基于PLC地铁屏蔽门控制系统设计
基于PLC控制的地铁屏蔽门系统设计
基于PLC控制的地铁屏蔽门系统设计摘要：列车在城际铁路地下段运行，当列车运行速度超过100km/h时，列车高速运行产生的气动效应会影响列车运行安全。
现有城际铁路设计中，很多车站存在快车高速越行过站的工况，其站台屏蔽门所承压力是越行车站设计的关键参数。
屏蔽门的压力变化受两个因素影响:①列车高速进入隧道形成的压力波传播到越行车站;②列车过站时带动列车周围空气随之运动，进而产生强烈的瞬态压力脉动作用于屏蔽门上。
关键词：地铁;屏蔽门;PLC;自动控制引言地铁屏蔽门用来阻隔站台上的乘客和列车，防止人员跌落轨道发生意外事故，同时还有一部分原因是夏季气温较高，由于地铁轨道交通属于密闭性空间，考虑到乘客体验的舒适度，一般采用中央空调制冷系统来调整车站内的温度，费用支出很大。
如果换成封闭式系统，由于轨道交通的活塞作用，大部分冷空气将流失到站台隧道中，造成能量损耗。
将列车与站台分开，可以避免冷空气的损失。
基于此，地铁屏蔽门自动控制系统应运而生，可降低车站中央空调系统的运行能耗，同时还可以减少列车在运行过程中产生的噪声和活塞风对车站的影响，为乘客提供一个安全、舒适的候车环境。
1屏蔽门系统概述地铁屏幕门系统的配置、平台屏幕门/安全门系统由机械部件（门结构和门驱动系统）和电气部件（电源系统、控制系统）构成。
门结构由承重支撑结构、门框、顶盒（平台屏幕门和全高安全门）或固定箱（半高安全门）、滑动门、固定门、紧急门、端门构成。
门起重机系统由驱动装置（电机、减速机等）和发送装置、锁定/解锁装置、位置检测开关等构成，平台屏幕门/安全门系统的电源被分割为驱动电源和控制电源。
驱动电源是起重机系统的电源的原因，具有充电、供给、故障保护、电力参数及警报信息的监视及记录功能的控制电源负责dcu、ps、psl、ibp和接口的电源。
控制系统主要由中央控制盘（psc）、本地控制面板（psl）、门控制单元（ducu）、通信介质和通信接口构成。
2地铁屏蔽门系统的硬件设计技术要求地铁屏蔽门系统以可编程控制器(PLC)为核心控制器，具有3种工作模式，分别实现以下功能。
基于PLC技术的地铁环控系统自动化控制系统建构
基于PLC技术的地铁环控系统自动化控制系统建构摘要：在最近几年中，由于我国科学技术的持续进步，以往的交通方式早就不能达到当前人们现代化的发展需求，地铁的产生与应用能够优化人们的交通出行，不但使得人们的通勤更加方便，还节省了许多的宝贵时间。
要想更好的确保地铁行使性能，基于PLC技术的应用背景下，创建更合理的地铁环控系统自动化控制系统作为技术人员务必思考与处理的重点问题。
关键词：PLC技术；地铁环控系统；自动化控制城市交通是维护城市可持续发展的重要支柱之一，地铁是高效、快速、全面的交通工具，逐渐成为解决城市交通问题的重要手段，国内各大城市进一步推进了地铁建设，地铁工程在我国市场多样性巨大，前途广阔。
地铁控制系统是保证地铁环境符合设计标准，保证乘客舒适，员工工作环境合理，设施正常运行，合理安排事故或紧急情况下的空气流通，便于旅客疏散，在地铁发展中发挥重要作用。
环形系统是地铁的重要组成部分，系统复杂，能耗大得多，影响能耗，在系统分析方面对地铁节能至关重要。
1 PLC技术PLC技术是指可编程控制器，是一种基于计算机发展的新技术，可为电气自动化生产制造专用控制器。
随着近年来的发展，PLC技术在地铁自动化控制领域日益广泛。
今天，这项技术比过去有了更多的创新变化，可以根据用户的实际需要由计算机软件控制，并且可以根据设置的指令和顺序执行处理活动。
此外，PLC控制系统中的电缆数量较少，能够确保输出端子接线良好，其他线路不需要连接到实际线路，通常使用软件。
此外，通过各种功能模块和系统组件之间的交互与合作，信息的获取、存储和处理，包括在总体控制环境中，主要是根据预定的程序进行的，无需实时调整或更改，确保能够有效实现控制的目标。
就现阶段地铁自动化控制系统而言，大部分都是采用的分布式控制系统，重点由于分布式控制系统在具体应用期间无需使用繁琐的操作技术，并且在地铁具体应用期间应用更加频繁，然而分布式系统在实际应用期间还具有一定的安全隐患，从而妨碍自动化控制系统的顺利运行。
基于PLC_的屏蔽门教学系统设计与实现
