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案例頻道 摘要：本文主要介紹過程自動化控制系統在軌道交通屏蔽門系統中如何實現對門控制單元的自動化精確控制，同時也介紹了現代軌道交通屏蔽門控制的完整方案及PCC產品和AS軟件在該系統中的應用特點。
關鍵詞：PCC （Process Conttol System）；門控制單元DCU （Door Control Unit）；定性分時多任務 （Time Division Multiplexing ）1981年在日本地鐵Portdown線路中采用了半封閉式的安全門系統，主要用來保證在站臺上乘客的候車安全。在1988年，新加坡NEL線首次采用了屏蔽門系統（Platform Screen Door System）。中國大陸地區最早安裝屏蔽門系統的是廣州地鐵二號線，取得了良好的效果。進入二十一世紀后，中國軌道交通建設始終處于高速發展之中，屏蔽門系統也得到了更為廣泛的應用。
1 項目簡介
上海九號線（徐家匯——松江）的一期項目中，共9個站，共安裝貝加萊22個控制器PCC 2003 ，20個15" 觸摸屏4PP120，在此第一期項目中貝加萊公司和瑞士KABA公司合作。瑞士卡巴公司是全球生產自動門最知名的廠商之一，在自動門領域占全球市場57%的份額，主要客戶遍及世界500強公司，同時這家公司在全球的多個項目中均采用貝加萊的PCC控制系統和顯示屏對地鐵屏蔽門進行高精度的控制。
現場控制系統如圖1所示。
圖1 現場控制系統圖
2 貝加萊控制系統解決方案
貝加萊的PCC控制系統提供CAN總線的冗余，使用雙CAN總線和門控制器聯接，與顯示器采用Ethernet聯接，B&R 2003靈活的通信能力確保了以上通信要求都能實現，CPU模塊CP570管理所有的門控制器、離散I/O和網絡連接。 B&R PP120作為中央顯示單元，每個控制室的操作終端采用15'' 顯示屏，操作員和維護人員從而可以在現場進行監測工作。
PCC2003控制系統技術參數
CPU：CP570
彩色觸摸屏技術參數
5PP120
2.1 屏蔽門
每扇單獨的門都配備一個門控制單元（DCU），根據接收的指令，控制單元專門控制電機和開關門機械裝置，確保在安全范圍內門的作用力和速度都處于最優化的狀態，同時，對門上的傳感器和執行器的狀態進行監測，并不斷發送相關數據至站臺屏蔽門控制器（PSC） 。
2.2 站臺
每個站臺上每一排的門由B&R2003系列一個PCC控制，DCU和PCC通過CAN總線連接，100kBit/s的傳輸速度足以保證定時的需要，以這樣的傳輸速度，CAN總線能應用于最長180米的站臺。PSC是中心單元，用于收集自動門上的數據信息并將此傳輸至地鐵站管理系統(SMS)。 PCC 控制系統到DCU全部采用雙CAN總線的冗余技術，保證系統的可靠性。
2.3 信息處理
Kaba Gilgen的自動門專家們為每一扇門寫了高達104條不同的事件信息，每個站48扇門，再加上120條左右系統信息，這樣中央采集的可能事件數量將超過5000條。觸發事件的動作必須清晰直觀地被顯示，典型的事件包括門口堵塞、電機過熱、手動撤消故障等。
圖2 傳統PLC循環掃描模式
圖3 傳PCC定性分析時多任務運行模式
由圖2、圖3可以看出，貝加萊的PCC控制系統所具備的定性分時多任務的運行模式可以幫助優化客戶軟件，大大降低系統的輪詢時間，并幫助軟件工程師精確控制每個任務進程的循環時間。
2.4 多種形式的通信方式
除了與門控制器的CAN總線連接，PSC與本地環境監管系統（LESS）之間的采用Ethernet連接，與PTE之間采用RS232連接，與顯示器采用以太網，與絕對列車識別（PTI）通信采用離散信號。B&R 2003靈活的通信能力確保了以上通信要求都能實現，CPU模塊CP476管理所有的門控制器、離散I/O和網絡連接。
2.5 Automation Studio軟件特點
Automation Studio是一個集成了項目中所有組件工具的軟件開發環境，因此可應用于任何規模任何范圍的項目。無論在項目的哪個階段，規劃、執行、測試、生產或調試過程中，統一的開發環境既提高了生產效率又保證了產品質量。在屏蔽門控制器的開發設計過程中，Automation Studio提供了一個優化的編程環境，采用C語言來開發系統，保證一個系統長時期使用。還可以設置用戶輸入密碼以進入系統。每扇單獨的門都配備一個門控制單元（DCU），根據接收的指令，控制單元專門控制電機和開關門機械裝置，確保在安全范圍內門的作用力和速度都處于最優化的狀態，同時，對門上的傳感器和執行器的狀態進行監測，并不斷發送相關數據至站臺屏蔽門控制器（PSC）。地鐵屏蔽門觸發事件的動作必須清晰直觀地被顯示，典型的事件包括門口堵塞、電機過熱、手動撤消故障等。所有這些事件觸發都通過PCC控制系統先進行數據采集，并通過Automation Studio軟件進行軟件開發，對所有的觸發事件進行響應和處理。
3 結語
實踐驗證了建設屏蔽門安全。可以避免乘客由于各種意外事故掉下站臺而受到傷害，保證了乘客的人身安全；節能：相對于環控系統采用屏蔽門系統可以節省30％~50％的環控運營能耗；環保：改善了乘客在站臺的候車環境，在環境質量、噪聲及舒適度的水平上都有所提高。目前屏蔽門的種類分全高式和半高式兩種，可適應不同的需要。安全的屏蔽門系統讓旅客放心安全進出每一站，并起到了節能降耗的作用。
摘自《自動化博覽》2010年第六期
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號