[發明專利]一種平移道岔直線運動精確定位的控制方法及系統

有效

• 申請號: 201410802309.2
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104460677A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 張耀紅;牛均寬;毛豫生;仵叔強
• 申請（專利權）人: 中鐵寶橋集團有限公司;中國中鐵股份有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京精金石專利代理事務所(普通合伙) 11470
• 代理人: 強紅剛

1.一種平移道岔直線運動精確定位的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：

(1)先確定道岔各個岔位之間脈沖計數的目標值(即與滿足道岔平移運動距離的脈沖計數值)，通過道岔運轉實測，將道岔各個岔位之間的直線運動距離轉換為轉轍控制時的脈沖計數目標數值以及脈沖計數值和目標數值的允許差值，以消除傳動機構的積累誤差影響；

(2)在道岔解鎖到位的情況下，使變頻器控制電機處于零速大轉矩輸出狀態，以防止制動器打開后道岔滑移；

(3)由可編程邏輯控制器通過中間繼電器打開制動器；

(4)再由可編程邏輯控制器根據道岔當前位置和目標位置確定電機驅動方向和脈沖計數目標值；

(5)接著由可編程邏輯控制器通過計數模塊讀入轉轍過程中的脈沖計數值；

(6)緊接著，通過可編程邏輯控制器將脈沖計數值和其目標數值比較，根據差值的大小確定相應參數并傳送給變頻器；

(7)最后由變頻器根據可編程邏輯控制器的指令，控制電動機轉動并通過傳動機構使道岔梁沿軌道作直線運動，最終實現道岔的定位控制。

2.如權利要求1所述的平移道岔直線運動精確定位的方法，其特征在于：所述步驟(6)中的相應參數包括起動、停止指令以及運行過程中速度給定值。

3.一種基于權利要求1或2所述的平移道岔直線運動精確定位的控制方法的控制系統，其特征在于：所述控制系統包括可編程邏輯控制器、變頻器、電動機、脈沖分配器和傳動機構；

所述可編程邏輯控制器接收上位信號控制系統給出的目標位置給定信號，其一端雙向電連接所述變頻器，另一端控制連接有制動器并通過所述制動器連接所述電動機；

所述變頻器與所述電動機雙向電連接，以控制所述電動機的速度，使所述電動機以零速大轉矩輸出或按照給定速度運行。

所述電動機的動力輸出端連接所述傳動機構連接，后輸出軸上裝設有編碼器；所述編碼器與所述脈沖分配器連接并將反饋信號傳給所述脈沖分配器；

所述脈沖分配器分別電連接所述可編程邏輯控制器和變頻器；

所述傳動機構分別連接固定所述電動機和沿軌道直線運動的道岔走形部分，以實現道岔直線運動。

4.如權利要求3所述的平移道岔直線運動精確定位的控制系統，其特征在于：所述變頻器、電動機和編碼器構成速度控制閉環，以完成平移道岔直線運動過程中精確的速度控制。

5.如權利要求4所述的平移道岔直線運動精確定位的控制系統，其特征在于：所述可編程邏輯控制器、變頻器、電動機和編碼器構成位置控制閉環，以完成平移道岔直線運動過程中的定位控制和檢測，并作為所述速度控制閉環的指令源，使平移道岔直線運動的起動和停止階段運行平穩。

6.如權利要求3所述的平移道岔直線運動精確定位的控制系統，其特征在于：所述可編程邏輯控制器與變頻器之間采用總線通訊連接。

7.如權利要求3所述的平移道岔直線運動精確定位的控制系統，其特征在于：所述可編程邏輯控制器通過中間繼電器連接所述制動器，以實現對所述制動器的控制。

8.如權利要求3所述的平移道岔直線運動精確定位的控制系統，其特征在于：所述電動機采用的是三相異步電動機。

9.如權利要求3所述的平移道岔直線運動精確定位的控制系統，其特征在于；所述傳動機構采用的是齒輪-齒條傳動機構。