铁道车辆综合电气控制柜实训装置的开发(自动门)毕业论文.doc

毕业设计任务书毕业设计任务书 一 一 课题课题名称 名称 铁铁道道车辆综车辆综合合电电气控制柜气控制柜实训实训装置的开装置的开发发 二 指二 指导导老老师师 段 段树华树华 三 三 设计设计内容与要求内容与要求 1 课题概述 应用电气控制技术 PLC 控制技术 变频器技术 传感控制技术与电机技术开发设计 铁道车辆综合电气控制柜实训装置 2 设计内容与要求 2 1 系统设计的控制内容 1 铁道车辆综合电气控制柜相关查阅 设计其图纸 原理图 布局图 接线图 列出 材料清单 2 控制电路电压采用单相交流 220V 50Hz 主电路电压采用三相交流 380V 50Hz 3 具有 PLC 综合实训功能 4 具有变频器综合实训功能 5 具有 PLC 变频器综合实训功能 2 2 系统设计的要求 1 综合电气控制柜整体设计与布局 A 设计综合电气控制柜整体布局 B 元器件安装位置画线 C 装孔与攻丝 2 元器件 线槽 导轨安装 A 线槽安装 B 导轨安装 C 元器件安装 3 接线 A 设计线路接线图 B 下线 做线号 C 压接 布线 4 调试 A 首先进行初检 B 再不通电情况下进行检查试验 C 通电情况下进行检查试验 达到控制要求 四 四 设计设计参考参考书书目目 1 电气制图及图形符号国家标准汇集 2 可编程控制器实用技术 3 电气控制设备 4 自动控制原理与系统 5 可编程控制器原理与应用 6 铁道车辆电气装置 何忠韬 朱常琳 主编 7 小型可编程控制器实用技术 王兆义 主编 8 毕业设计指导 刘祖润 9 低压电器及配电 电控 设备选用手册 10 有关其它电气控制 PLC 变频器教材或设计手册 五 五 设计说设计说明明书书要求要求 1 封面 2 目录 3 内容摘要 200 400 字左右 中英文 4 引言 5 正文 设计方案比较与选择 设计方案原理 计算 分析 论证 设计结果的说明及特 点 六 六 毕业设计毕业设计答答辩辩与与论论文要求文要求 1 毕业设计答辩要求 答辩前三天 每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文 专题报告等必要资料交指 导老师审阅 由指导老师写出审阅意见 学生答辩对自述部分应写出书面提纲 内容包括课题的任务 目的和意义 采用的原始 资料或参考文献 设计的基本内容和主要方法 成果结论和评价 答辩小组质询课题的关键问题 质询与课题密切相关的基础理论 知识 设计与计算方 法 实验方法 测试方法 鉴别学生独立工作能力 创新能力 2 毕业设计论文要求 文字要求 说明书要求打印 除图纸外 不能手写 文字通顺 语言流畅 排版合理 无 错别字 不允许抄袭 图纸要求 按工程制图标准制图 图面整洁 布局合理 线条粗细均匀 圆弧连接光滑 尺寸标注规范 文字注释必须使用工程字书写 曲线图表要求 所有曲线 图表 线路图 程序框图 示意图等不准用徒手画 必须按国 家规定的标准或工程要求绘制 摘摘 要要 综合控制柜的控制核心采用可编程序控制器 PLC 通过微型可编程序终端 以下简称显示触摸屏 接收各种指令并自动执行相应的操作步骤 对电气系 统运行中出现的各种故障及时进行诊断 指示并保护 综合控制柜具有检测 控制 诊断保护 信息提示 联网通讯功能 实现供电及控制系统的综合控制 可进行车对车通信 并逐步实现车对地 地对车的计算机联网通讯 在触摸屏 上可以设置车厢号 车辆编号 设置电源和空调机组的保护值 设置制冷 采 暖的转换温度 显示逆变器充电器的工作状态 输入输出参数和故障诊断信息 可以记录电源的运行状态和参数 空调机组的工艺美术品和运行参数 记录压 缩机 电热器的运行时间和电流参数 可以根据温度传感器自动控制空调装置 的工况转换 可以记录电气系统内出现的故障 可以通过触摸屏控制其他车辆 的电源和空调状态 关键词 关键词 plc 综合柜 自动门 ABSTRACT Integrated control cabinet control core uses the programmable controller PLC through micro programmable terminal hereinafter referred to as the touch screen display receive various instructions and automatically executes the corresponding operation steps operation of electrical system in the various faults timely diagnosis indication and protection Integrated control cabinet with detection control protection information presentation diagnosis network communication function realize the power supply and control system integrated control into the vehicle on the vehicle communication and gradually