2. 2 系统接口分析
从闭塞系统原理可知,系统各部件之间的逻辑关系是相当复杂的。一个部件的动作条件,既有赖于本站其它部件的状态,还有赖于上一站和下一站传送来的信息以及现场信息。在构建基于PLC 的闭塞系统时,需从接收和发送两种接口加以分析。
在发车站,接收端口有:接收发车按钮信息的端口;列车尾标签信息的接收端口;接收列车到达下一站的通知信息的接口;接收区间复原信息的端口;接收取消复原时现场信息的端口;接收办理取消复原时闭塞按钮信息的端口。发送端口有:控制发车表示灯红、黄、绿灯的三个端口;控制出站信号的端口;发送列车出发脉冲的端口。因此,发车站对外的接口共有11 个,在PLC 的编程中分别对其进行定义,以“A”打头,表明该端口属于发车站。
在接车站,接收端口有:接收列车从上一站出发时发送的出发正脉冲的端口;接收In 信息的端口;接收正常复原时复原按钮信息的端口;接收事故按钮信息的端口。发送端口有:控制电铃的端口;控制接车表示灯红、黄灯的两个端口;列车到达时发送脉冲的端口;复原时发送脉冲的端口。在PLC 中分别加以定义,以“B”打头,表明该端口属于接车站。
一个站内的闭塞系统同时具有发车和接车的功能,因此将PLC 分成发车模块和接车模块。由上分析,对外接口的输入点数为11 , 输出点数为10 。因此,选用输入点数为18 , 输出点数为12 , 型号为CPM2A -30CDT 系列的PLC 就可以完成所需的功能。
2. 3 系统设计与实现
本系统采用新设备、新技术,主要完成区间闭塞功能,并具有良好的可扩展性。其总体框架如图2 , 实现框架如图3 。
图2 CHECK 方式中基于PLC 的闭塞
图3 基于PLC 闭塞系统的实现框架
根据闭塞系统原理和系统接口分析,可抽象出闭塞系统的逻辑关系。在PLC 中针对部件逻辑关系的需要设置内部标志。对于具有缓放功能的继电器,通过设立特殊内部标志并使用时钟来控制其状态的延缓转换。这样做,可以精确地确定延缓状态转换的时间,又可以灵活方便地改变延缓转换的时间,以满足不同线路中状态延缓改变的要求。其流程图如图4(以A DELA YKT 为假时的状态延缓转换为例) 。其中:A DELA YKT 具有在满足使该标志由真转为假的情况下延迟状态转换功能的特殊内部标志;A BSFLA G 用于表示区间的闭塞情况,当区间闭塞时该标志位为假,区间开放时为真。
当车站值班员按压发车按钮(A SETHANDL E 为真) ,A DELA YKT 转换为真,这时先判断区间是否处于闭塞状态。如果区间开放则启动定时器,否则进一步判断发车按钮是否松开(A SETHANDL E 为假) 。若已松开,则再进一步判断车站值班员是否按压取消复原按钮(其标志位为A CANCELBSB TN) ; 若没有按压(A CAN2 CELBSB TN 为假),则也需要启动定时器。
根据抽象出的逻辑关系及制定的一系列规则, 利用PLC 的编程工具便可编制出目标程序,并在测试中不断加以调整,以求达到最佳状态。
图4 A DELA YKT 为假时状态延缓转换流程图
3 系统可靠性、安全性分析
在CHECK 方式列车运行控制系统中,由基于PLC 的闭塞系统和联锁系统、调度监督系统共同确保列车的安全运行。任何一个系统的不安全因素都有可能危及到列车的行车安全。基于PLC 的闭塞系统充分考虑了系统安全性、可靠性的要求。
首先,可编程序控制器是专门用于工程现场的自动控制设备,在设计和制造过程中采取了抗干扰措施,稳定性和可靠性较高。如PLC 具有很强的自诊断功能,保证在“硬核”(如CPU 、RAM 、I/ O 总线等) 都正常的情况下才执行用户的控制程序。一旦CPU 、RAM 或I/ O 总线出现故障则立即给出信号,并停止用户程序的执行,等待修复。
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