钢轨打磨车电气控制系统研制

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1、.PGM-48型钢轨打磨车电气控制系统研制余高翔李石平郭平吴磊(株洲南车时代电气股份有限公司，株洲，412007)摘要：基于大型养路机械网络控制平台上研制的PGM-48型钢轨打磨车国产化电气控制系统，包括液压走行控制和打磨作业控制，打破了国外公司的技术垄断，解决了早期引进打磨车电气系统无法修理和配套的问题，并为国产打磨车电气系统配套提供了可能。关键词：打磨车；电气控制系统；网络平台；液压驱动；作业控制ResearchandDevelopmentofElectricalControlSystemofPGM-48RailGrinderYUGaoxiang,LIShiping,GUO

2、Ping,WULei(ZhuzhouCSRTimesElectricCo.,Ltd.,Zhuzhou,Hunan412007,China)Abstract:TheElectricalcontrolsystemofPGM-48railgrinderdevelopedonthenetworkplatformoflargescalerailmaintenancemachine,includinghydraulicdrivingcontrolandgrindingoperationcontrol,replacethefunctionoftheelectricalcontrolsyste

3、mofthegrinderimportedintheearlyages.Keywords:railgrinder;electricalcontrolsystem;networkplatform;hydraulicdriving;operationcontrol0引言随着铁路提速和重载的实施，对线路维护的要求越来越高，钢轨打磨成为铁路特别是高速铁路日常维护的重要手段。目前国内所使用的钢轨打磨车都来自进口或国内工厂与外方的合作生产，造价高昂，其中电气控制系统是钢轨打磨车的核心部份，国外厂商一直没有转让，其核心控制技术一直为国外公司垄断，要真正实现钢轨打磨车的国产化，必须突破电气控制

4、系统这一瓶颈问题。我国早期引进的16台PGM-48型钢轨打磨车主要是由美国潘杰罗·杰克逊公司生产的，使用年限大都超过十五年，其电气系统已进入老化期，存在技术陈旧、可靠性变差、配件采购困难等问题，不少车辆都已经处于停工或半停工状态，严重制约了打磨车的使用，造成设备的闲置和浪费。本项目的目的就是要研制出一套可以完全替换PGM-48钢轨打磨车原有控制系统的全新电气控制系统，并最终实现为国产新造打磨车的电控系统配套。...1系统的总体构成和功能图1PGM-48型钢轨打磨车外形图一列PGM-48钢轨打磨车由三节车组成，其中1号车和3号车装备有柴油发动机及液压走行系统，为整车提供走行牵引动

5、力。每节车下面各有两个打磨小车（早期车辆为一个16磨头的小车），每个打磨小车各有八个打磨电机，所以全车共有48个打磨电机。电气控制系统包括两大部分：（1）整车液压牵引走行的控制：主要包括变量马达与变量泵的驱动、空气制动、走行调速与低恒速控制、齿轮箱换挡控制、发动机与走行液压系统的控制与保护等。（2）整车打磨作业的控制：主要包括打磨电机驱动控制、磨头偏转角度控制、恒功率打磨控制、打磨小车控制及人机界面等。打磨车电气控制系统在我公司的大型养路机械网络控制平台的基础上开发而成，由图2所示，整车的控制系统由三节车的子系统通过局域以太网连接而成，各节车的网络控制系统由基于多个CAN总线模

6、块扩展而成分布式电气系统组成，完成对所有电气信号的控制与反馈采集，实现对机、电、液控制的目的。每台车的控制子系统在功能上分为打磨作业控制系统与液压走行控制系统（2号车无走行系统）。图2钢轨打磨车网络电气系统结构图...2打磨车走行控制系统PGM-48钢轨打磨车的1号车和3号车各有四台通过发动机轴端直接驱动的液压泵，作为本车4根驱动轴的液压动力来源。每根驱动轴上安装有两个个液压马达，将液压动力转换为车辆的动能。图3液压走行控制系统框图2.1走行控制系统的硬件组成走行控制系统以车为单位，车辆内部子系统由若干数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、显示模块等组成，模块挂在作业

7、控制系统的同一个CAN总线网络上，1、3车之间的走行控制通过显示模块上的以太局域网网连接。在1号车和3号车上有操作台承担人机交互的功能，即输入各种指令和参数，显示各作业状态，具体如图3所示。液压走行部分的网络组成如图4所示，由DO模块输出高低电平到EDA板的使能端，控制液压马达是否正常投入工作，液压马达的转速信号由DI模块进行检测。正常情况下，司控台调速手柄的信号通过AI模块转换成数字信号后下发给各轴的闭环控制单元，作为走行速度控制的目标值。闭环控制单元经控制计算后将控制量转换成DO模块的P