realize the car on the ground ground vehicle computer network communication The touch screen can be arranged on the carriage number the serial number of the vehicle power and air conditioning unit protection value set refrigeration heating conversion temperature show that the inverter charger working state input output parameters and fault diagnosis information can record the operation of the power of States and parameters of air conditioning unit the arts and crafts and operation parameters record compressors electric heater running time and current parameters according to the temperature sensor automatic control air conditioning device working status switch can be recorded in electric system malfunction can touch screen to control other vehicle power supply and the air conditioning state Key word plc Integrated cabinet Automatic door 目目 录录 第一章第一章 本课题研究的目的和意义本课题研究的目的和意义 1 1 第二章第二章 综合柜的基本情况综合柜的基本情况 2 2 2 12 1 电气综合柜主要技术参数的介绍电气综合柜主要技术参数的介绍 2 2 2 22 2 电气综合柜有关重要器件的介绍电气综合柜有关重要器件的介绍 3 3 2 32 3 综合柜的重要组成部分综合柜的重要组成部分 3 3 2 42 4 电气综合柜功能介绍电气综合柜功能介绍 6 6 2 52 5 电气综合柜常见故障及处理方法电气综合柜常见故障及处理方法 8 8 第三章第三章 轨道列车自动门系统轨道列车自动门系统 9 9 3 13 1 自动门的基本介绍自动门的基本介绍 9 9 3 1 13 1 1 自自动动门门的的工工作作原原理理 9 9 3 1 23 1 2 自自动动门门的的分分类类介介绍绍 1111 3 1 33 1 3 自自动动门门的的基基本本功功能能 1212 3 1 43 1 4 自自动动门门的的安安装装要要点点 1212 3 23 2 电控气动塞拉门电控气动塞拉门 1313 3 2 13 2 1 气动塞拉门的特点气动塞拉门的特点 1313 3 2 23 2 2 机械部件调试要求机械部件调试要求 1414 3 2 33 2 3 电气部件调试要求电气部件调试要求 1717 3 2 43 2 4 门系统日常检查门系统日常检查 1717 3 33 3 电动塞拉门电动塞拉门 2121 3 3 13 3 1 电动塞拉门的特点电动塞拉门的特点 2121 3 3 23 3 2 机械部件调试要求机械部件调试要求 2121 3 3 33 3 3 电气部件调试要求电气部件调试要求 2222 3 3 43 3 4 门系统日常检查及维护保养门系统日常检查及维护保养 2323 3 3 53 3 5 门系统定修规程门系统定修规程 2525 第四章第四章 自动门的设计过程自动门的设计过程 2828 4 14 1 自动门控制系统总体方案设计自动门控制系统总体方案设计 2828 4 1 14 1 1 自动门的功能需求分析自动门的功能需求分析 2828 4 1 24 1 2 系统设计的基本步骤系统设计的基本步骤 2828 4 24 2 硬件系统的设计硬件系统的设计 2929 4 2 14 2 1 可编程控制器 可编程控制器 PLCPLC 的选型 的选型 2929 4 2 24 2 2 变频器的选型变频器的选型 3131 4 2 34 2 3 主电路主电路 3333 4 2 44 2 4 自动门系统自动门系统 I OI O 分配表分配表 3333 4 2 54 2 5 PLCPLC 及变频器控制系统接线图及变频器控制系统接线图 3434 4 2 64 2 6 梯形图的设计梯形图的设计 3535 4 34 3 系统调试系统调试 3535 第五章第五章 结束语结束语 3737 附录一附录一 3838 附录二附录二 3939 附录三附录三 4040 第一章第一章 本本课题课题研究的目的和意研究的目的和意义义 在列车上 随着我国提速客车运行速度的提高 空气阻力使车辆内负压加大 这 就需要车辆有较高的密封性能 以提高旅客的乘坐舒适性 因此 提高客车的密封 性能是一个必须引起重视的问题 再则 随着我国铁路客运的不断发展 列车门的 密封性和方便性 灵活性渐渐成为其非常重要的指标 PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置 它采用可以编制程序的存储器 用来在其内部存储执行逻辑运算 顺序运算 计时 计数和算术运算等操作的指令 并能通过数字式或模拟式和开关量的逻 辑控制的输入和输出 控制各种类型的机械或生产过程 PLC 具有可靠性高 抗干扰能力强 功能完善 适用性强 系统的设计 建造工作量小 维护方便 容易改造 体积小 重量轻 能耗低等优点 因此运用 PLC 控制自动门具有较 高的可靠性 维修方便等特点 铁路客车电气综合控制柜是集供电电源转换控制 空调机组控制 应急电 源控制 照明控制 全列车网络监控等功能单元于一体的智能型综合控制柜 综合控制柜的控制核心采用可编程控制器 PLC 通过微型可编程序终端接受各 种指令并自动执行相应的操作步骤 对电气系统运行中出现的各种故障及时进 行诊断 显示或保护 实时存储电压 电流及各种工况控制的运行记录 同时 通过网关和车辆 LONWORKS 网络进行联网通讯 综合控制柜是对铁路客车电气系 统的一次重大技术革新 综合控制柜采用计算机控制和网络技术 实现了客车 电气系统的智能化控制 使客车电气系统和装备的水平得到了大幅度提升 第二章第二章 综综合柜的基本情况合柜的基本情况 TKDT 型铁路客车电气综合控制柜 以下简称综 合控制柜 用于 DC600V 供 电的客车 是集电源转换控制 空调机组控制 蓄电池欠压保护 照明控制等 功能单元于一体的智能型综合控制柜 综合控制柜的控制核心采用可编程控制 器 以下简称 PLC PLC 通过微型可编程序终端 以下简称显示触摸屏 接受 各种指令并自动执行相应的操作步骤 对电气系统运行中出现的各种故障及时 进行诊断 指示并保护 综合控制柜具有检测 控制 诊断保护 信息提示 联网通讯功能 实现供电及控制系统的综合控制 可进行车对车通信 并逐步 实现车对地 地对车的计算机联网通讯 综合控制柜主要具备六大部分功能 1 电源转换控制功能 2 空调机组 控制功能 3 蓄电池欠压保护功能 4 照明供电功能 5 轴温 防滑器 车门及车下电源箱状态监视功能 6 联网通讯功能 下面主要介绍 25T 型电气综合柜 2 12 1 电气综合柜主要技术参数的介绍电气综合柜主要技术参数的介绍 1 直流主电源 DC600V 2 额定工作电压 DC600V 3 电压波动范围 DC500V DC660V 4 交流主电源 AC380V 5 额定工作电压 三相交流 380V 6 电压波动范围 三相交流 323V 437V 7 电池欠压保护动作值 91V 1V 恢复值 97 1V 8 直流电器控制电路 额定工作电压 DC110V 电压波动范围 DC77V 135V 9 PLC 触摸屏电路 额定工作电压 直流 24V 电压波动范围 直流 20 4V 26 4V 10 信号采集电路 传感器 额定工作电压 直流 12V 电压波动范围 直流 11 4V 12 6V 输出电压范围 直流 0 10V 0 5V 2 22 2 电气综合柜有关重要器件的介绍电气综合柜有关重要器件的介绍 1 PLC 基本工作原理的介绍 输入部分分为传感器信号输入部分和输入寄存器部分组成 由于传感器信 号特别的微弱而且很容易受到干扰因此 PC 机传感器信号输入部分设计为一个信 号输入端子配备一个 AGND 端子 而其它端子无此特别设计 一般是几个端子才 提供一个 COM 端子的 COM 端子的作用就是给 PC 机内部输入寄存器提供吸合电 源的 2 WG 型网关规格 WG 型网关用于铁路客车 TKDT 1T2 型配电柜 其中包括 PLC 网关 轴温报 警器网关 防滑器网关 烟火报警器网关 这些网关一方面通过各种通信接口 实现 PLC 到安全记录仪之间 轴温报警器到 PLC 之间 防滑器到 PLC 之间 烟 火报警器到 PLC 之间的数据传递 另一方面通过 Lonworks 接口及列车总线实现 车辆间的信息和命令传递 额定输入电压 直流 24V 输入电压波动范围 20V 27V 接线端子 WAGO232 209 026 000 2 5mm2 外形尺寸 160mm 90mm 42mm 安装尺寸 145mm 63mm 安装螺丝 M4 3 DL 代理节点 代理节点是联接列车网和车厢网的桥梁 有 2 个独立的 Lonworks 通讯接口 上行 Lonworks 通讯接口负责列车级网络通信 接收列车主机的信息 并将信息 转发给下行 Lonworks 通讯模块 下行 Lonworks 通讯接口负责车厢级网络通信 转发集中控制命令 接收车厢级各应用节点传输的参数 工作状态等信息 额定输入电压 直流 24V 输入电压波动范围 20V 27V 接线端子 WAGO232 209 026 000 2 5mm2 外形尺寸 160mm 90mm 56mm 安装尺寸 145mm 63mm 安装螺丝 M4 2 32 3 综合柜的重要组成部分综合柜的重要组成部分 1 车辆蓄电池控制部分 蓄电池的主要作用就是用于供电电源和柴油发电机组的启动作用 根据其 使用的目的不同则有两种不同的电池 供电电池和发动蓄电池 通过对比碱性 和酸性蓄电池来选择 就目前而言选择 TG 型的酸性铅蓄电池比较适宜 铅蓄电 池结构相对于其他电池有点不同 正负极板群还有电池槽电池盖及浮标都有较 高的标准 铅蓄电池的电化学原理主要体现在其中的氧化还原反应 放电时 Pb0 