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      屏蔽門控制系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與技術(shù)探討

      2017-04-12 00:00:00徐彪
      中國房地產(chǎn)業(yè)·上旬 2017年12期

      【摘要】本文主要介紹了屏蔽門的功能設(shè)計(jì)以及構(gòu)成要素,探討分析了屏蔽門的電氣控制系統(tǒng)及其整體框架,研究屏蔽門的實(shí)現(xiàn)原理以及技術(shù)要點(diǎn),主要是分析了其伺服驅(qū)動系統(tǒng),現(xiàn)場總線以及監(jiān)控軟件,希望可以為屏蔽門的設(shè)計(jì)以及建造技術(shù)提供參考性價(jià)值。

      【關(guān)鍵詞】屏蔽門;控制系統(tǒng);功能設(shè)計(jì);技術(shù)探討

      作為機(jī)電一體化產(chǎn)品,屏蔽門系統(tǒng)常見于輕軌以及地鐵設(shè)施的站臺邊緣區(qū)域,這樣能夠有效隔離行車隧道和車站站臺,并且與列車門進(jìn)行對應(yīng)設(shè)置,可以對屏蔽門進(jìn)行多級控制開關(guān)。在地鐵站臺安裝屏蔽門,可以減少車站通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行能量消耗,還能夠降低列車行駛期間產(chǎn)生的噪音,避免出現(xiàn)乘客落軌情況發(fā)生。提升車站的服務(wù)水平。

      1、闡述屏蔽門系統(tǒng)的功能

      一般情況下,車站軌道的屏蔽門所具備的功能在于以下幾個(gè)方面:(1)安裝屏蔽門能夠避免出現(xiàn)物體或者人意外落入列車軌道,降低意外交通事故的發(fā)生率,提升運(yùn)行實(shí)效性,同時(shí)能夠加大候車空間。(2)車站軌道的屏蔽門可以減低行車軌道區(qū)域與站臺區(qū)域之間氣流交換,能夠改變地下車站通風(fēng)系統(tǒng),減少車站通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行能量消耗。(3)在車站基礎(chǔ)設(shè)施和地鐵車輛之間,屏蔽門可以充當(dāng)緊急欄障,并且其功能作為安全系統(tǒng)的一部分,整合車站的安全。(4)安裝屏蔽門可以有效較低列車行駛期間產(chǎn)生的噪音,避免影響車站乘客,提升車站的候車環(huán)境。(5)安裝屏蔽門有利于管理乘客,使其可以有秩序地上下車。在出現(xiàn)火災(zāi)等意外災(zāi)害時(shí),可以借助緊急后備盤對屏蔽門進(jìn)行有效控制。

      2、屏蔽門控制系統(tǒng)

      2.1系統(tǒng)功能

      電氣設(shè)計(jì)中分控制與監(jiān)視系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和門機(jī)系統(tǒng),其中控制部分采用硬線方式連接,監(jiān)視部分采用總線方式連接。

      控制與監(jiān)視系統(tǒng)主要是集成站臺每測屏蔽門的信息,并且可以就地控制和功能測試等,其次就是可以利用總線對全部屏蔽門信息進(jìn)行收集;可以修改門控單元參數(shù),并且可以對屏蔽門的故障診斷信息進(jìn)行有效存儲,記錄系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)信息;最后就是可以對驅(qū)動電源信息進(jìn)行收集。

      2.2系統(tǒng)框架

      下圖為屏蔽門控制系統(tǒng)的框架圖,根據(jù)圖示可以看出,屏蔽門的控制中心為中央接口盤PSC,每個(gè)車站的屏蔽門/安全門設(shè)備室設(shè)置一套中央接口盤PSC。中央接口盤PSC由兩套相同、相互獨(dú)立的子系統(tǒng)組成,每個(gè)子系統(tǒng)包括一套邏輯控制單元(PEDC)和一套監(jiān)控主機(jī)PLC。中央接口盤PSC還包括與信號系統(tǒng)的硬線接口、與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的RS485串行接口、與PSA和PSC盤面顯示終端LCD的RJ45以太網(wǎng)接口、接線端子排及柜體面板上的相關(guān)按鈕開關(guān)、指示燈和維修插口(連接PTE)等。

      按照上圖所示,遠(yuǎn)程監(jiān)視器和中央接口盤之間的通信傳輸主要是依靠屏蔽雙絞線實(shí)現(xiàn);中央接口盤與門控單元之間既有總線連接也有硬線連接。對設(shè)計(jì)人生安全和設(shè)備系統(tǒng)安全的信號傳輸必須使用硬線連接,比如安全回路以及開關(guān)門命令等。

