摘要：对于现在的电气化铁路运输系统，接触网至关重要，接触网是铁路电气化工程的主构架，沿铁路线上空架设，是向电力机车供电的特殊形式的输电线路。目前国内对铁路接触网进行定期检测主要采取两种方式，一是人力车梯检修，二是使用燃油大型检修作业车进行检修。而这两种方法需要耗费大量人力和时间，效率较低。我国电气化铁路发展迅速，铁路接触网检测和维护方法也迫切需要创新。

为此，本文提出了自动巡检无人车控制系统的总体方案，可实现对自动巡检无人车的控制，从而实现对铁路接触网的自动化检测。本文方案具体是采用PLC作为下位机，设计控制程序，控制3个电机模拟无人车三个方向的动作，包括无人车的行走、移动平台的升降、移动平台的横移等，采用组态王作为上位机，进行对无人车行驶的控制和运动状态的相应显示。

经过测试，本设计系统可以进行模拟控制自动巡检无人车的工作过程，系统结构简单，使用操作方便。

关键词：铁路接触网  PLC  自动化  无人车

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1 课题研究背景及意义-1

1.2 铁路接触网以及其检修现状-1

1.3 课题的任务和内容-3

1.4 论文章节安排-4

2.系统方案设计-5

2.1 巡检无人车的结构及控制要求-5

2.2 课题方案设计-6

2.3 巡检无人车的工作流程-7

2.4 本章小结-7

3.控制系统硬件设计-8

3.1 控制系统硬件组成-8

3.2 控制系统硬件选型-9

3.2.1 PLC的选型-9

3.2.2 PLC扩展模块-11

3.2.3 伺服驱动系统选型-11

3.2.4 无线遥控器的选择-13

3.2.5 接近开关的选择-13

3.3 电气系统设计-14

3.3.1主电路设计-14

3.3.2 PLC控制回路设计-15

3.3.3 直流伺服系统设计-15

3.4 本章小结-17

4.控制系统软件设计-18

4.1 控制系统软件结构-18

4.2 PLC程序设计-19

4.2.1 PLC程序结构-19

4.2.2 指令向导设置-19

4.2.3 参数初始化-23

4.2.4 手动运动速度设置-24

4.2.5 自动运动设置-24

4.2.6 报警程序-25

4.2.7 EM253定位模块配置-26

4.3 上位组态监控界面设计-29

4.3.1 组态王与PLC的通讯-29

4.3.2 变量参数的定义-31

4.3.3 系统调试界面-32

4.4 本章小结-33

5.系统调试结果与分析-34

5.1 手动调试-34

5.1.1 行走电机调试-34

5.1.2 横移电机调试-35

5.1.3 升降电机调试-36

5.2 自动调试-37

5.3 本章小结-38

6.总结与展望-39

6.1 总结-39

6.2 展望-39

6.3 环境与社会可持续发展问题-39

参考文献-41

附录-42

附录一 程序设计-42

致谢-47