屏蔽门控制系统.doc

屏蔽门控制系统（PSC）设计
【所在期刊: 第3期 总第28期】
更新时间: -5-2   起源: 轨道交通    作者: 吴卫海  人气: 709  [ 字体: 缩小  放大 ] 
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关键字: 屏蔽门; PSC控制系统; 可靠性设计
摘要: 屏蔽门是车站机电设备, 屏蔽门系统需要控制若干个门单元运行, 允很多种优先级操作并实时监控各单元状态, 本文就屏蔽门控制系统设计做了一番申述。
1  屏蔽门组成
屏蔽门是地铁车站站台边缘玻璃门。它含有提升站台安全性, 阻挡列车进出站活塞风作用, 而且因为它将站台与隧道隔离, 车站空调系统冷气不易散发, 从而降低车站环控系统投资。
站台屏蔽门长度为车厢长度。当列车停在站台, 且位置正确时, 活动门模块（ADM）将与列车每节车厢若干个门对准。每个ADM包含一对自动滑动门, 滑动门两侧是固定门。整侧系统在一些地方用能够打开应急门替换固定门, 这些应急门使乘客在列车门没有对准屏蔽门情况下能够走出列车。每个活动门模块都有一个门机, 门机里面包含操作设备和上部结构部件以及一个门槛, 门槛为门体提供安装点, 为滑动门运行提供导向槽, 同时为站台屏蔽门提供下部土建接口。
2  屏蔽门控制系统（PSC）作用
屏蔽门系统控制分就地级控制, 站台级控制, 列车信号系统级控制, 火灾模式级控制。就地级控制是每个活动门模块能够独自机械, 电气操作; 站台级控制, 列车信号系统级控制, 火灾模式级控制都是经过PSC里继电器控制活动门模块运行, PSC是依据各级控制发出命令对活动门模块进行操作, 监视。是各级控制接口集合体。优先级是站台级, 其次是火灾模式级, 最终是列车信号系统级。火灾模式级是在车控室操作屏蔽门系统, 只能打开屏蔽门。
现在有两种PSC设计方法, 一个是把电气系统（关键是处理硬线命令继电器组）和监控通讯系统组合在一个模块里, 成为一个黑盒子。黑盒子输出输入接口有电源, 现场总线网络（监视网络）, 各级控制命令、 状态硬线端口, 门单元命令、 状态硬线端口。能够既控制屏蔽门运行, 也监控屏蔽门状态、 故障, 并把相关信息存贮起来。一个是电气系统和监控通讯系统各自独立, 把电源, 各级控制命令、 状态硬线端口, 门单元命令、 状态硬线端口集合一起, 把现场总线网络（监视网络）独自成一体, 与各门单元, PSC里各关键继电器组有接口, 从而全方面监控系统, 电气系统和监视网络搜集若干关键状态如“开门”状态, 若干关键故障如“系统故障”经过PSC指示灯面板反应。个人认为后者很好。首先这么电气和监控通讯两个系统不会相互影响, 独立开来以后维修, 改造方便。其次减低维修成本, 一个部件损坏无须整个PSC更换。
3  PSC接口
（1）与列车信号系统接口
PSC对列车信号系统有接口, 列车进站前会进入连锁区域, 要收到前方车站站台 “全部滑动门/应急门关闭锁紧”信号; 然后列车在站台停下后, 命令屏蔽门开门, PSC接收此开门信号, 并反馈“门打开”状态给列车; 离站前要关车门, 列车关闭车门同时命令屏蔽门关门门, PSC接收此关门信号, 并反馈“全部滑动门/应急门关闭锁紧”给列车; 此时列车能够离站; 在出站连锁区域内, 列车仍然要收到后方“全部滑动门/应急门关闭锁紧”信号。假如在列车关门命令发出若干时间后, 没有收到“全部滑动门/应急门关闭锁紧”信号, 则需要站务人员确定现场情况后, 在就地控制盘（PSL）发出“互锁解除”信号, 由PSC反馈给列车, 列车才能离站。
（2）与门单元接口
PSC发出“开门”命令给门单元控制器（DCU）, 并接收DCU反馈“开门”状态信号; PSC发出“关门”命令给门单元控制器（DCU）, 并接收DCU反馈“全部滑动门/应急门关闭锁紧”状态信号。应急门状态经过邻近DCU反馈给PSC。PSC电气系统只接收“全部滑动门/应急门关闭锁紧”信号, 具体门单元状态, 故障是在监控通讯系统里显示。
（3）与就地控制盘（PSL）接口
就地控制盘（PSL）是站台侧控制该侧屏蔽门运行电气开关组合, 能够让站务人员, 列车司机在列车信号系统控制失效时操作屏蔽门。当列车停在站台后需要开门, 司机要用钥匙把“PSL操作许可”开关打上, PSC接收“PSL操作许可”信号, 假如没有“PSL操作许可”信号司机是操作不了屏蔽门, 这是为提升可靠性设计; 司机按PSL上“开门”开关按钮, PSL发出“开门”命令经过PSC继电器组给门单元控制器（DCU）, PSC接收DCU反馈“开门”状态信号; 要关门时, 司机按PSL上“开门”开关按钮, PSL发出“关门”命令经过PSC继电器组给门单元控制器（DCU）, PSC接收DCU反馈“全部滑动门/应急门关闭锁紧”状态信号; 当不需要列车信号系统与屏蔽门系统连锁时, 人工使PSL能够自动复位“互锁解除”开关一直保持闭合状态, PSC接收PSL“互锁解除”信号。
