ATCS PLC在輕軌道岔控制中的應(yīng)用

1 工作環(huán)境條件
　　1.1控制柜放于露天，高溫、寒冷、多酸雨、鹽霧天氣，有強(qiáng)烈的電磁場干擾
　　（1）、溫度：-10---+80攝氏度;
　　（2）、濕度：10%---95%。
　　1.2技術(shù)要求:（1）MTBF=50000
　　 (1)、安全系數(shù)As=2.1；
　　
　　（2）、Run_Time=4.58 秒/轉(zhuǎn)；
　　
　　(3)、Run_Frequence：每隔3 分鐘轉(zhuǎn)一次。
　　
　　2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
　　
　　由于安全性、可靠性要求較高，故采用一主一熱備份的雙CPU抗干擾冗余系統(tǒng)，兩路供電回路，三點(diǎn)檢測兩點(diǎn)有效的檢測回路，故障顯示采取復(fù)示電路。輸入輸出點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)如下:
　　
　　DI：29點(diǎn) AI：2點(diǎn) DO：18點(diǎn) 。
　　
　　2.1系統(tǒng)方案圖
　　
　　

　　

　　
　　2.2方案論證及確定
　　
　　A、 輕軌道岔控制的特點(diǎn)：
　　
　　輸入、輸出的點(diǎn)數(shù)不多，單開關(guān)節(jié)型道岔的控制點(diǎn)數(shù)在60點(diǎn)以下，多開關(guān)節(jié)型道岔控制的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)也在一百點(diǎn)以下。故選用小型或微型控制器就可以了。
　　
　　（1） 由于需與上位中控室、列車運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)（ATP）、列車駕駛（ATO）協(xié)同配合動(dòng)作，并且需經(jīng)常在線獲取技術(shù)支持、維修和服務(wù)，所以要求網(wǎng)絡(luò)通訊功能強(qiáng)大。
　　
　　（2） 就地控制現(xiàn)場環(huán)境惡劣，不設(shè)工控機(jī)，由于需計(jì)算道岔轉(zhuǎn)撤停靠號(hào)數(shù)（并需把該信號(hào)輸出給LED顯示屏）、轉(zhuǎn)撤行程及調(diào)速，故需運(yùn)算能力強(qiáng)、精度高的PLC。
　　
　　B、控制器硬件選型：
　　
　　德維森ATCS屬于一種開放型、柔性的PC—BASED 控制系統(tǒng)；PPC31 – 除了PLC功能,同時(shí)具有Intranet, Java,及Web Server功能:
　　. PPC31與A-B PLC5 具有相同功能與相同指令,編程方便、指令豐富、功能強(qiáng)大；
　　
　　. PPC31亦可執(zhí)行C/C++程序, Java程序；
　　
　　. PPC31可發(fā)送e-mail；
　　
　　. PPC31具有Web server功能, 網(wǎng)站,網(wǎng)頁盡在PPC31中；
　　
　　利用網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò),在世界任何地方,透過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器(Web Browser)。
　　就可與遠(yuǎn)程的設(shè)備或現(xiàn)場溝通。
　　
　　抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；MTBF=57766。
　　
　　C、方案確定：
　　
　　選用四級(jí)控制方案，即中央控制室通過ENTHERNET網(wǎng)際網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制；若網(wǎng)際網(wǎng)路出現(xiàn)故障，在現(xiàn)場觸摸屏（HMI—GOT）上輸入指令，運(yùn)行PLC控制程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)撤，若一個(gè)PLC出現(xiàn)故障，自動(dòng)啟動(dòng)另一熱備份PLC；若雙PLC都出現(xiàn)故障；可通過操作現(xiàn)場手操箱---繼電器硬聯(lián)鎖箱上的按鈕實(shí)現(xiàn)手動(dòng)轉(zhuǎn)撤道岔；若整個(gè)電氣控
　　
　　制回路都出現(xiàn)故障，可通過人工搖臂搖動(dòng)齒輪箱實(shí)現(xiàn)人工轉(zhuǎn)撤道岔。
　　
　　3 技術(shù)設(shè)計(jì)
　　
　　 (1)、硬件電路設(shè)計(jì)：（略）
　　
　　（2）、軟件設(shè)計(jì)： 輸入、輸出點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)
　　
　　

　　

　　
　　（3） 軟件編程：參見BUTERFLY。
　　
　　4 安裝、調(diào)試
　　
　　A、 模擬調(diào)試實(shí)驗(yàn)：
　　
　　 B、 聯(lián)合調(diào)試實(shí)驗(yàn)及其大綱：
　　
　　C、 現(xiàn)場施工、安裝調(diào)試及其驗(yàn)收?qǐng)?bào)告：
　　
　　5 小結(jié)
　　
　　本控制系統(tǒng)由于既保留了傳統(tǒng)的繼電器硬接線聯(lián)鎖，又應(yīng)用了先進(jìn)的PLC冗余控制、觸摸屏組態(tài)監(jiān)控及手動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通信及遠(yuǎn)程WEB站點(diǎn)技術(shù)支持、維修服務(wù)。所以，基于柔性控制的開放的ATCS系統(tǒng)比傳統(tǒng)的邏輯控制器給用戶帶來了更安全、更可靠、更方便的技術(shù)服務(wù)。