王宵

摘要：本文主要介紹了基于PLC的輕軌列車清洗機(jī)設(shè)計思路，重點(diǎn)分析了PLC技術(shù)應(yīng)用于列車清洗機(jī)的方案設(shè)計。通過對PLC輕軌列車清洗機(jī)設(shè)計進(jìn)行分析，旨在為輕軌列車清洗機(jī)制造企業(yè)在制造、改進(jìn)清洗機(jī)時提供幫助。

關(guān)鍵詞：PLC控制;輕軌列車;清洗機(jī)系統(tǒng)

1基于PLC控制的輕軌列車清洗系統(tǒng)概述

輕軌是重要的交通工具，車廂整潔的外觀是城市形象的一個縮影。這就是清潔輕軌車輛如此重要的原因。自動列車清洗機(jī)用于清除輕軌列車外部的灰塵、油污和其他污垢。為獲得最佳效果，需使用水、清潔劑和刷子清潔列車的兩側(cè)，前部和后部。為簡化清潔步驟且減少人力資源的浪費(fèi)，清洗機(jī)裝置專為滿足車輛維修保養(yǎng)的需要而設(shè)計，此裝置節(jié)省了大量的人力物力，特別是防止因人工清洗而損壞車身漆膜和失水。可編程邏輯控制器（PLC）是基于繼電器控制邏輯開發(fā)的電子數(shù)字控制系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、交通等各個行業(yè)。由PLC與電機(jī)和機(jī)械機(jī)構(gòu)相結(jié)合完成程序化的動作和控制被編程為控制，可以取代人類并在惡劣環(huán)境或不可接觸的情況下自動執(zhí)行許多功能。自動洗車機(jī)控制系統(tǒng)采用PLC控制，控制洗車機(jī)在洗車段對輕軌列車外部進(jìn)行自動清洗，大大提高了列車的洗車效率。

2列車清洗流程及系統(tǒng)主要功能

2.1清洗流程

列車清洗過程是列車慢速進(jìn)入，依次進(jìn)行預(yù)濕、噴灑洗滌劑、干擦、循環(huán)水清洗、清水清洗、清水漂洗。干擦后，進(jìn)入最終清洗和再清洗工位，進(jìn)行前后邊緣的人工重新清洗或側(cè)面的人工重新清洗。整個清洗過程包括自動清洗和手動清洗，先自動清洗，再手動最終清洗，反復(fù)清洗，保證清洗質(zhì)量。

2.2系統(tǒng)主要功能

系統(tǒng)自動化程度更高，自動控制參數(shù)更多，清洗過程更復(fù)雜。清洗機(jī)主要功能如下。具有自動清洗和手動清洗功能。具有在控制室調(diào)試設(shè)備的功能。根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的技術(shù)要求采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?。該系統(tǒng)非常安全可靠。隨時注意清潔情況，在出現(xiàn)異常時及時識別故障部位。它具有緊急停止和復(fù)位功能。完善的報警和故障排除系統(tǒng)。驅(qū)動器具有過壓和過流保護(hù)及自檢功能。

3控制系統(tǒng)設(shè)計

3.1控制系統(tǒng)方案

除了滿足列車清洗自動化的要求，列車清洗機(jī)控制系統(tǒng)還需要特別注意清洗系統(tǒng)的安全性和可靠性。同時，必須考慮系統(tǒng)的較高成本。根據(jù)控制要求，一些現(xiàn)場控制執(zhí)行以下功能：控制執(zhí)行器并在清潔設(shè)備上執(zhí)行操作。洗車機(jī)的機(jī)械操作是指側(cè)刷和側(cè)弧的旋轉(zhuǎn)、端刷的旋轉(zhuǎn)、行走和升降。操作水泵，完成噴淋清洗操作。現(xiàn)場控制系統(tǒng)設(shè)計要求噴水滅火系統(tǒng)的水泵適時啟停。包括預(yù)潤濕、清潔劑噴霧、用循環(huán)水沖洗和用清水洗滌。離心泵包括水泵、清水泵、換熱水泵、潛水排污泵等。清洗過程中，啟動水泵后，必須先將管內(nèi)注滿水，然后噴嘴在常壓下工作才能進(jìn)行清洗。因此，在控制水泵的開度時必須仔細(xì)考慮預(yù)啟動時間。在現(xiàn)場接收操作員的信號，并根據(jù)信號采取行動。配備傳感器，可監(jiān)測列車通過和機(jī)械效應(yīng)。可提供自動、半自動、手動、4個單循環(huán)清潔模式類型。提供現(xiàn)場監(jiān)控功能及報警功能。

