CN117284241A - 一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构控制方法，涉及地铁车辆外表面清洗装置，为了解决现有的洗车机在清洗车辆连挂端面时，由于清洗空间受限，导致清洗效果差的问题。本发明的水平轨道与地铁轨道平行设置；龙门架通过行走轮设置在两个水平轨道上；毛刷固定在旋转电机上；旋转电机的侧壁上设有摆臂，摆臂固定在摆臂电机上；升降电机驱动摆臂电机上下运动；走行电机驱动行走轮转动，并且在走行电机上配置编码器；编码器的定位信号输出端与电控箱的定位信号输入端相连；龙门架安装有位置传感器；喷水装置设置在龙门架顶端；电控箱用于分别控制走行电机的旋转方向、旋转电机的启停、摆臂电机的旋转角度以及升降电机的旋转方向。有益效果为清洗效果好。
Description
技术领域
本发明涉及地铁车辆外表面清洗装置。
背景技术
中国城市化进程的加快，加速了城市的轨道交通建设，洗车机被安装与每天轨道交通线的停车场和车辆段，主要应用于城市轨道交通客车的外部清洗以及铁路客车外部的清洗，避免了由人工刷洗造成的车体损坏，从而节省了大量的人力以及物力，对于车辆的维护和保养起到了重要的作用；随着清洗工艺的发展，出现了两列或多列编组连挂整体清洗的要求，整体清洗这项技术能够提高现场清洗作业的效率，降低列车场段的运营成本，其应用在当前具有重要的意义；但是现有的洗车机在清洗车辆连挂端面时，由于清洗空间受限，导致清洗效果差。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的洗车机在清洗车辆连挂端面时，由于清洗空间受限，导致清洗效果差的问题，提出了一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构控制方法。
本发明所述的一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构控制方法，该清洗机构包括龙门架、两个水平轨道、两个竖直轨道、毛刷、走行电机、旋转电机、摆臂电机、升降电机、行走轮、电控箱和喷水装置；
所述两个水平轨道均与地铁轨道平行设置，并且两个水平轨道分别位于地铁轨道的两侧；
所述龙门架通过行走轮设置在两个水平轨道上；
所述两个竖直轨道均竖直固定在龙门架上；
所述毛刷固定在旋转电机的转动轴上；
所述旋转电机的侧壁上设有摆臂，摆臂固定在摆臂电机的转动轴上；
所述升降电机设置在竖直轨道上，并且升降电机驱动摆臂电机上下运动；
所述走行电机驱动行走轮转动，并且在走行电机上配置编码器；编码器的定位信号输出端与电控箱的定位信号输入端相连；
所述龙门架的两侧分别安装有位置传感器，位置传感器用于检测地铁车辆的端部与龙门架的相对位置；
所述喷水装置设置在龙门架顶端，喷水装置用于向地铁车辆的端部喷水；
所述电控箱用于分别控制走行电机的旋转方向、旋转电机的启停、摆臂电机的旋转角度以及升降电机的旋转方向；
毛刷的数量为偶数个，并且偶数个毛刷以左右对称的方式设置；
电控箱包括PLC控制器、左侧控制电路和右侧控制电路；
所述PLC控制器分别通过左侧控制电路控制左侧毛刷的旋转速度、左侧毛刷的旋转角度和左侧毛刷所处的位置以及通过右侧控制电路控制右侧毛刷的旋转速度、右侧毛刷4的旋转角度和右侧毛刷4所处的位置，并且左侧控制电路与右侧控制电路相同；
所述左侧控制电路包括分布式控制器、变频器、电流检测装置、电源T、接触器KM0至接触器KM7、继电器AK0至继电器AK7和开关K1至K8；
所述变频器设置在走行电机与三相电电源之间的供电支路上；
所述电流检测装置用于检测旋转电机的负载电流，并且电流检测装置检测到的旋转电机的负载电流回传至分布式控制器中；
所述继电器AK0的开关至继电器AK7的开关对应控制接触器KM0至接触器KM7；
所述开关K1至开关K7对应串联在继电器AK1的线圈至继电器AK7的线圈电路中，并且，继电器AK1线圈至继电器AK7线圈并联在一起；
所述分布式控制器分别控制开关K1至开关K7的打开与闭合；同时分布式控制器10-1的控制信号输出端与变频器的控制信号输入端相连；
所述开关K8串联在继电器AK0的线圈电路中，开关K8为手动开关；
所述接触器KM0设置在为旋转电机供电、为摆臂电机供电、升降电机供电以及继电器AK1线圈至继电器AK7线圈供电的三相电主路上；
