一、
设计原理
1、ZD6转辙机结构及工作原理
(1) 转辙机的功能
转辙机是道岔控制系统的执行机构，用于道岔的转换与锁闭，以及对道岔所处位置和状态的监督。转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置（内锁闭方式没有）和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭。转辙机的作用具体如下：
（1）转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；
（2）道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔；
（3）正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示； （4）道岔被挤或因故处于“四开”（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出报警及表示。 ZD6系列电动转辙机的功能是转换、锁闭、表示铁路道岔。当接通ZD6电转机的电源后，按下列顺序自动完成其功能：
切断原表示电路→释放道岔锁闭→转换道岔→锁闭道岔→接通新表示电路。
在设计ZD6电转机的过程中，充分考虑了“故障——安全”原则，当发生挤岔等事故时，ZD6电转机能较好地保护铁路道岔，机车等重要铁路运输设备。
(2) ZD6转辙机的结构和传动原理
ZD6电转机在设计过程中充分考虑了制造、使用、保养、维护的特点，把它分成电动机、减速器、自动开闭器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、底座及机盖等九个部件，各位一体，独立制造，使用者摸得着，看得见，方便了检查、保养、维护。其传动原理如图1所示。
图中各机件所处的位置是动作杆由右向左移动后的停止状态，即动作杆在伸出位置时各构件的位置。为使动作杆向右移动，其传动过程如下：
①来自道岔控制电路的电源，经由图中的自动开闭器的第一排接点，接至电动机，使电动机按图中所示方向旋转。
②电动机通过齿抡1带动减速器，使输出轴按反时针方向旋转。
③输出轴和主轴之间用起动片连接在一起，起动片有三个作用：（1）十字接头联轴器作用，它使主轴和输出轴联结在一起，使主轴和输出轴同步旋转；（2）凸轮作用，把主轴的旋转运动变为自动开闭器支架的摆动；（3）把主轴的旋转运动变为速动片的间歇运动，使动接点能快速切断控制电路，确保接点组的使用寿命。
④主轴的旋转运动通过锁闭齿轮传给齿条块，变为动作杆的直线运动，实现对道岔的转换和锁闭。
⑤自动开闭器支架的摆动，带动自动开闭器的接点转换机构和检查柱，实现对表示电路的控制和道岔的密贴检查。
⑥对于可挤型ZD6电转机，当发生挤岔事故时，道岔尖轨向另一侧运动，通过安装装置，推动表示杆、动作杆向与现在所处状态相反方向运动。表示杆推动检查柱向上运动，切断表示电路；与此同时，动作杆切断挤切销，使顶杆向上运动，顶开移位接触器，也切断表示电路, 并实现挤岔报警。
图 1 转辙机传动原理图
(3) ZD6转辙机的自动开闭器接点
自动开闭器有2排动接点，4排静接点。它们的编号是，站在电动机处观察，自左至右分别为第1排、第2排、第3排、第4排接点，如图2所示。每排接点有3组接点，自上而下顺序编号，第1排接点为11－12、13－14、15－16，其余类推。
若转辙机定位时1、3排接点闭合，则转辙机向反位动作，解锁时，左动接点先动作，断开第3排接点，切断道岔定位表示电路；接通第4排接点，为反转做好准备。转换至反位后，右动接点动作，断开第1排接点，切断电动机动作电路；接通第2排接点，沟通道岔反
位表示电路。
图2 自动开闭器接点
若转辙机定位时2、4排接点闭合，则转向反位时，右动接点先动作，断开第2排接点，接通第1排接点；转换到反位时，左动接点动作，断开第4排接点，接通第3排接点。
从反位转向定位时，接点动作情况与上述相反。
二、 四线制道岔控制电路
（1）道岔启动电路的动作原理
由第一道岔启动继电器1DQJ 检查联锁条件，符合要求后才能启动励磁；然后由第二道岔启动继电器2DQJ 控制电机的转动方向，以决定使电机将道岔转向定位还是转向反位；最后由直流电动机转换道岔。按进路方式动作的道岔启动电路：由FCJ 、DCJ 接通启动电路。
（2）道岔表示电路