2H SO Pb PbS0 2H 0 十 PbS0 224424 充电时 PbS0 2H O PbSO Pb 2H S Pb 4242 O 24 O 铅蓄电池在工作的时候会有充电的过程 所以就采用了分段充电的方法来 满足要求 而且蓄电池的容量会根据电解液的温度变化的不同而不同 放电的 方式也不同会产生不同的电量 而蓄电池的功率主要是电量和能量的利用程度 的百分数 蓄电池的安时效率一般能达到 85 90 瓦时效率能达到 70 85 镉镍蓄电池是另一种铁车使用较多的 同样是对其结构 电解液 工作原 理 还有其工作是的放电 充电特性的简述来说明其对于车辆供电的重要性 2 轴温报警器控制部分 采用高性能的计算机技术联网来对轴温监测与报警 这样有效的防止热轴 导致的客车橱柜 颠簸而发生的危险事件 同时也对燃轴事件有个好的防治 轴温报警器采用的温度传感器及其测温原理 分立式和集中式轴温报警器基本 组成 工作原理和主要参数 轴高温主要是因为摩擦 再加上径向力和太阳辐射热的作用 导致轴承发 热 因为轴温产生的危害实在是太大了 所以就要求是轴温报警器的技术要求 较高 其技术指标多而且相对困难 指标的核心是定点报警 90 测量精度 2 和整机工作的可靠性 其种类就根据的传感器 信息处理方式的不同而不 同 现在使用的主要是数字量和模拟量的传感器 而两者就原理 特点和使用 的环境的不同的比较 最终选择更适用的类型 TKZW 一 1T 型分立式轴温报警器由温度传感器 轴位电路模拟开关 模数 装换电路 报警电路及电源变换电路组成的 测量轴温的具体温度在通过电路 传递到显示器上 同时显示的还有轴温产生的具体位置在哪里 因为报警器采 用的集成电路所以需要单独的稳定的电源来支持 报警器的不同型号所采用的原理是不一样的 分机和主机的原理是具有很 强的针对性的 最后检测出来的数据还要打印出来供以后使用 3 客车电开水炉控制部分 对于乘客来说 开水是不可以缺少的 所以开水炉就是客车上绝对不能缺少 的生活设备 随着铁路旅客运输的发展 设备的不断更新 开水炉也变得越来 越合适于大众 现在主要用的是 TCL 1 型交流 380V 220V 集中供电铁路空调客 车电磁开水炉 客车上使用的开水炉必须具有特殊的环境 而且还要求了开水炉的结构和工 作原来必须更加的完整 其中涉及加热的方式 进水的方式 还有出水的控制 等等 开水炉的进水系统 车辆上的员工必须控制起来必须方便 快捷 控制 系统采用格的是逻辑电路原理 开水炉的整个工作的过程必须在有人观察的情 况下 所以对其控制的电路有很高的要求 针对客车的需要通常采用的是电磁开水炉 工作原理才用的是电磁涡流热效 应 再通过相关的电路回路加以控制 根据上述的这些要求和工作的环境就使 得开水炉必须有特定的标准和技术参数 4 塞拉门控制部分 列车在高速行驶的过程中必须要保持其密封和锁闭安全问题 这样塞拉门就 应运而生 并且解决了其相关的问题 塞拉门提高了内部空间 密闭性好 隔 热隔音的效果也很明显 同时也是列车外观更好看 驱动方式 外形还有其控 制系统的不同而有很多不同种类的塞拉门 塞拉门的机械结构复杂而且具有很高的精密性 对其组成结构零件的尺寸和 质量的要求高 塞拉门的控制方法主要是靠管道在通过空气来控制的 利用气 压的原理这样省力而且操作方便 但是同时也有手动的方式这样防止了一些不 必要的意外 门控器是控制塞拉门的主要系统 通过电子微处理器对门的开关和时间的掌 握精准的控制塞拉门 因为其安装的环境有所不同就要求了门控器的技术参数 高 同时门控器还有一些报警的小零件 这样是为了防止门不能正常开启时有 快而且有效果的措施 5 列车信息显示器控制部分 为了让乘客有一个很舒适的旅程 列车也安装了电视方便乘客观看 采用的 是有线电视 接受信息也很方便 让客车到达某个站口的时候 列车还具有自 动报站的系统 这样即使在很吵闹的情况下 乘客也知道自己到达目的地没有 列车还安装了全球卫星定位系统 这样方便总站的工作人员可以随时知道列 车的行驶情况和其安全情况 同时列车还具有车厢显示系统 客车厕所有无人 显示器 液位显示器等显示器方便更好对车辆车厢内部情况有个完全的掌握 2 42 4 电气综合柜功能介绍电气综合柜功能介绍 1 综合柜系统框架图 如附录一 2 电源供电转换功能 正常情况下 转换开关置于 自动 位 路 路均有 电 设定车厢号后 PLC 按照均衡供电原则 奇数号车厢 选择 路供电 偶数号车厢选择 路供电 路和 路互锁 显示屏显示相应 信息 电源指示灯亮 可以通过触摸屏的电源控制菜单和提示选择或转换供电回路 试验时 可将转换开关置于 试验 路 或 试验 路 人为选择 路供 电或 路供电 此时 PLC 只进行检测报警 不能进行电源回路的转换 正常供电时 DC600V 电源给温水箱 车下电源箱 客室电热供电 逆变器 为空调机组 开水炉 伴热等负载供电 DC110V 电源向照明 车下电源箱控制 轴温报警器 防滑器等供电 主电路中接有电流传感器 电压传感器 并设在线绝缘检测装置 6 150mA 可调 显示触摸屏上可显示主电路的电压 电流 DC110V 母线电压 本车蓄 电池电压 电源状态 逆变器输出电压等信息 当某路电源出现过压 绝缘等 故障时 显示触摸屏显示故障提示 相应电源故障灯亮 可以按下 回主画面 触摸开关返回主画面 此时画面上出现 X X 故障 文字 且背景变为闪烁提 示 3 