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plc文献综述

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地铁门一般分为内藏门、外挂门和塞拉门等。早期的地铁,,如北京一、二号线,,上海一、二号线及广州一号线等均采用内藏门。而外挂门在国内未广泛采用,仅广州地铁二号线采用了外挂门。随着技术手段的不断进步,塞拉门结构复杂、故障率高的缺点逐渐被克服,同时因为采用塞拉门的车体具有美观、密闭性好等优点,不断被更多的厂商所接受,如深圳地铁一期和正在建设中的南京地铁二号线、北京机场专线轻轨等均采用塞拉门结构。[1-2]车门控制器EDCU,为电子门控制单元,是电动式客室车门的核心,它担负着驱动门电机开 / 关车门状态检测、安全防护、内外部报警灯等功能。每个双门叶塞拉门配置一个 EDCU,并安装在门体上部的顶箱内。

EDCU由CPU组、存储单元、接口单元及相关软件等组成。根据列车控制信号(来自“开门车辆控制线”、“关门车辆控制线”及“零速车辆控制线”)和门驱动机构上元件限位开关,紧急开关等)发出的信号,EDCU 控制门开启和关闭。EDCU 通过RS485接口与列车控制系统进行通讯,上传门的不同状态(如操作了紧急装置)和诊断信号(如门位置传感器故障)给列车控制系统。[3]

每辆车有10个双门叶塞拉车门,每侧5个,每个车门配置一个门控器,并安装在门体上部的顶箱内。门控器根据列车的控制信号(如“开门”、“关门”、“零速”)开关门,也可根据门驱动机构上元件的信号(主要是紧急解锁装置的手柄状态),控制电机的正转和反转,从而控制门的开和关。电机驱动部分包含为门驱动电机供电所必需的功率电子电路。它与门逻辑单元接口有连接,提供驱动电机的控制。另外,电机驱动部分将信息返回给门逻辑单元以确保持续、可靠的运行。[4]

门的关闭和锁紧环路,是由“车门关闭和锁紧”限位开关的常闭触点和“紧急装置”的限位开关常闭触点串联起来的。要想启动牵引列车,车门关闭和锁紧环路必须闭合。因此,“车门关闭和锁紧”限开关的尺寸就显得尤为重要。车门门页的打开和关闭是依靠上下两个转臂伸缩动作完成的,车门下有定位槽,引导定位销正常入槽,使其门页关闭。

稳定滚轮(下称滚轮)位于车门内侧两门页上端,车门运动中依靠滚轮槽进行关闭。车门关闭的时候,用手转动滚轮,应当感觉到滚轮压住了车门,但又能轻微地转动。

紧急限位开关被安装在驱动单元的左侧,车门的紧急解锁装置的进出都需要紧急限位开关释放和激活来完成动作。拧动紧急扳手打开车门,然后恢复使车门关闭,测量缓解拉杆与紧急限位开关之间的间隙,应满足0.5~1 mm 的尺寸要求,视为合格。[5]司机通过驾驶室内开、关按钮,激活相应的列车线,给车门控制单元(EDCU)授权,驱动步进电机动作,带动丝杆螺母传动机械传动机构实现开、关门。[6]

对于地铁车辆而言,当它到达车站时,与地铁门同时工作的还有地铁屏蔽门,地铁屏蔽门也是一个十分重要的部分。

屏蔽门系统有机械和电气两部分组成,其中电气监控系统是核心。屏蔽门电气监控系统同时完成控制和监视两种功能,其内部接线采用硬线直连和现场总线两种方式。屏蔽门大体

有两种结构形式:全高屏蔽门和半高屏蔽门。根据操作方式和地点的不同,屏蔽门系统的控制有系统级控制、站台级控制和手动操作控制等三种控制方式,三种控制方式中以手动操作优先级最高,系统级最低。[7-9]

城市轨道交通站台的屏蔽门安装于地铁、轻轨等交通车站站台的边缘,将轨道与站台候车区隔离,并且与列车门相对应。地铁屏蔽门系统属于车站设备系统之一。

屏蔽门控制系统主要由PSC( 中央控制盘)、PSL(站台就地控制盘) 、PSA(车站综合控制室)、DCU(门机控制器) 以及屏蔽门上方声光报警装置就地控制盒等构成。中央控制盘又由主监视系统、两个单元控制器、接线端子、接口设备及控制配电回路组成。典型站配置一个中央控制盘、两个就地控制盘、每扇滑动门一个门控单元。每个滑动门上都有一个门控制器DCU。主要是用来控制地铁屏蔽门的开关以及对门状态的检测,存储门状态信息,同时具有网络通讯功能,便于组成网络,在上位机进行通讯。滑动门的开关是由一台DCU控制的直流电机带动和电机相连接的螺母直线运动来实现的。每个DCU接受屏蔽门控制室PSC 来的开门和关门信号,执行开门关门命令。DCU可以根据设定的开/关门时间控制电机的速度,当门完全打开或者完全关闭时电机停止运行。[10-11]

1、高爽地铁车辆构造与维修管理北京:中国铁道出版社, 2003.

2、宋佳璟,刘志刚.基于 CANopen 列车通信网络的地铁门控系统设计.机电工程技术,2008,8:26

3、李亚东,王均垠,陈维忠.南京地铁车辆车门控制器的国产化。电力机车与城轨车辆,2009,5:50

4、李亚东. 南京地铁车辆门控器功能及常见故障初探.现代城市轨道交通, 2009:40

5、李研.地铁列车车门调节的关键部件及其故障分析. 现代城市轨道交通, 2006 : 26-29

6、杨峰.南京地铁客室车门系统介绍与故障浅析.机车车辆工艺,2009,5:36

7、高振天,曲泽超.屏蔽门控制系统的功能设计与技术探讨.电气传动,2009,12:57

8、高振天.CAN总线在屏蔽门系统中的应用.铁路通信信号工程技术,2011,3:64

9、刘光平.基于CAN总线的地铁屏蔽门控制系统研究.重庆工商大学学报,2012,12:66

10、梁永波.地铁屏蔽门控制系统介绍.工程技术,2009,19:69

11、于飞,褚衍贺,国洪觅.基S7400H和ATEB的地铁屏蔽门控制系统.青岛科技大学学报,2010,6:633

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