應(yīng)用背景:
內(nèi)燃機車輔助電機(主要是啟動發(fā)電機、勵磁發(fā)電機、空壓機電機、制動電阻器風機電機)在大修以后,需要進行試驗。在鐵路各機務(wù)段和內(nèi)燃機車大修工廠廣泛使用內(nèi)燃機車輔助電機試驗臺。我們采用研華的工控技術(shù)開發(fā)了一套測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能完成東風4B、東風4C、東風8B、東風11內(nèi)燃機車的啟動發(fā)電機、勵磁發(fā)電機、空壓機電機、制動電阻器風機電機等四大類十余種電機的試驗。試驗項目完全滿足鐵道部頒發(fā)的《內(nèi)燃機車大修規(guī)程》。
面臨的問題:
1、一套系統(tǒng)能完成多類電機(啟動發(fā)電機為直流發(fā)電機,勵磁發(fā)電機為交流發(fā)電機,空壓機電機和制動電阻器風機電機為直流電動機)的多種試驗的多功能試驗臺;
2、試驗臺的全自動控制。目前該類試驗臺使用計算機都用于測量,而不進行試驗過程的自動控制。
也就是說我們需要應(yīng)用研華的工控技術(shù)開發(fā)一套多功能、試驗過程自動控制的高精度的智能化內(nèi)燃機車輔助電機綜合試驗臺測控系統(tǒng)。
解決方案:
工控機采用研華IPC-610工業(yè)控制計算機。使用了PCL-733、PCL-734、PCL-813B、PCL-728、PCI-1720四塊板卡。
PCL-733是32路隔離數(shù)字量輸入卡。本套試驗系統(tǒng)要進行四大類十余種電機的試驗。
我們在控制臺設(shè)有手動與自動、車型、電機類型、試驗項目等選擇開關(guān)。使用PCL-733板卡來輸入這些選項。工控機用程序來判斷與軟件中的選項是否相同,通過兩次選擇來避免誤操作。
PCL-734是32路隔離數(shù)字量輸出卡。根據(jù)所選的試驗項目,由PCL-734輸出控制信號,通過中間繼電器來驅(qū)動接觸器,進行所選試驗項目的試驗。
PCL-813B是32路單端隔離模擬量輸入卡。用于采集各個電機的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、溫度等25個參數(shù)。
PCL-728和PCI-1720分別為2路和4路模擬量輸出卡。用于直流調(diào)速裝置、三個勵磁電源和交流調(diào)壓裝置的控制。保證試驗設(shè)備自動運行。(現(xiàn)在可選用PCL-726板卡來代替這兩塊板卡)傳感器和其他設(shè)備:電壓、電流傳感器選用霍爾元件的隔離傳感器;由磁電轉(zhuǎn)速傳感器和頻率-電壓轉(zhuǎn)換器組成轉(zhuǎn)速檢測系統(tǒng);溫度用遠紅外溫度傳感器測溫。直流調(diào)速裝置采用雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng);交流調(diào)壓裝置和3個勵磁電源采用智能穩(wěn)壓模塊。
應(yīng)用體會:
1、把研華的工控技術(shù)用于開發(fā)一套能完成幾類電機多種試驗的多功能電機試驗臺測控系統(tǒng),可以大大簡化控制電路,節(jié)省設(shè)備投資。
在這里我們以保護設(shè)置為例進行說明。在考慮過電流、過電壓和超速保護時,由于試驗臺是多功能的。一方面調(diào)速、調(diào)壓和勵磁電源要共用。另一方面各種電機的過電流、過電壓和超速保護值都不相同。如果使用傳統(tǒng)的保護方式可以能用兩種方式:一是用一套保護裝置。做不同的電機時,根據(jù)電機參數(shù)進行整定。這顯然是不符合實際的想法,是無法滿足現(xiàn)場工作需要的。這樣就要每種電機設(shè)一套保護裝置,這就不僅使控制電路很復(fù)雜,同時也加大了設(shè)備投資。我們采取的辦法是在軟件中設(shè)計了保護子程序,只要在參數(shù)錄入中將電機的有關(guān)參數(shù)輸入,程序就可以根據(jù)這些參數(shù)在這種電機進行試驗時進行保護。
2、實現(xiàn)智能化的全自動控制。
本系統(tǒng)實現(xiàn)了在操作人員確定接線無誤,要求試驗開始后,從電機啟動、參數(shù)的采集處理、自動采點到停機和試驗結(jié)果的判斷、特性曲線和報表的生成等全過程的自動化。
3、可以方便的增加試驗電機。
如有新的電機需要做同類試驗。只要電機類型和技術(shù)參數(shù)在本實驗臺設(shè)計范圍內(nèi)。由于本系統(tǒng)的是智能化的,只要在參數(shù)錄入將電機的有關(guān)參數(shù)輸入,就可以進行試驗。
總之。我們應(yīng)用研華的工控技術(shù)研制成功了一套多功能、智能化的內(nèi)燃機車輔助電機綜合試驗臺?,F(xiàn)已投入使用。并得到用戶的好評。
案例推薦產(chǎn)品:
PCL-733
PCL-813B
PCL-728
PCI-1720