所述接触器KM1设置在使旋转电机正向旋转的供电支路上；接触器KM2设置在使旋转电机反向旋转的供电支路上；接触器KM3设置在使摆臂电机正向旋转的供电支路上；接触器KM4设置在使摆臂电机反向旋转的供电支路上；接触器KM5设置在使升降电机正向旋转的供电支路上；接触器KM6设置在使升降电机反向旋转的供电支路上；
所述接触器KM7设置在变频器与走行电机之间的供电支路上；
所述电源T为分布式控制器供电。
该控制方法包括以下步骤：
步骤一、利用分布式控制器控制开关K7闭合，继电器AK7的线圈得电，继电器AK7的开关吸合，继电器AK7的开关打开接触器KM7，同时分布式控制器控制开关K9闭合，警示灯L开始点亮；然后，分布式控制器通过变频器控制走行电机正传运行，龙门架向前行驶；
步骤二、龙门架接近与地铁车辆连挂位置时，触发安装在龙门架两侧的位置传感器，同时启动走行电机上的编码器计数继续向前行驶，直至龙门架的毛刷位于连挂中心点位置时停止行走；
步骤三、利用分布式控制器输出信号控制开关K3闭合，继电器AK3的线圈得电，继电器AK3的开关吸合，继电器AK3的开关控制接触器KM3吸合，摆臂电机正转拖动摆臂机构进行摆出动作；
步骤四、连接毛刷的摆臂由垂直方向摆出至水平方向时，分布式控制器控制开关K3断开，继电器AK3的线圈失电，继电器AK3的开关断开，进而继电器AK3的开关控制接触器KM3断开；摆臂电机停止运行，停止摆出动作；然后分布式控制器控制开关K1闭合，继电器AK1的线圈得电，继电器AK1的开关吸合，继电器AK1的开关控制接触器KM1吸合，旋转电机带动毛刷正转运行；
步骤五、利用分布式控制器通过变频器控制走行电机正传运行，龙门架向前行驶，同时电流检测装置实时测量旋转电机的负载电流；
步骤六、当毛刷接触到车体时，PLC控制器根据负载电流的大小来判断毛刷4是否达到接触深度，当负载电流与PLC控制器内部预设的电流基准值相同时，PLC控制器输出控制信号至分布式控制器，分布式控制器通过变频器控制走行电机停止转动，龙门架停止运动；
步骤七、利用分布式控制器控制开关K5闭合，继电器AK5的线圈得电，继电器AK5的开关闭合，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5闭合，升降电机正转，带动毛刷上升，同时分布式控制器通过变频器控制走行电机5继续向前行驶；
步骤八、当毛刷上升到地铁车辆正向端面顶部时，分布式控制器控制开关K5断开，继电器AK5的线圈失电，继电器AK5的开关断开，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5断开，升降电机停止工作；然后布式控制器控制开关K6闭合，继电器AK6的线圈得电，继电器AK6的开关闭合，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6闭合，升降电机反转，带动毛刷下降，同时分布式控制器通过变频器控制走行电机反转运行，龙门架向后退；
步骤九、当毛刷下降到地铁车辆端面底部时，分布式控制器控制开关K6断开，继电器AK6的线圈失电，继电器AK6的开关断开，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6断开，升降电机停止工作；延时7秒后，分布式控制器控制开关K2闭合，继电器AK2的线圈得电，继电器AK2的开关闭合，进而继电器AK2的开关控制接触器KM2闭合，旋转电机带动毛刷反转运行；同时分布式控制器通过变频器控制走行电机反传运行，龙门架向后行驶，同时电流检测装置实时测量旋转电机的负载电流；
步骤十、当毛刷再一次接触到车体时，PLC控制器根据负载电流的大小来判断毛刷是否达到接触深度，即当负载电流与PLC控制器内部预设的电流基准值相同时，PLC控制器输出控制信号至分布式控制器，分布式控制器控制变频器停止走行电机，龙门架停止运动；
步骤十一、利用分布式控制器控制开关K5闭合，继电器AK5的线圈得电，继电器AK5的开关闭合，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5闭合，升降电机正转，带动毛刷上升，同时分布式控制器通过变频器10-2控制走行电机5继续后前行驶；
步骤十二、当毛刷上升到反向端面顶部时，利用分布式控制器控制开关K5断开，继电器AK5的线圈失电，继电器AK5的开关断开，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5断开，升降电机停止工作；然后布式控制器控制开关K6闭合，继电器AK6的线圈得电，继电器AK6的开关闭合，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6闭合，升降电机反转，带动毛刷下降，同时分布式控制器通过变频器控制走行电机反转运行，龙门架向后退；