      2.3系統(tǒng)操作的優(yōu)先等級

      對于系統(tǒng)用戶而言,屏蔽門系統(tǒng)的控制方式分三種:手動解鎖控制,站臺控制(就地控制盒LCB、IBP控制和就地控制盤PSL)和系統(tǒng)控制,其中最高優(yōu)先等級的是手動操作,最低優(yōu)先等級的是系統(tǒng)操作。手動操作主要是由操作人員通過三角鑰匙直接操作滑動門;站臺操作主要是操作人員利用車站就地控制設(shè)備操作滑動門;系統(tǒng)控制主要是通過SIG信號系統(tǒng)控制滑動門。

      針對屏蔽門系統(tǒng)操作人員,可以進(jìn)行繼電器控制以及可編程序控制器進(jìn)行系統(tǒng)控制,主要是利用收集系統(tǒng)測試上的切換開關(guān)進(jìn)行切換。系統(tǒng)處于可編程序控制之下,其他控制系統(tǒng)就不能發(fā)揮作用,在繼電器控制系統(tǒng)之下,其他控制系統(tǒng)仍然可以發(fā)揮功效。

      3、控制系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)

      3.1伺服驅(qū)動系統(tǒng)

      屏蔽門的主要設(shè)備在于門機(jī),門機(jī)的重要組成部分為門控單元,伺服驅(qū)動是門控單元的重要部件,主要包括伺服驅(qū)動器以及電機(jī)。如果考慮建設(shè)運(yùn)行成本,門機(jī)當(dāng)中的伺服驅(qū)動占據(jù)50%,占據(jù)屏蔽門系統(tǒng)每單元的16%。現(xiàn)階段,我國大多數(shù)屏蔽門生產(chǎn)企業(yè)的通用件都是外購,雖然具有較好的性能,但是也相應(yīng)提升了建設(shè)成本,還有部分屏蔽門需要設(shè)置控制器,這樣就會在一定程度上提升系統(tǒng)的安全問題。發(fā)達(dá)國家掌握了伺服驅(qū)動的重要技術(shù)要點(diǎn),這樣可以自身生產(chǎn)控制器和電機(jī),最大限度地減少投資成本,提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

      伺服驅(qū)動主要是通過機(jī)械運(yùn)動產(chǎn)生動力,控制對象為電動機(jī),核心是控制器,執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電力功率變換裝置來實(shí)現(xiàn)電氣傳動自動控制。以上控制裝置可以將電能逐漸轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,這樣就可以滿足機(jī)械運(yùn)動。

      3.2監(jiān)控軟件

      監(jiān)控軟件主要是運(yùn)行在遠(yuǎn)程監(jiān)視器和中央接口盤,可以對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。現(xiàn)階段,該監(jiān)控系統(tǒng)的編程語言為可視化BASIC語言,該編程語言可以實(shí)現(xiàn)軟件的功能,然而,大多數(shù)用戶為了提升監(jiān)控系統(tǒng)的性能,使用的是可視化C++語言。通常情況下,監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)都是按照模塊化進(jìn)行,并且根據(jù)不同功能將其劃分為其他子模塊,隨時(shí)為主控模塊服務(wù)。監(jiān)控系統(tǒng)軟件可以通過創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫,利用總線連接方式,對門控單元的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,并且能夠處理與邏輯控制系統(tǒng)之間的關(guān)系,利用網(wǎng)絡(luò)連接方式向總控制中心傳遞車站數(shù)據(jù)信息,并且可以將以上數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲記錄,這樣有利于日后查詢運(yùn)行故障以及調(diào)整嚴(yán)重安全事故等。

      結(jié)語:

      屏蔽門控制系統(tǒng)具有較大的復(fù)雜性,現(xiàn)階段我國的屏蔽門控制系統(tǒng)還需要采用進(jìn)口方式獲取核心技術(shù),這就要求我國科研人員加大對屏蔽門控制系統(tǒng)的開發(fā)研究,不斷培養(yǎng)高精尖屏蔽門系統(tǒng)工程人員,這樣才能自主開發(fā)屏蔽門系統(tǒng)。隨著當(dāng)前不斷修建的地鐵交通,也相應(yīng)提升了屏蔽門系統(tǒng)的應(yīng)用范圍,給予此發(fā)展趨勢下,我國應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對屏蔽門控制系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)與技術(shù)的重視程度。

      參考文獻(xiàn):

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