贝加莱工业自动化（中国）有限公司

    摘要：本文主要介绍过程自动化控制系统在轨道交通屏蔽门系统中如何实现对门控制单元的自动化精确控制，同时也介绍了现代轨道交通屏蔽门控制的完整方案及PCC产品和AS软件在该系统中的应用特点。

    关键词：PCC （Process Conttol System）；门控制单元DCU （Door Control Unit）；定性分时多任务 （Time Division Multiplexing ）1981年在日本地铁Portdown线路中采用了半封闭式的安全门系统，主要用来保证在站台上乘客的候车安全。在1988年，新加坡NEL线首次采用了屏蔽门系统（Platform Screen Door System）。中国大陆地区最早安装屏蔽门系统的是广州地铁二号线，取得了良好的效果。进入二十一世纪后，中国轨道交通建设始终处于高速发展之中，屏蔽门系统也得到了更为广泛的应用。

    1 项目简介

    上海九号线（徐家汇——松江）的一期项目中，共9个站，共安装贝加莱22个控制器PCC 2003 ，20个15" 触摸屏4PP120，在此第一期项目中贝加莱公司和瑞士KABA公司合作。瑞士卡巴公司是全球生产自动门最知名的厂商之一，在自动门领域占全球市场57%的份额，主要客户遍及世界500强公司，同时这家公司在全球的多个项目中均采用贝加莱的PCC控制系统和显示屏对地铁屏蔽门进行高精度的控制。

    现场控制系统如图1所示。
                     
                                     图1  现场控制系统图
    2 贝加莱控制系统解决方案

    贝加莱的PCC控制系统提供CAN总线的冗余，使用双CAN总线和门控制器联接，与显示器采用Ethernet联接，B&R 2003灵活的通信能力确保了以上通信要求都能实现，CPU模块CP570管理所有的门控制器、离散I/O和网络连接。 B&R PP120作为中央显示单元，每个控制室的操作终端采用15'' 显示屏，操作员和维护人员从而可以在现场进行监测工作。

    PCC2003控制系统技术参数
    CPU：CP570
               
                 
    彩色触摸屏技术参数
    5PP120
                 
    2.1 屏蔽门

    每扇单独的门都配备一个门控制单元（DCU），根据接收的指令，控制单元专门控制电机和开关门机械装置，确保在安全范围内门的作用力和速度都处于最优化的状态，同时，对门上的传感器和执行器的状态进行监测，并不断发送相关数据至站台屏蔽门控制器（PSC） 。

    2.2 站台

    每个站台上每一排的门由B&R2003系列一个PCC控制，DCU和PCC通过CAN总线连接，100kBit/s的传输速度足以保证定时的需要，以这样的传输速度，CAN总线能应用于最长180米的站台。PSC是中心单元，用于收集自动门上的数据信息并将此传输至地铁站管理系统(SMS)。 PCC 控制系统到DCU全部采用双CAN总线的冗余技术，保证系统的可靠性。

    2.3 信息处理

    Kaba Gilgen的自动门专家们为每一扇门写了高达104条不同的事件信息，每个站48扇门，再加上120条左右系统信息，这样中央采集的可能事件数量将超过5000条。触发事件的动作必须清晰直观地被显示，典型的事件包括门口堵塞、电机过热、手动撤消故障等。
                      
                                      图2  传统PLC循环扫描模式
                       
                                     图3  传PCC定性分析时多任务运行模式
    由图2、图3可以看出，贝加莱的PCC控制系统所具备的定性分时多任务的运行模式可以帮助优化客户软件，大大降低系统的轮询时间，并帮助软件工程师精确控制每个任务进程的循环时间。
          
    2.4 多种形式的通信方式

    除了与门控制器的CAN总线连接，PSC与本地环境监管系统（LESS）之间的采用Ethernet连接，与PTE之间采用RS232连接，与显示器采用以太网，与绝对列车识别（PTI）通信采用离散信号。B&R 2003灵活的通信能力确保了以上通信要求都能实现，CPU模块CP476管理所有的门控制器、离散I/O和网络连接。

    2.5 Automation Studio软件特点

    Automation Studio是一个集成了项目中所有组件工具的软件开发环境，因此可应用于任何规模任何范围的项目。无论在项目的哪个阶段，规划、执行、测试、生产或调试过程中，统一的开发环境既提高了生产效率又保证了产品质量。在屏蔽门控制器的开发设计过程中，Automation Studio提供了一个优化的编程环境，采用C语言来开发系统，保证一个系统长时期使用。还可以设置用户输入密码以进入系统。每扇单独的门都配备一个门控制单元（DCU），根据接收的指令，控制单元专门控制电机和开关门机械装置，确保在安全范围内门的作用力和速度都处于最优化的状态，同时，对门上的传感器和执行器的状态进行监测，并不断发送相关数据至站台屏蔽门控制器（PSC）。地铁屏蔽门触发事件的动作必须清晰直观地被显示，典型的事件包括门口堵塞、电机过热、手动撤消故障等。所有这些事件触发都通过PCC控制系统先进行数据采集，并通过Automation Studio软件进行软件开发，对所有的触发事件进行响应和处理。

    3 结语

    实践验证了建设屏蔽门安全。可以避免乘客由于各种意外事故掉下站台而受到伤害，保证了乘客的人身安全；节能：相对于环控系统采用屏蔽门系统可以节省30％~50％的环控运营能耗；环保：改善了乘客在站台的候车环境，在环境质量、噪声及舒适度的水平上都有所提高。目前屏蔽门的种类分全高式和半高式两种，可适应不同的需要。安全的屏蔽门系统让旅客放心安全进出每一站，并起到了节能降耗的作用。

    摘自《自动化博览》2010年第六期