步骤十三、当毛刷下降到电客车反向端面底部时，分布式控制器控制开关K6断开，继电器AK6的线圈失电，继电器AK6的开关断开，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6断开，升降电机停止工作；分布式控制器通过变频器控制走行电机停止运行；分布式控制器控制开关K2断开，继电器AK2的线圈失电，继电器AK2的开关断开，进而继电器AK2的开关控制接触器KM2断开，旋转电机停止运行；
步骤十四、走行电机停止后，分布式控制器输出信号开关K4闭合，继电器AK4的线圈得电，继电器AK4的开关闭合，进而继电器AK4的开关控制接触器KM4闭合，摆臂电机反转执行摆回动作，直至摆回到原始垂直位置时停止；连挂位置两侧端面清洗结束。
进一步的，所述左侧控制电路还包括警示灯L和开关K9；
所述警示灯L与开关K9串联在一起，并且警示灯L与开关K9串联的电路并联在开关K7与继电器AK7线圈组成的串联电路两端；
同时在分布式控制器控制开关K7闭合时，分布式控制器同步控制开关K9闭合，警示灯L开始点亮。
进一步的，所述左侧控制电路还包括断路器Q0至断路器Q7；
所述断路器Q0设置在三相电电源输出的三相电主路上；
所述断路器Q1设置在电源T的充电之路上；
所述断路器Q2设置在电源T与分布式控制器之间的供电支路上；
所述断路器Q3设置在继电器AK1线圈至继电器AK7线圈并联的供电支路上；
所述断路器Q4设置在接触器KM1与接触器KM2并联的供电支路；
所述断路器Q5设置在接触器KM3与接触器KM4并联的供电支路；
所述断路器Q6设置在接触器KM5与接触器KM6并联的供电支路；
所述断路器Q7设置在变频器与三相电电源之间的供电支路上。
本发明的有益效果为：该清洗机构控制方法能够在满足对两列或多列编组连挂整体清洗，不受清洗空间的限制；并且依靠该控制方法清洗车辆连挂端面时，能够让毛刷与车体间的接触深度恒定不变，实现了龙门架的前后自动控制，毛刷的角度以及毛刷所处的高度按照车辆连挂端面的轮廓自动调节；保证了良好的刷洗效果。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构的侧视图；
图2为具体实施方式一所述的一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构的正视图；
图3为具体实施方式一中左侧控制电路的电路图；
图4为具体实施方式一中毛刷在刷洗过程中的运动轨迹示意图。
具体实施方式
结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式所述的一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构控制方法，该清洗机构包括龙门架1、两个水平轨道2、两个竖直轨道3、毛刷4、走行电机5、旋转电机6、摆臂电机7、升降电机8、行走轮9、电控箱10和喷水装置11；
所述两个水平轨道2均与地铁轨道平行设置，并且两个水平轨道2分别位于地铁轨道的两侧；
所述龙门架1通过行走轮9设置在两个水平轨道2上；
所述两个竖直轨道3均竖直固定在龙门架1上；
所述毛刷4固定在旋转电机6的转动轴上；
所述旋转电机6的侧壁上设有摆臂，摆臂固定在摆臂电机7的转动轴上；
所述升降电机8设置在竖直轨道3上，并且升降电机8驱动摆臂电机7上下运动；
所述走行电机5驱动行走轮9转动，并且在走行电机5上配置编码器；编码器的定位信号输出端与电控箱10的定位信号输入端相连；
所述龙门架1的两侧分别安装有位置传感器，位置传感器用于检测地铁车辆12的端部与龙门架1的相对位置；
所述喷水装置11设置在龙门架1顶端，喷水装置11用于向地铁车辆12的端部喷水；
所述电控箱10用于分别控制走行电机5的旋转方向、旋转电机6的启停、摆臂电机7的旋转角度以及升降电机8的旋转方向。
在本实施方式中，当地铁车辆停在连挂清洗工位时电控箱驱动龙门架行走自动寻找连挂位置，并启动编码器进行精准定位，然后摆出毛刷进入清洗流程。
电控箱的PLC控制器通过电流检测装置检测旋转电机的负载电流；旋转电机6的负载电流直接反应了毛刷的刷毛与车体间的接触深度，又称吃毛量；即毛刷的刷毛与车头的接触压力，也就是说负载电流的数值直接反应了毛刷的刷洗效果；为了保证对地铁端部的刷洗均匀，PLC控制器根据车头的轮廓曲线计算出每一点的参考速度，同时根据旋转电机6的负载电流和毛刷吃毛量的关系曲线预设参数，即对应刷的刷毛与车体间的压力，与通过PROFINET网络远程实时传输过来的电流值进行比较、计算，来控制、调整毛刷与地铁车头端面的相对速度，以完成仿形清洗的控制。
