【正文】 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于 PLC 的 動(dòng)車車頂、地溝人員 作業(yè) 測(cè)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì) The Design of The EMU Roof and Trench Operators Detection System 屆 系 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 李 瑋 完成日期 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績單 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 基于 PLC 的 動(dòng)車車頂、地溝人員作業(yè) 測(cè)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師姓名 指導(dǎo)教師職稱 評(píng) 定 成 績 指導(dǎo)教師 得分 評(píng)閱人 得分 答辯小組組長 得分 成績： 院長 (主任 ) 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 題 目 基于 PLC 的 動(dòng)車車頂、地溝人員作業(yè) 測(cè)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè) 承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位 電氣工程系 導(dǎo)師 姓名 導(dǎo)師 職稱 一、主要內(nèi)容 檢測(cè)到作業(yè)人員時(shí)，動(dòng)車接觸網(wǎng)不能通電。 二、基本要求 通過 PLC 設(shè)計(jì)能夠在車頂、地溝檢測(cè)到作業(yè)人員并進(jìn)行提示。 三、主要技術(shù)指標(biāo) (或研究方法 ) 人體的檢測(cè)以及報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 查閱相關(guān)資料，進(jìn)行理論研究 四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn) 五、進(jìn)度計(jì)劃 13 周 課題調(diào)研、收集、學(xué)習(xí)參考資料，查閱外文資料 45 周 制定畢業(yè)設(shè)計(jì)方案，作開題報(bào)告 6－ 9 周 設(shè)計(jì)車頂以及地溝作業(yè)人員檢測(cè)電路 10－ 11 周 設(shè)計(jì)報(bào)警電路 1213 周 設(shè)計(jì)整體系統(tǒng)。 14－ 15 周 整理并撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，提交論文給指導(dǎo)老師 16 周 答辯 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 基于 PLC 的 動(dòng)車車頂、地溝人員作業(yè) 測(cè)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 一、研究背景及意義：高速鐵路具有輸送能力大、速度快、安全性好、正點(diǎn)率高、舒適、方便、能源消耗低、土地利用率高、社會(huì)效益顯著等特點(diǎn)是解決大量旅客快速輸送的最有效途徑。因此，發(fā)展高鐵已成為各國鐵路的普遍發(fā)展勢(shì)頭。其中高速動(dòng)車組是實(shí)現(xiàn)高速鐵路安全、 正點(diǎn)、高效運(yùn)營的關(guān)鍵。所以保證動(dòng)車組始終保持良好狀態(tài)在高速鐵路運(yùn)營中就顯得十分重要。我國高速鐵路的發(fā)展正處于重要的的建設(shè)階段，運(yùn)用、檢修等還不盡完善。在動(dòng)車組整備作業(yè)工程中，如何確保人身安全和設(shè)備安全，已成為必須考慮解決的主要問題。為了保證操作人員的安全便產(chǎn)生了人員作業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)。 PLC 即可編程程序控制器 (Programmable logic Controller),是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新興工業(yè)控制裝置。他將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，具有功能強(qiáng)、通用靈活、可靠 性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)性好、變成簡單、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)。近年來隨著可編程控制器的日漸成熟，越來越多的控制系統(tǒng)都采用 PLC 來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制。特別是安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)中， PLC 以其可靠性強(qiáng)、動(dòng)作速度快、安全性能好的特點(diǎn)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)控制自動(dòng)化的不斷提高和計(jì)算機(jī)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，用戶往往希望能夠從復(fù)雜的按鈕操作中解脫出來，利用計(jì)算機(jī)的人機(jī)界面更直觀、更快捷的了解信息和進(jìn)行操作。動(dòng)車段內(nèi)的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)其底層設(shè)備種類繁多、邏輯關(guān)系復(fù)雜、系統(tǒng)響應(yīng)速度要求快，通過計(jì)算機(jī)控制子系統(tǒng)和 PLC 網(wǎng)絡(luò)控制 子系統(tǒng)的運(yùn)用能夠有效的解決這些難題。 二、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀：由于動(dòng)車庫內(nèi)安裝有上千伏的高壓接觸網(wǎng)以及不同設(shè)備交叉作業(yè)之間存在安全隱患，即使是瞬息間的失神或輕微的判斷錯(cuò)誤都有可能造成嚴(yán)重的后果。目前 PLC 在動(dòng)車上也得到了廣泛的應(yīng)用，如資陽機(jī)車廠和青島機(jī)車廠已在 1995 年選用日本三菱公司的 FX280 型 PLC 完成了工礦車控制系統(tǒng)的 PLC 改造現(xiàn)已投入運(yùn)營，經(jīng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)控制系統(tǒng)的故障率減少了 95%以上，唐山機(jī)車車輛廠于 1998 年自行開發(fā)研制成功的 SYZ25 型 “廬山 ”號(hào)動(dòng)車就采用了 PLC 控制，運(yùn)行良好， PLC 在動(dòng)車系統(tǒng)中 發(fā)揮了重要作用。目前動(dòng)車組越來越多的控制都用到了 PLC， PLC 控制系統(tǒng)在動(dòng)車組中發(fā)揮著重要作用，對(duì)于動(dòng)車組有重要意義。 三、采用的方法與手段：通過查閱相關(guān)資料，實(shí)地考察動(dòng)車檢修作業(yè)人員作業(yè)，充分了解檢修作業(yè)人員的作業(yè)流程。據(jù)此設(shè)計(jì)程序流程圖，設(shè)計(jì)出 PLC 梯形圖并設(shè)計(jì)硬件連線圖。并在指導(dǎo)老師的幫助下完成程序及整個(gè)系統(tǒng)的完善。 四、預(yù)期達(dá)到的效果：完成對(duì)動(dòng)車車頂、地溝檢修人員人體檢測(cè)及報(bào)警電路。當(dāng)檢測(cè)到人體時(shí)接觸網(wǎng)不能通電。 