道岔表示不仅用于监督，而更重要的是用于联锁，所以道岔表示电路也应有完善的故障——安全措施，对道岔表示电路的技术要求如下：
i ii iii
用继电器吸起状态和道岔的正确位置相对应，分别设置道岔定位继电器DBJ 和道岔反位继电器FBJ ；
当室内外联系线路发生混线或混入其它电源时，必须保证不致使DBJ 和FBJ 错误吸起；
当道岔在转换或发生挤岔事故，停电或断线等故障时，必须保证DBJ 和FBJ 失磁落下。
根据以上技术条件，从图3中可以看出，表示用外线是通过X1（或X2）与X3组成电路。当道岔转换完毕，自动开闭器接点变换位置，切断电机的动作电路。
在电路中串联的1DQJ 线圈1—2失磁落下，依靠其第一组后接点接通表示电路。如道岔在定位位置，是依靠X1和X3构成表示电路，如道岔在反位位置，则依靠X2和X3构成表示电路。
道岔定位表示继电器DBJ 和道岔反位表示继电器FBJ 均采用JPXC —1000型偏极继电器。表示电路中专为表示电源设置了一个BD1—7型的道岔表示变压器，其变比为2：1。Ⅰ次侧为交流220V 电压，Ⅱ次侧输出110V 电压，达到降低表示继电器端电压的目的。
道岔不论在定位还是道岔在反位，电路中只有半波电流通过，另一半波电流是靠并联在DBJ 和FBJ 线圈上的电容器C （采用4uf —500V ）放电电流使DBJ 或FBJ 保持吸起。DBJ 和FBJ 线圈是反接的，这是为了使在定、反位改变不同半波电流方向使相应的表示继电器
吸起。
三、 转辙机
（1）ZD6系列电动转辙机的型号及其含义
（2）ZD6电动转辙机系列产品及主要技术指标
ZD6电动转辙机系列产品及主要技术指标见表1。
由表1可知，ZD6电动转辙机系列产品，根据对道岔的保护方式分为可挤型和不可挤型；根据对道岔的锁闭方式分为单锁闭和双锁闭。
对于单锁闭的电转机（A,H,J ）其表示杆采用双片结构，单片与接头铁联接，单片承担作用力。对于双锁闭的电转机（D,F,G ）, 采用锁闭表示杆，前部为实心方棒体，与接头铁联接，后部可调整。对于不可挤电转机（E ）, 采用的锁闭表示杆为双片结构，双片同时与接头铁联接，双片同时承受作用力。
（3）ZD6系列电动转辙机的适用范围
ZD6系列电动转辙机适用铁路电气集中，调度集中的站场，或用电力控制道岔状态的场所，是实现有轨运输现代化和自动化的重要基础设备。
ZD6系列电动转辙机包括可挤型、不可挤型和适应双机牵方式的不同产品，极大的满足了铁路各种道岔的不同需要。
四、 继电器
在控制电路中使用了三种类型的安全型继电器，分别为： 1. 无极继电器JWJXC-H125/0.44 2. 偏极继电器JPXC-1000
3. 有极继电器JYJXC125/330
根据手册查找相关继电器的相关参数：吸起时间，缓放时间，前后接点的组数，接线端子。
五、 PLC 程序设计内容
1. 三菱GX7编程软件的使用
（1）建立新工程
可根据建立新工程向导，PLC 系统：FXCPU ，PLC 类型：FX2N （C ）。点击确定，PLC 新工程创建完成。
图3 建立新工程
2. 软元件注释
在专案总管窗口选择软元件注释，为程序中需要用到的软元件定义其用途，以增加程序的可读性。可分别对输入X 、输出Y 、辅助M 、定时器T 等元件进行注释，注释应表明其在控制电路中的作用。
图4 添加软元件注释
3. 编写主程序
图5 编写主程序
4. 程序写入PLC
将程序写入PLC 实验设备中，其中，写入PLC 时，选择将MAIN 程序写入到PLC 实验设备中
图6 将MAIN 程序写入到
PLC
六、 分析控制电路的控制原理
1. 按下开关SA 和FCJ
SA （线圈）3，2DQJ 141，KF （1DQJ 的线圈吸起）。 1DQJ 4（线圈）1，2 KF （2DQJ 的线圈吸起）。 （1）、电机反转
1DQJ （线圈）1，1DQJ 11， 2DQJ 111，22
5(接线盒1DQJ 21， 2DQJ 121，DF220
（2）、反位表示电路
131， 1DQJ 11， 2DQJ 111， 2(接线盒（接线3(接线盒FBJ 2. 按下开关SA 和DCJ
1DQJ （线圈）3，141，143 KF （1DQJ 的线圈吸起）。 1DQJ 3（线圈）3，4 （2DQJ 的线圈吸起）。 （1）电机正转
1DQJ （线圈）1，1DQJ 11， 2DQJ 111，1 5(接线盒1DQJ 21，2DQJ 121，DF220
（2）定位表示电路
131，1DQJ 11，111， 接线盒 7（接3（接线盒DBJ 。
