項(xiàng)目簡(jiǎn)介：
一、任務(wù)來源
8K機(jī)車的控制電路采用雙機(jī)重聯(lián)運(yùn)用有觸點(diǎn)邏輯控制系統(tǒng)，隨著使用年限的增加，因繼電器觸點(diǎn)臟污、氧化、振動(dòng)引發(fā)的故障頻繁發(fā)生，目前以成為機(jī)車的慣性病害，嚴(yán)重影響運(yùn)輸生產(chǎn)；為適應(yīng)鐵路提速后可靠性、安全性新的要求；我段通過對(duì)原繼電器控制系統(tǒng)的深入研究、分析和論證，并考慮其實(shí)用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等方面因素，提出采用技術(shù)成熟，可靠性高的可編程邏輯控制器(PLC)系統(tǒng)取代原繼電器控制系統(tǒng)，從而避免原系統(tǒng)可能發(fā)生的各類故障。
二、主要技術(shù)原理
本方案選用西門子公司的S7-300戶外型PLC，模塊式的結(jié)構(gòu)，I/O ET200M擴(kuò)展方式，并通過接口模塊IM153將各I/O模塊與Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線相連，實(shí)現(xiàn)CPU和I/O之間的數(shù)據(jù)在ms級(jí)內(nèi)快速交換及故障診斷；軟件主要分四個(gè)部分：功能軟件(邏輯控制部分)、系統(tǒng)診斷及中斷軟件、冗余切換軟件、觸摸屏顯示/管理軟件。
三、關(guān)鍵技術(shù)
1.能與上一級(jí)計(jì)算機(jī)直接相聯(lián)實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制。
2.編程方法獨(dú)特而簡(jiǎn)單，易學(xué)、易編、易改。
3.能在惡劣環(huán)境中運(yùn)行，抗干擾性強(qiáng)，平均無故障時(shí)間達(dá)數(shù)萬小時(shí)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，大大提高生產(chǎn)率。
4.編程軟件化，當(dāng)機(jī)車需加裝改造時(shí)，修改軟件即可?？s短了設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試周期。
四、完成主要過程
2003年9月立項(xiàng)，2004年6月完成設(shè)計(jì)，11月裝車運(yùn)行，2005年推廣使用。
五、經(jīng)費(fèi)來源
路局撥10萬元，其余段自籌。
主要效益：
一、直接效益
按照8K檢修范圍要求機(jī)車二次大修中需更新大、小繼電器屏柜上的P8N型、1001型、PSU14N、1014型繼電器、繼電器座共計(jì)200個(gè)，檢修成本達(dá)60余萬元，其中，不包括更換屏柜上的控制線、續(xù)流管、故障指示脫扣，自動(dòng)保險(xiǎn)等相關(guān)費(fèi)用。改用PLC后，直接替代大、小繼電器屏柜，所需費(fèi)用為：40萬元，節(jié)約成本20萬元。
二、間接效益
由于本方案采用西門子公司的戶外型產(chǎn)品，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，平均無故障時(shí)間高達(dá)20年，基本實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，后期維修費(fèi)用低；而采用繼電器有觸點(diǎn)控制的電路，根據(jù)檢修范圍及工藝大、中、小修修程中的繼電器按要求下車檢修并更新全部動(dòng)、靜觸頭，一臺(tái)機(jī)車僅更換觸頭費(fèi)用高達(dá)1萬余元。按我段小修以上修程的任務(wù)量統(tǒng)計(jì)，2002年以前，僅該項(xiàng)支出高達(dá)70萬元；因此，繼電器觸頭的更換費(fèi)用較高；PLC技術(shù)批量推廣后僅次一項(xiàng)就可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
三、社會(huì)效益
本項(xiàng)目的研制開發(fā)，成功地取代了傳統(tǒng)的電力機(jī)車?yán)^電器控制電路，大量減少了控制電路的觸點(diǎn)和布線，簡(jiǎn)化了機(jī)車控制電路的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和調(diào)試過程，并使機(jī)車電氣系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)檢測(cè)功能，大大提高了電力機(jī)車在高速運(yùn)行狀態(tài)下控制系統(tǒng)的可靠性。若在現(xiàn)有機(jī)車或新造機(jī)車上推廣使用，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。
