基于CAN总线的地铁屏蔽门控制系统研究

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1、第29卷第12期重庆工商大学学报(自然科学版)2012年12月Vol.29NO．12JChongqingTechnolBusinessUniv.(NatSciEd)Dec．2012文章编号:1672－058X(2012)12－0066－06基于CAN总线的地铁屏蔽门控制系统研究刘光平(苏州大学城市轨道交通学院，江苏苏州215131)摘要:CAN总线是一种安全、可靠的现场总线，在地铁屏蔽门控制系统中引入CAN总线技术可以实现数据信息共享以及控制信号的实时交换，这样不仅提高了信号的利用率，而且增强了系统的稳定性与及时性;介绍了

2、地铁屏蔽门控制系统的功能和结构，对CAN总线的特点、结构及智能节点的组成进行了分析研究，构建了基于CAN总线的地铁屏蔽门控制系统。关键词:地铁屏蔽门;控制系统;CAN总线中图分类号:TP273文献标志码:A地铁屏蔽门系统是一个集建筑、机械、电子和控制等学科于一体的机电一体化产品，它沿地铁站台边缘设置，将列车与地铁站台候车室隔离。地铁安装屏蔽门系统，不仅可以防止乘客跌落或跳下轨道而发生危险，让乘客安全、舒适地乘坐地铁，而且屏蔽门系统作为一种高科技产品所具有的节能、环保和安全功能，减少了站台区与轨行区之间冷热气流的交换，降低了

3、环控系统的运营能耗，从而节约了营运成本。地铁屏蔽门系统主要由机械和电气两部分组成，机械部分包括门体系统和门机系统，电气部分包括电源和控制系统。屏蔽门控制系统是一个复杂的分布参数控制系统，它对信息传递速率、同步性、系统可靠性和电磁兼容性等方面的要求十分严格。目前，国际上仅有几家国外公司拥有该技术，国内现有不少相关单位研制和开发，但目前还未掌握核心技术，短期内无法应用于实际工程。地铁屏蔽门控制系统具有控制和监视两种功能，其内部接线采用硬线直连和现场总线两种方式。对开关门命令、门全关且锁定、互锁解除等重要控制命令及状态信号采用高

4、可靠、低成本的硬线直连;而屏蔽门状态、报警等监视信息采用现场总线网络传递。现场总线是20世纪80年代末在国际上发展起来的，用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双向串行、多节点的通信总线。阐述了基于CAN现场总线技术的地铁屏蔽门控制系统原理，介绍了CAN总线在地铁屏蔽门系统中的应用。1控制系统功能及结构1．1控制系统功能1．1．1控制功能根据操作方式和地点的不同，屏蔽门系统的控制有系统级控制、站台级控制和手动操作控制等三种控制方式。三种控制方式中以手动操作优先级最高，系统级最低。(1)系统级控制。系统级控制是在正

5、常运行模式下由列车驾驶员对屏蔽门进行控制的方式。在系统级收稿日期:2012－07－23;修回日期:2012－09－10．作者简介:刘光平(1978-)，男，江西东乡人，硕士，讲师，从事楼宇智能化研究．第12期刘光平:基于CAN总线的地铁屏蔽门控制系统研究67控制方式下，列车到站并停在允许的误差范围内时，由列车驾驶员在驾驶室内进行开门操作和关门操作，控制命令经信号系统(SIG)发送至中央控制盘(PSC)，由单元控制器(PEDC)发出OPEN和ENABLE信号，通过门控单元(DCU)进行自动控制滑动门开/关门，实现屏蔽门的系统

6、级控制操作。(2)站台级控制。站台级控制是由列车驾驶员在站台端头控制盘(PSL)上对屏蔽门进行的控制方式。当系统级控制不能正常实现时，列车驾驶员在站台端头控制盘(PSL)上进行开门、关门操作，控制命令经安全继电器通过DCU进行控制，实现屏蔽门的站台级控制操作。(3)手动操作控制。手动操作是由站台人员或乘客对屏蔽门进行的操作。当控制系统电源故障或个别屏蔽门操作机构发生故障时，站台工作人员在站台侧用钥匙或乘客在轨道侧用开门把手打开屏蔽门。门单元具有自动、测试和隔离3种控制模式:正常状态下门应处于自动模式，测试模式是维修人员检修

7、时使用的，隔离模式是在门单元发生故障供站台工作人员使用，将故障的门单元隔离出系统，不再参与整个系统的运作以减少对系统和乘客的影响;在测试和隔离模式下门单元将不再接受系统级和站台级控制信号的控制，并旁通关闭和锁紧信号。1．1．2监测功能监视屏蔽门的开/关、自动/手动等状态并输出相应的灯光信号，及时监测网络通信系统以及供电电源等设备的运行情况。对DCU和门机故障、电源故障、网络通信系统故障等故障信号进行采集和报警，并可以在系统内设置必要的逻辑闭锁及解除闭锁的功能。另外，控制系统通过现场总线接口将屏蔽门系统的操作、状态、报警及故

8、障信号送至车站控制室内的机电设备监控系统(EMCS)，以便进行统一监测与管理。1．2控制系统结构地铁屏蔽门控制系统主要由中央控制盘(PSC)、站台端头控制盘(PSL)、门控单元(DCU)、就地控制盒(LCB)、通讯介质及通讯接口、便携式测试装置(PTE)及车站监视器(PSA)等设备组成。控制系统主要结构