（4）与火灾模式开关接口
火灾模式开关通常装在车站控制室, 是站务人员在紧急时刻使用, 能够把整侧屏蔽门打开。站务人员要用钥匙把“火灾模式操作许可”开关打上, PSC接收“火灾模式操作许可”信号, “火灾模式操作许可”开关打上了才能使“开门”按钮操作有效; 然后按开关盘上“开门”按钮, 火灾模式开关发出“开门”命令经过PSC继电器组给门单元控制器（DCU）, PSC接收DCU反馈“开门”状态信号。
（5）与PSC面板指示灯接口
接口有: “开门状态”指示; 各级“全部滑动门/应急门关闭锁紧”状态指示; “控制系统故障”指示; “PSL操作许可”指示; “互锁解除”状态指示; “火灾模式许可”指示; 这些都对PSC与其她部件接口收发信号和监视网络发出报警。
（6）与监控通讯系统接口,
PSC对其她部件接口收发信号同时会发给监控通讯系统。
4  PSC功效设计
很显然, 因为优先级关系, 火灾模式继电器组要屏蔽PSL继电器组动作; PSL继电器组要屏蔽列车信号继电器组动作。这三级命令继电器信号都串联。为了可靠操作, 因为PSL操作分两步, 第一步是使“PSL操作许可”信号形成, 第二步才是开关门操作, 假设就地级“开门”命令能自我保持, 就地级“开门”命令和“关门”命令是一个继电器某两对触头通断是否关系, 需要两个继电器单独控制。因为火灾模式操作分两步, 第一步是使“火灾模式操作许可”信号形成, 第二步才是开门操作, 需要两个继电器单独控制。
为了可靠命令发出, 列车信号系统级“开门”命令要和“关门”命令互锁。需要两个继电器。
还有显示多种状态, “全部滑动门/应急门关闭锁紧”状态是由一个双切回路开关形成, 所以设计一个“关闭”继电器和一个“锁紧”继电器, 然后用一个“安全回路关闭锁紧”继电器把状态信号发给PSC面板指示灯, PSL面板指示灯, 列车信号系统和监控通讯系统。一个“互锁解除”继电器, 把状态信号发给PSC面板指示灯, 列车信号系统和监控通讯系统。因为列车信号系统只能接收“全部滑动门/应急门关闭锁紧”状态和“互锁解除”状态中一个信号, 所以这两个信号需要互锁。“全部滑动门/应急门关闭锁紧”状态还要和PSC面板, PSL面板, 火灾模式开关盘“开门”状态指示灯互锁。
5  PSC可靠性方法
假如只有上面设计, PSC可靠性不高, 还有以下多个情况可能出现: 第一是发出“开门”命令后, “全部滑动门/应急门关闭锁紧”状态信号还存在; 第二是发出“关门”命令一段时间后, 还没接收到“全部滑动门/应急门关闭锁紧”状态; 第三是PSC没有接收任何一个命令。第四是“PSL操作许可”状态信号和“互锁解除”状态信号不能同时出现。所以要设计一个到两个命令故障继电器, 指示以上错误。
假如要使PSC含有愈加好检测性, 并能够模拟多个回路故障来检验回路开关情况, 那么还需要设计若干测试继电器组, 针对“全部滑动门/应急门关闭锁紧”回路, “开门”命令回路, “关门”命令回路, “PSL操作回路”, “火灾模式操作回路”等进行检验。
现仅就信号系统级命令, 状态, 可靠性做设计。
设, 一个“开门”继电器OR; 一个“关门”继电器CR; 一个命令故障继电器OFR; 一个就地操作许可继电器LOER; 一个测试命令故障继电器OFTR; 一个火灾模式许可继电器FMER; 一个“全部门关闭”继电器ADCR; 一个“全部门锁紧”继电器ADLR; 一个“全部门关闭锁紧”继电器ADCLR; 一个安全回路测试继电器SLTR。
如图示:

6  结论
屏蔽门控制系统设计关键在于可靠性, 一要确保操作可靠性, 一要确保多种意外情况出现时能够妥善处理。能够从提升硬件质量来增加可靠性, 但愈加好措施是从功效设计上考虑多种情况, 针对情况做出布署, 或优化程序, 或增加安全继电器, 从而达成系统所需安全等级。类似设计已在广州地铁二, 三号线屏蔽门系统上应用。
参考文件
[1] 西屋企业.广州地铁二号线屏蔽门项目系统设计文件PEDC功效技术规格[G].
[2] 广州市地下铁道总企业.广州市规道交通三号线屏蔽门系统采购协议第二册[G].
（吴卫海: 电气技术助理, 关键研究机电一体化, 现场总线控制等课题。现主管广州地铁三号线屏蔽门, 电梯专业维保相关工作。）