铁路运输是我国目前主要的物流方式,随着铁路运输向大吨位、高速度方向迅速发展,客运高速和货运重载成为当今世界各国铁路发展的两大趋势。高速铁路要求轨道具有高平顺性和高稳定性,无缝钢轨的优越性日益被人们所认识,它已成为各国铁路现代化的重要标志之一。气压焊、铝热焊和闪光焊是我国铁路钢轨焊接过程中使用的三种主要焊接方法。构成无缝线路的轨材为500m左右的长轨,它是由20根60kg/m的25m短轨采用无预热连续闪光触焊而成。而钢轨焊接接头是无缝线路的薄弱环节,为保证无缝线路高速运行的安全性,钢轨焊接后有必要进行预防性打磨。因此,钢轨粗磨机的自主研发具有非常重要的意义。本论文主要是针对钢轨粗磨机原电气控制系统中上磨头在仿形磨削过程中换向和调速等方面存在的问题,在可编程序控制器(PLC)和变频器的基础上,研究并设计了一套可靠性高、控制性能良好的钢轨粗磨机变频PLC控制系统。论文重点分析了三菱公司的FX-2N系列PLC通过RS-485通信模块与三菱FR-E540系列变频器之间进行通信的设计方法和设计过程,包括控制系统的硬件连接和系统通信协议设置以及PLC变频器相关通信参数的设置,同时提供了相应的控制程序代码,控制系统配置触摸屏构成的上磨头左右摆动磨削监控系统可以很好地实现变频器的各种通信控制要求。实际运行表明,改造后的系统有效克服了钢轨粗磨机上磨头运行过程中存在的缺陷,且运行可靠,具有良好的工业应用前景。PLC利用RS-485通信方式控制变频器时,只需要一根通信电缆连接,不但能完成变频器传统应用的所有功能,如启动、停止、频率设定,而且还能进行内部的数据通信,能够非常方便地从变频器内部得到所驱动的电动机的各种运行参数,如运行频率、运行电流、运行电压、运行功率等。应用触摸屏可使变频器内部参数的设置和监控变得更加简便。该控制系统的硬件结构比较简单、控制成本比较低、可以同时控制32台变频器、能够实现无级调速,速度过渡比较平稳,速度控制比较精确,适应能力较好、信号传输距离较远、抗干扰能力比较强。