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第22期文章编号：2095-6835（2023）22-0005-03基于PLC 的屏蔽门教学系统设计与实现＊程转花，兰葭凌，王亚明，付燕荣（天津职业技术师范大学汽车与交通学院，天津300222）摘要：通过分析现有屏蔽门教学设备的不足，设计出一种适用于教学和企业岗前培训的屏蔽门教学系统。
该教学系统以1∶5的比例高度模拟真实的地铁屏蔽门系统，采用透明外壳作为门体，从而能够观察到各元件的位置、运行原理，并具备拆装、故障诊断与排除、维护与检修的实训教学功能。
该教学系统采用PLC （Programmable Logic Controller ，可编程逻辑控制器）控制，在输入/输出信号分析的基础上选择PLC 型号，建立PLC 控制系统框图，使用MicoWin 进行编程，具体开发采用梯形图实现，最后制作样机，并对屏蔽门教学系统进行测试。
该教学系统还具备客流诱导功能，通过图像处理进行预警，培养和训练学生的创新能力和高阶思维。
关键词：屏蔽门；教学系统；PLC ；客流诱导中图分类号：U291文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.22.002地铁屏蔽门系统与乘客的安全息息相关，在城市轨道交通中起到至关重要的作用。
屏蔽门作为安全屏障，动作频繁、故障率高，是城市轨道交通日常运营中维护和检修的重点。
因此，掌握屏蔽门维护与检修的专业知识、提高实践技能是人才培养与岗位培训的重中之重。
真实的屏蔽门设备不仅价格昂贵、占地面积大、质量大，而且体积庞大、门机系统位置高，不利于教师讲解和学员实践训练。
本文以1∶5的比例高度模拟真实的地铁屏蔽门系统，外观使用透明亚克力板，便于学生在教师教学演示过程中直观清晰地看到各元件位置、了解运作原理、掌握维修方法、熟悉其控制及操作。
该系统使用PLC 控制，由于选用了现代大规模集成电路技能和严格的生产工艺来制作内部电路，使得PLC 控制可靠性高、抗干扰性强，与传统操控体系相比无机械触点、运行磨损小、使用年限更长，且PLC 使用存储逻辑代替接线逻辑，极大地减少了操控设备的外部界限，安装方便、便于日常维护。
基于PLC控制的地铁屏蔽门系统设计
基于PLC控制的地铁屏蔽门系统设计摘要：铁屏蔽门系统是地铁站安全管理的重要组成部分，本论文以基于PLC 控制的地铁屏蔽门系统设计为研究对象。
首先介绍了地铁屏蔽门系统的发展与应用现状。
随后，详细阐述了地铁屏蔽门系统的设计、信号处理与控制策略。
为验证系统的有效性，本研究进行了PLC程序编写与调试，并制作了地铁屏蔽门系统样机，对其功能进行了测试与性能评估。
最后，通过对系统性能的评价，提出了问题与改进方向。
本研究结果表明，基于PLC控制的地铁屏蔽门系统具有较高的安全性和可靠性，可为地铁站运营管理提供重要参考。
关键词：地铁屏蔽门系统；PLC控制技术；安全性；可靠性引言：近年来，随着城市交通的快速发展，地铁作为一种快捷、便利的公共交通方式，在城市出行中扮演着越来越重要的角色。
然而，由于地铁站在高峰期常常人流拥挤，安全问题日益凸显，特别是在站台乘客上下车的过程中容易发生摔倒和挤压等意外事件。
为了提升地铁站的安全性和运行效率，屏蔽门系统应运而生，其能够有效地隔离站台与轨道区域，保障乘客的安全出行。
本论文的研究成果对于地铁屏蔽门系统的设计与应用具有一定的理论和实践意义。
一、地铁屏蔽门系统概述为解决地铁站台安全问题，地铁屏蔽门系统应运而生。
屏蔽门系统能够隔离站台与轨道区域，防止乘客意外跌落或走入轨道。
在过去的几十年里，许多城市的地铁站陆续引入了屏蔽门系统，有效提高了地铁站的安全性。
文献综述显示，屏蔽门系统广泛应用于世界各地的地铁站，成为现代城市公共交通安全的重要组成部分。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制的可编程控制器，它具有灵活性高、可靠性强等特点，被广泛应用于各种自动化系统中[1]。
在地铁屏蔽门系统中，PLC控制技术作为关键的控制手段，能够实现屏蔽门的自动化控制和智能化管理。
许多学者和工程师对PLC控制技术在地铁屏蔽门中的应用进行了深入研究。
研究结果表明，通过PLC控制，地铁屏蔽门可以根据乘客的进出情况自动开启和关闭，大大提高了地铁站台的安全性，避免了人为操作的疏忽。