一、
设计原理
1、ZD6转辙机结构及工作原理
(1) 转辙机的功能
转辙机是道岔控制系统的执行机构，用于道岔的转换与锁闭，以及对道岔所处位置和状态的监督。转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置（内锁闭方式没有）和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭。转辙机的作用具体如下：
（1）转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位；
（2）道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔；
（3）正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示； （4）道岔被挤或因故处于“四开”（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出报警及表示。 ZD6系列电动转辙机的功能是转换、锁闭、表示铁路道岔。当接通ZD6电转机的电源后，按下列顺序自动完成其功能：
切断原表示电路→释放道岔锁闭→转换道岔→锁闭道岔→接通新表示电路。
在设计ZD6电转机的过程中，充分考虑了“故障——安全”原则，当发生挤岔等事故时，ZD6电转机能较好地保护铁路道岔，机车等重要铁路运输设备。
(2) ZD6转辙机的结构和传动原理
ZD6电转机在设计过程中充分考虑了制造、使用、保养、维护的特点，把它分成电动机、减速器、自动开闭器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、底座及机盖等九个部件，各位一体，独立制造，使用者摸得着，看得见，方便了检查、保养、维护。其传动原理如图1所示。
图中各机件所处的位置是动作杆由右向左移动后的停止状态，即动作杆在伸出位置时各构件的位置。为使动作杆向右移动，其传动过程如下：
①来自道岔控制电路的电源，经由图中的自动开闭器的第一排接点，接至电动机，使电动机按图中所示方向旋转。
②电动机通过齿抡1带动减速器，使输出轴按反时针方向旋转。
③输出轴和主轴之间用起动片连接在一起，起动片有三个作用：（1）十字接头联轴器作用，它使主轴和输出轴联结在一起，使主轴和输出轴同步旋转；（2）凸轮作用，把主轴的旋转运动变为自动开闭器支架的摆动；（3）把主轴的旋转运动变为速动片的间歇运动，使动接点能快速切断控制电路，确保接点组的使用寿命。
④主轴的旋转运动通过锁闭齿轮传给齿条块，变为动作杆的直线运动，实现对道岔的转换和锁闭。
⑤自动开闭器支架的摆动，带动自动开闭器的接点转换机构和检查柱，实现对表示电路的控制和道岔的密贴检查。
⑥对于可挤型ZD6电转机，当发生挤岔事故时，道岔尖轨向另一侧运动，通过安装装置，推动表示杆、动作杆向与现在所处状态相反方向运动。表示杆推动检查柱向上运动，切断表示电路；与此同时，动作杆切断挤切销，使顶杆向上运动，顶开移位接触器，也切断表示电路, 并实现挤岔报警。
图 1 转辙机传动原理图
(3) ZD6转辙机的自动开闭器接点
自动开闭器有2排动接点，4排静接点。它们的编号是，站在电动机处观察，自左至右分别为第1排、第2排、第3排、第4排接点，如图2所示。每排接点有3组接点，自上而下顺序编号，第1排接点为11－12、13－14、15－16，其余类推。
若转辙机定位时1、3排接点闭合，则转辙机向反位动作，解锁时，左动接点先动作，断开第3排接点，切断道岔定位表示电路；接通第4排接点，为反转做好准备。转换至反位后，右动接点动作，断开第1排接点，切断电动机动作电路；接通第2排接点，沟通道岔反
位表示电路。
图2 自动开闭器接点
若转辙机定位时2、4排接点闭合，则转向反位时，右动接点先动作，断开第2排接点，接通第1排接点；转换到反位时，左动接点动作，断开第4排接点，接通第3排接点。
从反位转向定位时，接点动作情况与上述相反。
二、 四线制道岔控制电路
（1）道岔启动电路的动作原理
由第一道岔启动继电器1DQJ 检查联锁条件，符合要求后才能启动励磁；然后由第二道岔启动继电器2DQJ 控制电机的转动方向，以决定使电机将道岔转向定位还是转向反位；最后由直流电动机转换道岔。按进路方式动作的道岔启动电路：由FCJ 、DCJ 接通启动电路。
（2）道岔表示电路
