道岔融雪系統(tǒng)的研究及應(yīng)用.pdf

1、冬季冰雪使道岔無法正常轉(zhuǎn)換,從而使鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩\(yùn)行受到嚴(yán)重影響。傳統(tǒng)清除道岔積雪的方法浪費(fèi)人力、物力,已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代鐵路高速發(fā)展的需求。道岔融雪系統(tǒng)能夠自動(dòng)對(duì)道岔進(jìn)行加熱實(shí)現(xiàn)融冰融雪,保障道岔的正常工作不受天氣影響。由此,對(duì)高效、自動(dòng)化道岔融雪系統(tǒng)的研究勢(shì)在必行。
　　 本文通過使用感應(yīng)加熱方法結(jié)合PLC控制技術(shù)設(shè)計(jì)了一套新型節(jié)能的道岔融雪系統(tǒng)。首先介紹了道岔融雪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成,根據(jù)工作流程將整個(gè)系統(tǒng)分為信息采集子系統(tǒng)與監(jiān)

2、控子系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行硬件與軟件的設(shè)計(jì)與研究,完成信息采集子系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)的采集及有效性傳輸,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控子系統(tǒng)的組態(tài)設(shè)計(jì)以及上位機(jī)與下位機(jī)之間的通信。
　　 信息采集子系統(tǒng)采用RY-YX型雨雪傳感器直接對(duì)雨雪信號(hào)進(jìn)行采集。使用DS18B20智能溫度傳感器與單片機(jī)組成軌溫信息采集模塊,實(shí)現(xiàn)軌溫的模擬量采集。單片機(jī)與PLC之間采用RS485串行通信完成信息采集子系統(tǒng)與監(jiān)控子系統(tǒng)之間的信息傳輸。針對(duì)通信過程中由于信號(hào)干擾而可能產(chǎn)生的誤碼問

3、題,采用循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的方法進(jìn)行差錯(cuò)校驗(yàn),并使用Matlab仿真信息傳輸過程中校驗(yàn)的過程與結(jié)果,同時(shí)分析研究了一種改進(jìn)算法與糾錯(cuò)方法提高校驗(yàn)的處理效率。
　　 監(jiān)控子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)道岔自動(dòng)化、智能化的加熱管理。本文采用PLC作為下位機(jī),進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計(jì)；使用Monitorand Control Generated System(簡(jiǎn)稱MCGS)組態(tài)軟件進(jìn)行上位機(jī)組態(tài)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)查詢、控制模式選擇等人機(jī)交互功能

4、。通過使用多串口卡完成PC機(jī)與PLC之間1:N的通信。
　　 針對(duì)目前所使用的電阻式加熱設(shè)備預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)、加熱過程熱量散失等問題,本系統(tǒng)加熱模塊采用新型的電磁感應(yīng)加熱方法實(shí)現(xiàn)對(duì)道岔的加熱,這也是本文的創(chuàng)新所在。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求,分析對(duì)比各種電路特點(diǎn),設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)加熱模塊的主電路、主要組成元器件參數(shù)等,并通過構(gòu)建加熱模塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
　　 通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),本系統(tǒng)加熱模塊基本滿足道岔融雪的要求,與傳統(tǒng)的電阻加熱相比,感應(yīng)加熱