该清洗机构由左右两个水平沿轨道2纵向移动的龙门架1、两个竖直轨道3、可垂直摆动90°的毛刷4、走行电机5、旋转电机6、摆臂电机7、升降电机8、行走轮9、电控箱10以及喷水装置11组成；毛刷4仿形清洗技术是根据旋转电机6的负载电流的变化，控制毛刷上升或下降，前进或后退，从而达到仿形清洗的目的。
相应的4部电机保证整个清洗机构的运行；
旋转电机6，用于实现毛刷4的正反方向的旋转；
走行电机5，用于实现龙门架1的前进与后退；
升降电机8，用于实现毛刷4的上升下降；
摆臂电机7，用于实现毛刷4的摆出和摆回。
优选实施例中，毛刷4的数量为偶数个，并且偶数个毛刷4以左右对称的方式设置。
优选实施例中，电控箱10包括PLC控制器、左侧控制电路和右侧控制电路；
所述PLC控制器分别通过左侧控制电路控制左侧毛刷4的旋转速度、左侧毛刷4的旋转角度和左侧毛刷4所处的位置以及通过右侧控制电路控制右侧毛刷4的旋转速度、右侧毛刷4的旋转角度和右侧毛刷4所处的位置，并且左侧控制电路与右侧控制电路相同；
所述左侧控制电路包括分布式控制器10-1、变频器10-2、电流检测装置10-3、电源T、接触器KM0至接触器KM7、继电器AK0至继电器AK7和开关K1至K8；
所述变频器10-2设置在走行电机5与三相电电源之间的供电支路上；
所述电流检测装置10-3用于检测旋转电机6的负载电流，并且电流检测装置10-3检测到的旋转电机6的负载电流回传至分布式控制器10-1中；
所述继电器AK0的开关至继电器AK7的开关对应控制接触器KM0至接触器KM7；
所述开关K1至开关K7对应串联在继电器AK1的线圈至继电器AK7的线圈电路中，并且，继电器AK1线圈至继电器AK7线圈并联在一起；
所述分布式控制器10-1分别控制开关K1至开关K7的打开与闭合；同时分布式控制器10-1的控制信号输出端与变频器10-2的控制信号输入端相连；
所述开关K8串联在继电器AK0的线圈电路中，开关K8为手动开关；
所述接触器KM0设置在为旋转电机6供电、为摆臂电机7供电、升降电机8供电以及继电器AK1线圈至继电器AK7线圈供电的三相电主路上；
所述接触器KM1设置在使旋转电机6正向旋转的供电支路上；接触器KM2设置在使旋转电机6反向旋转的供电支路上；接触器KM3设置在使摆臂电机7正向旋转的供电支路上；接触器KM4设置在使摆臂电机7反向旋转的供电支路上；接触器KM5设置在使升降电机8正向旋转的供电支路上；接触器KM6设置在使升降电机8反向旋转的供电支路上；
所述接触器KM7设置在变频器10-2与走行电机5之间的供电支路上；
所述电源T为分布式控制器10-1供电。在本实施方式中，PLC控制器的型号为S71500；分布式控制器10-1的型号为ET200SP；
在本实施方式中，如图3所示，变频器10-2，用于控制行走电机5；电流检测装置10-3，用于检测旋转电机6的负载电流；摆臂电机7，用来执行毛刷4的摆出、摆回动作；升降电机81用于用来执行毛刷的上升、下降动作；分布式控制器10-1作为采集毛刷的各类电气信号以及执行电气回路中的输出功能；每个电机都能够正反转运行，其中走行电机5由变频器10-2控制前进和后退；旋转电机6、摆臂电机7以及升降电机8在电气回路中设置两个接触器实现正反转控制，综上可以实现机构动作的前进和后退。
该控制方法包括以下步骤：
步骤一、利用分布式控制器10-1控制开关K7闭合，继电器AK7的线圈得电，继电器AK7的开关吸合，继电器AK7的开关打开接触器KM7，同时分布式控制器10-1控制开关K9闭合，警示灯L开始点亮；然后，分布式控制器10-1通过变频器10-2控制走行电机5正传运行，龙门架1向前行驶；
步骤二、龙门架1接近与地铁车辆12连挂位置时，触发安装在龙门架两侧的位置传感器，同时启动走行电机5上的编码器计数继续向前行驶，直至龙门架1的毛刷4位于连挂中心点位置时停止行走；
步骤三、利用分布式控制器10-1输出信号控制开关K3闭合，继电器AK3的线圈得电，继电器AK3的开关吸合，继电器AK3的开关控制接触器KM3吸合，摆臂电机7正转拖动摆臂机构进行摆出动作；