基于PLC控制的地铁屏蔽门系统设计
基于PLC控制的地铁屏蔽门系统设计一、前言地铁作为当代城市中的重要交通工具，在运营过程中不仅需要考虑交通效率和安全，同时也需要考虑乘客安全和轨道交通的安全管理。
因此，在大量的轨道交通实践和实验中，对于地铁屏蔽门系统的研发和运用已经越来越成为人们关注的一个问题。
地铁屏蔽门系统通过完美结合PLC控制技术，实现人机交互、数据采集、设备控制等核心功能，进一步加强地铁运营的安全性和效率性。
本文将基于PLC控制技术为基础，探讨地铁屏蔽门系统的设计、实现和应用。
二、地铁屏蔽门系统概述地铁屏蔽门系统是指基于PLC控制技术，通过地铁站台的门整体控制，实现对乘客进站、出站的精准分流和有效管理。
该系统可以监测进站人员数量和运行状态、控制站台安全门的开闭以及配备报警器和紧急开关等，确保运营安全和效率。
地铁屏蔽门系统通常包括四个主要组件，即门机、PLC控制器、屏蔽门单元和通信模块。
其中，门机是指站台屏蔽门的物理设备，PLC控制器是屏蔽门系统的核心控制部分，屏蔽门单元是屏蔽门系统通信的一种方式，而通信模块则实现设备间的信息交互和数据传输。
三、地铁屏蔽门系统的设计思路与实现流程1.设计思路地铁屏蔽门系统的设计思路是以现代化、安全性、可靠性、高效性等为主要目标。
为此，具体设计需通过以下几点实现：（1）地铁屏蔽门的机械结构设计根据不同站点的实际需求和场地大小，进行门机的设计，包括外部的尺寸、内部的系统设计和需要的功能特点等。
（2）系统集成化设计地铁屏蔽门系统的设计需要结合现代化信息技术，加强与其他系统如计算机、监控中心等的集成化设计，实现信息化办公，提高管理水平。
（3）通信技术的运用通过网络控制技术，实现地铁站台安全门的开合控制，通过PLC控制器实现单元间的通讯协议。
（4）数据采集技术的应用通过传感器等技术设备，对地铁进站、出站人数等数据进行基本采集和存储，实现地铁站台的智能化管理和运营。
2.实现流程（1）机械设计地铁屏蔽门系统的机械设计首先要确定站台门尺寸，根据这些值确定门架的设计规格。
PLC的地铁自动门控制系统的设计
PLC的地铁自动门控制系统的设计PLC（Programmable Logic Controller）是一种用于控制工业自动化系统的计算机技术。
地铁自动门控制系统是一项重要的工程，负责确保地铁乘客的安全进出。
本文将重点介绍PLC的地铁自动门控制系统的设计。
首先，地铁自动门控制系统设计需要考虑以下几个方面：1.安全性：地铁自动门控制系统的设计应考虑乘客的安全。
系统应具备紧急停止按钮、防夹手装置以及安全门传感器等安全保护机制。
2.可靠性：由于地铁每天均有大量人员和车辆进出，自动门控制系统应具备稳定可靠的性能，以确保系统平稳运行。
3.效率：为了减少乘客的等待时间，控制系统应具备快速响应的能力。
系统应能根据地铁运行的实时情况，合理调整自动门打开和关闭的速度。
4.自适应性：地铁自动门控制系统应具备自适应性能，能根据外部环境变化，自动调整门的打开和关闭时间。
例如，在高峰期，自动门关闭的时间可以适当延长，以确保安全。
在设计PLC的地铁自动门控制系统时，可以遵循以下步骤：步骤一：需求分析首先需要明确自动门控制系统的需求，包括自动门的尺寸、运行速度、安全要求等。
同时，需考虑地铁站点的特点，包括客流量峰值、运营时间等，以便系统能够满足实际需求。
步骤二：硬件选型根据需求分析的结果，选择适合的PLC硬件设备。
硬件设备应具备高性能、稳定可靠，并且能够满足自动门控制系统的需求。
此外，还需选择合适的传感器和执行器，用于检测外界情况和控制门的运行。
步骤三：编写PLC程序根据需求分析的结果，编写PLC程序以实现自动门控制。
程序应包括自动门的开关控制、门的状态监测、安全保护等功能。
在编写程序时，应充分考虑系统的安全性、可靠性和效率。
步骤四：系统测试在完成PLC程序编写后，进行系统测试。
测试应包括正常运行测试和紧急停止测试。
通过测试可以验证系统的功能和性能，并对系统进行调整和优化。
步骤五：系统部署和运行根据测试结果，对系统进行必要的调整和优化后，进行系统的部署和运行。
地铁屏蔽门控制系统方案
