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    作者簡介：范文雪，男，碩士，現就職于研華（中國）公司，主要負責研華PAC產品的支持與應用工作。

    摘要：本文主要介紹了研華PAC控制器在高速鐵路900噸輪胎式運梁車控制中應用情況，描述了系統特點和系統架構等。
關鍵詞：PAC；高速鐵路；輪胎式運梁車

    1 項目介紹

    為了保證經濟社會的全面協調可持續發展，交通運輸必須先行。按照國家“十一五”規劃和《中長期鐵路網規劃》的要求，持續大規模地建設鐵路，加快發展鐵路運輸，才能滿足全面建設小康社會的運輸需求。中鐵機械研究設計院采用研華PAC技術實現了高速鐵路客運專線運梁車的自動控制系統，實現了運輸20、24、32米箱梁并配合架橋機完成架梁作業，也可完成架橋機馱運轉場作業。該控制系統由前司機室主控制室、后司機室從控制室、主從通訊和面板操作等組成，現已經在京滬、京廣等高速鐵路施工現場得到大量應用。

    2 系統要求

    本系統要實現對運梁車前司機室，后司機室，油壓系統、電氣系統等設備環境溫度、壓力、走行速度等監控聯動，實現了主從控制器的操作模式，準確安全的實現了運梁車走行、裝卸控制。

    （1）實現主從控制操作模式，作為主站的前司機室通過MODBUS/RTU通訊模式控制作為從站的后司機室，在主站可以完成運梁車所有的操作。作為從站的后司機室可以獨立進行操作，作為主從通訊斷開時的備份使用。

    （2）主從通訊要求實現一主多從的模式，要求RTU通訊速度快，在任何一個從站斷開時其他從站與主站的通訊不受影響。

    （3）實現運梁車油溫，壓力，走行速度，超寬等重要模擬量參數的監控，并基于輪胎轉向的閉環算法設計，實現運梁車的準確走行，確保安全可靠的運梁任務。

    （4）實現運梁車油路堵塞報警控制和與架橋機對位時的防撞保護。

    （5）實時集中顯示現場參數變化過程，顯示運梁車啟動、走行、停止的各種狀態。

    （6）系統抗干擾能力強，布線方便，低成本，軟件開發方便，開放型好，易于業主工程技術人員維護和升級變更系統。

    3 系統說明 

    3.1硬件部分

    （1）集中監控主機：前后司機室采用研華觸摸式平板電腦TPC-1070H實現系統監控，完成對現場參數、運梁車走行和故障報警等的監控。

    （2）主控制器ADAM-5510KW/TP：實現前司機室IO點的監控，通過Modbus/RTU協議與從設備和從控制器進行通訊，實現了主從之間可靠、快速的通訊，在沒有從站斷開的情況下，主從通訊可達到毫秒級通訊，在有斷開的情況下，未斷開的主從通訊速度可達到1秒，完全滿足了運梁車要求準確且安全走行的要求。主站ADAM-5510KW/TP通過自身豐富的接口，通過以太網接口實現了與本地組態軟件Modbus/TCP的連接，通過串口實現了與遠程設備的Modbus/RTU的連接。

    （3）從控制器ADAM-5510KW/TP：實現后司機室的IO點監控，在主從通訊斷開的情況下，可獨立進行運梁車的走行控制。從站ADAM-5510KW/TP通過自身豐富的接口，通過以太網接口實現了與本地組態軟件Modbus/TCP的連接，通過多個串口實現了與主站和遠程設備的Modbus/RTU的連接。

    （4）ADAM-5000系列數據采集模塊：實現了司機室操作面板開關、控制車輪走行的手柄電壓輸入信號，現場液壓、油壓、走行速度等參數的采集和現場電磁閥的控制。模塊具有隔離抗干擾措施，以防止電磁干擾等。

    （5）ADAM-4000系列數據采集模塊：采用了專門為惡劣工業環境而設計的寬溫高抗噪性能的計頻計數模塊ADAM-4150，實現了現場馬達的啟停、計頻等功能，采用抗干擾措施的ADAM-4024模擬量輸出模塊實現了控制車輪轉向的比例控制器的操作。所有這些RTU模塊通過Modbus/RTU協議與ADAM-5510KW/TP進行連接。

                   

     3.2 通訊及軟件說明

    ADAM-5510KW/TP帶有KW軟件運行引擎ProConOS和MULTIPROG編程工具，提供了功能強大、易于使用、圖形化的設計工具，可快速開發控制邏輯程序，減少開發時間，并提供仿真調試功能，大大提高工作效率，可增強開發控制邏輯的可靠性。MULTIPROG符合IEC-61131-3標準，支持5種標準化IEC-61131-3編程語言：梯形圖（LD）、功能方塊圖（FBD）、順序功能圖（SFC）、結構化文本（ST）和指令集（LD）。

    4 研華解決方案

     

     

    4.1 主從控制器采用的DAS模塊有：

    2個ADAM-5017H：8通道高速模擬量輸入模塊；
    4個ADAM-5051S：16通道數字量輸入模塊；
    2個ADAM-5056S：16通道數字量輸出模塊。

    4.2 遠程擴展I/O模塊有：

    1個ADAM-4024：4通道模擬量輸出模塊；
    1個ADAM-4150：堅固型數字量輸入/輸出模塊。

    5 系統框架圖

                 

    6 結語

    該系統實現了運梁車現場不同控制室各種設備的數據采集、傳輸和實時顯示，準確可靠的實現了對運梁車起步、走行和停止的控制，嚴格的狀態監測和事故處理程序保證了運梁車運行過程中不出現任何差錯。本系統選用研華開放的軟邏輯控制器ADAM-5510KW/TP，采用PLC語言編程，縮短了工程周期，方便業主技術人員現場維護。投入運行后，為集成商帶來了可觀的經濟效益，確保了運梁車系統連續穩定可靠的運行，大大降低了勞動強度，節省了大量的人力，有力地促進了高速鐵路的鋪設進度。該系統在工業現場控制方面，尤其在PLC控制方面，獨樹一幟，以其卓越的控制功能和良好的性能價格比，贏得了用戶的贊譽。技術先進、實時響應速度快、系統穩定性高、可擴展性強，適應能力很強。說明利用軟PLC是可行的，是新的思路和理念，具有廣闊的前景。