化清洁步骤且减少人力资源的浪费，清洗机装置专为满足车辆维修保养的需要而设计，此装置节省了大量的人力物力，特别是防止因人工清洗而损坏车身漆膜和失水。可编程逻辑控制器（PLC）是基于继电器控制逻辑开发的电子数字控制系统，广泛应用于石油、化工、电力、冶金、交通等各个行业。由PLC与电机和机械机构相结合完成程序化的动作和控制被编程为控制，可以取代人类并在恶劣环境或不可接触的情况下自动执行许多功能。自動洗车机控制系统采用PLC控制，控制洗车机在洗车段对轻轨列车外部进行自动清洗，大大提高了列车的洗车效率。

2列车清洗流程及系统主要功能

2.1清洗流程

列车清洗过程是列车慢速进入，依次进行预湿、喷洒洗涤剂、干擦、循环水清洗、清水清洗、清水漂洗。干擦后，进入最终清洗和再清洗工位，进行前后边缘的人工重新清洗或侧面的人工重新清洗。整个清洗过程包括自动清洗和手动清洗，先自动清洗，再手动最终清洗，反复清洗，保证清洗质量。

2.2系统主要功能

系统自动化程度更高，自动控制参数更多，清洗过程更复杂。清洗机主要功能如下。具有自动清洗和手动清洗功能。具有在控制室调试设备的功能。根据机械系统的技术要求采取适当的控制措施。该系统非常安全可靠。随时注意清洁情况，在出现异常时及时识别故障部位。它具有紧急停止和复位功能。完善的报警和故障排除系统。驱动器具有过压和过流保护及自检功能。

3控制系统设计

3.1控制系统方案

除了满足列车清洗自动化的要求，列车清洗机控制系统还需要特别注意清洗系统的安全性和可靠性。同时，必须考虑系统的较高成本。根据控制要求，一些现场控制执行以下功能：控制执行器并在清洁设备上执行操作。洗车机的机械操作是指侧刷和侧弧的旋转、端刷的旋转、行走和升降。操作水泵，完成喷淋清洗操作。现场控制系统设计要求喷水灭火系统的水泵适时启停。包括预润湿、清洁剂喷雾、用循环水冲洗和用清水洗涤。离心泵包括水泵、清水泵、换热水泵、潜水排污泵等。清洗过程中，启动水泵后，必须先将管内注满水，然后喷嘴在常压下工作才能进行清洗。因此，在控制水泵的开度时必须仔细考虑预启动时间。在现场接收操作员的信号，并根据信号采取行动。配备传感器，可监测列车通过和机械效应。可提供自动、半自动、手动、4个单循环清洁模式类型。提供现场监控功能及报警功能。

现场控制设计思路：现场控制模式是自动和手动模式的结合，主要是为了提高设备的安全性和可靠性。主要内容是整个田间管理系统的自动化系统。布置现场总线后，工控机直接控制清洗机各个部件，其他电路对比控制，采用成熟可靠的PLC控制方式更加稳定。下面是一些设计思路：结合传感器，控制思维。通过PLC程序执行程序，输出信号到继电器，然后控制机械系统的电源完成相应的动作。

3.2控制系统可靠性分析

洗车机是一个集成了机械、电气、液体、光、气和水技术的完整系统。为确保安全性和可靠性，已采取以下措施。洗车时信号灯关闭。这包括入口信号灯和信号量的准确停止。当系统开启时，洗车线可以输入光信号。

一旦进入此时的状态，可以手动切换警告灯的状态以允许或拒绝输入。一旦传感器检测到列车进入清洗线，系统会自动将警示灯设置为禁止状态并阻断手动控制模式。当列车进入空位时，系统根据列车位置控制精细信号，使列车准确停在空位。当列车清洗完毕离开洗车线时，系统开启警示灯，让手动操作解锁，确保列车安全。堵塞清洗方法主要是指锁闭供水系统。如果在清洗列车前（无论是全自动还是手动）未清洗回水池，系统会禁止清洗并控制相应的指示灯。警告灯亮起并提示列车进入等待模式。整个系统框图显示在控制台上，控制台上的指示灯可以用来定位问题。例如，如果有刷电机出现故障，则相应的清洁指示灯不会亮起。采用气压传感器、水箱及水池液位传感器组件、水压传感器、光电开关等传感器控制各部分运行。如果水池水位低于设定值，则会发出警报并停止清洁。电机启动器、电控气动阀、接触器和一些执行器都配有反馈信号，便于自诊断。通过安装紧急停止按钮，可以防止突发事故的蔓延。遇到紧急情况（按下急停按钮时），水泵和毛刷停止，毛刷臂返回原位，切断供水。处理完毕后，需要将急停按钮恢复原状，按下系统复位按钮。控制系统采取适当的屏蔽、系统接地、防腐、绝缘等措施。

控制系统采用顺序控制方案设计。顺序控制是在每个输入信号的作用下，按照给定的制造过程顺序，按照内部状态和时间序列，每个驱动器在制造过程中自动、规律地运行。采用时序控制设计方法时，先按系统工艺流程绘制时序功能图，再按时序功能绘制梯形图。根据洗涤过程的要求，开发全自动洗衣机控制程序。洗车过程中从输入端采集各种信号，处理输出端存储的用户程序后，通过控制输出端的ON/OFF状态完成洗车过程的自动控制。

【参考文献】

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