收稿日期:2001-10-12 作者简介:陈海辉(1968-),男,博士后,主要从事智能自控研究.文章编号:1000-565X(2002)04-0044-04地铁屏蔽门控制系统方案陈海辉1 胡跃明1 熊建明2(1.华南理工大学电子与信息工程学院,广东广州510640;2.深圳方大集团股份有限公司,广东深圳518055)摘 要:给出了地铁屏蔽门运行流程与运行模式;构造了在较短时间内实现控制系统国产化方案,并对主要控制部件及网络结构作了介绍.关键词:地铁屏蔽门;控制系统;国产化中图分类号:TP202 文献标识码:A 地铁屏蔽门是围绕地铁站台边缘设置局部开关可控的连续屏墙,将隧道行车区间与站台分隔开,形成一个舒适、安全的候车环境.该产品在新加坡、泰国、香港、日本、法国和英国等新建的地铁得到了应用,深圳、广州、上海和重庆等新建地铁都已确定采用屏蔽门[1,2].地铁屏蔽门是地铁环控系统的重要部件,其活动门数量多,运营中平均每2mi n就须开关门一次,其控制系统必须十分安全可靠.地铁屏蔽门是一复杂的分布参数控制系统,它集建筑、机械、电子和控制等科学于一体,其信息传递速率、同步性、系统可靠性和电磁兼容性等要求十分严格.目前国际上仅有几家国外公司拥有该项技术,如果引进整套国外屏蔽门控制系统,不仅费用极其昂贵,而且难能实现国产化.国内已开始研制和开发,但目前还没有掌握核心技术,在短期内还难以达到工程实用的程度.本文在经过2年多屏蔽门样品研制[3],参照国外屏蔽门工程实例,结合国内研究[4,5]的基础上,较深入地研究了屏蔽门的控制原理,提出在较短的时间内可实现屏蔽门控制系统国产化的方案.1 屏蔽门运行模式1.1 模式概述地铁屏蔽门设计成三种运行模式,按优先级别由低到高依次排列为:正常运行模式、紧急运行模式和手动操作模式,以便达到屏蔽门系统运行与安全的要求.屏蔽门运行流程如图1所示.1.2 正常运行模式在系统正常运行时,列车到站并且停止位置在允许的误差范围内,屏蔽门接受信号系统指令自动或经列车司机确认后控制活动门的开/关.1.2.1 开门操作当列车到站,信号系统确认列车的停止位置在允许的范围内,信号系统发出“列车占用轨道”持续的信息,列车员在司机室内按下开门按钮,信号系统发出开门命令,该命令通过屏蔽门主控机传给门控器,门控器接收到开门命令后,按顺序执行解锁、开门等操作,此时安全回路打开,主控机停止发送“关闭锁”状态信息给信号系统,门机顶盒上的指示灯及门顶盒内的蜂鸣器做相应的动作.在开门过程中,顶盒上的指示灯闪烁,操作报警盘、主控机上“所有屏蔽门全开”状态指示灯亮,端头控制盒PSL上“关闭且锁”状态指示灯灭.当门开到位后,顶盒上指示灯常亮.1.2.2 关门操作列车需要离开站台时,列车员在司机室启动关门命令,信号系统通过主控机向门控器发出关门命令.门控器接收到关门命令后,按顺序执行关门、闭锁等操作.在所有屏蔽门关闭且锁定后,面板上的指示灯熄灭,并且主控机向信号系统发出所有屏蔽门关闭并锁闭的状态信息,允许列车离站.在关门过程中,顶盒上的指示灯闪烁,在所有屏蔽门关闭且锁闭华南理工大学学报(自然科学版)第30卷第4期J our nal of Sout h Chi na U niversit y of Tech nology V ol.30 N o.4 2002年4月(Nat ural Scie nce Edition)Ap ril 2002后,顶盒上指示灯和操作报警盘及主控机上“所有屏蔽门全开”状态指示灯灭,主控机及站台端头控制盒面板上的“门关且锁”状态指示灯点亮.图1 地铁屏蔽门运行流程Fig.1 Process cont rol of met ro platf or m scree n1.2.3 障碍物探测屏蔽门在关闭的过程中探测到障碍物,活动门停止关闭并且重新打开,然后重新关闭.活动门连续进行3次(次数可以调整)的关闭与重开循环,如障碍物仍旧没有消除,活动门将完全打开并保持静止,发出报警,等待站台工作人员或乘客消除障碍物.障碍物消除后,手动关闭且锁定活动门.1.3 紧急运行模式当系统出现紧急情况,如列车停位不正确,或者在列车非运营期间进行测试时,通过设置在车站控制室内的操作报警盘来实施紧急操作的功能(该操作不经过信号系统),授权的站台工作人员用专用的钥匙开启车站控制室内的操作报警盘上的钥匙开关,并操作开门/关门按钮.该种操作模式称作车站级紧急操作.通过对端头控制盒(PSL )的操作,同样可以实现紧急操作模式.