摘要：本文主要介紹過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)在軌道交通屏蔽門系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)對(duì)門控制單元的自動(dòng)化精確控制，同時(shí)也介紹了現(xiàn)代軌道交通屏蔽門控制的完整方案及PCC產(chǎn)品和AS軟件在該系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn)。
　　關(guān)鍵字：PCC （Process Conttol System），門控制單元DCU （Door Control Unit），定性分時(shí)多任務(wù) （Time Division Multiplexing ）
　　引言：
　　1981年在日本地鐵Portdown線路中采用了半封閉式的安全門系統(tǒng)，主要用來保證在站臺(tái)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(tǒng)(Platform Screen Door System)。中國大陸地區(qū)最早安裝屏蔽門系統(tǒng)的是廣州地鐵二號(hào)線，取得了良好的效果。進(jìn)入二十一世紀(jì)后，中國軌道交通建設(shè)始終處于高速發(fā)展之中，屏蔽門系統(tǒng)也得到了更為廣泛的應(yīng)用。
　　一、項(xiàng)目簡介：
　　上海9#線（徐家匯 松江）的一期項(xiàng)目中，共9個(gè)站，共安裝貝加萊22個(gè)控制器PCC 2003 ，20個(gè)15寸觸摸屏4PP120，在此第一期項(xiàng)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(chǎn)自動(dòng)門最知名的廠商之一，在自動(dòng)門領(lǐng)域占全球市場57%的份額，主要客戶遍及世界500強(qiáng)公司，同時(shí)這家公司在全球的多個(gè)項(xiàng)目中均采用貝加萊的PCC控制系統(tǒng)和顯示屏對(duì)地鐵屏蔽門進(jìn)行高精度的控制。
　　現(xiàn)場控制系統(tǒng)圖如下：

　　二、貝加萊控制系統(tǒng)解決方案：
　　貝加萊的PCC控制系統(tǒng)提供CAN總線的冗余，使用雙CAN總線和門控制器聯(lián)接，與顯示器采用Ethernet聯(lián)接，B&R 2003靈活的通信能力確保了以上通信要求都能實(shí)現(xiàn)，CPU模塊CP570管理所有的門控制器、離散I/O和網(wǎng)絡(luò)連接。 B&R PP120作為中央顯示單元，每個(gè)控制室的操作終端采用15"顯示屏，操作員和維護(hù)人員從而可以在現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測工作。
　　PCC2003控制系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
　　CPU：CP570

　　1、屏蔽門
　　每扇單獨(dú)的門都配備一個(gè)門控制單元(DCU)，根據(jù)接收的指令，控制單元專門控制電機(jī)和開關(guān)門機(jī)械裝置，確保在安全范圍內(nèi)門的作用力和速度都處于最優(yōu)化的狀態(tài)，同時(shí)，對(duì)門上的傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并不斷發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)至站臺(tái)屏蔽門控制器(PSC) 。
　　2、站臺(tái)
　　每個(gè)站臺(tái)上每一排的門由B&R2003系列一個(gè)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(shí)的需要，以這樣的傳輸速度，CAN總線能應(yīng)用于最長180米的站臺(tái)。PSC是中心單元，用于收集自動(dòng)門上的數(shù)據(jù)信息并將此傳輸至地鐵站管理系統(tǒng)(SMS)。 PCC 控制系統(tǒng)到DCU全部采用雙CAN總線的冗余技術(shù)，保證系統(tǒng)的可靠性。
　　3、信息處理
　　Kaba Gilgen的自動(dòng)門專家們?yōu)槊恳簧乳T寫了高達(dá)104條不同的事件信息，每個(gè)站48扇門，再加上120條左右系統(tǒng)信息，這樣中央采集的可能事件數(shù)量將超過5000條。觸發(fā)事件的動(dòng)作必須清晰直觀地被顯示，典型的事件包括門口堵塞、電機(jī)過熱、手動(dòng)撤消故障等。

　　通過以上的圖形分析，可以看出，貝加萊的PCC控制系統(tǒng)所具備的定性分時(shí)多任務(wù)的運(yùn)行模式可以幫助優(yōu)化客戶軟件，大大降低系統(tǒng)的輪詢時(shí)間，并幫助軟件工程師精確控制每個(gè)任務(wù)進(jìn)程的循環(huán)時(shí)間。
　　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(huán)境監(jiān)管系統(tǒng)(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(wǎng)，與絕對(duì)列車識(shí)別(PTI)通信采用離散信號(hào)。B&R 2003靈活的通信能力確保了以上通信要求都能實(shí)現(xiàn)，CPU模塊CP476管理所有的門控制器、離散I/O和網(wǎng)絡(luò)連接。
　　5、Automation Studio軟件特點(diǎn)
　　Automation Studio是一個(gè)集成了項(xiàng)目中所有組件工具的軟件開發(fā)環(huán)境，因此可應(yīng)用于任何規(guī)模任何范圍的項(xiàng)目。無論在項(xiàng)目的哪個(gè)階段，規(guī)劃、執(zhí)行、測試、生產(chǎn)或調(diào)試過程中，統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境既提高了生產(chǎn)效率又保證了產(chǎn)品質(zhì)量。在屏蔽門控制器的開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，Automation Studio提供了一個(gè)優(yōu)化的編程環(huán)境，采用C語言來開發(fā)系統(tǒng)，保證一個(gè)系統(tǒng)長時(shí)期使用。還可以設(shè)置用戶輸入密碼以進(jìn)入系統(tǒng)。每扇單獨(dú)的門都配備一個(gè)門控制單元(DCU)，根據(jù)接收的指令，控制單元專門控制電機(jī)和開關(guān)門機(jī)械裝置，確保在安全范圍內(nèi)門的作用力和速度都處于最優(yōu)化的狀態(tài)，同時(shí)，對(duì)門上的傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并不斷發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)至站臺(tái)屏蔽門控制器(PSC)。地鐵屏蔽門觸發(fā)事件的動(dòng)作必須清晰直觀地被顯示，典型的事件包括門口堵塞、電機(jī)過熱、手動(dòng)撤消故障等。所有這些事件觸發(fā)都通過PCC控制系統(tǒng)先進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并通過Automation Studio軟件進(jìn)行軟件開發(fā)，對(duì)所有的觸發(fā)事件進(jìn)行響應(yīng)和處理。
　　三、總結(jié)
　　實(shí)踐驗(yàn)證了建設(shè)屏蔽門安全。可以避免乘客由于各種意外事故掉下站臺(tái)而受到傷害，保證了乘客的人身安全；節(jié)能。相對(duì)于環(huán)控系統(tǒng)采用屏蔽門系統(tǒng)可以節(jié)省30％--50％的環(huán)控運(yùn)營能耗；環(huán)保。改善了乘客在站臺(tái)的候車環(huán)境，在環(huán)境質(zhì)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(yīng)不同的需要。
　　2007年11月29日，有著"古道時(shí)速"之稱的軌道交通9號(hào)線二期工程（松江－－桂林路）也成功投入運(yùn)營，安全的屏蔽門系統(tǒng)讓旅客放心地安全進(jìn)出每一站，并起到了節(jié)能降耗的作用。
　　作者： 孫群堯   貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司