1 概述
隨著高速列車和城市輕軌線路的飛速發(fā)展，車輛段的檢修工作日益復雜、繁忙。為防止工傷事件或設備嚴重損失，基于鐵路行業(yè)聯(lián)鎖控制的概念的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應運而生。通常情況下，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)由保證平臺登頂作業(yè)人員人身安全的門禁子系統(tǒng)、車輛出入庫信號和警示子系統(tǒng)、保護設備安全的電氣聯(lián)鎖控制子系統(tǒng)、PLC網(wǎng)絡控制子系統(tǒng)、計算機控制子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)組成。
2 系統(tǒng)體系架構
隨著工業(yè)控制自動化的不斷提高和計算機在工業(yè)領域的廣泛應用，用戶更多地利用計算機的人機界面更直觀、更快捷地來了解信息和進行操作。力控監(jiān)控組態(tài)軟件具有整體的開放性，工程師可基于產(chǎn)品進行系統(tǒng)擴展，通過開放式接口，開發(fā)其自己的應用系統(tǒng)，它可方便地與標準程序和用戶程序組合在一起使用，建立人機界面，精確地滿足實際需要。
動車段的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)利用調(diào)度室的PLC主站和每股道的PLC子站通過CC-LINK線組成的網(wǎng)絡來進行通訊，從而控制系統(tǒng)中的信號燈、顯示屏、閃爍燈等各項設備，并將這些信息通過PLC主站的I/O Driver傳輸?shù)接嬎銠C的力控監(jiān)控組態(tài)軟件上，使操作人員可以直觀地在計算機界面上進行操作。
門禁子系統(tǒng)設有專門的門禁控制器，安裝在各個檢查庫，數(shù)據(jù)通過專線傳輸?shù)介T禁總控器，所有門禁數(shù)據(jù)可在專設的門禁計算機中顯示。同時PLC主站可調(diào)取門禁總控器的數(shù)據(jù)，上傳到力控監(jiān)控組態(tài)軟件實時顯示各個門禁的狀態(tài)。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)獨立設置，通過硬盤錄像機將攝像頭的實時圖像傳輸?shù)秸{(diào)度室的視頻服務器，實現(xiàn)各個檢修段的實時圖像監(jiān)控。圖1所示為系統(tǒng)架構圖。
2.1 車輛出入庫系統(tǒng)應用
動車段的調(diào)度控制分為段調(diào)度中心和庫內(nèi)調(diào)度室兩部分。力控監(jiān)控組態(tài)軟件通過其方便友好的開發(fā)環(huán)境、面向?qū)ο蟮脑O計，使組態(tài)工作量大大降低。畫面中根據(jù)車輛出入庫系統(tǒng)要求，可按不同檢查庫和不同股道分別動態(tài)顯示庫內(nèi)外進、出車位狀態(tài)，隔離開關狀態(tài)，各個信號燈狀態(tài)，以及各項報警狀態(tài)。畫面色彩生動，動畫效果真實流暢，使得現(xiàn)場工程師直觀地了解車輛出入庫的實時狀態(tài)。
2.2 門禁系統(tǒng)應用
動車段安全監(jiān)控系統(tǒng)中，門禁控制子系統(tǒng)中的電磁鎖由調(diào)度室內(nèi)的門禁計算機控制。門禁控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可同時通過PLC總站匯總到力控監(jiān)控組態(tài)軟件平臺，可實時顯示出入庫車輛人員的門禁卡號，生成各類工作日志報表，為日后的數(shù)據(jù)匯總分析提供了強大的數(shù)據(jù)支持。
2.3 計算機和PLC網(wǎng)絡控制子系統(tǒng)的應用
利用PLC網(wǎng)絡控制系統(tǒng)和力控組態(tài)軟件相結合的這種控制模式具有以下幾種特點：
(1)便捷性：由PLC組成的網(wǎng)絡控制系統(tǒng)對工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行采集、邏輯運算和輸出，以靈活多樣的“組態(tài)方式”來進行系統(tǒng)集成，將其預設置的各種軟件模塊進行簡單的“組態(tài)”，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，縮短了自動化工程師的系統(tǒng)集成的時間，大大地提高了集成效率。
(2)直觀性：安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的列車進入庫狀態(tài)、信號燈、接觸網(wǎng)有無電、大門信號和爆閃燈等功能都以圖片或動畫的形式綜合體現(xiàn)在力控組態(tài)軟件的控制界面上。同時，各種工位的狀態(tài)顯示欄和操作按鈕都有序地排列在控制界面的下方。系統(tǒng)的狀態(tài)提示和控制操作可以在同一界面進行。圖2所示為安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制界面。
(3)可擴充性：當現(xiàn)場（包括硬件設備或系統(tǒng)結構）或用戶需求發(fā)生改變時，不需作很多修改即可方便地完成軟件的更新和升級。同時力控監(jiān)控組態(tài)軟件支持遠程部署，可以在線修改參數(shù)，適合多人協(xié)作開發(fā)，構建典型的分布式應用，可以同步構建歷史站、事件服務器、報警服務器等多種應用模式。
(4)易維護性：整套系統(tǒng)易于維護便于升級，力控監(jiān)控組態(tài)軟件預留數(shù)據(jù)交互接口，可以為更高一級調(diào)度中心的數(shù)據(jù)平臺提供實時數(shù)據(jù)，從而輕松搭建全省乃至全國的動車段安全系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。
3 結語
隨著高速鐵路和城市軌道交通的不斷發(fā)展，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)將得到越來越廣泛的應用。在進行安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設計時，應根據(jù)用戶的要求合理地考慮系統(tǒng)的布置方案，同時要盡量減少控制設備邏輯關系的復雜程度，提高控制系統(tǒng)的可靠性，也要兼顧采購設備和安裝工程的經(jīng)濟性。