PLC在地铁列车洗车自动控制系统中的应用+梯形图(5)
本文主要就PLC在控制地铁洗车中的应用展开设计。
2.2 地铁洗车自动控制系统设计
该列车清洗机采用通过式刷洗，即清洗机固定，列车自行牵引，以2 km/h 速度通过洗车区段，自动进行列车两侧的刷洗和冲洗。因列车顶部装有空调和两端配有雨刷，故顶部采用冲洗和两端采用人工清洗方式。列车通过清洗区时，系统检测到有信号，并传给PLC，PLC 则控制相应执行器完成相应动作。
2.2.1 自动控制系统具体构成
清洗机的总体控制系统由PLC、控制面板、传感器、电磁阀、信号指示灯和交流接触器控制的电机、泵等组成。如图2.1所示。
图2.1 控制系统总统方案设计图
控制面板上的按钮、开关和传感器信号输入到PLC 中，通过PLC 控制各接触器中电机和水泵的动作、电磁阀的启动和关闭及指示灯的显示和报警。PLC 是控制系统核心，主要完成信号采集以实现对清洗机的自动控制。
2.2.2 电控系统总体布局
控制系统采用集中控制和分散结构，由3个控制屏、1个操作台组成，其中控制屏分别是由1个供电屏，1个强电屏，1个PLC 屏组成。整个电控系统的总体布局如图2.2所示。
图2.2 电控系统的总体布局
供电屏是由各显示仪表及直流电源等组成。显示仪表分别指示交流380V、交流220V、直流24V、直流12V以及电流数值。直流24V电源给操纵台各指示灯和传感器供电，直流12V电源给信号灯和报警器供电。
强电屏是由中间继电器、交流接触器、按钮开关等组成，主要是控制水泵电机及电磁阀，并具有过载保护、短路保护等功能。
2.2.3 供水系统构成
供水系统由水泵、液压阀来控制，将水分成2路，一路是清水，一路是回收水。将回收的水进行2次利用。废水排出。如图2.3所示
图2.3 供水系统示意图
2.2.4 地铁清洗机外部控制图
清洗系统有3 套刷棍和2 个端洗平台，加上泵电机整个系统共有13 个电动机，图4 为其电路图，电机断路器用于电动机的隔离、短路保护、过载保护、缺相保护和直接控制，确保系统设备和操作人员安全。在端洗平台中，交流接触器分别控制平台的进位和退位，硬件上实现互锁，保证系统可靠性。清洗机外部控制如图2.4所示。
图2.4 清洗机外部控制原理图
其中，M1、M2是干擦门柱转速电机；M3、M4是回收水刷洗旋转电机；M5、M6是清水刷洗旋转电机；DM1、DM2是端洗平台1的左/右侧驱动电机；DM3、DM4是端洗平台2的左/右侧驱动电机；BM1是清水泵电机；BM2是回水泵电机；GB是高压洗水泵电机。
3 地铁自动洗车机的硬件系统设计
3.1 PLC的选型
PLC（Programmable Logical Controller）可编程控制器，具有体积小、可靠性高、应用简便等特点， 随着可编程控制器在功能和性能上的不断提高，广泛应用于自控系统的过程控制、逻辑控制、数据处理、位置控制和数据通信等方面，是自控系统的核心部分， 它的选用情况很大程度上决定自控系统的性能指标和经济指标。目前市场上生产PLC的类型多种多样，在型号、存储容量、控制功能、指令系统、编程方法等方面各不相同，下面针对PLC 的机型、I/O、编程等几个方面，提出在自动控制系统设计中对PLC 选型的一些看法，以供在挑选PLC 时作为参考。
（1）机型的选择
a. PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块两类型型，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/0点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/0卡件或插卡，因此用户可较合理的选择和配置系统控制的I/0点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。