在我們的日常生活中經(jīng)常要跨越地鐵屏蔽門(mén)。在極大程度上，我們只注意到它們不工作時(shí)的情況。瑞士的地鐵屏蔽門(mén)制造商卡巴?吉爾根與伯切爾過(guò)程控制自動(dòng)化專(zhuān)家一起給予這個(gè)問(wèn)題專(zhuān)門(mén)的注意，使得在香港和臺(tái)灣高雄地下鐵路巨大的人流不再往回走。貝加萊(B&R)提供的靈活的自動(dòng)化也起著重要的作用。
越來(lái)越多的地鐵站臺(tái)用地鐵屏蔽門(mén)與軌道系統(tǒng)隔開(kāi)。這樣增加了安全性和舒適感，也節(jié)約了大量的能量，特別是對(duì)于那些由于高溫需要對(duì)地鐵系統(tǒng)冷卻的地區(qū)。香港和臺(tái)灣的高雄就是這樣的情況。
每天在火車(chē)到達(dá)后門(mén)便自動(dòng)打開(kāi)，而在出發(fā)前門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。如果這些門(mén)中有一扇發(fā)生了故障，這就會(huì)大大影響乘客的安全，也影響這個(gè)地鐵系統(tǒng)的運(yùn)行。瑞士許瓦真堡的卡巴-吉爾根公司受地鐵系統(tǒng)的業(yè)主和運(yùn)行者的委托，提供一個(gè)安全門(mén)系統(tǒng)，以改善運(yùn)行安全程度。例如在香港，有74個(gè)站臺(tái)，每個(gè)站臺(tái)有40扇門(mén)，很快就會(huì)清楚，只要小心地維護(hù)和診斷，就能確保它在35年工作壽命內(nèi)的功能性。由此我們做出決定，每扇門(mén)要聯(lián)網(wǎng)，并小心地監(jiān)控。位于比利時(shí)的伯切爾過(guò)程控制公司是這個(gè)任務(wù)的合作伙伴，而貝加萊的自動(dòng)化產(chǎn)品是理想的技術(shù)基礎(chǔ)。
多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
每扇門(mén)有一個(gè)門(mén)控制單元(DCU)，它根據(jù)接收到的指令控制馬達(dá)和關(guān)閉機(jī)構(gòu)。這些單元確保門(mén)的力量和速度在安全范圍內(nèi)保持最佳。它們也監(jiān)視門(mén)上傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài)，并連續(xù)地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸九_(tái)隔離門(mén)控制器(PSC)上 。
站臺(tái)上每一列門(mén)都是由PSC和貝加萊2003控制和監(jiān)視的。DCU PCC通過(guò)CAN總線聯(lián)網(wǎng)，傳輸速度為100kBit/s，這對(duì)于定時(shí)要求是足夠了，而且CAN總線也能在最長(zhǎng)180米的站臺(tái)范圍內(nèi)以相同的速率傳輸。PSC是中央單元，它從門(mén)搜集數(shù)據(jù)，并將它傳輸?shù)秸九_(tái)管理系統(tǒng)(SMS)。
中央顯示系統(tǒng)
在香港，三個(gè)月的工作周期中，服務(wù)人員用便攜式測(cè)試設(shè)備(PTE)對(duì)門(mén)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查并下載。對(duì)于臺(tái)灣的新裝置，在每個(gè)控制室里使用了一個(gè)貝加萊 PP120 中央顯示系統(tǒng)和帶10.4″顯示器的操作終端，供操作員和維修人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視之用。
卡巴-吉爾根的地鐵屏蔽門(mén)專(zhuān)家確定每扇門(mén)有多至104條不同的事件信息。每個(gè)站至多有48扇門(mén)，以及有120條左右的附加系統(tǒng)信息，這樣就可能有5,000多條必須集中采集的信息，觸發(fā)不同的動(dòng)作，并且必須直觀清楚地顯示出來(lái)。這種事件的典型例子包括門(mén)堵塞、馬達(dá)過(guò)熱或柵欄不靈活。也能探測(cè)到更多復(fù)雜的環(huán)境。
相互通信的控制器