步骤四、连接毛刷4的摆臂由垂直方向摆出至水平方向时，分布式控制器10-1控制开关K3断开，继电器AK3的线圈失电，继电器AK3的开关断开，进而继电器AK3的开关控制接触器KM3断开；摆臂电机7停止运行，停止摆出动作；然后分布式控制器10-1控制开关K1闭合，继电器AK1的线圈得电，继电器AK1的开关吸合，继电器AK1的开关控制接触器KM1吸合，旋转电机6带动毛刷4正转运行；
步骤五、利用分布式控制器10-1通过变频器10-2控制走行电机5正传运行，龙门架1向前行驶，同时电流检测装置10-3实时测量旋转电机6的负载电流；
步骤六、当毛刷4接触到车体时，PLC控制器根据负载电流的大小来判断毛刷4是否达到接触深度，当负载电流与PLC控制器内部预设的电流基准值相同时，PLC控制器输出控制信号至分布式控制器10-1，分布式控制器10-1通过变频器10-2控制走行电机5停止转动，龙门架1停止运动；
步骤七、利用分布式控制器10-1控制开关K5闭合，继电器AK5的线圈得电，继电器AK5的开关闭合，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5闭合，升降电机8正转，带动毛刷上升，同时分布式控制器10-1通过变频器10-2控制走行电机5继续向前行驶；
步骤八、当毛刷4上升到地铁车辆12正向端面顶部时，分布式控制器10-1控制开关K5断开，继电器AK5的线圈失电，继电器AK5的开关断开，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5断开，升降电机8停止工作；然后布式控制器10-1控制开关K6闭合，继电器AK6的线圈得电，继电器AK6的开关闭合，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6闭合，升降电机8反转，带动毛刷下降，同时分布式控制器10-1通过变频器10-2控制走行电机5反转运行，龙门架1向后退；
步骤九、当毛刷4下降到地铁车辆12端面底部时，分布式控制器10-1控制开关K6断开，继电器AK6的线圈失电，继电器AK6的开关断开，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6断开，升降电机8停止工作；延时7秒后，分布式控制器10-1控制开关K2闭合，继电器AK2的线圈得电，继电器AK2的开关闭合，进而继电器AK2的开关控制接触器KM2闭合，旋转电机6带动毛刷4反转运行；同时分布式控制器10-1通过变频器10-3控制走行电机5反传运行，龙门架1向后行驶，同时电流检测装置10-3实时测量旋转电机6的负载电流；
步骤十、当毛刷4再一次接触到车体时，PLC控制器根据负载电流的大小来判断毛刷4是否达到接触深度，即当负载电流与PLC控制器内部预设的电流基准值相同时，PLC控制器输出控制信号至分布式控制器10-1，分布式控制器10-1控制变频器10-2停止走行电机5，龙门架1停止运动；
步骤十一、利用分布式控制器10-1控制开关K5闭合，继电器AK5的线圈得电，继电器AK5的开关闭合，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5闭合，升降电机8正转，带动毛刷上升，同时分布式控制器10-1通过变频器10-2控制走行电机5继续后前行驶；
步骤十二、当毛刷4上升到反向端面顶部时，利用分布式控制器10-1控制开关K5断开，继电器AK5的线圈失电，继电器AK5的开关断开，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5断开，升降电机8停止工作；然后布式控制器10-1控制开关K6闭合，继电器AK6的线圈得电，继电器AK6的开关闭合，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6闭合，升降电机8反转，带动毛刷下降，同时分布式控制器10-1通过变频器10-2控制走行电机5反转运行，龙门架1向后退；
步骤十三、当毛刷4下降到电客车反向端面底部时，分布式控制器10-1控制开关K6断开，继电器AK6的线圈失电，继电器AK6的开关断开，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6断开，升降电机8停止工作；分布式控制器10-1通过变频器10-2控制走行电机5停止运行；分布式控制器10-1控制开关K2断开，继电器AK2的线圈失电，继电器AK2的开关断开，进而继电器AK2的开关控制接触器KM2断开，旋转电机6停止运行；
