道岔融雪系統(tǒng)的研究及應用.pdf

1、冬季冰雪使道岔無法正常轉換,從而使鐵路運輸?shù)陌踩\行受到嚴重影響。傳統(tǒng)清除道岔積雪的方法浪費人力、物力,已經(jīng)無法適應現(xiàn)代鐵路高速發(fā)展的需求。道岔融雪系統(tǒng)能夠自動對道岔進行加熱實現(xiàn)融冰融雪,保障道岔的正常工作不受天氣影響。由此,對高效、自動化道岔融雪系統(tǒng)的研究勢在必行。
　　 本文通過使用感應加熱方法結合PLC控制技術設計了一套新型節(jié)能的道岔融雪系統(tǒng)。首先介紹了道岔融雪系統(tǒng)的結構及組成,根據(jù)工作流程將整個系統(tǒng)分為信息采集子系統(tǒng)與監(jiān)

2、控子系統(tǒng),并對其進行硬件與軟件的設計與研究,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,實現(xiàn)監(jiān)控子系統(tǒng)的組態(tài)設計以及上位機與下位機之間的通信。
　　 信息采集子系統(tǒng)采用RY-YX型雨雪傳感器直接對雨雪信號進行采集。使用DS18B20智能溫度傳感器與單片機組成軌溫信息采集模塊,實現(xiàn)軌溫的模擬量采集。單片機與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。針對通信過程中由于信號干擾而可能產(chǎn)生的誤碼問

3、題,采用循環(huán)冗余校驗(CRC)的方法進行差錯校驗,并使用Matlab仿真信息傳輸過程中校驗的過程與結果,同時分析研究了一種改進算法與糾錯方法提高校驗的處理效率。
　　 監(jiān)控子系統(tǒng)實現(xiàn)對道岔自動化、智能化的加熱管理。本文采用PLC作為下位機,進行了硬件和軟件設計；使用Monitorand Control Generated System(簡稱MCGS)組態(tài)軟件進行上位機組態(tài)設計,實現(xiàn)了參數(shù)設置、數(shù)據(jù)查詢、控制模式選擇等人機交互功能

4、。通過使用多串口卡完成PC機與PLC之間1:N的通信。
　　 針對目前所使用的電阻式加熱設備預熱時間長、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加熱方法實現(xiàn)對道岔的加熱,這也是本文的創(chuàng)新所在。根據(jù)現(xiàn)場的實際需求,分析對比各種電路特點,設計了本系統(tǒng)加熱模塊的主電路、主要組成元器件參數(shù)等,并通過構建加熱模塊進行現(xiàn)場試驗。
　　 通過現(xiàn)場試驗,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,感應加熱