除了經(jīng)CAN總線的門(mén)控制器連接外，PSC通過(guò)RS485與本地環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)(LESS)通信、通過(guò)RS232與PTE通信、通過(guò)以太網(wǎng)與顯示器通信、通過(guò)開(kāi)關(guān)量信號(hào)與正序列車(chē)辯識(shí)器(PTI)通信。由貝加萊2003提供的通信靈活性毫無(wú)問(wèn)題滿(mǎn)足了這些網(wǎng)絡(luò)要求。CP476 CPU處理所有門(mén)控制器、開(kāi)關(guān)量I/O和網(wǎng)絡(luò)連接。
“貝加萊系統(tǒng)的通信選項(xiàng)和緊湊設(shè)計(jì)使我們很容易做出選擇，”伯切爾過(guò)程控制公司的項(xiàng)目經(jīng)理菲列克斯?羅斯說(shuō)：“貝加萊的Automation Studio還提供了最佳的編程環(huán)境。”伯切爾過(guò)程控制公司用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了這個(gè)系統(tǒng)，因?yàn)轭A(yù)計(jì)了今后幾年內(nèi)技術(shù)員們還會(huì)使用這種編程語(yǔ)言。這是對(duì)系統(tǒng)漫長(zhǎng)工作壽命內(nèi)的基本要求。”
安全編程
編程的技術(shù)規(guī)范是很?chē)?yán)格的。出于安全的原因，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不允許的。此外，根據(jù)V模型和GMP規(guī)范的嚴(yán)格的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化開(kāi)發(fā)也在使用以保證項(xiàng)目的質(zhì)量。“對(duì)這個(gè)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，連貫的文檔比實(shí)際的編程需要更多努力。”羅斯進(jìn)一步解釋?zhuān)?ldquo;與卡巴吉爾根公司以及終端客戶(hù)持續(xù)的回顧幫助我們從一開(kāi)始就避免錯(cuò)誤，也保證了在整個(gè)生命周期的成功。”
在中央控制室的貝加萊Power Panel系列PP120顯示系統(tǒng)上，一直顯示著門(mén)及其功能相關(guān)的重要信息。門(mén)的動(dòng)作一發(fā)生就被顯示出來(lái)。并且事件報(bào)告被傳輸至本地環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)(LESS)以供進(jìn)一步 分析 。系統(tǒng)的主動(dòng)修改受密碼保護(hù)。開(kāi)發(fā)中系統(tǒng)狀態(tài)直觀顯示和簡(jiǎn)便導(dǎo)航也是一個(gè)重點(diǎn)。
集成的工具
伯切爾過(guò)程控制公司在微軟Excel基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了自己的工具來(lái)完成項(xiàng)目組態(tài)、操作和顯示單元。這些工具可以測(cè)定組態(tài)和I/O系統(tǒng)的需求并與其它部門(mén)通信。貝加萊 Automation Studio具有開(kāi)發(fā)的導(dǎo)入/導(dǎo)出功能，支持這些工具的集成并保證項(xiàng)目在多個(gè)部門(mén)間無(wú)縫集成。利用Visual Components，伯切爾過(guò)程控制公司簡(jiǎn)化了操作界面的編程。作為Automation Studio的一部分，可以利用拖放技術(shù)在PC上輕松完成操作與顯示的設(shè)置。有了貝加萊提供的高附加值自動(dòng)化組件，伯切爾過(guò)程控制公司有著充分的信心完成項(xiàng)目調(diào)試。在臺(tái)灣的系統(tǒng)將于次年進(jìn)行安裝。
I/O從站擴(kuò)展—冗余方案
此系統(tǒng)中，兩個(gè)互為冗余的主站，下面是5個(gè)IO站，最多可以達(dá)到8個(gè)IO站。I/O站與主站之間的通訊通過(guò)I/O Bus實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)支持雙以太網(wǎng)和雙I/O Bus，I/O Bus具體由CAN Bus實(shí)現(xiàn)。在I/O站上支持ProfiBus、ModBus、CANBus等各種通訊方式，可以很方便的進(jìn)行第三方設(shè)備的擴(kuò)展。
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