基于PLC 的轨道交通屏蔽门电控系统设计开题报告
2023-11-28 08:54:42
1. 研究目的与意义
一、课题背景与意义 本课题旨在将智能屏蔽门门引入城市轨道交通系统。。对于地铁公司而言,屏蔽门系统的节能性、安全性、稳定性是十分重要的,系统的智能化使故障检测系统补偿了传统站台门阶从车站到车站之间无关联缺陷、无交互的缺点,便于及时发现故障部位进行维修。为智能城市轨道交通支持“无人站台”与“无人驾驶”提供可行性。屏蔽门系统是集机械控制和电子控制于一体的具有分布式控制特点的综合系统,是最重要的安全系统之一。屏蔽门系统是设置在地铁站台上的受控玻璃门,用于分隔驾驶区等候区;及由于该系统具有频率高、滑动次数多的特点,它对整个系统的安全性和稳定性有着严格的要求,高频率进行工作时高达两分钟完成开闭一次。因此,为了实现车门开关的多级控制,实现设备的智能化显得尤为重要。 目前,随着我国经济的快速发展和大城市人口的快速增长,交通和安全问题日益严重。能够解决城市拥堵问题的只有大力发展公共交通出行,缓解私家车出行所造成的城市道路拥堵,而地下的城市轨道交通运输是居民公共交通出行最方便,最快速,缓解城市道路拥堵的最佳出行方式。城市铁路运输系统具有安全、快速、低能耗、大容量、高可靠性等优点。同时土地利用率低,所以它在世界各大城市都收到重视。PSD控制和监控系统更有利于屏蔽门系统的整体控制,城市轨道交通智能系统屏蔽及故障检测系统设计为了可以达到最佳的使用效果。
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2. 课题关键问题和重难点
二、课题拟解决的关键问题及难点 本课题的关键: 1. 列车入站或出站时,候车区屏蔽门与客车门一同完成开关动作,乘客上下车完成后,滑动门关闭。 2.建设城市交通轨道交通运输中屏蔽门,有效减少了站台乘客掉落物品或跌入轨道的安全隐患,减少站台人员工作量,大大降低了列车司机对于进站行驶的心理恐慌。 本课题难点: 1、乘客被滑动门夹住; 2、滑动门没有完全关闭导致列车撞击。 3、乘客跌入铁轨。 4、紧急情况下乘客不能从列车中逃出。。 5、滑动门不能关闭。 解决方法和措施:滑动门关闭最大速度时动能不超过10J,采用合格安全的继电器进行对“全部门关闭”信号中继,滑动门及应急门应配有锁定装置,将故障安全设计用于地铁屏蔽门系统中。 |
3. 国内外研究现状(文献综述)
随着我国经济高速发展,城市轨道交通系统建设及申报建设越来越多,城市轨道交通出行以成为人们出行的主要交通方式之一。随着人们对地铁及轻轨的使用频率不断提高,地铁的使用安全性及智能化收到广泛关注。屏蔽门系统是城轨交通运营的重要组成部分,不仅稳定的运行影响这城轨交通的运营状态,也关系到司机与乘客的生命安全。
为此,针对城市轨道交通屏蔽门系统的特点及需求,本文对屏蔽门系统的控制与监控问题进行研究。
在屏蔽门系统中,本文对系统结构、控制功能、监控功能网络等进行了研究与设计。以plc为核心,编写了门控系统plc程序,实现了开关门、障碍物检测及防夹、踏板联动、声光报警等功能。plc在高速发展的今天,更符合工业控制的需求。通过建立控制系统电气箱的功能模型,对逻辑单元和门控单元进行功能设计。通过位置行程开关pss和锁行程开关lss判定们和锁的状态。通过监控硬件与软件实时监控系统,当屏蔽门控制系统出现问题会将信号传递到主控室的控制系统中,以便工作人员进行排查处理减小屏蔽门危险,提高使用安全性。可通过监控软件查看全车各屏蔽门状态。同时可监控站内乘客下车,对继电器状态实时监控。
4. 研究方案
1.设计方案
本文主要设计方案:
第一章:绪论(包括研究的目的和意义、国内外现状、研究目的及意义)
第二章:屏蔽门系统控制分析(包括屏蔽门的作用、对于现有屏蔽门系统的分析、屏蔽门系统的功能性需求分析)
第三章:屏蔽门控制系统的硬件设计(主要电气选型、硬件元件选型表)
第四章:屏蔽门控制系统的软件设计(包括电气主路图,I/O分配表、PLC接线图、控制流程图、梯形图分析)
第五章:组态画面设计(包括组态软件介绍,硬件创建与通讯设置、画面设计、脚本语言编写)
第六章:组态仿真调试
第七章:结束语
2. 系统框图
根据轨道交通运输行业规范,屏蔽门控制子系统的要求为屏蔽门的控制系统需要单独的控制回路,同时具有备用线路。总控部件为逻辑控制单元,分控部件使用门控单元。监控子系统需以车站为单位设置,遵循安全可靠的原则,及时将各站故障信息上报给总控室。屏蔽门总体构架图如图2-3所示。
图2 开门操作流程图
图3关门操作流程图
5. 工作计划
第1周(12.4-12.30) | 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;翻译相关英文资料 |
第2周(12.30-2.3) | 阅读相关资料,理解有关内容;写出开题报告一份; |
第3周(3.6-3.10) | 确定PLC品牌型号、输入输出设备、硬件控制电路,参阅有关资料,分析机械部分工作原理,归纳总结、提炼电气控制要求; |
第4周(3.13-3.17) | 输入输出电气控制元件选型、参数确定; |
第5周(3.20-3.24) | 设计自动控制系统电路;期中检查; |
第6周(3.27-3.31) | 电气控制程序编制; |
第7周(4.3-4.7) | 电气控制程序仿真调试,HMI软件安装及学习 |
第8周(4.10-4.14) | HMI软件设计; |
第9周(4.17-4.21) | 上下位机联调;验收成果;毕业论文撰写; |
第10周(4.24-4.28) | 完成毕设论文查重,提交毕设论文终稿和查重报告,接受答辩资格审查; |
第11周(5.1-5.5) | 评阅教师评阅论文;学生准备答辩; |
第12周(5.8-5.12) | 答辩结束。 |
第13周(5.15-5.19) | 检查毕设文档;毕设结束。 |
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