基于PPC、PLC及现场总线的铁路大型养路机械电气控制系统.doc
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1、基于PPC、PLC及现场总线的铁路大型养路机械电气控制系统可编程逻辑控制器(PLCProgrammable Logic Controller),简称可编程控制器,它是以微处理器为基础,综合了计算机技术、通讯技术和自动控制技术发展而来的一种新型工业控制装置。它问世于20世纪60年代,到现在仍保持旺盛的发展势头。它具有体积小、功能丰富、配置灵活、适应恶劣环境、抗干扰性强、可靠性高、编程方便、价格便宜等优点,广泛用于电力、机械、冶金、化工、轻纺等各个工业过程自动控制中。它不仅可以取代传统的继电器控制系统,还可构成复杂的过程控制网络。现场总线技术是20世纪80年代后期发展起来的,它是目前自动化领域中的
2、一个热点,是新一代控制系统的发展方向,它综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表等多种技术手段,从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字模拟信号控制的局限性,构成一种全分散、全数字化、多变量、多节点的通信与控制系统。现场总线则是连接现场智能设备和自动化控制设备的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络,其基础是数字智能现场装置。分散在各个现场的数字智能现场装置通过现场总线连为一体,并与控制室中的控制器和监视器一起构成现场总线控制系统(FCSFieldbus Control System)。现场总线技术实际上是采用串行数据传输和连接方式代替传统的并联信号传输和连接方
3、式的方法,它依次实现了控制层和现场总线设备层之间的数据传输,同时在保证传输实时性的情况下实现信息的可靠性和开放性。一般的现场总线具有以下几个特点:(1)布线简单;(2)开放性;(3)实时性;(4)可靠性;(5)高效诊断;(6)硬件灵活。目前,国际上各种各样的现场总线有很多种,统一的国际标准尚未建立。其中有较强实力和影响的有:FF(Foundation Fieldbus基金会现场总线)、HART(Highway Addressable Remote Transducer)、CAN(Controller Area Network控制器局域网)、Profibus(Process Field Bus过
4、程现场总线)、INTERBUS、LonWorks(Local Operating Network局部操作网络)、WorldFIP、MODBus、DeviceNet、ControlNet、ASi(Actuator Sensor Interface执行器传感器接口)等。基于PPC工业计算机、PLC及现场总线的电气控制系统在工业自动化领域,如冶金、电力、石化、矿山、水泥、水处理、乳品饮料、啤酒罐装、烟草加工、机械装配、产品包装等已得到广泛的应用,但是在铁路大型养路机械电气控制系统中还没有广泛应用。本文根据铁路大型养路机械控制系统的特点,提出一种基于PPC工业计算机、PLC及INTERBUS现场总线的
5、铁路大型养路机械电气控制系统的设计方案。2现状养路机械化是实现铁路维修养护现代化、保证铁路不间断运输和行车安全的重要技术手段。为适应铁路快速、重载以及轨道结构重型化的技术发展要求,发达国家铁路相继采用大型养路机械进行铁路线路维护,到上世纪80年代末,已基本形成以大型养路机械为主要作业手段的格局。而此时,我国还在依靠手工、小型机械和非标准自制设备进行线路维护,作业质量差、效率低,特别是在繁忙干线,线路维护与运营的矛盾尤其突出。上世纪80年代初期,我国从奥地利普拉塞陶依尔公司引进了先进的大型养路机械制造技术,确立了大型养路机械的发展采取“技术引进消化、吸收国产化生产开发、创新”的途径。通过20多年
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