只有在车站控制室内的操作报警盘上实施了紧急操作的功能,并且“紧急操作”信号传给了主控机,才能实现站台PSL 的“紧急操作”功能.该种操作模式称作站台级紧急操作.在紧急操作模式下,同样可以通过就地控制盒、站台侧通过专用钥匙、轨道侧通过解锁把手来对屏蔽门进行操作.假如屏蔽门系统不能将“门关且锁”信号传给信号系统,并且确认没有乘客或物体夹在屏蔽门中间,且屏蔽门已经关闭且锁定,列车司机(或授权的站台工作人员)可以通过专用的钥匙操作位于PSL 上的转换开关,再用钥匙打开端头控制盒上的“互锁解除”开关,向信号系统发送一个取代的“门关且锁”信号,允许列车离开站台.1.4 手动操作模式1.4.1 单个活动门故障检修当屏蔽门单个活动门故障检修时(如:门锁定开关故障),可以通过操作设置在门顶盒内的就地控制盒上的控制转换开关执行相应的控制模式,控制转换开关是一个三位转换开关,有自动/隔离/就地三位控制模式的选择.(a )自动:在此位置时,系统可以正常操作.(b )隔离:在此位置时切断门控器的电源.该种模式主要是在进行故障门维修时采用.(c )就地控制:在此位置时,安全回路被旁路,允许使用就地控制盒上的开/关门按钮进行开/关门的操作.该种模式主要用于单个门的维护.1.4.2 机械手动操作为了安全和保险起见,设置以下机械手动操作为最优级操作:(a )紧急条件下单个活动门的手动操作(门级手动操作).一旦出现系统故障,比如:系统电源故障、单个活动门故障以及紧急撤离等,授权的站台工作人员在站台侧通过专用的钥匙、乘客在轨道侧通过操作手动解锁装置进行人工操作,打开屏蔽门.(b )应急门的手动操作.当列车无法在规定范围内停车,且偏离量较大,而且乘客无法从活动门进出时,站台工作人员在站 第4期陈海辉等:地铁屏蔽门控制系统方案45台侧用钥匙打开应急门或由列车司机通过广播指导乘客用开门把手打开应急门.(c )端头门的手动操作.当隧道内发生火灾等情况,需要在隧道内停车时,乘客将从车厢疏散到隧道,用开门把手打开端头门,乘客通过端头门进入站台.2 控制系统结构屏蔽门控制系统主要由主控机、端头控制盒、门控器、声光告警装置、就地控制盒、操作告警盘及总线网络组成,以一侧站台30档屏蔽门为控制对象单元的控制系统主要结构体系如图2所示.图2 地铁屏蔽门控制系统Fig.2 Cont rol syste m of met ro platf or m scree n door2.1 主要控制部件2.1.1 主控机主控机是屏蔽门控制系统的主要接口设备,为信号系统、机电设备监控系统、端头控制盒、操作报警盘、电源系统、门制器和安全回路提供接口连接.主控机的主要功能是通过两个系统来保证:(1)命令处理模块.由机-电模块(包括安全继电器)组成,主要处理控制命令及重要状态信息,包括远程开/关门命令(信号系统发出)、“紧急操作”执行信号、“紧急开门”命令、“紧急关门”命令、端头控制命令、“门关且锁”信号和“互锁解除”信号等.(2)监视系统.处理屏蔽门系统及单个门的报警/状态/事件信息,并将这些信息发送到相关的监控点,用于人-机交流、升级软件的下载、门参数的修改和数据记录.主控机可选工控机或可编程控制器PL C [2,7].由于屏蔽门对外控制点及各种光电开关、行程开关等都属于开关量接点,属于典型的开关量逻辑回路控制系统,PL C 适合大量的开关量逻辑回路控制.2.1.2 门控器门控器位于每个活动门的顶盒内,每个屏蔽门单元有一个门控器.活动门的动作是通过门控器对直流电机的控制来实现的,门控器与监视系统之间的通信是通过使用数据传输网络总线来实现的.每个门控器在网络上都有一个唯一的地址,主监控系统能辨别每个门控器的地址,并从门控器处获取信息.门控器由微处理器、存储器、输入/输出电路、网络接口和电机驱动电路等组成[4].2.1.3 操作报警盘操作报警盘显示各档屏蔽门的开关状态和故障与否,车站控制室内的操作报警盘还具有在紧急状46 华南理工大学学报(自然科学版)第30卷 态下,对各侧屏蔽门的开关功能.设在站台监视亭内的操作报警盘不设置对屏蔽门的控制功能.2.1.4 端头控制盒考虑地铁列车双向运行的要求,可为每侧站台二端(端头/端尾)均提供一套端头控制盒.端头控制盒配置钥匙开关,允许列车员或站台人员用专用钥匙进行紧急开关、联锁取代等操作,在执行端头控制操作之后,信号系统将处于闭锁状态.2.2 网络结构控制命令采用硬线传输的网络结构方案见图2,命令处理模块采用硬线连接,监视模块采用总线连接.