基于pcm的磁悬浮列车信号监测系统研究

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1、基于PCM的磁悬浮列车信号监测系统研究

2、第1PLC现已成功运用在国内外大量的轻轨车系统中，如德国SIEMENS公司DUEENS公司的S7-300系列小型PLC来实现车载监测系统。1MTMS的分析和设计1.1系统分析MTMS主要实现对计算机联锁系统和车体信号设备进行监视和故障诊断，主要完成对车载3×16台悬浮控制器、3×2台推进用逆变器、3×1台DC-DC变换器及备用电池、3×1台空调逆变器以及其它辅助电源（以三输车为例）的工作状态、故障信息的检测和记录，并将获得的信息传给上位机去处理并显示。由于列车速度快、信号量较多、环境复杂，因此MTM

3、S系统必须有较强的实时性、可靠性，并且可以采集大量的开关量和模拟量信号。经比较，本文选择了SIEMENS公司的S7-300型PLC组成PLC网络来实现。1.2方案设计本文以三辆车为例，分别称首车、中间车、尾车。各节车厢通过各种传感器独立完成各自的信号检测，通过PROFIBUS总线将信息汇总于首、尾两车，进行显示。各节车厢的PLC组成远程分布式I/O系统，各个站之间采用DP协议进行通信。该系统分为智能的和非智能的两种。MTMS的系统组成如图1所示。各站采用S7-300的十个槽的导轨、PS307（5A）的电源，用SM321（DI）、SM331

4、（AI）实现A/D转换。主站均采用CPU315-2，智能的从站也用CPU315-2，但非智能的从站则用ET200（IM153-1）。首尾两车各加一个CP340模块，用于与上位机进行通信。主站的多点通信接口（MPI口）与驾驶系统进行通信。在选模块的时候，应注意选择的模块要满足列车所在地的温度要求，保证各个模块能够正常工作。2分布式网络实现智能和非智能主要指从站是否具有独立的数据处理能力，用SIEMENS公司的STEP75.0进行网络设计时，二者有很大的区别。500)this.style.ouseg(this)">2.1智能分布式I/O系统对

5、于智能分布式I/O系统而言，各站相对独立。将首车配置成主站，中间车和尾车设成从站，用PROFIBUS总线进行连接。2.1.1具体步骤（1）创建项目，独立配置各站。其中模拟模块要进行参数设置，根据要接收的信号种类，选择信号类型以及测量范围。(2)加入PROFIBUS子网，配置网络，界面如图2所示。然后插入DpMaster，连接从站（将各CPU取到PROFIBUS之后，点击DPMASTER，从组件中拖进CONFIGURATIONSTATIONS，在弹出的界面中选择要连接的站，单击CONNCT）。（3）在DPSLAVE中定义数据交换的类型、缓冲

6、区和长度。类型选择MS方式，长度不能超过32个字节。如果传输的数据大于32个字节，可以组态多行，但最多不能超过242个字节，如图3所示。而主站的这些内容是不能定义。（4）在BLOCK中添加OB82诊断模块。系统运行之前，OB82模块要对系统进行诊断，并将结果报告给CPU。如果没有错误，系统将正常地工作，否则不能进行工作。（5）保存并编译。这样，就完成了智能型分布式I/O的组态。2.1.2通信程序500)this.style.ouseg(this)">在OB块中调用系统功能块SFC14（OPRD-DAT）和SFC15（DPPI网络通信列车的

7、MTMS系统是一个完整的系统，它与列车驾驶系统的PLC采用MPI网络连接，进行全局数据通信。将主站和驾驶系统的PLC组成MPI网络，进行少量的全局数据通信。具体步骤为：（1）在分布式网络组态中加入MPI子网，并将与驾驶系统通信的PLC连入MPI网络中。（2）组态全局数据包。右键单击MPI，进入CPNFIGUREGLOBALDATA。加入要进行通信的CPU，并填入要交换的数据，注意一个GD包不能大于24个字节。将GD包编译两次（以可组多个GD包，但是需要多个循环才能执行完毕）。编译之后如图5所示。500)this.style.ouseg(t

8、his)">在CPU的每次循环中，两个PLC之间都进行了一次数据交换，在循环的结束时处理发送，开始时处理接收。这样就实现了与驾驶系统之间的通信。3PLC与上位机的通信主站最终要把获取的信息传给上位机进行显示，由CP340来完成这项工作。CP340是具有RS232和RS485两种接口的智能通信模块，它可以使PLC与计算机进行对点通信。它的RS485接口采用差动输出，具有远距离通信的能力（1100m），能够满足需要。它对上位机的串口进行操作，使用ASCII协议。在组态的时候要对它进行参数设置，包括通信的波物率、帧的长度、有无奇偶校验以及校验类

9、型。程序中对CP340的操作主要由CP软件包提供的FB2（P-RCV）和FB3（P-SEND）完成，它发送和接收的数据必须要放在数据块中。这样上位机可以在串口发送或接收数据，通信数据的数量则没