空调机组控制功能 1 正常情况下 转换开关 SA2 置于 自动 位 电源供电开始后 PLC 控制空调机组自动进入 自动 运行 PLC 根据当前逆 变器状态以及车厢里温度传感器检出值与预先设定的 制冷 制暖 温度值 进行比较后 进行空调机组的 自动 运转 空调机组有六种工况 弱风 强风 半冷 半暖 全冷 全暖 制冷 温度设定值为空调机组 从 半冷 工况转入 强风 工况时的临界温度 制暖 温度设定值为空调 机组从 弱风 工况转入 半暖 工况时的临界温度 可以根据显示触摸屏上的菜单和提示 选择 强风 半冷 全冷 弱风 半暖 全暖 等运行方式 此时空调机组不受温度控制 按下 全自动 触摸开关可以返回受温度控制 自动 状态 按下 停止 触摸开 关 空调停止运行 2 试验时 可将转换开关置于 试验冷 或 试验暖 人为选择制冷工况 启动强风 冷凝风机或制暖工况启动弱风 此时 PLC 只能对空调机组进行监测 不进行保护动作 4 蓄电池欠压保护功能 为保护蓄电池 综合控制柜设蓄电池欠压提示功能 当 PLC 检测到本车蓄 电池电压低于欠压保护设定值时 触摸屏应显示相应故障信息 提示用户 蓄电池欠压保护功能判断信号有车下电源给出 当蓄电池欠压时 车下电源 给出信号切断相应负载 5 照明控制功能 照明控制功能通过转换开关 SA4 分为 半灯 全灯 停止 将 SA4 置于 半灯 使得终夜灯和应急灯工作 将 SA4 置于 全灯 使得终夜灯 半夜灯和应急灯工作 转换开关 SA4 放置于乘务员室 餐车置于控制柜面板 6 轴温 防滑器 烟火报警器 车门及车下 电源箱状态监视功能 过 WG 型网关能够将轴温 车下电源箱的状态信息送给 PLC 并在触摸屏上 显示 通过主画面上的 本车网络 触摸开关可以查询本车轴温报警器的详细 信息 7 联网通讯功能 代理节点能实现车辆间的通讯 各个车厢的 PLC 通过代理节点将本车信息 发送给其它车厢的命令传送到列车总线上 供其它车厢调用 本车 PLC 可以通 过代理节点读取列车总线上其它任一节车厢的信息 接收其它车厢发送给本车 的命令并执行 注 PLC 上的 PORT 口的拨动开关置于 OFF 8 自动门 电源供电开始后 PLC 开始运行 每个门都有锁闭机构 在门关闭到位时 锁 闭机构实现机械锁闭 车门具有零速保护和安全连锁电路 开关门有报警装置 电动门的驱动装置是一组电机组件 每节车有一个主控制器来控制本节车的车门 主控制器是自动门的指挥中心 通过内部指令程序 发出相应指令 指挥电机 或 电锁类系统工作 同时人们也可通过主控器调节门扇开启速度 开启幅度等参 数 外部信号由感应探测器完成 当有移动的物体进入他的工作范围时 他就给 主控制器一个脉冲信号 电机提供开门与关门的主动力 控制自动门门扇加速与 减速运行 自动门 门扇完成一次开门与关门 其工作流程如下 感应探测器将 探测信号传至主控器 主控器判断后控制电机运行 同时监控电机转数及电流 以 便控制电机在一定时候加力和进入慢行运行及反转 电机得到一定运行电流后 做正向运行 将动力经传动机构使自动门扇开启 自动门扇开启后由控制器作出 判断 控制马达作反向运动 关闭自动门扇 2 52 5 电气综合柜常见故障及处理方法电气综合柜常见故障及处理方法 1 刚一供 600V 电 就出现 漏电值超标 的故障 原因分析 1 绝缘检测上的漏电值选择过小 需要按照四方所规定 的 手动控制为 150mA 自动为 100mA 2 可能由于 JK8 的输出端子上 A20 和 AGND 两个线接反 3 在保证接线正确的前提下 断开所有负载 如果仍然报此故障 可以诊断为 JYJC 损坏 2 按下检测按钮 SB1 后 显示屏没有显示出来漏电值 原因分析 1 由于四方所软件的限制 显示这些漏电值的前提条件必须是柜内已经通有 DC600V 直流主回路电 2 SB1 上的不带自锁功能的常开点接错或者是损坏 3 测量 JK8 上的 A20 与 AGND 之间是否有电压值 如果没有 在确定接线正常 的情况下 可以诊断为 JK8 损坏 3 示屏有关电压或者电流值的显示不正确 显示屏显示相应数值这部分 主要是通过传感器将这些数值转变成 DC0 10V 范围内的值并传输给 PLC PLC 的程序再通过一定的比例转换成正确的 数值供给显示屏显示的 举个例子 如 JK10 检测三相三线交流电压的传感器 型号为 AC450V DC10V 就存在 450 10 的比例关系 因此如果电路中 UV 的电压 值为 380V 那么传感器真正输出大概为 8 5V 左右 故我们判断传感器有没有 坏就是先计算好大概输出的数值 然后测量其真正输出值是否正确来判断的 第三章第三章 轨轨道列道列车车自自动门动门系系统统 所谓塞拉门主要是这种车门具有塞和拉两种动作 即门关闭时是由车内或 车外塞入车门口处 使之关闭 密封 门开启时 当门移开门口一定距离后 能延车体内侧或外侧滑动 铁路客车的塞拉门分为内塞拉门和外塞拉门两种 在自动门控制系统的设计过程中主要要考虑以下几点 1 深入了解和分析自动门的工艺条件和控制要求 2 确定 I O 设备 根据自动门控制系统的功能要求 确定系统所需的用户输入 输出设备 常用的输入设备有按钮 选择开关 行程开关 传感器等 常用的 输出设备有继电器 接触器 指示灯等 3 根据 I O 点数选择合适的 PLC 类型 4 分配 I O 点 分配 PLC 