引言

GK型液力傳動(dòng)機(jī)車(chē)為1992年公司從資陽(yáng)機(jī)車(chē)廠引進(jìn)設(shè)備,主要用于普鐵區(qū)域鐵路運(yùn)輸動(dòng)力,該型機(jī)車(chē)的水溫控制系統(tǒng)采用有4個(gè)開(kāi)關(guān)量的wTyK-12型溫度繼電器,分別對(duì)40℃、60℃、78℃、90℃的溫度點(diǎn)進(jìn)行控制:傳動(dòng)箱油溫控制系統(tǒng)采用有兩個(gè)開(kāi)關(guān)量的wTyK-12型溫度繼電器,分別對(duì)80℃、120℃的溫度點(diǎn)進(jìn)行控制,其感溫元件為石蠟與銅粉的混合物,靠傳感器機(jī)械接點(diǎn)控制輸出,技術(shù)非常落后,存在溫度精度低、誤差大、機(jī)械接點(diǎn)不可靠、故障率高等缺點(diǎn),需要經(jīng)常進(jìn)行維修及更換,給機(jī)車(chē)的運(yùn)行與維護(hù)帶來(lái)了很多問(wèn)題,也影響了機(jī)車(chē)的使用率。

1溫度控制改進(jìn)思路

根據(jù)內(nèi)燃機(jī)車(chē)水溫、油溫的變化對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制,分別在油水系統(tǒng)中安裝兩只性能可靠的溫度傳感器,通過(guò)對(duì)內(nèi)燃機(jī)車(chē)水溫及油溫的數(shù)據(jù)采樣,傳輸至微機(jī)處理后輸出,實(shí)現(xiàn)在不同溫度點(diǎn)時(shí)對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)的智能控制,具有測(cè)量溫度迅速準(zhǔn)確、工作安全可靠免維護(hù)等特點(diǎn)。這樣,采用兩個(gè)模擬量傳感器就可以替換原來(lái)機(jī)車(chē)上各個(gè)控制點(diǎn)的多個(gè)傳感器,可靠取代機(jī)車(chē)原來(lái)的水溫及油溫的點(diǎn)控制系統(tǒng)。

2水溫、油溫微機(jī)控制原理

采用線(xiàn)性模擬量傳感器,通過(guò)對(duì)內(nèi)燃機(jī)車(chē)油溫及水溫的數(shù)據(jù)采樣,傳輸至微機(jī)處理后輸出,實(shí)現(xiàn)不同溫度點(diǎn)時(shí)對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)的智能控制(圖1）。新型溫度傳感器由溫控微機(jī)控制器獨(dú)立提供DC24V工作電源,溫度傳感器檢測(cè)機(jī)車(chē)水溫或油溫,在0～150℃范圍內(nèi)輸出4～20mA電流,各組溫度點(diǎn)報(bào)警及動(dòng)作值可以根據(jù)機(jī)車(chē)的實(shí)際要求任意設(shè)定,微機(jī)控制器根據(jù)所設(shè)置的不同溫度點(diǎn)起控,分別輸出控制信號(hào),四路控制信號(hào)送至PLC控制器完成內(nèi)燃機(jī)車(chē)的溫度控制。一路85℃輸出送至警鈴,微機(jī)溫控器工作后,有兩組兩位LED數(shù)碼管分別顯示水溫和油溫的實(shí)時(shí)溫度,當(dāng)遇有溫度超出各設(shè)定值時(shí),可輸出相對(duì)應(yīng)的溫度控制信號(hào),使機(jī)車(chē)上的PLC實(shí)行相應(yīng)控制,溫控器有蜂鳴器報(bào)警提示,微機(jī)控制器的面板上有溫度40℃、60℃、78℃、90℃過(guò)橋開(kāi)關(guān),默認(rèn)狀態(tài)在off的位置上,開(kāi)關(guān)處于關(guān)斷狀態(tài),此時(shí)為微機(jī)輸出。如果油水溫傳感器或微機(jī)控制器出現(xiàn)故障,那么每個(gè)過(guò)橋開(kāi)關(guān)都可以撥到on的位置上,過(guò)橋開(kāi)關(guān)接點(diǎn)閉合,替代微機(jī)控制器強(qiáng)制輸出,送至PLC控制器實(shí)現(xiàn)正常的邏輯控制,以保證機(jī)車(chē)運(yùn)行。

3原車(chē)多點(diǎn)溫控改造為微機(jī)控制方法

拆除原內(nèi)燃機(jī)車(chē)上的4個(gè)水溫繼電器接線(xiàn),分別為40℃、60℃、78℃、90℃,及兩個(gè)油溫繼電器連線(xiàn),分別為80℃、120℃。利用原繼電器安裝孔分別在油水系統(tǒng)中安裝兩個(gè)溫度傳感器,其余已拆除接線(xiàn)的繼電器,可在原位置保留,以便堵住其安裝孔。新型水溫傳感器,由溫控微機(jī)內(nèi)的24V電源獨(dú)立供電,傳感器走線(xiàn)可利用原溫度傳感器的線(xiàn)路,例如線(xiàn)號(hào)1080#、1074#、1048#的任意兩根線(xiàn)接入。

在機(jī)車(chē)駕駛室控制柜中利用空位安裝微機(jī)控制器,將原繼電器控制線(xiàn)路連接至水溫微機(jī)控制器的接線(xiàn)端子上。由一路水溫傳感器模擬信號(hào)輸入,微機(jī)控制四路不同水溫溫度點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸出,由一路油溫傳感器模擬信號(hào)輸入,微機(jī)控制一路不同油溫溫度點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸出,各水溫油溫的起控溫度點(diǎn)均可按機(jī)車(chē)實(shí)際要求設(shè)置,LED即時(shí)顯示水溫、油溫?cái)?shù)值,由測(cè)試用的過(guò)橋開(kāi)關(guān),可以在不到溫控點(diǎn)的時(shí)候測(cè)試機(jī)車(chē)的其他控制聯(lián)鎖。

4機(jī)車(chē)加裝微機(jī)溫度控制后的效果

機(jī)車(chē)安裝該水溫、油溫智能系統(tǒng)后,機(jī)車(chē)機(jī)組保護(hù)和溫度自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)了無(wú)觸點(diǎn)數(shù)字化自動(dòng)控制,消除了原來(lái)機(jī)車(chē)油水溫控制故障多頻次發(fā)生的現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)了部件的長(zhǎng)壽命和可靠工作,明顯有效降低了備件消耗和檢修成本,提高了內(nèi)燃機(jī)車(chē)運(yùn)用率。改進(jìn)后的機(jī)車(chē)基本沒(méi)有因水溫、油溫傳感器故障回庫(kù)維修和更換的情況發(fā)生,改進(jìn)前后的效果對(duì)比如表1所示。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)內(nèi)燃機(jī)車(chē)水溫及油溫的數(shù)據(jù)采樣,傳輸至微機(jī)處理后輸出,實(shí)現(xiàn)在不同溫度點(diǎn)時(shí)對(duì)機(jī)車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)的智能控制,具有測(cè)量溫度迅速準(zhǔn)確、工作安全可靠免維護(hù)等特點(diǎn),采用兩個(gè)模擬量傳感器就可以替換原來(lái)機(jī)車(chē)上各個(gè)控制點(diǎn)的多個(gè)傳感器,可靠取代機(jī)車(chē)原來(lái)的水溫及油溫控制系統(tǒng)。