現(xiàn)場控制設(shè)計思路：現(xiàn)場控制模式是自動和手動模式的結(jié)合，主要是為了提高設(shè)備的安全性和可靠性。主要內(nèi)容是整個田間管理系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)。布置現(xiàn)場總線后，工控機(jī)直接控制清洗機(jī)各個部件，其他電路對比控制，采用成熟可靠的PLC控制方式更加穩(wěn)定。下面是一些設(shè)計思路：結(jié)合傳感器，控制思維。通過PLC程序執(zhí)行程序，輸出信號到繼電器，然后控制機(jī)械系統(tǒng)的電源完成相應(yīng)的動作。

3.2控制系統(tǒng)可靠性分析

洗車機(jī)是一個集成了機(jī)械、電氣、液體、光、氣和水技術(shù)的完整系統(tǒng)。為確保安全性和可靠性，已采取以下措施。洗車時信號燈關(guān)閉。這包括入口信號燈和信號量的準(zhǔn)確停止。當(dāng)系統(tǒng)開啟時，洗車線可以輸入光信號。

一旦進(jìn)入此時的狀態(tài)，可以手動切換警告燈的狀態(tài)以允許或拒絕輸入。一旦傳感器檢測到列車進(jìn)入清洗線，系統(tǒng)會自動將警示燈設(shè)置為禁止?fàn)顟B(tài)并阻斷手動控制模式。當(dāng)列車進(jìn)入空位時，系統(tǒng)根據(jù)列車位置控制精細(xì)信號，使列車準(zhǔn)確停在空位。當(dāng)列車清洗完畢離開洗車線時，系統(tǒng)開啟警示燈，讓手動操作解鎖，確保列車安全。堵塞清洗方法主要是指鎖閉供水系統(tǒng)。如果在清洗列車前（無論是全自動還是手動）未清洗回水池，系統(tǒng)會禁止清洗并控制相應(yīng)的指示燈。警告燈亮起并提示列車進(jìn)入等待模式。整個系統(tǒng)框圖顯示在控制臺上，控制臺上的指示燈可以用來定位問題。例如，如果有刷電機(jī)出現(xiàn)故障，則相應(yīng)的清潔指示燈不會亮起。采用氣壓傳感器、水箱及水池液位傳感器組件、水壓傳感器、光電開關(guān)等傳感器控制各部分運(yùn)行。如果水池水位低于設(shè)定值，則會發(fā)出警報并停止清潔。電機(jī)啟動器、電控氣動閥、接觸器和一些執(zhí)行器都配有反饋信號，便于自診斷。通過安裝緊急停止按鈕，可以防止突發(fā)事故的蔓延。遇到緊急情況（按下急停按鈕時），水泵和毛刷停止，毛刷臂返回原位，切斷供水。處理完畢后，需要將急停按鈕恢復(fù)原狀，按下系統(tǒng)復(fù)位按鈕?？刂葡到y(tǒng)采取適當(dāng)?shù)钠帘?、系統(tǒng)接地、防腐、絕緣等措施。

控制系統(tǒng)采用順序控制方案設(shè)計。順序控制是在每個輸入信號的作用下，按照給定的制造過程順序，按照內(nèi)部狀態(tài)和時間序列，每個驅(qū)動器在制造過程中自動、規(guī)律地運(yùn)行。采用時序控制設(shè)計方法時，先按系統(tǒng)工藝流程繪制時序功能圖，再按時序功能繪制梯形圖。根據(jù)洗滌過程的要求，開發(fā)全自動洗衣機(jī)控制程序。洗車過程中從輸入端采集各種信號，處理輸出端存儲的用戶程序后，通過控制輸出端的ON/OFF狀態(tài)完成洗車過程的自動控制。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 劉麗華，易毅堅(jiān)，何冠平. 基于以太網(wǎng)的列車清洗機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J]. 鐵道車輛，2021，59（4）：109-113.

[2] 蘇博智，陳伊濤，陳國亮，等. 地鐵列車外皮清洗機(jī)空氣控制系統(tǒng)的問題分析與改進(jìn)[J]. 機(jī)電信息，2020（24）：70-73.