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贝加莱控制系统在地铁屏蔽门系统中的应用

--贝加莱控制系统在地铁屏蔽门系统中的应用

供稿:贝加莱工业自动化(中国)有限公司 2011/8/8 9:46:00

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  • 关键词: 贝加莱 控制系统 地铁
  • 摘要:作为一家自动化技术领域的全球性领导厂商,贝加莱始终以技术为先导,重视客户战略合作。在轨道交通方面一直与瑞士Kaba Gilgen AG、Bircher过程控制等国际知名公司保持着密切的战略合作关系,应用中积累了大量交通控制系统方面的经验,并取得了不俗的佳绩。

项目背景:

  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。

贝加莱简介:

  欧洲著名自动化解决方案提供商贝加莱一直致力于为国内用户提供高品质的自动化产品和优秀的技术解决方案。如今,贝加莱的产品和方案已广泛应用于机械自动化领域,如包装、印刷、塑料、纺织、食品饮料、机床、半导体、制药等行业;以及过程自动化领域,如电力、冶金、市政、交通、石油、化工和水泥等行业。
作为一家自动化技术领域的全球性领导厂商,贝加莱始终以技术为先导,重视客户战略合作。在轨道交通方面一直与瑞士Kaba Gilgen AG、Bircher过程控制等国际知名公司保持着密切的战略合作关系,应用中积累了大量交通控制系统方面的经验,并取得了不俗的佳绩。

贝加莱近年轨道交通业绩:

1.香港荃湾线,74个站,每站40扇门,35年寿命许诺
2.台湾高雄线
3.上海9#线(徐家汇-松江),共9个站,22个CPU,20个触摸屏
4.上海9#线二期屏蔽门项目正在投标中
5.2006 青藏铁路全线监控系统  APC620,PCC2005,APROL
6.2006 浙江甬金高速公路宁波段隧道监控系统 PCC2005
7.2007 广州市内环高架出入口闸道控制系统 PCC2005
8.2007 北京奥运支线屏蔽门控制系统 PCC2003,Powerpanel
9.2004 奥地利高速公路免停车收费系统(全球最大)APC620,PCC2005
10.2004 波兰国家铁路网-华沙(Warsaw)到罗兹(Lodz)段连锁系统,交通控制全线监控系统PCC2005

项目简介1:

  上海9#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寸触摸屏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,同时这家公司也是贝加莱的战略合作伙伴,在全球多个项目中合作,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。

现场控制系统图如下:

贝加莱控制解决方案:

  贝加莱的PCC控制系统提供双CAN总线的冗余方案,使用双CAN总线和门控制单元(DCU)联接,与显示器采用双TCP/IP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管理所有的门控制单元(DCU)、(CP570的最快任务周期500us,典型指令周期0.018us),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。

贝加莱的技术特色:

  Bircher 过程控制公司基于Microsoft Excel开发了他们自己的工具,用于配置自动化项目并操作显示单元,利用这个工具,可以在中央控制室决定配置和I/O系统的要求以及与其它部门的通信。 贝加莱的Automation Studio,有众多的输入和输出功能,支持这些工具的集成,并允许在不同的部门对项目进行无缝处理。因此Automation Studio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,门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。

  2007年11月29日,有着“古道时速”之称的轨道交通9号线一期工程(松江--桂林路)成功投入运营,安全的屏蔽门系统让旅客放心地安全进出每一站,并起到了节能降耗的作用。

项目简介2:

  瑞士的Kaba Gilgen AG公司受地铁系统的业主和运行者的委托,为香港荃湾线提供一个屏蔽门系统,以改善运行安全程度。香港荃湾线有74个站台,每个站台有40扇门,每扇门均需要联网,且必须保证35年的工作寿命。位于比利时的Bircher过程控制公司是这个任务的集成商合作伙伴,而贝加莱的自动化产品是理想的技术基础。

一.系统组成
1.16个地铁站
2.每个站分2排,每排24扇门
3.整线总长度6.7km
4.平均每个站台长度超过180m
5.旧线加装

二.参与实施
1.瑞士Kaba Gilgen AG安全自动门系统
2.瑞士Bircher过程控制公司控制系统设计
3.奥地利B&R工业自动化控制产品及技术服务提供商

三.系统结构
1.操作层:PP100  1个
2.现场层:PCC 2003每排一个,共2个
3.网络部分:
1)管理层到操作层ETHERNET
2)操作层到现场层ETHERNET
3)现场层之间CAN
4)现场层到门控制单元CAN

系统框架图

四.组成分述:

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.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)。

3.中央显示系统

1)香港.维护人员使用便携式检测设备(PTE)每隔三个月的维护周期对自动门的数据进行检测并重载

2)台湾.B&R PP120作为中央显示单元,每个控制室的操作终端采用10.4“显示屏,操作员和维护人员从而可以在现场进行监测工作。

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。

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Modbus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。

I/O从站扩展—冗余方案

  随着轨道交通的高速发展,人们对安全性和舒适性的要求越来越高。对此,贝加莱公司还特别开发了I/O从站扩展冗余方案,并开发配套的基于Automation Studio的冗余软件。

  下图为含冗余控制器的系统网络拓扑图,采用开放、标准的以太网、CAN协议。

  此系统中,两个互为冗余的主站,下面是5个IO站,最多可以达到8个IO站。I/O站与主站之间的通讯通过I/O Bus实现。系统支持双以太网和双I/O Bus,I/O Bus具体由CAN Bus实现。在I/O站上支持ProfiBus、ModBus、CANBus等各种<

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