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1、基于PLC的磁悬浮列车模型的驱动系统设计王存才高强余海涛东南大学电气工程学院，江苏南京，210096摘要*本文以三菱Fx2n_32MRPLC为主控制器，设计了一套磁悬浮列车模型的驱动控制系统・本文所设计的驱动控制系统解决了磁悬浮列车模型的启动、分段供电、自动换向、自动运行和限位停车等问题・关键词：PLCrJK悬浮列车I驱动系统DesignofthedrivingsystemforthemodelofthemaglevtrainBasedonPLCWANGCun-cai,GAOQiang,YUHai-tao(Collegeo
2、fElectricalEngineering,SoutheastUniversity,NanjingJiangsu,210096”China)Abstract:Theauthordesignstiiedrivingsystemforthemodelofthemaglevtrain^usingMitsubishiFx2n_32MRPLCasthemaincontrollenThcdrivingsystemresolvesthefollowingproblemsofthetrain:start-uptpowersupplyin
3、segments,automaticreverse,se^movingnm,andshutingdownonthefourthsegmentKeywords:PLC：maglevtrain；drivingsystem1引言PLC是以微处理器为核心的工业控制装置.它将传统的绫电器控制系统与计算机技术结合在一起，凭借其自身所具有的抗千扰能力强、稳定性好、可靠性奇、编程简单、维护量小等一系列特点，能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，在现代控制领域占有越来越賣要的地位.PLC作为主控制器的驱动系统能够满足磁悬浮列
4、车模型的运行要求•2磁悬浮列车模型的简介本文中的磁悬浮列车模型采用长定子直线同步电动机提供驱动力•轨道分为七段，每一段都比列车稍长.电机的长定子固定在轨道上，三相交流绕组由绝缘铜线构成，并将其安装在轨道中间的定子上，额定电压280Y•车上的悬浮、导向电磁铁以及照明电路所需的克流电源由工频电源经直流稳压器件转换后，通过轨道两侧的铜导轨和碳刷向其提供.额定电压48V・•图1直线同步电动机示意图图1是直线同步电机的示意图，其产生驱动力的原理是：*当同步直线电动机的定子绕组流过电流时，它产生的磁场与车上悬浮电磁扶流过电流时产生的磁
5、场相互作用，从而产生驱动力•这里悬浮电磁铁产生的悬浮磁场同时也作为直线同步电动机的励磁磁场.3磁悬浮列车模型驱动系统的要求图2磁忌浮列车模型的总体示意图磁悬浮列车模型示意图如图2所示,其驱动系统的要求是：1）磁悬浮列车可以正常启动，启动后向规定的正方向运动.2）磁盘浮列车的七段轨道依次两两接通三相交流电・3）磁悬浮死车可以在轨道两端换向，自动往返运行・4）磁最浮列车停车位置位于第四段.4磁悬淨列车模型驱动系统的设计4.1谀件组成根据施悬浮列车模型的控制要求，本文选用三菱Fx2n_32MRPLC作为主控制器•它集成16输入/
6、16输出共32个数字I/O点，输出采用继电器方式.采用是干竇管作为位覽传感器，安装在每段轨逍的中部.采用固态继电器作为每段定子通断电的控制器，交流按触器作为换向和悬浮通断控制器.4.2主电路设计供电电源采用三相五线制，额定线电压380V.磁悬浮列车模型的长定子额定电压280*悬浮电磁铁釆用直流励磁，励碱电压为48V.因此，供电电源要经过电压转换电路才能向磁悬浮列车模型供电.4.2.1长定子分段供电电路设计靈悬浮列车模型的长定子分段供电电路如图3所示.4）坊C。是经过变压后的280V电压.KM2,KM3是负责换向的交流接触器
7、，KM2接通时的供电相序長九KM3接通时的供电相序是C0B0^•kml,km2,kmS・・..km7是控制每段轨道通断电的固态继电器.Ml,M2....M7表示七段定子图3磁悬浮列车模型长定子分段供电电路4.2.2悬浮部分的供电电路设计悬浮机构的供电电路如图3所示,AC220V电源经直流稳压器件后转化为DC48V；然后向车上的悬浮机构供电.交流接套器KM1作为悬浮供电控制器•列车启动后应先接通KM1,使列车处于悬浮状态，待悬浮稳定后再接通KM2,使列车正向运行。AC22CVDC48V图4悬浮机构的供电电路4.3PLCI/O
8、接口的it址分配根据控制系统的控制更求和三菱Fx2nJ2MRPLC的特点，I/O接口的地址的分配如表1所示.•表1PLCI/O接口的地址分配表输入输出X000自动Y000正向运行X001启动Y001反向运行X002停止Y002悬浮X003传感器1Y003固态继电？81X004传感器2Y004固态继电器2
