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2．3、组态维护功能
组态维护功能包括逻辑组态、修改、运行调试、远程诊断等。 早期，PLC以梯形图为主，DCS以模块功能图为主。经过多年的发展，电工**通过IEC1131-3标准规定了五种编程语言,目前主流的DCS和PLC都表示符合这个标准，支持其中的几种或全部编程语言。从开发效率和程序可读性来考虑，模块功能图和顺序功能图越来越成为主要的编程方式，梯形逻辑和结构化文本成为了自定义模块的开发工具。大型PLC在组态方式上越来越像DCS，差距在逐渐缩小，而小型PLC仍然以梯形图为主。
DCS经过多年的发展，积累了大量的高级算法模块。例如NETWORK6000+具有的设备级模块，在一个模块中集中完成了面向设备的基本控制和故障报警功能，在网络通讯中也已此模块为单位进行传递，大大提高了软件开发的效率。一个设备较模块相当于0.5K的梯形图逻辑量，PLC要完成同样的功能，就要烦琐得多了。
在修改、运行调试、远程诊断方面，PLC缺乏解决方案。而DCS从一设计之初就是从系统需要的角度出发的，有着多年积累的完善的解决方案。以NETWORK6000+DCS为例，系统既可以在线修改控制策略，也可以在线控制策略，修改和过程中，对系统的正常运行没有影响。NETWORK6000+DCS有完善的虚拟DCS功能，不但可以用于组态逻辑的验证，而且能够构建成完整的虚拟DCS与模型相连，完成系统的仿真调试。NETWORK6000+DCS具有完善的安全措施，提供基于广域网的远程调试方案。
2．4、硬件封装结构
PLC一般为大底版式机架，封闭式I/O模件，封闭式结构有利与提高I/O模件的可靠性，抗射频、抗静电、抗损伤。PLC模件的I/O点数有8点、16点、32点。
DCS大部分为19英寸标准机箱加插件式I/O模件，I/O模件为裸露式结构。每个模件的I/O点数有8点和16点，很少使用32点模件。 DCS的这种结构源于其使用领域主要在大型控制对象，19英寸标准机箱便于密集布置，较少的I/O点数则是由于对分散度的要求。PLC的大底版式机架，封闭式模件结构在管理和配置上更加灵活，单个设备的可靠性更高。因此，不少DCS也吸收了PLC在结构上的优点，采用了和PLC相似的封装结构，如I/A采用金属外壳， NETWORK-6000+采用导电塑料外壳。
2．5、人机交互装置
在早期，DCS作为一个系统，其人机交互装置是DCS厂家提供的**装置。而PLC厂家一般不提供人机交互装置，往往由工程商自主采用通用的监控软件来完成(如ifix、intouch、组态王)。DCS集成的人机交互装置往往有着功能较专业、稳定性较好的特点，但是其价格也很高。随着PC技术的快速发展，一些通用监控软件发展很快，功能和性能逐渐**过了DCS厂家提供的**装置。因此不少DCS厂家逐步放弃了**的人机交互装置，转而和PLC一样也使用了通用的监控软件。DCS厂家使用通用监控软件并不是简单地拼装，而是在通用监控软件的基础上，通过合作开发，将自已多年积累的网络通讯技术、系统自诊断技术以**软件包的形式保留和继承下来了。例如，NETWORK-6000+早期曾经使用过基于**操作系统的T1000人机交互系统，而目前主要使用基于FIX/IFIX或INTOUCH的T3500人机交互系统。其中的LINPOLL网络通讯包是由欧陆公司开发集成的。实施方案》指出:专项拟支持以下几个方面:
　　(1) 工业过程自动化新一代主控系统及其综合自动化的开发和产业化，主要包括集散控制系统(DCS)，现场总线控制系统(FCS)和以工业计算机为基础的开放式控制系统等。重点支持若干具有工业过程综合自动化系统产业化能力和开放能力的企业，发展具有市场竟争力的产品，同时适当支持建设工业过程自动化的工程化验证环境与开发能力。
　　(2) 先进控制与优化软件开发与产业化，主要包括先进控制技术，过程优化技术，实时监控软件平台，信息集成软件平台，系统集成技术等，专项将重点支持上述具有特色和市场价值的系列软件的产业化。
　　(3) 智能仪表，执行器与变送器，成套**控制装置和成套**优化系统的开发与产业化。
　　就*(1)点而言，特别强调了“工业过程自动化新一代主控系统及其综合自动化的开发和产业化。其“综合自动化”就是要打破传统的计算机、PLC、DCS的分工界限，构成**组成的三电一体化的综合自动化系统。自从我们1984年提出“三电一体化的综合自动化系统”的观点以来，十几年来的事实证明这种预计是正确的。促成这种转变的动力是科学技术的发展，是计算机技术、网络技术、数据库技术、显示技术及多媒体技术的发展，而这种发展并没有停止，并涵盖着更多更广泛的内容，如语音技术、有线和无线通信技术，Web信息服务技术等。所以，当今“综合自动化”的内涵有着更深刻、更广泛的含义，甚至可以包容我们工作，生活的各个方面。、
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以上阐述的几个方面，是在可编程序控制系统总体方案设计时，要格外重视的问题，只有在设计系统时，考虑周到，系统投入运行之后，设计人员才能少些遗憾。
摘要：应用PLC改造GK1F机车电气控制系统.主要介绍PLC控制系统的特点,以及在工矿机车电气控制系统中的应用.
