淺談軌道客車電動架車機維修技巧

韓 冰

（中車長春軌道客車股份有限公司，吉林長春130062）

0 引言

隨著設(shè)備自動化程度不斷提高，可編程控制器（PLC）得到了廣泛應(yīng)用。從幾十點的小型PLC到幾百點甚至上千點的大中型PLC，其門類齊全，在各類生產(chǎn)過程中起到了不可替代的作用。掌握PLC設(shè)備的維修技巧是目前維修電工一項重要的技能。

電動架車機適用于鐵路車輛、高速動車組架車生產(chǎn)，為各鐵路車輛段、機車車輛廠廣泛使用。架車機一般為4臺一組，使用時可沿各方向人力推拉至所需位置。電動架車機主要由傳動裝置、機架、拖架、微調(diào)鎬頭、液壓動力單元、同步檢測傳感器和電氣控制系統(tǒng)組成，其電氣控制系統(tǒng)采用日本歐姆龍PLC。4臺架車機采用PLC集中控制方式，控制柜裝在機外，用電纜與各臺架車機相連，通過控制選擇開關(guān)、按鈕操縱架車機單控、組控和同步運行。

1 電動架車機同步功能實現(xiàn)方法

1.1 歐姆龍PLC的比較指令

對兩個CH數(shù)據(jù)或常數(shù)進行無符號BIN16位（16進制4位）的比較，將比較結(jié)果反映到狀態(tài)標志中。如果執(zhí)行本指令，比較結(jié)果將反映在狀態(tài)標志中。

1.2 電動架車機運行過程

首先，架車機的鎬頭上升與車輛架車點接觸，架車機鎬頭上的傳感器檢測到鎬頭與車體接觸，架車機鎬頭自動停止上升，同時，控制系統(tǒng)自動將此時的位置確定為架車機同步升降的起車點，在所有架車機都到達起車點后，控制系統(tǒng)自動清零，同步升降控制有效。架車機同步運行時，同步檢測系統(tǒng)自動確定升降方向并采集信號，控制同步精度。PLC實時采集各臺架車機的高度數(shù)據(jù)，進行分析計算。升降過程中，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，進行各臺架車機鎬頭位置高度數(shù)據(jù)排序比較，實現(xiàn)從高到低記號排序，通過計算最高和最低的數(shù)據(jù)差，判斷是否超過給定的限值，并根據(jù)情況執(zhí)行不調(diào)整、上升、等待、補齊、調(diào)整或停止架車運行。

為了保證架車的安全可靠，如任意兩臺架車機間高度差超過設(shè)定值（大于8 mm）架車機自動停止工作，架車機進行升降等待補齊或同步校準后可繼續(xù)完成剩余行程。系統(tǒng)對調(diào)整過程實施的時間進行了控制，由于架車機運行速度為182 mm/min，同步控制系統(tǒng)能夠調(diào)整的最大高度差為8 mm，因此，如果調(diào)整過程超過10 s，則系統(tǒng)認為調(diào)整失敗，停止運行，切斷輸出，從而避免突發(fā)事件的發(fā)生。這是因為200 km/h的動車有如下技術(shù)要求：當車輛被架車機架起后，傾斜角不能過大（不超過2°），否則對車上的精密儀器儀表、試驗用的各種設(shè)備危害都非常大，且將造成整個車體變形。

2 問題分析及解決方法

2.1 問題表述

T25-04W3型架車機在最初使用的過程中經(jīng)常出現(xiàn)架車剛起或升起一定高度后報警停車故障，設(shè)備無法正常運行。

2.2 問題查找

經(jīng)過認真觀察，查找、分析PLC程序，對比各架車機的單動、組控等并反復(fù)試驗，終于找出了問題所在：由于杭州鐵路設(shè)備制造廠對我公司的實際生產(chǎn)情況及環(huán)境不了解，再加上T25-04W3型架車機不是定型產(chǎn)品，原來選擇的光電開關(guān)型號為儀表級產(chǎn)品，不能滿足實際生產(chǎn)需要，同步監(jiān)控檢測傳感器經(jīng)常損壞及誤動作，PLC程序也存在漏洞，造成了經(jīng)常停車的故障。

2.3 同步傳感器選型

上海倍福寧自動化有限公司是我國傳感器行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)，其產(chǎn)品門類齊全，可與倍家福、歐姆龍、圖爾克各相同品種直接替換，同時具有相當大的成本優(yōu)勢。經(jīng)過反復(fù)篩選、試驗，選定HF槽型光電開關(guān)系列HF15-15K型產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有電源反接保護，可以直接與PLC相連接，無須調(diào)整光軸，壽命長、可靠性高，具有IP65防護結(jié)構(gòu)。

2.4 編程改編原理及實施效果

經(jīng)過資產(chǎn)運營部同意，同步傳感器全部更換選定型號后，對PLC程序重新進行了編制，說明如下：將CNT1～CNT4可逆計數(shù)器的值分別傳送到數(shù)據(jù)寄存器DM1～DM4里，再將DM1的數(shù)據(jù)傳送到DM10中，用DM2與DM10（此時數(shù)據(jù)裝載的是DM1中的數(shù)據(jù)）相比較，如果DM2小于DM10，則將DM2中的數(shù)據(jù)傳送到DM10中，依次類推，再用DM3、DM4與DM10比較，若小于DM10就將該數(shù)據(jù)裝載到DM10中，比較完畢后DM10裝載的是4個數(shù)據(jù)中最小的一個；同理，再運用該指令比較出最小值裝載到DM11中。用DM11與DM10進行數(shù)學(xué)減計算，差值大于4，位寄存器200.01置1，設(shè)備報警；差值大于6，位寄存器208.09上升沿有效，設(shè)備停機，等待校準。

經(jīng)過試驗，電動架車機這項常見故障得到圓滿解決。

3 其他常見故障及解決方法

電動架車機在長期使用過程中出現(xiàn)頻率較高的故障還有如表1所示的幾方面，表1同時給出了處理方法。

另外，工作中架車機的升、降限位是取限位開關(guān)的常開點。當架車機的電纜線出現(xiàn)斷線或者航空插頭接觸不良時，如上升或下降超過終端限位，架車機不會停止上升，從而會造成嚴重后果。我們將線路改成取常閉點，并在程序上加以修改，最終滿足了安全要求。

表1 故障及處理方法

4 結(jié)語

本文分析了電動架車機在實際應(yīng)用過程中出現(xiàn)的同步功能失效故障產(chǎn)生的原因，并就同步傳感器選型、PLC程序改編進行了詳細闡述。同時，簡要介紹了電動架車機在長期使用過程中出現(xiàn)頻率較高的其他幾類故障，并總結(jié)了處理方法。

[1]歐姆龍公司.歐姆龍可編程控制器編程手冊[Z]，2006.

[2]上海倍福寧自動化有限公司.倍福寧產(chǎn)品選型手冊[Z]，2006.