实际上,控制命令也可以通过总线传输,即将图2中的主控机与门控器的硬线连接改为总线连接,总线传输能耗及干扰均较小.作者认为控制命令采用硬线传输的方案较好,因为屏蔽门控制命令信息量很少,总线冗余才能达到与硬线连接同等的可靠性.在实际工程设计中,要考虑门控器的要求,有的门控器只受总线驱动.主控机、操作指示盘和门制器组、机电设备监控系统可通过网络总线构成开放网络系统进行数据传输、参数设置和软件下载[5].主控机监视系统与门控器之间采用现场总线监视系统是命令者(主),门控器是响应者(从),每个门控器在网络上有唯一的编码,通过编码连接器挂接在总线上.主控机与电源系统(包括驱动电源和不间断电源U PS 部分)通过RS 485总线连接,主要是收集电源系统的有关监控信息.2.3 控制系统设计特点所有控制线路通过硬线连接,保证了控制系统的高可靠性,成本较低.监控系统采用标准的国际工业网络数据总线进行链接,传输大量信息.采用这种方式保证了系统操作的高可靠性、良好的功能和设备扩展,除门控器需要进口外,其他控制部件和软件都能由国内的专业公司提供.3 结束语阐述了屏蔽门运行模式,提出了可在较短的时间内实现屏蔽门控制系统的国产化方案.该方案提出采用可编程控制器作主控机,硬线组建控制命令体系,现场总线组建网络监视系统,执行机构(门机和门控器)进口.该控制系统可靠性高,维护便利,为将来的进一步扩展提供了广阔空间.参考文献:[1] 刘承东.屏蔽门系统在地铁中的应用[J ].城市交通研究,2000,(1):43-45.[2] 高 净.深圳地铁车站站台屏蔽门系统[J ].城市交通研究,1999,(4):47-48.[3] 熊建明,朱卫平,陈海辉.地铁站台屏蔽门[P ].中国专利:ZL 99254710.5,2000-09-30.[4] 胡文伟.广州地铁一号线车辆客室车门控制系统的设计[J ].电力机车技术,2000,(2):15-17.[5] 胡小刚.可编程控制器和现场总线在地铁机动车上应用的研究[J ].北方交通大学学报,2000,24(4):108.Propos al of Cont rol System of Met ro Platfor m Screen DoorChen Hai-h ui 1 Hu Yue-mi ng 1 Xiong J ia n-mi ng2(1.College of Elec.&Inf.Eng.,Sout h China U niv.of Tech.,Gua ngzhou 510640,China ;2.She nzhe n Fa ngda Group Co.L t d.,She nzhe n 518055,China )Abst ract :The p ap er discusses t he p rocess cont rol a nd w or k mode of t he Met ro Platf or m Scree n D oor.A cont rol syste m w hich may be domestically ma nuf act ured i n a s hort ti me is p rop osed.Its p ri ncip al p a rts a nd netw or k st ruct ure a re also i nt roduced.Key words :met ro platf or m scree n door ;cont rol s yste m ;domestication 第4期陈海辉等:地铁屏蔽门控制系统方案47。
PLC综合应用案例—城轨列车客室车门门控单元PLC控制系统
PLC接线图
第10章 PLC综合应用案例
城轨列车客室车门 门控单元PLC控制系统车门门控单元PLC系统参考梯形图程序
城轨列车客室车门 门控单元PLC控制系统
04
4.城轨列车客室车门门控单元PLC控制系统
车门门控单元PLC系统参考梯形图程序
关门过程中，黄色指示灯闪烁（亮灭间隔 0.5秒），蜂鸣器循环响起（间隔0.5秒）
车门完全关好后，黄色指示灯熄灭，蜂鸣器声响停止
车门隔离后，红色指示灯常亮，所有开关门指令无效
车门完全打开后，黄色指示灯常亮；
4.城轨列车客室车门门控单元PLC控制系统
车门门控单元PLC系统变量表
编程元件