关键词：PLC控制；I/O接口；控制电路；GK1F机车
1. 前言
在2000年以前，在我部运用的内燃机车中仍有3台机车沿用继电器联锁的控制方式。这种方式，布线复杂，可靠性差，故障查找困难，维修不便。部分触点因长期在大电流通过的情况下动作，造成惯性灼伤，频繁烧损。特别是机车风泵的控制电路中采用串电阻三级起动，较易造成电阻箱烧损和起动电流大的故障。由于各种机车电气故障居高不下，直接影响到机车的利用率。同时，复杂的机车逻辑电路也给增设安全保护装置带来不便。
近年来，PLC应用技术发展迅速，在工业控制的众多领域都得到广泛的应用；特别是在机车电气控制系统中大量运用。为此我们与四方机车车辆厂合作，采用PLC对现有的GK1F机车进行改造，取得了良好的效果。此举措不仅可以大大地简化线路，而且在电气系统运行可靠性有了显著提高。同时还改变了风泵电机的起动方式，降低了故障率也使维修人员维修方便，提高了工作效率。
2. GK1F型机车PLC电气控制系统设计
2.1电气系统的改造设计思路




二、控制系统特点
（一）智能控制仪表，是专门针对皮带秤、绞刀秤、圆盘秤等设计的，是一种高性能集计量、控制、显示于一体的仪表，仪表采用工业级元件设计、VFD高亮度豪华荧光汉字显示、贴片工艺生产、多种抗干扰措施和单片机研究成果、具有功能强大、体积小、可靠性高和适应性强等特点。可适用各种形式和各种量程的皮带秤控制。具有质量可靠、计量准确、控制精度高、使用灵活、操作方便等很多**优点。功能及特点如下：
1、采用现场总线技术，通讯速度快，通讯距离远，可靠性高。
2、双CPU硬件结构，实时性好、控制精度高。
3、高亮度彩色荧光管字符显示，可显示2排共40个点阵字符。显示信息丰富、直观、操作方便。
4、输入输出接口采用多种硬件抗干扰技术。
5、可通过键盘、外部信号（端口）、远程终端和上位机等对仪表进行操作。
6、可以砝码标定、链码标定、实料标定等多种标定方法，以满足不同用户要求。
7、智能PID调节，可选参数自整定功能。
8、可以通过仪表接口、远程扩展模块和通讯接口等方式与上位机、PLC或DCS相连接。
9、可以设定模拟输入/输出信号的值和值。
10、待机或运行状态显示参数可由用户自定义。
11、具有流量控制和累计控制两种控制方式。
12
12、具有调速和恒速两种工作模式。
13、可设置多种报警输出。
14、所有参数都设置上下限和省确值，出厂时按省确值设置，执行出厂设置功能时，所有参数自动恢复为省确值。
15、设有累计脉冲输出，脉冲的宽度和当量（每个脉冲代表的物料重量）可通过参数设定。
16、仪表“流量设定方式”和“启动方式”可通过参数分别设定为“仪表键盘”、“外部接口”、和“通讯”三种方式。
ASEA BROWN BOVERI G05400A00 USPP G05400A00
ASEA BROWN BOVERI 48990001-FK USPP 48990001FK
TI Siemens 500-5054 5005054 Redundant Tiway Peerlink PLC
500-9912 TI Texas Instruments Redundant Remote Base Controller 5009912 N761
PERCEPTRON DIGITAL 3 TRICAM 917-4007 LASER DIGITAL SURFACE SENSOR
MITSUBISHI MR-J2S-200B4 NSFP MRJ2S200B4
MEMOTEC 30033107-000 USPP 30033107000
(AB01) AC SERVO MOTOR PANASONIC MATSUSHITA ELECTRIC MSMZ042B1E WORKING
ASEA BROWN BOVERI DSSB-110 USPP DSSB110
TEXAS INSTRUMENTS 5TI-1023, 5TI Sequencer Repaired
BALDOR DBSC1105-BAA USPP DBSC1105BAA
ALLEN BRADLEY 284D-FHD6P0D-2​5-CR-3-DB1-SB-​OC NSFP 284DFHD6P0D25C​RA
ASEA BROWN BOVERI EH250-36VDC-T NSPP EH25036VDCT
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-2101 NSFP 5002101
TEXAS INSTRUMENTS PLC 6MT2456213 USPP 6MT2456213
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-ATM-0440 USPP 505ATM0440
