低恒速机车控制系统说明

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1、DF5B遥控低恒速机车控制系统的设计、调试及应用总结DF5B遥控低恒速机车控制系统的设计、调试及应用总结DF5B遥控低恒速机车是根据用户（晋城矿务局）的要求而设计的，用户要求该机车具有遥控低恒速功能，可以用遥控器控制机车的换向、加载、卸载及常用制动等功能，同时要求机车能在给定速度下低恒速运行，给定速度的范围要求为0.5~3Km/h。一．DF5B遥控低恒速机车控制系统DF5B遥控低恒速机车的控制系统由微机控制系统和遥控控制系统两部分组成。(一)．微机控制系统DF5B遥控低恒速机车的微机控制系统是在我厂开发的内燃机车控制器DLC基础上研制改造的，该微机

2、控制系统是一个以Intel80C196KC为核心的内燃机车多功能实时控制系统，由于该系统的软硬件均为开放式设计，因此在原有的控制功能，包括柴油机转速控制、恒功率控制、辅助发电（110V）控制、过渡控制及实时异步串行通讯等功能基础上，又增加了低恒速控制功能。1．微机控制系统硬件微机控制系统硬件包括一个四槽DLC主机箱和一个信号装置。DLC主机箱由机箱、底板和四块插件板组成。在正常情况下，只有两块插件板处于工作状态（左边两块或右边两块），另两块板处于备用状态，每两块板又分为主板和辅板。机车低恒速工作模式信号（110V信号）通过KZZH开关传送到辅板的开

3、关量输入通道，同时机车速度给定信号（0~5V对应0~3Km/h2002年4月第6页共9页DF5B遥控低恒速机车控制系统的设计、调试及应用总结）通过操纵台上的速度给定电位器或接收器上的速度给定端口传送到辅板的模拟量输入通道，然后，辅板把这些信号通过串行通讯传递到主板。低恒速工况下的主发电流与常用制动减压量信号传送到主板的模拟量通道，机车速度和柴油机转速反馈信号同时传送到主板和辅板。主板根据所获得的信号通过HSO口控制PWM占空比，从而控制机车主发电机的励磁。信号装置包括三块电路板，一块是柴油机转速及机车速度隔离变换板，一块是电源电流板，另一块是电压板

4、。信号装置的作用是把传感器采集来的信号经过隔离变换变成微机所能识别的信号，然后再把这些信号传递给微机。1．低恒速控制系统的控制原理机车的低恒速控制系统是典型的无静差调速系统，采用电流、转速比例积分调节器，利用电流闭环控制和机车速度闭环控制，实现对机车的低恒速控制。在这里面电流闭环控制的作用是：在不同柴油机转速下限定牵引电机的最大牵引电流，同时限定牵引电机电流加载率，使机车平稳起动。机车速度闭环控制的作用是：实现机车速度的无差调速控制，保证机车在某一给定速度下低恒速运行。由于机车在大负荷、低速状态下运行，牵引电机的电流一直非常大，因此需要增大柴油机转

5、速来增大牵引电机的通风量，当司机把KZZH开关扳到司机控制低恒速位或遥控低恒速位时，柴油机转速自动升到600转/分钟。柴油机转速为600转/分钟时，牵引电机的限流值为648A，当牵引电机的电流大于645A且持续1秒钟，机车柴油机转速自动升到800转/分，一方面增大牵引电机的散热量，另一方面，牵引电机的限流值增大到864A，增大牵引电机的牵引力。在遥控低恒速状态下，机车可以实现遥控常用制动功能。当遥控器发出常用制动信号后，接收器把制动信号送到微机控制器，当减压量小于110Kpa时，机车开始常用制动，当减压量大于150Kpa时，机车停止常用制动。根据上

6、述原理，编写了低恒速控制系统的控制软件，同时，在控制软件中增加了许多保护功能，如采用了限流、限速等保护，从而保证机车的安全运行。(二)．遥控控制系统DF5B机车的遥控控制系统采用的是美国ControlChief公司生产的遥控器，ControlChief公司是一家以生产无线电和红外线遥控产品为主的公司，在设计、加工、和安装远程控制系统方面，已经有超过三十年的经验。遥控器由发射器和接收器两部分组成。2002年4月第6页共9页DF5B遥控低恒速机车控制系统的设计、调试及应用总结发射器通过所发出的射频信号控制接收器的开关量输出和模拟量输出信号，这些信号用来

7、控制机车的换向、加载、卸载、常用制动和机车速度给定。发射器的电源为12V直流电源。接收器的电源为24V直流电源。遥控器控制机车的系统控制原理图如3所示。图3遥控器控制机车的系统控制原理图由原理图可知，当控制转换开关扳到遥控低恒速位，DLC接到低恒速控制指令，同时，接收器得电开始工作，并接收发射器发出的控制指令。接收器的加载继电器开关闭和相当于操纵台主手柄提到一位（加载），前进或后退继电器开关闭和相当于操纵台方向手柄扳到前进或后退的位置。所以遥控器可以控制机车的向前牵引和向后牵引。当发射器发出速度给定射频信号后，接收器可以产生0-20mA的模拟量信号

8、，通过阻值位为250Ω的电阻，产生0-5V对应0-3Km/h的速度信号送给DLC，DLC根据速度给定信号控制机车速度。20