基于PLC的有軌電車正線聯鎖控制邏輯研究與設計.pdf

1、近年來，城市化進程的明顯加快和城市人口的持續(xù)膨脹，加之汽車工業(yè)的飛速發(fā)展導致城市交通擁堵不堪、環(huán)境形勢日益嚴峻。大力發(fā)展低能耗、污染小、載客量大的城市軌道交通成為了解決環(huán)境、交通及城市問題的有效手段之一。在這種背景下，現代有軌電車憑借其經濟環(huán)保、運量適中和乘坐舒適等特點成為了中小城市客運的主要選擇，同時也成為大城市地鐵輕軌等大運量軌道交通的延伸和補充[1]。正線道岔控制系統(tǒng)作為現代有軌電車系統(tǒng)主要的組成部分，是保證電車在正線道岔區(qū)域安全

2、高效運行的關鍵設備。因此，研究探索正線道岔控制技術，對推動現代有軌電車在我國科學的發(fā)展具有重要意義。
　　正線道岔控制系統(tǒng)的主要功能是通過對正線道岔區(qū)域地面信號設備進行聯鎖控制，來保證列車安全高效的通過道岔區(qū)域。本文結合現代有軌電車的正線行車需求和運營環(huán)境條件以及城市道路交通的制約因素，提出以可編程控制器(PLC)作為道岔控制系統(tǒng)核心控制器，對現代有軌電車正線道岔控制系統(tǒng)的聯鎖控制邏輯進行了研究和設計。
　　本文在分析了有軌

3、電車實際特點和行車控制需求的基礎上，對軌旁信號設備進行了合理布置，為提高行車安全和運營效率做好了準備；然后設計了一種能夠實現對道岔自動聯鎖控制的控制方法。自動聯鎖控制主要是利用感應通信環(huán)線雙向通信和測速定位的功能，在列車接近岔區(qū)時，軌旁控制主機與車載終端實現信息交互，對地面信號設備狀態(tài)信息進行聯鎖邏輯運算，完成對道岔的自動精確控制；而且自動聯鎖控制模式能夠與車載遙控和現地控制模式實現快速靈活的切換，在有突發(fā)狀況發(fā)生時，能保證行車安全。這

4、種控制方法簡單、安全、能夠減少司機和控制中心值班員勞動強度；在這種控制方法的基礎上，基于 PLC對道岔控制系統(tǒng)的總體結構進行了設計，重點設計了一種控制邏輯嚴密、在保證運營安全前提下，能有效提高運營效率的道岔區(qū)域聯鎖控制邏輯和信號顯示方法，這種聯鎖邏輯控制方法引入了進路防護的概念，在進路辦理完成、列車順序通過進路后不解鎖進路，而是重新自動開放允許通過進路信號，后續(xù)相同方向列車無需再辦理進路，保證了較高的效率。最后本文對聯鎖控制邏輯進行了軟

5、件實現和功能測試。具體內容如下：
　　(1)對選用本課題的目的和意義從多方面進行了論述，介紹了現代有軌電車在國內外的運用情況及有軌電車信號系統(tǒng)在國內外的研究現狀，并對可編程控制器技術進行了介紹。
　　(2)在深入研究有軌電車正線運行的特點及業(yè)務流程的基礎上，分析提煉了正線道岔控制系統(tǒng)功能需求；對正線道岔區(qū)域信號設備進行了選擇和布置，確定了車地通信、列車占用檢測、道岔區(qū)域設備配置、道岔控制方式等關鍵技術方案；以 PLC作為聯鎖

6、邏輯運算主機，設計了一種兼顧了高效和安全的道岔區(qū)域聯鎖控制邏輯。
　　(3)根據提出的功能需求和技術方案，以 STEP為開發(fā)平臺，以梯形圖編程語言為開發(fā)工具，采用結構化的軟件設計方法實現了正線道岔控制系統(tǒng)聯鎖控制邏輯；為便于功能測試，設計了基于WinCC的聯鎖上位機監(jiān)控軟件。
　　(4)最后，以WinCC的聯鎖上位機人機界面為測試平臺，對道岔聯鎖控制邏輯的具體功能進行了調試，調試結果證明基于 PLC的聯鎖控制主機能夠準確實現