的输入输出点 编制出输入输出分配表或者输入输出 端子的接线图 5 设计自动门系统的梯形图程序 根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序 这是整个自动门系统设计的核心工作 6 将程序输入 PLC 进行软件测试 查找错误 使系统程序更加完善 7 自动门系统的整体调试 在 PLC 软硬件设计和现场施工完成后 就可以进行 整个系统的联机调试 调试种发现的问题要逐一排除 直至调试成功 3 13 1 自动门的基本介绍自动门的基本介绍 3 1 13 1 1 自自动动门门的的工工作作原原理理 自动门的原理自动门的基本工作原理 自动门机的基本组成大体上相同 有了以上构成 再加上开门信号 就 可以配置成一套简单的自动门系统了 自动门的系统配置是指根据使用要求而配备的 与自动门控制器 相连的 外围辅助控制装置 如开门信号源 门禁系统 安全装置 集中控制等 1 门信号 自动门的开门信号是触点信号 微波雷达和红外传感器是常用的两种信 号源 微波雷达是对物体的位移反应 因而反应速度快 适用于行走速度正 常的人员通过的场所 它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动 后 雷达便不再反应 自动门就会关闭 对门机有一定的保护作用 红外传感器对物体存在进行反应 不管人员移动与否 只要处于传感器 的扫描范围内 它都会反应即传出触点信号 缺点是红外传感器的反应速度 较慢 适用于有行动迟缓的人员出入的场所 另外 如果自动门接受触点信号时间过长 控制器会认为信号输入系统 出现障碍 而且自动平移门如果保持开启时间过长 也会对电气部件产生损 害 由于微波雷达和红外传感器并不了解接近自动门的人是否真要进门 所 以有些场合更愿意使用按键开关 按键开关可以是一个触点式的按钮 更方便的是所谓肘触开关 肘触开 关很耐用 特别是它可以用胳膊肘来操作 避免了手的接触 定时器可以自动控制门的状态 其原理是将时钟与特定的开关电路相连 可预设定时间将自动门处于自动开启或锁门状态 2 禁系统与非公共区域的自动门 如果说对自动门的性能和质量要求最高的 是在使用频率极高的大型公共 区域 那么自动门功能要求最高是对进出人员进行选择的非公共区域 门禁系 统是对入门授权的识别 在识别或检测入门授权通过以后 向自动门的控制系 统提供开门信号 在提供开门信号之前 自动门必须处于锁门的状态 门禁系 统包括从最简单的钥匙开关 密码锁 磁卡锁 考勤统计系统 一直到复杂 的体重识别系统 指纹识别系统 等 但无论系统怎样复杂 最终都是给自动门 提供开门的触点信号 信号电路的屏蔽对避免由于无关信号的干扰而误开门的 情况发生非常重要 3 中控制 集中控制的概念 包括集中监视自动门运行状态和集中操作多个自动门 两层含义 集中监视自动门开门关门状态可以通过位置信号输出电路来实现 可以采用接触式开关 当门到达一定位置 如开启位置 时 触动开关而给 出触点信号 也可以采用感应式信号发生装置 当感应器探测到门处于某一 位置时发出信号 在中控室设置相应的指示灯 就可以显示自动门的状态 而集中操作通常指同时将多个门打开或锁住 这取决于自动门控制器上有无 相应的接线端子 3 1 23 1 2 自自动动门门的的分分类类介介绍绍 1 启闭形式分 可分为推拉门 平开门 折叠门和旋转门 1 推拉门 可细分为单开 双开 重叠单开 重叠双开和弧形门 弧形门 门扇沿孤形轨道平滑移动 可分为半弧单向 半弧双向 全弧双向 为了最 大限度的拓宽入口幅度 有的推拉 套叠 自动门可作成在开启终点与固定 扇重合后一道手动平开 也归纳为推拉自动门 2 旋转门 可细分为有中心轴式 圆导轨悬挂式和中心展示区式等 3 平开门 可细分为单扇单向 双扇单向 单扇双向和双扇双向 4 折叠门 可细分为 2 扇折叠和 4 扇折叠 用统计 推拉自动门用量最大 约占4 种类型自动门总量的 90 以上 其次是旋转自动门 约占 6 左右 平开和折叠自动门用量最少 各约占2 左 右 2 门体材料分 不锈钢门有安全玻璃 不锈钢饰面 建筑铝合金型材 彩色涂层钢板 木材等 也可采用其它材料 用其组成的常见种类有无框玻璃自动门 不锈钢框玻璃自动门和铝合金 框 刨光或氟碳喷漆 玻璃自动门 3 据门的结构特点 自动门主要分九大类 即自动旋转门 圆弧形自动门 平 滑自动门 平开自动门 折叠自动门 伸缩式自动门 卷帘式自动门 提升 式自动门及自动挡车器 4 用途分类 自动门主要分五大类 即民用自动门 商用自动门 工业用自动 门 车库用自动门及庭院自动门 综合门的结构和用途 自动门主要分以下八 大类 1 自动旋转门 2 按弧形及圆弧门 3 商用平滑自动门 4 折叠自动门 5 平开自动门 6 车库自动门 7 庭院自动门 8 自动门挡车器 自动门主要有 旋转自动门 弧形自动门 平滑自动门 平开自动门 折叠自动门 重叠自动门 医用自动门 卷闸自动门 车库自动门 特种自 动门 3 1 33 1 3 自自动动门门的的基基本本功功能能 门一般包括固定部分即门框 和一个或一个以上的可开启部分即门扇 其动能主要是允许和禁止出入 自动门除了上述功能外 尚有以下功能 1 门的启闭机械化 自动化 运行安全可靠 门的启闭实现了电机驱动 大大减轻了出入门的劳动强度和通行效率 由于采用了先进的控制技术和安 全保护措施 使出入自动门更加安全可靠 