摘要：本文主要介紹過程自動化控制系統(tǒng)在軌道交通屏蔽門系統(tǒng)中如何實現(xiàn)對門控制單元的自動化精確控制，同時也介紹了現(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。
關(guān)鍵字：PCC （Process Conttol System），門控制單元DCU （Door Control Unit），定性分時多任務(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)的是廣州地鐵二號線，取得了良好的效果。進入二十一世紀后，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、項目簡介：
上海9#線（徐家匯 松江）的一期項目中，共9個站，共安裝貝加萊22個控制器PCC 2003 ，20個15寸觸摸屏4PP120，在此第一期項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)自動門最知名的廠商之一，在自動門領(lǐng)域占全球市場57%的份額，主要客戶遍及世界500強公司，同時這家公司在全球的多個項目中均采用貝加萊的PCC控制系統(tǒng)和顯示屏對地鐵屏蔽門進行高精度的控制。
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，每個控制室的操作終端采用15"顯示屏，操作員和維護人員從而可以在現(xiàn)場進行監(jiān)測工作。
PCC2003控制系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
CPU：CP570
彩色觸摸屏技術(shù)參數(shù)
5PP120：
1、屏蔽門
每扇單獨的門都配備一個門控制單元(DCU)，根據(jù)接收的指令，控制單元專門控制電機和開關(guān)門機械裝置，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，對門上的傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài)進行監(jiān)測，并不斷發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)至站臺屏蔽門控制器(PSC) 。
2、站臺
每個站臺上每一排的門由B&R2003系列一個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。PSC是中心單元，用于收集自動門上的數(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的自動門專家們?yōu)槊恳簧乳T寫了高達104條不同的事件信息，每個站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)事件的動作必須清晰直觀地被顯示，典型的事件包括門口堵塞、電機過熱、手動撤消故障等。
通過以上的圖形分析，可以看出，貝加萊的PCC控制系統(tǒng)所具備的定性分時多任務(wù)的運行模式可以幫助優(yōu)化客戶軟件，大大降低系統(tǒng)的輪詢時間，并幫助軟件工程師精確控制每個任務(wù)進程的循環(huán)時間。
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)，與絕對列車識別(PTI)通信采用離散信號。B&R 2003靈活的通信能力確保了以上通信要求都能實現(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
Automation Studio是一個集成了項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)模任何范圍的項目。無論在項目的哪個階段，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)計過程中，Automation Studio提供了一個優(yōu)化的編程環(huán)境，采用C語言來開發(fā)系統(tǒng)，保證一個系統(tǒng)長時期使用。還可以設(shè)置用戶輸入密碼以進入系統(tǒng)。每扇單獨的門都配備一個門控制單元(DCU)，根據(jù)接收的指令，控制單元專門控制電機和開關(guān)門機械裝置，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，對門上的傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài)進行監(jiān)測，并不斷發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)至站臺屏蔽門控制器(PSC)。地鐵屏蔽門觸發(fā)事件的動作必須清晰直觀地被顯示，典型的事件包括門口堵塞、電機過熱、手動撤消故障等。所有這些事件觸發(fā)都通過PCC控制系統(tǒng)先進行數(shù)據(jù)采集，并通過Automation Studio軟件進行軟件開發(fā)，對所有的觸發(fā)事件進行響應(yīng)和處理。
三、總結(jié)
實踐驗證了建設(shè)屏蔽門安全?？梢员苊獬丝陀捎诟鞣N意外事故掉下站臺而受到傷害，保證了乘客的人身安全；節(jié)能。相對于環(huán)控系統(tǒng)采用屏蔽門系統(tǒng)可以節(jié)省30％--50％的環(huán)控運營能耗；環(huán)保。改善了乘客在站臺的候車環(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"古道時速"之稱的軌道交通9號線二期工程（松江－－桂林路）也成功投入運營，安全的屏蔽門系統(tǒng)讓旅客放心地安全進出每一站，并起到了節(jié)能降耗的作用。
作者： 孫群堯 貝加萊工業(yè)自動化（上海）有限公司