指導(dǎo)教師簽字 時(shí) 間 2021 年 2 月 10 日 摘 要 動(dòng)車庫內(nèi)屬高電壓作 業(yè)區(qū) ,為 確保動(dòng)車車頂及地溝作業(yè)人員施工時(shí)的安全，更好地保護(hù)作業(yè)人員在生產(chǎn)過程中的安全和健康，更好的降低風(fēng)險(xiǎn)可能導(dǎo)致的事故，減少事故造成的損失，需對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè)。本文主要介紹了基于 PLC 的人體檢測(cè)及控制電路。文中應(yīng)用傳感器對(duì)車頂及地溝作業(yè)人員進(jìn)行檢測(cè)，并將信號(hào)輸入到 PLC，由 PLC 進(jìn)行控制，確保作業(yè)人員作業(yè)時(shí)接觸網(wǎng)一直處于斷電狀態(tài)。并對(duì)周邊無關(guān)人員進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)無關(guān)人員時(shí)由 PLC 控制報(bào)警電路報(bào)警，提醒工作人員注意。 關(guān)鍵詞 : 動(dòng)車庫 PLC 傳感器 Abstract Activity in the garage area is a highvoltage operation, to ensure the safety of the construction on the roof of EMU and the trench works, to better protect the safety and health of workers in the production process, reduce the risk of causing and accident, reduce the losses caused by the accident need to operating, personnel for testing. This paper mainly introduces the PLCbased human detection and control circuit. Paper detection sensor on the roof and trench works, and the signal input to the PLC, controlled by the PLC to ensure the operating personnel are operating the OSC has been in the off state. And surrounding unrelated personnel detection, the PLC controlled the alarm circuit alarming, when discovered the unrelated person. And remind the staff members be attention. Key words: the bullet train repair workshop PLC sensor 目 錄 第 1 章 緒 論 ........................................................................................................................1 選題的背景及意義 .......................................................................................................1 國內(nèi)為研究現(xiàn)狀 ...........................................................................................................1 動(dòng) 車檢修的發(fā)展現(xiàn)狀 ..........................................................................................1 傳感器檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................................................2 第 2 章 動(dòng)車的發(fā)展及檢修 ......................................................................................................3 動(dòng)車的發(fā)展 ................................................................................................................3 動(dòng)車的檢修及工作體系 ..............................................................................................4 動(dòng)車的一級(jí)檢修作業(yè)流程 ...........................................................................................4 檢修分工 ..........................................................................................................4 一級(jí)檢修作業(yè)流程框圖 .....................................................................................6 CHR2A 型動(dòng)車組檢修路線 ................................................................................6 動(dòng)車作業(yè)人員安全作業(yè)的重要性 ................................................................................8 第 3 章 作業(yè)人員檢測(cè)系統(tǒng)單元設(shè)計(jì) ........................................................................................9 PLC 的 選擇 ................................................................................................................9 輸入輸出 (I/O)點(diǎn)數(shù)的估算 ............................................................................... 10 存儲(chǔ)器容量的估算 .......................................................................................... 10 控制功能的選擇 ............................................................................................. 10 機(jī)型的選擇 .................................................................................................... 11 傳感器的選擇 .......................................................................................................... 11 常見傳感器介紹 ....