2 门的密闭性能和节省能源的性能 自动旋转门无论转到哪个位置对门外 都是敞开的 对门内都是关闭的 因此能减少热量损失 减少尘土的侵入 增加了密闭性 节省了能源 其他型式的自动门由于能快速自动关闭门并能 调节门扇开启宽度 也增加了其密闭性和节省能源的性能 3 自动门增强了建筑物装饰美化功能 由于自动门广泛采用了新设计 新 装饰材料和新的加工工艺 其造型和结构与建筑物会更协调 更匹配 增强 了建筑物美化功能 4 自动门可以满足多种特殊功能 根据不同的应用场合和不同的需要有多 种特殊功能的自动门应运而生 例如 多种形式的旋转门 可折叠的自动旋 转门 折叠自动门 可伸缩的庭院自动门等 这些自动门都是为满足特殊需 要而产生的 3 1 43 1 4 自自动动门门的的安安装装要要点点 1 自动门轨道如果是安装在焊接的铁龙骨架上 自动门整体骨架材料请使用 壁厚 3 毫米以上的方铁管 或其它牢固度相当 或更好 的材料 2 骨架安装时请一定保证整体骨架水平 垂直 牢固 紧密稳实 安装轨道的 面要平整无毛刺 保证铝合金轨道安装上去后水平垂直 牢固 请安装时使 用水平管量好水平 3 如安装在承重墙上或真他附着物上 保证铝合金轨道安装上去后水平垂直 牢固 请安装时使用水平管量好水平 4 止摆器的安装请在门体安装调正后安装 止摆器一定要与地面安装牢固 长 期使用不松动 5 如果使用我公司无框自动门专用门夹 请一定要用已配套的螺丝套 皮垫 6 探头安装一定保证安装后稳定不晃动 与扣板厚度和安装有一定关系 外包饰不锈钢板材厚度和安装的精度与自动门运行噪声有一定关系 3 23 2 电控气动塞拉门电控气动塞拉门 3 2 13 2 1 气动塞拉门的特点气动塞拉门的特点 门系统采用铁路车辆成熟可靠的结构 在中国大约有 4 千套此种门系统在 应用中 其主要具有以下优点 1 门锁为双重闭锁 另设独立的隔离锁 门锁下固定锁舌与门板下滚啮合同时 上锁舌随门板的上滚柱转动并啮合 从两个方向锁定门板 具有较高的安全性 而且为防止万一 门板上还装有一个故障隔离锁 保险锁 当正常开关门出现 故障时可关断气源 用手动锁把门关闭 锁上隔离锁 实行机械锁定 在各项 技术状态正常情况时 对不需要集控的车门也可用隔离锁关闭 以确保安全 更为先进的是 门的各种状态由微动开关检测 由控制单元实时监控 安全可 靠 2 门扇采用铝蜂窝复合结构 其优点是重量轻 强度高 密封性能好 再加上 由门框前压条 后压条 上压条 上防护罩和胶条等组成的密封件 使得车门 关闭时门页与车体紧闭密封 从而很好地达到了隔音隔热的目的 3 门系统的移动承载机构具有结构简洁 运动阻力小 安装方便 可靠性高等 优点 4 节省劳力 车门系统具有防挤压和列车速度大于 5km h 自动锁闭功能 5km h 信号由车辆提供 在各方面条件具备时可象地铁一样无需由列车员一 人一门站立岗位 另外 可实现整列车门系统的集中控制 5 门系统的状态显示和自诊断功能 6 门系统采用模块化设计 美观 节省空间 由于采用了塞拉门保证门在开启和关闭时始终与车体平行 节省了车内空间 使车门内看起来更加整洁 宽敞 美观 提高了旅客在旅行 中的舒适度 3 2 23 2 2 机械部件调试要求机械部件调试要求 1 表面与车体外表面平行的调整 将门扇尼龙滚轮退出上下滑道弯曲部分 让门扇处于待侧拉状态 检测门 扇外表面垂直方向与车体外表面间是否符合位置关系 如不符合应通过调整上 下滑道来达到要求 2 门扇高度的调整 门扇上边缘和上门框边缘间距离 12 2mm 其调整是通过调节 2 个 M8 55 的六角头螺栓 升降整个驱动机构来实现的 但须保证携门架和下支架上的尼 龙滚轮在全程范围内不脱出上 下滑道 亦不能触及滑道的槽底 3 调整门扇预压 门扇上边缘和上门框边缘间距离 12 2mm 其调整是通过调节 2 个 M8 55 的六角头螺栓 升降整个驱动机构来实现的 但须保证携门架和下支架上的尼 龙滚轮在全程范围内不脱出上 下滑道 亦不能触及滑道的槽底 4 开门的限位 门的开启宽度应为 730 10mm 可通过调节缓冲头来实现 5 门锁机构的调整 手动关门直到滚轮触及锁叉 通过移动锁体使尺寸达到 4 2 1 要求 6 保险锁的调整 手动关上车门至二级锁闭位置 用三角钥匙操作隔离锁 将长插销舌端稳 妥地插入锁挡 调整锁挡垫片 使长插销舌端与锁挡间保持 5 8mm 的搭接量 7 连动装置的调整 安装紧急解锁装置和外操作装置时 须保证钢丝绳弯曲半径 R 200mm 将锁叉旋至二级锁闭状态 调节钢丝绳长度 使衬套与拨爪的 V 形槽间有 约 2 3mm 间隙 拧紧夹头上的螺钉 夹紧钢丝绳 3 2 33 2 3 电气部件调试要求电气部件调试要求 控制功能的检查 1 控制系统上电 门控器上的 5VDC 指示灯亮 门系统自动执行关门一次 保持 关门状态 2 用三角钥匙操作内操作装置或外操作装置 原来关闭的门应打开 再次动作 后 开着的门应关闭 3 门在关闭过程中 施加 100 150N 的阻力 门应自动返回 延时 10 秒后 门 重新自动关闭 4 门锁到位且脚蹬收到位后 状态指示灯灭 保险锁未锁闭 状态指示灯闪烁 5 锁闭保险锁 状态指示灯灭 此时不能开关门 所有控制开关不起作用 6 系统有电时 紧急解锁装置实行解锁后 开关门电磁阀断 这时可手动开 关 门 同时 蜂鸣器一直长音报警 直至紧急解锁装置复位 