步骤十四、走行电机5停止后，分布式控制器10-1输出信号开关K4闭合，继电器AK4的线圈得电，继电器AK4的开关闭合，进而继电器AK4的开关控制接触器KM4闭合，摆臂电机7反转执行摆回动作，直至摆回到原始垂直位置时停止；连挂位置两侧端面清洗结束。
优选实施例中，所述左侧控制电路还包括警示灯L和开关K9；
所述警示灯L与开关K9串联在一起，并且警示灯L与开关K9串联的电路并联在开关K7与继电器AK7线圈组成的串联电路两端；
同时在分布式控制器10-1控制开关K7闭合时，分布式控制器10-1同步控制开关K9闭合，警示灯L开始点亮。
优选实施例中，所述左侧控制电路还包括断路器Q0至断路器Q7；
所述断路器Q0设置在三相电电源输出的三相电主路上；
所述断路器Q1设置在电源T的充电之路上；
所述断路器Q2设置在电源T与分布式控制器10-1之间的供电支路上；
所述断路器Q3设置在继电器AK1线圈至继电器AK7线圈并联的供电支路上；
所述断路器Q4设置在接触器KM1与接触器KM2并联的供电支路；
所述断路器Q5设置在接触器KM3与接触器KM4并联的供电支路；
所述断路器Q6设置在接触器KM5与接触器KM6并联的供电支路；
所述断路器Q7设置在变频器10-2与三相电电源之间的供电支路上。
在本实施方式中，此毛刷4的仿形技术主要利用的变频器10-2带动走行电机5前进与后退，同时根据电流检测装置10-3读取旋转电机6的负载电流与旋转电机6的电流基准值进行比较，控制毛刷4刷洗时的深度，从而保护设备和地铁车辆12不受损伤；为了保护毛刷4不被损害，需要合理调控旋转电机6的电流基准值。
为了合理的确定旋转电机6的电流基准值，首先对进行分段、测量、计算取值，根据车头轮廓曲线每一分段的切线斜率计算出该分段的速度变化量，写入PLC控制器的数据块，由于毛刷4被分为左右两个独立运行的部分，而且地铁车辆的雨刷器在前后端部的相对位置会有不同，因此需要建立至少四个数据块记录待洗的车头轮廓曲线的分段值，如果进一步考虑到其他复杂的情况车头相对更为倾斜、雨刷器结构复杂、机械机构等因素，端刷的上升与下降曲线也会有不同，则建立8个数据块，即前端洗左侧上升曲线数据块、前端洗左侧下降曲线数据块、前端洗右侧上升曲线数据块、前端洗右侧下降曲线数据块、后端洗左侧上升曲线数据块、后端洗左侧下降曲线数据块、后端洗右侧上升曲线数据块、后端洗右侧下降曲线数据块；因此为防止对结构较复杂、强度较低的雨刷器的损害，系统可以采用以下具体措施：测量、计算雨刷器的实际位置，并测量雨刷器能承受的压力值，即负载电流，以调整端洗轮廓曲线数据。在实际运行时端刷到达雨刷器位置，会自动调整端刷运动轨迹，减少对雨刷器的冲击压力；通过建立不同类型列车端面轮廓曲线的数据库，并存储在系统程序中即可实现多种不同流线型车头的端面刷洗功能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构控制方法，该清洗机构包括龙门架(1)、两个水平轨道(2)、两个竖直轨道(3)、毛刷(4)、走行电机(5)、旋转电机(6)、摆臂电机(7)、升降电机(8)、行走轮(9)、电控箱(10)和喷水装置(11)；
所述两个水平轨道(2)均与地铁轨道平行设置，并且两个水平轨道(2)分别位于地铁轨道的两侧；
所述龙门架(1)通过行走轮(9)设置在两个水平轨道(2)上；
所述两个竖直轨道(3)均竖直固定在龙门架(1)上；
所述毛刷(4)固定在旋转电机(6)的转动轴上；
所述旋转电机(6)的侧壁上设有摆臂，摆臂固定在摆臂电机(7)的转动轴上；
所述升降电机(8)设置在竖直轨道(3)上，并且升降电机(8)驱动摆臂电机(7)上下运动；
所述走行电机(5)驱动行走轮(9)转动，并且在走行电机(5)上配置编码器；编码器的定位信号输出端与电控箱(10)的定位信号输入端相连；
所述龙门架(1)的两侧分别安装有位置传感器，位置传感器用于检测地铁车辆(12)的端部与龙门架(1)的相对位置；
所述喷水装置(11)设置在龙门架(1)顶端，喷水装置(11)用于向地铁车辆(12)的端部喷水；
所述电控箱(10)用于分别控制走行电机(5)的旋转方向、旋转电机(6)的启停、摆臂电机(7)的旋转角度以及升降电机(8)的旋转方向；
毛刷(4)的数量为偶数个，并且偶数个毛刷(4)以左右对称的方式设置；
所述电控箱(10)包括PLC控制器、左侧控制电路和右侧控制电路；
所述PLC控制器分别通过左侧控制电路控制左侧毛刷(4)的旋转速度、左侧毛刷(4)的旋转角度和左侧毛刷(4)所处的位置以及通过右侧控制电路控制右侧毛刷(4)的旋转速度、右侧毛刷(4)的旋转角度和右侧毛刷(4)所处的位置，并且左侧控制电路与右侧控制电路相同；
