基于DEVICENET的编组站峰尾远程管理控制停车系统

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1、西南交通大学硕士学位论文基于DeviceNet的编组站峰尾远程管理控制停车系统姓名：康珊珊申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：胡汉春20060301西南交通大学硕士研究生学位论文第2页尾的停车则多采用手闸以及制动铁鞋。依靠手闸和制动铁鞋，不但效率低，劳动强度大，而且制动效果差，事故隐患多。尤其在天气状况不好(雨、雪、雾)或晚间作业时，很容易造成制动失效或人身伤害等重大安全事故a因此，在驼峰其它部分自动化程度得到不同程度提高后，国内外已经越来越注重峰尾制动系统的研制开发。图1．1驼峰组成示意图1．2国内外编

2、组站峰尾停车系统现状峰尾停车系统顾名思义，就是安装在溜放部分的尾部，使车组在警冲标前能有效制停的系统。国外具有代表性的停车器有：日本盐滨编组站L4型直线电机停车器，美国的非重力弹簧夹板式和杠杆输入式停车器，以及德国研制的大电流强磁力式停车器。近年，我国加大了对峰尾停车器的研制，其驱动方式主要有风压式、液压式、机械式等。有代表性的是沈阳铁路局吉林科技研究所研制出的T．TK-92型液压式峰尾可控停车器，已投入使用。这些国内外的研究成果，有效地取代了铁鞋、手闸制动，减少了人工操作，增大了安全系数，但整体"x西南交通大学硕

3、士研究生学位论文第3页染严重。面临国内峰尾停车系统自动化程度依然不高的现状，我们多次深入编组站，对编组站作业流程和现有停车器的应用情况进行了充分调研，研制丌发了基于DeviceNet的编组站峰尾远程管理控制停车系统。这对提高停车器的自动化水平，保证铁路作业安全，提高驼峰车列编组效率，加强铁路整体运输能力，减轻人工作业强度无疑具有重要意义。1．3基于DeciveNet的编组站峰尾停车系统简介本停车系统是基于DeviceNet现场总线，PLC可控的半自动化装置，具有对溜放车辆制动，缓解调车和自动上鞋等功能。1．3．1停

4、车系统机械原理该停车系统包括两部分：停车器和自动上鞋机构。停车器有两种工作状态：制动到位、缓解到位。当制动未到位和缓解未到位时为中间状态。停车器为机电驱动式可控停车器，如图1．2所示，采用非重力式，内侧双轨条制动，弹簧加压。驱动装置由电机，丝杠，传动梁等组成。图1—2停车器机构图如图1-2所示，电机提供驱动力，由丝杠和传动梁传到凸轮，控制凸轮行程，从而控制停车器的制动、缓解。减震器安装在凸轮和另一侧轨条之间在停车器缓解过程中，凸轮克服“死点”，具有很大的瞬间转动速度，容易破西南交通大学硕士研究生学位论文第4页坏传动

5、梁。减震器利用液压油吸收瞬时冲击能量的原理，缓解瞬时速度冲击，保护传动梁，对整个系统具有至关重要的减震作用。停车器初始状态为制动态，此时两根制动轨作用面靠弹簧的张力保持在1365±2mm的距离，大于两车轮内侧的距离(1363±3mm)。溜放车辆以不超过停车器制动能力允许的速度进入停车器的入口，车轮内侧挤压两根制动轨而压缩支承臂上的弹簧，由于入口成楔形，车轮越进越紧，弹簧压力变大，制动轨作用面与车轮内侧面产生摩擦制动力随之变大，迫使溜放车辆减速停车，实现溜放车辆制动。当被制停的车辆需要牵引、连挂车辆或调车机车需要通过

6、停车器时，弹簧在驱动机构的作用下进一步压缩，此时两根制动轨作用面之间的距离小于1350mm，并且脱离车轮内侧面，摩擦制动力消失，这时停车器处于缓解状态，机车、车辆可以顺利通过。避免了对车轮和停车器的磨损，实现缓解调车。自动上鞋机构安装在停车器前方的一定位置。当减速器、减速顶、停车器单部位失效，或遇雨雪等恶劣天气，轮缘摩擦制动力减小，停车器未能将车辆制动住，车辆将继续前溜。一旦车轮挤压到自动上鞋机构的齿轮齿条装置时，利用传动杆将位于轨侧的铁鞋翻到铁轨上，实现自动上鞋。车轮运行到铁鞋处，自动滑上铁鞋的楔面，最终被铁鞋制

7、动停止。可见，自动上鞋机构是保证峰尾安全可靠停车的最后防线。1．3．2停车系统工作原理该系统采用OMRON公司的PLc(可编程逻辑控制器)、Ns系列触摸屏，应用Dcvice．Net现场总线实现可扩展、开放的自动化控制，如图1．3所示。该系统充分发挥PLC与现场设备之间信息的有效传递以及逻辑控制的功能，同时应用DeviceNet现场总线可以免除PLc点对点通信需要的大量通信线，为工业现场设备的扩充和维护带来了极大的便利，并与其它智能设备如触摸屏或PT(可编程终端)一起完成现场设备的控制、监控、报告和诊断任务。该系统置

8、于峰尾线段，整套设备由一台主PLc(型号：CJlM，主节点)和多台从PLC(型号：cPM2AH，从节点)构成，智能设备包括触摸屏或PT(可编程终端)。其中主PLc和智能设备置于峰尾控制室，便于人员的操作和设备的维护。从PLC可置于主控室也可置于股道附近，便于信号采集和就近设备维护。西南交通大学硕士研究生学位论文第8页2．2远程管理控制停车系统工作原理如图2．