基于触摸屏与plc动车组转向架联轴节自动装配系统设计

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1、学兔兔www.xuetutu.coml訇似基于触摸屏和PLC的动车组转向架联轴节自动装配系统设计AutomatedassemblysystemdesignofEMUbogiecouplingbasedonthetouchscreenandPLC徐建，孟广耀，赵娟，刘松年XUJian，MENGGuang．yao，ZHAOJuan，LIUSong-nian(青岛理工大学机械工程学院，青岛266033)摘要：以三菱Go-I-1275触摸屏、FX2N-001PLC和FX2N-4AD为核心设计用于280KmEM

2、U转向架联轴节的自动装配系统，实现了装配的程序控制自动化和人机界面软件相结合。本系统中通过PLCFX2N一4A／D模块把压力传感器接收到的压力值，转化为数字信号，将信号实时传送到三菱GOT触摸屏中进行折线图分析，根据输出结果自动或手动控制电磁阀，实现人机交互控制。关键词：EMU转向架联轴节；模拟量；PLC；触摸屏；人机界面中图分类号；TP273．5文献标识码：A文章编号：1009-0134(2013)03(下)-0144-04Doi：10．3969／J．1ssn．1009-0134．2013．03(下

3、)．430引言本系统主要包括PLC、压力传感器、位移传感器、AID转换模块、触摸屏、二位三通电磁阀按照国际高速铁路的标准，火车转向架间的以及300Mpa高压气液增压泵和40Mpa低压气液增异步牵引电动机与齿轮箱驱动装置的轴通过联轴压泵等。其中高压泵压力传感器量程为300MPa输器无键过盈联接，安装时通过压装设备把联轴节压装到轴上去并保压20rain【1】。然而我国多数铁出电流值4-20mA电流，低压泵压力传感器量程为40MPa输出4~20mA电流，分别采集高压泵与低压路联轴节组装单位使用的压装设备还停

4、留在八、泵的压力值。压力传感器将采集到的电流信号通九十年代的水平，结构简单，性能单一，生产效过FX2N-4AD转化成数字信号传给PLC，经过算术率低，设备完全用人工操作控制，精度低，而且运算后与设定数值进行比较，得出控制信号对电系统落后，每安装一次都需要全部拆卸，手动操磁阀自动控制。触摸屏与PLC之间采用RS422接口作，人工检测，压装机的数据通过观察压力表来连接读取PLC中的数值并做折线图分析或数值显记录判断，误差大，精确度低，性能不稳定，已经不能满足高速列车对联轴节组装精度的要求，示。三菱FX2N

5、一48MR系列PLC。该机型在运算速亟待进行设备的更新。度，指令数量及通讯能力方面占有优势，是一种通过对青岛南车四方车辆股份有限公司联轴节的组装工艺及压装机设备的实际调研I，我们提小型化、高速度、高性能、各方面都相当于FX系列中最高档次的超小型的PLC。性能稳定，完全符出并设计了基于PLC的自动化、数字化、智能化的合我们的使用要求。系统原理图如图2。联轴节压装机。联轴节压装机工作过程：1系统控制方案和硬件组成根据国际高速铁路的标准要求并结合我们设系统结构框图如图IN示。计的系统，压装过程分四步：1)高

6、压气液驱动泵工作，利用260MPa一300MPa超高压胀开联轴节轴毂。2)观察到联轴节两端渗油时，开启低压气液驱动泵，中空油缸推动联轴节移动。图1系统结构框图收稿日捆：2012-11-09作者简介：徐建(1988一)，男，山东泰安人，硕士研究生，主要从事先进制造和制造业自动化等工作。[144]第35卷第3期2013～03(下)学兔兔www.xuetutu.com务I訇似键技术的高度集成化，同时配备人性化操作界面和触摸显示屏实现280km／hEMU转向架联轴节无键锥度过盈联接压装过程的程序控制和自动化操

7、作。以解决现有压装系统存在的联轴节和轴出现蠕退现象。2．1．1联轴节压装机压装参数与运行状态的监测与显示本联轴节压装机系统可以采集并显示设备的运行状态，集中显示图2联轴节自动压装机原理图于触摸屏监控界面，便于对压装参数和设备工作状态的监测。3)当联轴节移动到与轴的端面平齐时不能继2．1．2信息的显示、存储续推动，这时会出现低压压力传感器的值出现陡该系统设有员工登录界面，需输入员工号及升的现象，经与预设数据进行逻辑判断后，PLC输登录密码才能进入操作界面及监控界面等；操作出控制信号，控制高压气液驱动泵自

8、动停止工作界面设置有启动按钮、保压按钮、急停按钮以及并进行卸荷。用于突发状况的卸荷按钮；监控界面设置有设备4)手动触发保压按钮进入保压阶段，保压运行显示页面，显示当前的工作状态(各泵的压20min后由PLC控制自动停止工作并行卸荷。此时力值以及保压时间)及其他信息(比如：故障类压装过程结束。联轴节自动压装机工作流程如图3所示：型、发生的时间等)。该系统将所有数据每隔ls采集1次，并将数据存储于开头为员工号、工作日期的文件中并保存在CF存储卡中，便于以后分