所述左侧控制电路包括分布式控制器(10-1)、变频器(10-2)、电流检测装置(10-3)、电源T、接触器KM0至接触器KM7、继电器AK0至继电器AK7和开关K1至K8；
所述变频器(10-2)设置在走行电机(5)与三相电电源之间的供电支路上；
所述电流检测装置(10-3)用于检测旋转电机(6)的负载电流，并且电流检测装置(10-3)检测到的旋转电机(6)的负载电流回传至分布式控制器(10-1)中；
所述继电器AK0的开关至继电器AK7的开关对应控制接触器KM0至接触器KM7；
所述开关K1至开关K7对应串联在继电器AK1的线圈至继电器AK7的线圈电路中，并且，继电器AK1线圈至继电器AK7线圈并联在一起；
所述分布式控制器(10-1)分别控制开关K1至开关K7的打开与闭合；同时分布式控制器(10-1)的控制信号输出端与变频器(10-2)的控制信号输入端相连；
所述开关K8串联在继电器AK0的线圈电路中，开关K8为手动开关；
所述接触器KM0设置在为旋转电机(6)供电、为摆臂电机(7)供电、升降电机(8)供电以及继电器AK1线圈至继电器AK7线圈供电的三相电主路上；
所述接触器KM1设置在使旋转电机(6)正向旋转的供电支路上；接触器KM2设置在使旋转电机(6)反向旋转的供电支路上；接触器KM3设置在使摆臂电机(7)正向旋转的供电支路上；接触器KM4设置在使摆臂电机(7)反向旋转的供电支路上；接触器KM5设置在使升降电机(8)正向旋转的供电支路上；接触器KM6设置在使升降电机(8)反向旋转的供电支路上；
所述接触器KM7设置在变频器(10-2)与走行电机(5)之间的供电支路上；
所述电源T为分布式控制器(10-1)供电；
其特征在于，该控制方法包括以下步骤：
步骤一、利用分布式控制器(10-1)控制开关K7闭合，继电器AK7的线圈得电，继电器AK7的开关吸合，继电器AK7的开关打开接触器KM7，然后，分布式控制器(10-1)通过变频器(10-2)控制走行电机(5)正传运行，龙门架(1)向前行驶；
步骤二、龙门架(1)接近与地铁车辆(12)连挂位置时，触发安装在龙门架两侧的位置传感器，同时启动走行电机(5)上的编码器计数继续向前行驶，直至龙门架(1)的毛刷(4)位于连挂中心点位置时停止行走；
步骤三、利用分布式控制器(10-1)输出信号控制开关K3闭合，继电器AK3的线圈得电，继电器AK3的开关吸合，继电器AK3的开关控制接触器KM3吸合，摆臂电机(7)正转拖动摆臂机构进行摆出动作；
步骤四、连接毛刷(4)的摆臂由垂直方向摆出至水平方向时，分布式控制器(10-1)控制开关K3断开，继电器AK3的线圈失电，继电器AK3的开关断开，进而继电器AK3的开关控制接触器KM3断开；摆臂电机(7)停止运行，停止摆出动作；然后分布式控制器(10-1)控制开关K1闭合，继电器AK1的线圈得电，继电器AK1的开关吸合，继电器AK1的开关控制接触器KM1吸合，旋转电机(6)带动毛刷(4)正转运行；
步骤五、利用分布式控制器(10-1)通过变频器(10-2)控制走行电机(5)正传运行，龙门架(1)向前行驶，同时电流检测装置(10-3)实时测量旋转电机(6)的负载电流；
步骤六、当毛刷(4)接触到车体时，PLC控制器根据负载电流的大小来判断毛刷(4)是否达到接触深度，当负载电流与PLC控制器内部预设的电流基准值相同时，PLC控制器输出控制信号至分布式控制器(10-1)，分布式控制器(10-1)通过变频器(10-2)控制走行电机(5)停止转动，龙门架(1)停止运动；
步骤七、利用分布式控制器(10-1)控制开关K5闭合，继电器AK5的线圈得电，继电器AK5的开关闭合，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5闭合，升降电机(8)正转，带动毛刷上升，同时分布式控制器(10-1)通过变频器(10-2)控制走行电机(5)继续向前行驶；
步骤八、当毛刷(4)上升到地铁车辆(12)正向端面顶部时，分布式控制器(10-1)控制开关K5断开，继电器AK5的线圈失电，继电器AK5的开关断开，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5断开，升降电机(8)停止工作；然后布式控制器(10-1)控制开关K6闭合，继电器AK6的线圈得电，继电器AK6的开关闭合，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6闭合，升降电机(8)反转，带动毛刷下降，同时分布式控制器(10-1)通过变频器(10-2)控制走行电机(5)反转运行，龙门架(1)向后退；