道岔表示不仅用于监督，而更重要的是用于联锁，所以道岔表示电路也应有完善的故障——安全措施，对道岔表示电路的技术要求如下：
i ii iii
用继电器吸起状态和道岔的正确位置相对应，分别设置道岔定位继电器DBJ 和道岔反位继电器FBJ ；
当室内外联系线路发生混线或混入其它电源时，必须保证不致使DBJ 和FBJ 错误吸起；
当道岔在转换或发生挤岔事故，停电或断线等故障时，必须保证DBJ 和FBJ 失磁落下。
根据以上技术条件，从图3中可以看出，表示用外线是通过X1（或X2）与X3组成电路。当道岔转换完毕，自动开闭器接点变换位置，切断电机的动作电路。
在电路中串联的1DQJ 线圈1—2失磁落下，依靠其第一组后接点接通表示电路。如道岔在定位位置，是依靠X1和X3构成表示电路，如道岔在反位位置，则依靠X2和X3构成表示电路。
道岔定位表示继电器DBJ 和道岔反位表示继电器FBJ 均采用JPXC —1000型偏极继电器。表示电路中专为表示电源设置了一个BD1—7型的道岔表示变压器，其变比为2：1。Ⅰ次侧为交流220V 电压，Ⅱ次侧输出110V 电压，达到降低表示继电器端电压的目的。
道岔不论在定位还是道岔在反位，电路中只有半波电流通过，另一半波电流是靠并联在DBJ 和FBJ 线圈上的电容器C （采用4uf —500V ）放电电流使DBJ 或FBJ 保持吸起。DBJ 和FBJ 线圈是反接的，这是为了使在定、反位改变不同半波电流方向使相应的表示继电器
吸起。
三、 转辙机
（1）ZD6系列电动转辙机的型号及其含义
（2）ZD6电动转辙机系列产品及主要技术指标
ZD6电动转辙机系列产品及主要技术指标见表1。
由表1可知，ZD6电动转辙机系列产品，根据对道岔的保护方式分为可挤型和不可挤型；根据对道岔的锁闭方式分为单锁闭和双锁闭。
对于单锁闭的电转机（A,H,J ）其表示杆采用双片结构，单片与接头铁联接，单片承担作用力。对于双锁闭的电转机（D,F,G ）, 采用锁闭表示杆，前部为实心方棒体，与接头铁联接，后部可调整。对于不可挤电转机（E ）, 采用的锁闭表示杆为双片结构，双片同时与接头铁联接，双片同时承受作用力。
（3）ZD6系列电动转辙机的适用范围
ZD6系列电动转辙机适用铁路电气集中，调度集中的站场，或用电力控制道岔状态的场所，是实现有轨运输现代化和自动化的重要基础设备。
ZD6系列电动转辙机包括可挤型、不可挤型和适应双机牵方式的不同产品，极大的满足了铁路各种道岔的不同需要。
四、 继电器
在控制电路中使用了三种类型的安全型继电器，分别为： 1. 无极继电器JWJXC-H125/0.44 2. 偏极继电器JPXC-1000
3. 有极继电器JYJXC125/330
根据手册查找相关继电器的相关参数：吸起时间，缓放时间，前后接点的组数，接线端子。
五、 PLC 程序设计内容
1. 三菱GX7编程软件的使用
（1）建立新工程
可根据建立新工程向导，PLC 系统：FXCPU ，PLC 类型：FX2N （C ）。点击确定，PLC 新工程创建完成。
图3 建立新工程
2. 软元件注释
在专案总管窗口选择软元件注释，为程序中需要用到的软元件定义其用途，以增加程序的可读性。可分别对输入X 、输出Y 、辅助M 、定时器T 等元件进行注释，注释应表明其在控制电路中的作用。
图4 添加软元件注释
3. 编写主程序
图5 编写主程序
4. 程序写入PLC
将程序写入PLC 实验设备中，其中，写入PLC 时，选择将MAIN 程序写入到PLC 实验设备中
图6 将MAIN 程序写入到
PLC
六、 分析控制电路的控制原理
1. 按下开关SA 和FCJ
SA （线圈）3，2DQJ 141，KF （1DQJ 的线圈吸起）。 1DQJ 4（线圈）1，2 KF （2DQJ 的线圈吸起）。 （1）、电机反转
1DQJ （线圈）1，1DQJ 11， 2DQJ 111，22
5(接线盒1DQJ 21， 2DQJ 121，DF220
（2）、反位表示电路
131， 1DQJ 11， 2DQJ 111， 2(接线盒（接线3(接线盒FBJ 2. 按下开关SA 和DCJ
1DQJ （线圈）3，141，143 KF （1DQJ 的线圈吸起）。 1DQJ 3（线圈）3，4 （2DQJ 的线圈吸起）。 （1）电机正转
1DQJ （线圈）1，1DQJ 11， 2DQJ 111，1 5(接线盒1DQJ 21，2DQJ 121，DF220
（2）定位表示电路
131，1DQJ 11，111， 接线盒 7（接3（接线盒DBJ 。