地址
作用
说明
输出
M2.4
开门
下达开门指令时，信号为1
M2.5
关门
下达关门指令时，信号为1
M3.2
隔离
车门隔离时，信号为1
M2.6
门开好
该车门完全打开时，信号为1
M2.7
门关好
该车门完全关闭时，信号为1
M3.0
开门驱动
信号为1时，控制电机正转，开车门
M3.1
关门驱动
信号为1时，控制电机反转，关车门
4.城轨列车客室车门门控单元PLC控制系统
第10章 PLC综合应用案例
城轨列车客室车门 门控单元PLC控制系统车门门控单元PLC系统变量表及PLC接线图
城轨列车客室车门 门控单元PLC控制系统
04
4.城轨列车客室车门门控单元PLC控制系统
车门控制及监视功能，要求如下：
01
02Biblioteka 030405
06
门控单元未供电时，处于不工作状态，所有逻辑不起作用；
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李 彬
( 广东理工学院ꎬ广东 肇庆 ５２６１００)
摘 要:针对地铁屏蔽门的动作要求ꎬ开发了地铁屏蔽门的控制系统ꎮ 建立了基于 ＰＬＣ 的控制系统组成框图ꎬ确定 了 ＰＬＣ 的输入 / 输出点数并选择了 ＰＬＣ 的型号ꎬ设计了 ＰＬＣ 的外部接线图和控制程序ꎮ 控制系统可以实现手动和 自动控制两种模式ꎬ手动控制时可以用按钮实现单步运行ꎬ自动控制时利用传感器实现信号的采集和反馈ꎬ该控制 系统具有良好的可行性和可靠性ꎮ 关键词:ＰＬＣ 屏蔽门 地铁 中图分类号:ＴＰ２９ 文献标识码:Ａ 文章编号:１００２－６８８６(２０１９)０１－００２３－０３
Ｉ / Ｏ 点的估算也应该考虑有适当的 剩 余 量ꎬ 选 用
ＦＸ３Ｕ－１６ＭＲ 可编程控制器ꎮ Ｉ / Ｏ 分配表见表 １ꎮ
表 １
Ｉ / Ｏ 分配表
类 型 输入
ＰＬＣ 元件 Ｘ０ Ｘ１ Ｘ２ Ｘ３ Ｘ４ Ｘ５ Ｘ６ Ｘ７
作 用 手动自动切换 自动启停开关
关门限位 开门限位 红外感应开关 列车停靠限位 手动开门 手动关门
对屏蔽门的控制[２－ ５] ꎮ 系统的硬件的设计主要考虑
地铁屏蔽门的可靠性和安全性ꎮ
地铁屏蔽门系统包括 ＰＬＣ 程序和工作部件组
成ꎮ 运用正常－自动控制和紧急－手动控制方式ꎬ这
������２３������
种控制方式是国内绝大多数屏蔽门的控制模式ꎮ 控 制系统设计的屏蔽门采用三菱 ＦＸ３Ｕ 可编程控制器 为控制器来操控电机正反转以控制屏蔽门的开关ꎬ 实现屏蔽门的自动化控制ꎮ 通过传感器监测的地铁 屏蔽门前是不是有异物ꎬ随后将接收到的信号输出 为开关量信号导入可编程控制器ꎬ可编程控制器依 照接收开关量信号来启动直流无刷控制器的开关和 速度的转换ꎬ最后由皮带传动装置控制屏蔽门的开 关ꎮ 门体结构的组成包括:滑动门 ( ＡＳＤ) 、应急门 ( ＥＥＤ) 、固定门( ＦＩＸ) 、端门( ＭＳＤ) 、承重结构、门槛 和顶箱等[２－ ５] ꎮ 门体设备的整体设计风格强调和谐 统一ꎬ通过每个小单元紧密衔接来产生一个舒适、开 阔、明亮和具有现代化感观的整体结构ꎬ同时满足相 应的设计负荷ꎮ
２ 工艺方案设计
三菱 ＦＸ３Ｕ 系列是三菱 ＦＸ 系列中最新一代小
型可编程控制器ꎮ 因此它是三菱 ＰＬＣ 系列中性能
最高ꎬＩ / Ｏ 点数最多ꎬ运算速度最快ꎬ定位控制和通
信网络控制功能最强的产品ꎬ并且兼容前几代的全
部功能ꎮ
依据对地铁屏蔽门控制系统设计进行估算的方
法得知本设计的 Ｉ / Ｏ 点数为输入 ８ 点ꎬ输出 ６ 点ꎮ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｕｂｗａｙ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｓｃｒｅｅｎ ｄｏｏｒｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＬＣ
ＬＩ Ｂｉｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｍｏｖｅｍｅｎｔ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｓｕｂｗａｙ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｓｃｒｅｅｎ ｄｏｏｒｓꎬａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｓｕｂｗａｙ ｓｃｒｅｅｎ ｄｏｏｒｓ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ. Ｔｈｅ ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＬＣ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄꎬｔｈｅ ｉｎｐｕｔ / ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｉｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ＰＬＣ ａｒｅ ｄｅ￣ ｔｅｒｍｉｎｅｄꎬｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ＰＬＣ ｉｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄꎬａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｗｉｒｉｎｇ ｄｉａｇｒａｍ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ＰＬＣ ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ. Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｗｏ ｍｏｄｅｓ ｏｆ ｍａｎｕａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ. Ｉｎ ｍａｎｕａｌ ｃｏｎｔｒｏｌꎬｂｕｔｔｏｎｓ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｒｅａｌ￣ ｉｚｅ ｏｎｅ－ｓｔｅｐ ｏｐｅｒａｔｉｏｎꎬａｎｄ ｓｅｎｓｏｒｓ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｃｏｌｌｅｃｔ ａｎｄ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ. Ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＰＬＣꎬｐｌａｔｆｏｒｍ ｓｃｒｅｅｎ ｄｏｏｒꎬｓｕｂｗａｙ
Ｙ０ Ｙ１ Ｙ２ 输出 Ｙ３ Ｙ４ Ｙ５
运行指示 电机运行 电机方向 关门指示 开门指示
报警器
根据 Ｉ / Ｏ 分配表ꎬ设计 ＰＬＣ 接线图如图 ２ꎮ
图 ２ ＰＬＣ 接线图
３ 程序设计
本系统是通过” ＧＸ Ｗｏｒｋ２” ＰＬＣ 编程软件创建 本系统工程ꎬ并进行梯形图顺控程序的编写[６] ꎮ 部 分开门程序的梯形图如图 ３ꎮ
１ 地铁屏蔽门系统总体方案设计
当传感器检测到人或物阻碍屏蔽门正常关闭信 号时将信号传给 ＰＬＣꎬＰＬＣ 接收采集的信号控制电 机运行ꎬ通过传动装置控制屏蔽门系统的运行ꎮ 屏 蔽门系统的详细组成如图 １ꎮ以频器作为在地铁屏蔽门的开
关门速度控制上的 调节器ꎬ 运 用 变 频
图 １ 屏蔽门系统
器的三段数控制来控制屏蔽门的速度ꎮ 电机选用高
０ 引言
地铁屏蔽门系统现已成为城市交通轨道不可或 缺的一部分ꎬ同时也是直接保护乘客安全的重要系 统之一ꎮ 该系统及设备状态直接关系到乘客乘车安 全ꎮ 据地铁行业相关资料表明ꎬ地铁屏蔽门能降低 ３０％ 的空调电力损耗ꎬ减少 ５０％ 的环控机房的建筑 面积ꎬ减少 ３５％ 以上的空调设备冷负荷[１] ꎮ 因此地 铁屏蔽门系统已成为城市轨道交通运营中不可或缺 的一部分ꎮ
性能直流无刷电机ꎬ采取门机控制器控制的工作模
式ꎬ采用电子换向装置取代传统直流电机的机械式
电刷换向器ꎬ在运行过程中无换向火花和电磁干扰ꎬ
省去更换电刷的麻烦ꎬ也易实现变频调速ꎬ能耗低ꎮ
采用皮带传动装置传动ꎮ 在传感器方面采用屏蔽门
专用的红外感应器和工业控制上大量运用的接近传
感器ꎬ运用传感器的开关量信号输入给 ＰＬＣ 来实现