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-4010 USPP 5004010
Texas Instruments RTU-IHA-1 High Level Bd PWB#2598358 RTUIHA1
PANASONIC SERVO MOTOR MSM022Q8V
LEESON ELECTRIC CO 108502.00 USPP 10850200
SIEMENS 6SL3353-6TE411​CA3 NSFP 6SL33536TE411C​A3
TEXAS INSTRUMENTS PLC 575-4232 NSFP 5754232
ASEA BROWN BOVERI GNT2009460R000​7 USPP GNT2009460R000​7
Texas Instruments 5TI-1023
ALLEN BRADLEY 810-A23A NSPP 810A23A
Panasonic AC Servo Motor MSMA082A1A Free Ship
CONTROL TECHNIQUES PCM-16 USPP PCM16
ASEA BROWN BOVERI ACS601-0016-5-​00B1200000 USPP ACS6010016500B​12
ALLEN BRADLEY 1336F-BRF20-AN​-EN-GMS1 NSPP 1336FBRF20ANEN​GM
TEXAS INSTRUMENTS PLC 500-5892 NSPP 5005892
PERCEPTRON 916-4079 DIGITAL CONTOUR LASER SENSOR REV C C0400-X0000-Y0​126-Z0287
TEXAS INSTRUMENTS PLC 305-CPU USPP 305CPU
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-7038 USPP 5057038
WESTINGHOUSE NLE-770 USPP NLE770
ASEA BROWN BOVERI 3HAB2236-1 USPP 3HAB22361
BRIDGEPORT A027484-183 USPP A027484183
RELIANCE ELECTRIC DM-30 USPP DM30
EMCO 301-M USPP 301M
ASEA BROWN BOVERI G05400A00 USPP G05400A00
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-6108 NSPP 5056108
ANDOVER CONTROLS NET-MASTER USPP NETMASTER
PERCEPTRON 911-0018 USPP 9110018
TEXAS INSTRUMENTS PLC 430-CPU NSPP 430CPU
SAJF// PANASONIC MSD043A1XXV MSM042A1E SC SERVO DRIVER SC SERVO MOTOR USED
TEXAS INSTRUMENTS 464718-1 EJECTOR DRIVER ASSY 464718
TEXAS INSTRUMENTS PLC 505-6851B USPP 5056851B
ASEA BROWN BOVERI PHBDIO40010000 NSFP PHBDIO40010000
ASEA BROWN BOVERI FILM-VAR CAPACITOR 1N03300A08F
NEW PANASONIC ADKB400BPFADA SERVO DRIVER
GOULD SHAWMUT A055C1D0R0-300​E NSFP A055C1D0R0300E
ASEA BROWN BOVERI 1911RA00140000​0STD USPP 1911RA00140000​0S
ALLEN BRADLEY 1336S-BRF05-AA​-EN4-HA2 NSFP 1336SBRF05AAEN​4H
RELIANCE ELECTRIC 0-54339 NSPP 054339
ASEA BROWN BOVERI 58095141 NSFP 58095141
PANASONIC AC SERVO DRIVER ADKA100GVTAAA CNC
TECH MOTIVE TOOL 49-4100-00 USPP 49410000


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