步骤九、当毛刷(4)下降到地铁车辆(12)端面底部时，分布式控制器(10-1)控制开关K6断开，继电器AK6的线圈失电，继电器AK6的开关断开，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6断开，升降电机(8)停止工作；延时7秒后，分布式控制器(10-1)控制开关K2闭合，继电器AK2的线圈得电，继电器AK2的开关闭合，进而继电器AK2的开关控制接触器KM2闭合，旋转电机(6)带动毛刷(4)反转运行；同时分布式控制器(10-1)通过变频器(10-3)控制走行电机(5)反传运行，龙门架(1)向后行驶，同时电流检测装置(10-3)实时测量旋转电机(6)的负载电流；
步骤十、当毛刷(4)再一次接触到车体时，PLC控制器根据负载电流的大小来判断毛刷(4)是否达到接触深度，即当负载电流与PLC控制器内部预设的电流基准值相同时，PLC控制器输出控制信号至分布式控制器(10-1)，分布式控制器(10-1)控制变频器(10-2)停止走行电机(5)，龙门架(1)停止运动；
步骤十一、利用分布式控制器(10-1)控制开关K5闭合，继电器AK5的线圈得电，继电器AK5的开关闭合，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5闭合，升降电机(8)正转，带动毛刷上升，同时分布式控制器(10-1)通过变频器(10-2)控制走行电机(5)继续后前行驶；
步骤十二、当毛刷(4)上升到反向端面顶部时，利用分布式控制器(10-1)控制开关K5断开，继电器AK5的线圈失电，继电器AK5的开关断开，进而继电器AK5的开关控制接触器KM5断开，升降电机(8)停止工作；然后布式控制器(10-1)控制开关K6闭合，继电器AK6的线圈得电，继电器AK6的开关闭合，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6闭合，升降电机(8)反转，带动毛刷下降，同时分布式控制器(10-1)通过变频器(10-2)控制走行电机(5)反转运行，龙门架(1)向后退；
步骤十三、当毛刷(4)下降到电客车反向端面底部时，分布式控制器(10-1)控制开关K6断开，继电器AK6的线圈失电，继电器AK6的开关断开，进而继电器AK6的开关控制接触器KM6断开，升降电机(8)停止工作；分布式控制器(10-1)通过变频器(10-2)控制走行电机(5)停止运行；分布式控制器(10-1)控制开关K2断开，继电器AK2的线圈失电，继电器AK2的开关断开，进而继电器AK2的开关控制接触器KM2断开，旋转电机(6)停止运行；
步骤十四、走行电机(5)停止后，分布式控制器(10-1)输出信号开关K4闭合，继电器AK4的线圈得电，继电器AK4的开关闭合，进而继电器AK4的开关控制接触器KM4闭合，摆臂电机(7)反转执行摆回动作，直至摆回到原始垂直位置时停止；连挂位置两侧端面清洗结束。
2.根据权利要求1所述的一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构控制方法，其特征在于，所述左侧控制电路还包括警示灯L和开关K9；
所述警示灯L与开关K9串联在一起，并且警示灯L与开关K9串联的电路并联在开关K7与继电器AK7线圈组成的串联电路两端；
同时在分布式控制器(10-1)控制开关K7闭合时，分布式控制器(10-1)同步控制开关K9闭合，警示灯L开始点亮。
3.根据权利要求1所述的一种地铁车辆连挂位置两端面清洗机构控制方法，其特征在于，所述左侧控制电路还包括断路器Q0至断路器Q7；
所述断路器Q0设置在三相电电源输出的三相电主路上；
所述断路器Q1设置在电源T的充电之路上；
所述断路器Q2设置在电源T与分布式控制器(10-1)之间的供电支路上；
所述断路器Q3设置在继电器AK1线圈至继电器AK7线圈并联的供电支路上；
所述断路器Q4设置在接触器KM1与接触器KM2并联的供电支路；
所述断路器Q5设置在接触器KM3与接触器KM4并联的供电支路；
所述断路器Q6设置在接触器KM5与接触器KM6并联的供电支路；
所述断路器Q7设置在变频器(10-2)与三相电电源之间的供电支路上。
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