基于可编程序控制器的CHEC K 方式闭塞子系统

摘　要　针对城市轨道交通信号系统的特点,研制了CHECK 方式的列车运行控制系统。该系统包括CHECK 方式调度监督子系统、CHECK 方式闭塞子系统和CHECK 方式联锁系统。提出了一种基于可编程序控制器(PLC) 的CHECK 方式闭塞子系统,并就其安全性、可靠性进行了论述。

关键词　列车自动控制系统,信号系统,区间闭塞,可编程序控制器,CHECK 方式

长期以来,我国城市轨道交通信号技术基本以引进国外先进的列车自动控制系统为主,尚未形成完整的国产系统。利用国外城市轨道交通信号技术的成功经验,结合我国城市轨道交通的特点和需要自行研究开发信号系统设备,是我国城市轨道交通信号技术发展的方向,也是降低造价、发展城市轨道交通的有效方式。
由此,我们提出了一种基于CHECK 方式的列车运行控制系统[ 1 ] 。CHECK 方式的列车运行控制系统包括:以无线通信技术替代传统的轨道电路来检测列车;基于可编程控制器(PLC) 的闭塞系统完成区间的闭塞;应用高性能的工业计算机,结合网络技术实现全线的调度监督。本文主要研究基于PLC 的CHECK 方式闭塞系统, 并采用OM2 RON 公司CPM2A 系列的PLC 来实现。
1 　CHEC K 方式列车控制系统的结构和原理
　　CHECK 方式列车控制系统利用射频通信器读取列车头部和尾部安装的非接触式智能标签中的数据信息,以此来判断列车到达和出清;利用射频通信器输出的列车进、出站信息以及前后站占用情况实现区间闭塞;利用CAN 总线以及高性能工业计算机实现全线调度监督。图1 为系统原理图[1 ] 。

 
 
图1 　基于Check 方式的列车运行控制系统原理框图
      当甲站通信器收到列车1 的尾标签(Out) 信息时,表明列车已驶离甲站,Out 信息结合本站的In 信息,符合逻辑条件时向下一站发送列车出清信息,甲站信号机(SF) 自动关闭,区间闭塞。乙站的通信器B 检测到列车1 的头标签后,将收到的列车信息进行相应的处理,以判断是否已符合逻辑条件(即本站收到的In 信息与上一站传送来的In 信息相比较,相同则条件满足),满足条件表明列车完整到达。当列车出发收到Out 信息后向下一站发送本站的In 信息,如果列车1 的尾部驶离了乙站,当乙站通信器收到列车1 尾标签的Out 信息再结合In 信息,区间可以复原。各站检知的列车In 、Out 信息都实时地通过通信器之间的通道传送到下一站的通信器;前方通信器利用后方传送来的信息(或从中心巡检时转发来的信息) 进行相应的比较运算,控制相应的In 、Out 电路动作。中央主机通过CAN 总线轮检各站通信器,当通信器发现主机轮检到自己时,就传送Chec K In 、Check Out 信息, 以及与前方通信器通信出现故障时的报告,并请求控制主机转发信息给前方通信器。中央主机根据各通信器采集到的数据实时监督列车的运行,同时将车次号发给各站控制车次号显示的模块,并下发到各站自动广播系统,使其广播相应的内容。这种控制列车运行的系统称为基于CHECK 方式的列车运行控制系统。
2 　基于PLC 闭塞系统的分析与设计
2. 1 　闭塞系统原理
      为确保列车安全运行,一个区间只允许一列车运行,这种按空间间隔控制的行车技术称为闭塞。列车一旦被允许进入区间(区间开通),在该列车未出清区间之前,这一区间就处于关闭的状态(区间闭塞),不再允许其它列车进入。列车占有区间,必须给予一定的行车凭证。区间行车安全就是借这种行车凭证的取得、传递与收回来保证的。
      以图1 为例,发车站(甲站) 车站值班员按压发车按钮,现场的列车出发检知部件(对应站射频通信器) 检测到列车的尾标签(Out) 后发出列车出发信息(Out 信息),使区间闭塞,此时系统向接车站发出通知出发信息;接车站(乙站) 收到通知出发信息,在列车到达接车站(此时现场的列车接车检知部件收到In 信息) 后向发车站发送列车到达信息。当接车站检测到列车的尾标签(Out) 信息后(即列车从原来的接车站出发),接车站的车站值班员可以按压复原按钮向发车站发送复原信息表明区间可以复原。如此就完成了一次区间的闭塞-还原。

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