西門子基于電梯門控制領域數十年的經驗,為客戶提供了一個完全開放的全集成自動化平臺采,最大限度縮短施工時間并保證了系統(tǒng)的本地化開發(fā)以及后續(xù)較低的維護成本。


客戶及項目背景
上海地鐵人民廣場樞紐,堪稱“中國客流最大的地鐵站”,1號、2號、8號三條地鐵線在此交匯,每天相當于兩個中等城市的人口在這里集散。目前人民廣場的日均客流保持在70萬人次左右,周末或者節(jié)假日則更高。

安全門系統(tǒng)配置
在2010年世博會舉辦前夕,上海地鐵運營有限公司為實現人民廣場樞紐的日均客流接待量達到70-110萬人次,并保證人流密集的高峰時間的人身安全,決定在2號線人民廣場站加裝地鐵安全門系統(tǒng)。

AT18S使用的30V直流電機
項目的挑戰(zhàn)及困難
人民廣場樞紐站在極端大客流的情況下易發(fā)生嚴重的安全事故,因此要求安全門系統(tǒng)必須保證全天候安全可靠運行。
客戶對安全門系統(tǒng)的設計要求為每天工作20小時,最小開關門工作周期為120秒,最低使用壽命100萬次開關門循環(huán),這對電氣控制和驅動系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。
同時,由于是改造項目,加裝安全門系統(tǒng)只能在地鐵每天運行結束后進行,且在第二天運行開始前必須撤離施工現場,所以每天實際施工時間只有從夜里12點到凌晨3點的3小時。
西門子產品、技術或解決方案的應用
在與客戶充分溝通之后,西門子采用模塊化安裝電氣控制系統(tǒng),最大限度縮短施工時間。基于電梯門控制領域數十年的經驗,西門子為地鐵安全門和屏蔽門系統(tǒng)的應用開發(fā)了控制器AT-EB和驅動器AT18S,并結合現有的SIMATIC S7-400H冗余PLC系統(tǒng)以及WinCC人機界面系統(tǒng),為客戶提供了一個完全開放的全集成自動化(Totally Integrated Automation,簡稱TIA)平臺。
基于這個平臺,客戶能夠將自己多年在屏蔽門安全門行業(yè)積累的工程經驗應用于西門子系統(tǒng),從而形成具有客戶自主知識產權的系統(tǒng),最大限度的保證了系統(tǒng)的本地化開發(fā)以及后續(xù)較低的維護成本。
設計細節(jié)
首先,每一個安全門需要一個門機控制單元(Door Control Unit,簡稱DCU)來進行單獨的控制。西門子提供了一個專用的AT-EB控制器和兩套AT18S直流驅動系統(tǒng)來搭建DCU。AT-EB通過通訊來控制兩個AT18S驅動器,同時AT-EB也作為PROFIBUS DP從站與上位的S7-400H PLC相連。這樣S7-400H就可以監(jiān)控站臺上所有安全門的工作狀態(tài),讀寫開關門運行參數。按照安全門的運行要求,在AT-EB和AT18S中實現了關門遇阻防夾,紅外遇阻檢測,開門遇阻保護,緊急手動解鎖等重要的安全防護功能。
其次,在正常運行的過程中,安全門系統(tǒng)需要從信號系統(tǒng)得到開關門指令,并向信號系統(tǒng)反饋安全門的當前狀態(tài),同時也需要實時向車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)報告安全門的狀態(tài)。得益于西門子TIA平臺的開放性,安全門系統(tǒng)與地鐵中其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通變得異常簡單,僅需要在S7-400H冗余PLC中增加相應的模塊并做簡單的編程,便可實現諸如安全繼電器、TCP/IP通訊和Modbus通訊等信息交換方式。西門子TIA平臺的數據一致性也保證了在WinCC和S7-400冗余PLC中能夠直接訪問到每個安全門的狀態(tài),而不需要進行復雜的設置和編程,大大簡化了客戶的開發(fā)工作。
另外,與其他地鐵屏蔽門安全門系統(tǒng)供應商不同,西門子只提供核心電氣控制部件。機械部件和其他輔助的電氣元件都由客戶自行設計、采購和生產制造。
效益
安全門的樣機調試在2009年1月順利完成,達到了客戶各項指標要求,并順利完成了百萬次開關門實驗與質量檢驗局的電磁兼容測試(EMC)實驗。
2009年3月21日安全門加裝工程開始。經過3個多月的緊張施工,2009年7月1日,上海地鐵2號線人民廣場站的安全門進行試運行,并于7月8日正式投入使用。
到2012年,人民廣場樞紐地鐵安全門系統(tǒng)順利投入使用2年多以來,在上下班高峰和客流量大時有效避免了乘客被擠下站臺的事故的發(fā)生,確保了地鐵列車的行車安全。西門子DCU的運行舒適性和可靠性也得到了客戶的認可。節(jié)省了后期運行維護成本,提高了維護服務的響應速度,受到了地鐵公司的歡迎。