复位后自动执行关 门一次 7 模拟车速 5Km h 信号 当车速 5Km h 时 门自动关闭 关闭过程中如遇障 碍 门停在原处 5 秒后继续关闭 3 2 43 2 4 门系统日常检查门系统日常检查 1 内操作装置功能 内容 能否电控开关门 要求及方法 1 用三角钥匙顺时针转动锁芯 锁芯应能轻松转动 2 转动锁芯后 蜂鸣器鸣叫三声提示 门能自动开 关 检查周期 每日 2 外操作装置功能 内容 能否正常解锁 能否电控开关门 要求及方法 1 关门状态下 切断电源 用三角钥匙顺时针转动锁芯能正常解锁 2 用手拉动门扇 门能拉开 3 通电 用三角钥匙顺时针转动锁芯 蜂鸣器鸣叫三声提示 门能自动开 关 检查周期 日检 3 紧急解锁装置功能 内容 能否手动开关门 蜂鸣器及时报警 要求及方法 1 关门状态下 用三角钥匙顺时针转动锁芯能解锁 蜂鸣器持续报警 2 用手推门 门能推开 3 用三角钥匙逆时针转动锁芯 蜂鸣器停止报警 检查周期 日检 紧急解锁装置 隔离锁 保险锁 4 隔离锁 保险锁 功能 内容 门关闭后 隔离锁长插销能否插入直角斜契 并隔离所有控制信号 要求及方法 1 将门关闭 用三角钥匙顺时针转动保险锁芯 锁芯能转动 2 观察长插销是否插入斜契 状态指示灯熄灭 3 用内操作开门 门系统应无响应 4 用紧急解锁开门 门无法打开 检查周期 日检 5 障碍物检测功能 内容 在关门过程中 有障碍物检测功能 要求及方法 在关门过程中遇到障碍物时防挤压功能有效 能自动开门 待障碍物排除后自 动关门 检查周期 日检 6 紧固件检查 内容 检查紧固件有无松动 要求及方法 检查机构安装螺栓 下摆臂安装螺钉 携门架安装螺钉 上下滑道 门锁安装 螺钉等有无松动 检查周期 月检 7 气路密封 内容 气路系统有无漏气现象 要求及方法 耳听气路系统 检查有无漏气现象 检查周期 周检 8 气压 内容 检查气压是否在 0 45 0 6MPa 气源开关是否正常 要求及方法 1 过滤减压阀组件上压力表指示应为 0 45 0 6MPa 2 切断球阀 压力表指示为 0 并且没有漏气现象 检查周期 月检 9 开关门速度 内容 开 关 门时间在 3 6 秒以内 要求及方法 1 用内操作 外操作 开门 用表计时 门扇应在 3 6 秒内打开到位 2 用内操作 外操作 关门 用表计时 门扇应在 3 6 秒内关闭到位 检查周期 月检 10 门扇密封条 内容 门扇四周密封条是否有破损现象 要求及方法 目测门扇四周密封条有无破损 检查周期 周检 11 门运行情况 内容 门扇运行是否平稳 要求及方法 1 正常开关门 目测门扇有无抖动 2 正常开关门 耳听有无异常噪声 检查周期 日检 12 门扇开度 内容 门扇打开后 通过宽应 720mm 要求及方法 将门打开 用卷尺测量门框胶条与门扇框架方档胶条的距离 应 720mm 检查周期 月检 13 门扇外观 内容 表面有无损伤 要求及方法 目测门扇的内外表面 检查周期 周检 14 维护保养 清洁 1 门扇内外表面都应保持清洁 注意 洗车必须在关门状态下进行 否则会造 成车门的携门架等部件损坏 门扇内部需用干净抹布清洁 2 门扇周边的密封条要保持清洁 3 下导轨内不能塞有杂物 4 若空气过滤减压阀组件的下部透明塑料罩内有明显积水 应通过开 关过滤 减压阀组件上的球阀开关进行排水 3 33 3 电动塞拉门电动塞拉门 3 3 13 3 1 电动塞拉门的特点电动塞拉门的特点 1 门系统采用铁路车辆成熟可靠的结构 其主要具有以下优点 2 门锁既可实现门系统的机械锁闭又可切断门系统电源 3 门扇采用铝框架加铝蜂窝复合结构 4 门系统的移动承载驱动机构具有结构简洁 运动阻力小 安装方便 可靠性 高等优点 5 能检测的最小障碍物 30mm 宽 60mm 高 障碍物检测力 150N 6 门系统的状态显示和自诊断功能 7 门系统采用模块化设计 适用范围广 3 3 23 3 2 机械部件调试要求机械部件调试要求 1 门扇与前门框间隙的调整 扇与前门框间的上 下间隙 A B 是否如图所示 A B 1mm 当不满足时可 通过调节左右两个承载轮上的偏心轴来进行调整 将门扇间的间隙调至符合要 求后 调节防跳轮上的偏心轴使其与上导轨上的圆弧贴合并拧紧防跳轮上的防 松螺母 安装调试后联接部分逐个上螺纹锁固胶并拧紧 2 门扇高度调整 门扇高度可通过调整调节支架上的 M6 25 的调节螺栓实现 以达到门关闭 时门扇下部的毛刷与下导轨组件接触 调整完成后 拼紧调节支架上的螺母 以防调节螺栓松动 3 隔离锁的调整 将门拉至开 关 门位置 调整隔离锁组件的位置 并转动三角钥匙使隔 离锁的锁栓能够很好地顶住凸轮摆杆 并能使其旋转一定角度后顶住微动开关 触点 3 3 33 3 3 电气部件调试要求电气部件调试要求 调试前应确保接线无误 电源电压 110VDC 30 25 1 开门 在自动状态 并且门未被隔离时 按下操作开关 SS3 EDCU 接收到开关 信号后 控制电机开门 在自动状态 并且门未被隔离时 按下测试按钮 EDCU 接收到开关信号 后 控制电机开门 2 关门 门开到位后 如果门处于自动状态 并且门未被隔离时 EDCU 控制延时 10 秒后自动关门 如果门处于手动状态 并且门未被隔离时 需要弹出手动 电动 转换开关 SB1 电控系统上电 门系统将以低速进行第一次关门 3 障碍检测 在关门过程中遇到障碍时 门自动返回至开到位