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1、屏蔽门控制系统（PSC）设计【所在期刊：2007年第3期 总第28期】更新时间：2008-5-2来源：轨道交通 吴卫海 人气： 709 字体：缩小 放大 2007年第3期 总第28期 目录 屏蔽门控制系统（PSC）设计吴卫海05-02579 浅谈地铁AFC系统单程票的调配赵小伟陈秀联05-02440 城市轨道交通信号系统制式研究龙广钱05-02310 城市轨道交通乘客信息系统车-地信息传输方式的探讨张定铭杨承东05-02638 国际大都市市域轨道交通线网结构对上海的借鉴殷志宏孙有望陈俞樑05-02463 城市轨道交通的社会绩效分析杨晟李明博05-02344 磁悬浮交通技术发展及应用前景刘万明姚
2、金斌05-02448 中国轨道交通发展政策与规划张江宇05-02376 关于我国城市轨道交通发展若干问题的思考李凤军05-02299 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的运行，允许各种优先级操作并实时监控各单元的状态，本文就屏蔽门的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的玻璃门。它具有提高站台安全性，阻挡列车进出站的活塞风的作用，而且由于它将站台与隧道隔离，车站的空调系统的冷气不易散发，从而减少车站环控系统的投资。站台屏蔽门的长度为车厢的长度。当列车停在站台，且位置正确时，活动门模块（ADM）将与列车的
3、每节车厢的若干个门对准。每个ADM包括一对自动的滑动门，滑动门的两侧是固定门。整侧系统在某些地方用可以打开的应急门代替固定门，这些应急门使乘客在列车门没有对准屏蔽门的情况下能够走出列车。每个活动门模块都有一个门机，门机里面包括操作设备与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）作用屏蔽门系统的控制分就地级控制，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可以独自机械，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通过PSC里的继电器控制活动门模块的运行，PSC
4、是根据各级控制发出的命令对活动门模块进行操作，监视。是各级控制的接口集合体。优先级是站台级，其次是火灾模式级，最后是列车信号系统级。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，一种是把电气系统（主要是处理硬线命令的继电器组）与监控通讯系统组合在一个模块里，成为一个黑盒子。黑盒子的输出输入接口有电源，现场总线网络（监视网络），各级控制的命令、状态的硬线端口，门单元的命令、状态的硬线端口。可以既控制屏蔽门运行，也监控屏蔽门状态、故障，并把相关信息存贮起来。一种是电气系统与监控通讯系统各自独立，把电源，各级控制的命令、状态的硬线端口，门单元的命令、状态的硬线端口集合
5、一起，把现场总线网络（监视网络）独自成一体，与各门单元，PSC里各重要继电器组有接口，从而全面监控系统，电气系统与监视网络收集的若干重要状态如“开门”状态，若干重要故障如“系统故障”通过PSC的指示灯面板反映。个人认为后者较好。首先这样电气与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，一个部件损坏不必整个PSC更换。3 PSC的接口（1）与列车信号系统的接口PSC对列车信号系统有接口，列车进站前会进入连锁区域，要收到前方车站的站台 “所有滑动门/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
6、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“所有滑动门/应急门关闭锁紧”给列车；此时列车可以离站；在出站连锁区域内，列车依然要收到后方的“所有滑动门/应急门关闭锁紧”信号。如果在列车关门命令发出若干时间后，没有收到“所有滑动门/应急门关闭锁紧”信号，则需要站务人员确认现场情况后，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）与门单元的接口PSC发出“开门”命令给门单元控制器（DCU），并接收DCU反馈的“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反馈的“所有滑动门/应急门关闭锁紧”状态信号。应急
7、门的状态通过邻近的DCU反馈给PSC。PSC的电气系统只接收“所有滑动门/应急门关闭锁紧”的信号，具体门单元的状态，故障是在监控通讯系统里显示。（3）与就地控制盘（PSL）的接口就地控制盘（PSL）是站台侧控制该侧屏蔽门运行的电气开关组合，可以让站务人员，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操作允许”开关打上，PSC接收“PSL操作允许”信号，如果没有“PSL操作允许”信号司机是操作不了屏蔽门的，这是为提高可靠性设计的；司机按PSL上的“开门”开关按钮，PSL发出“开门”命令通过PSC的继电器组给门单元控制器（DCU），PSC接收DCU反
8、馈的“开门”状态信号；要关门时，司机按PSL上的“开门”开关按钮，PSL发出“关门”命令通过PSC的继电器组给门单元控制器（DCU），PSC接收DCU反馈的“所有滑动门/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的可以自动复位的“互锁解除”开关一直保持闭合状态，PSC接收PSL的“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，可以把整侧屏蔽门打开。站务人员要用钥匙把“火灾模式操作允许”开关打上，PSC接收“火灾模式操作允许”信号，“火灾模式操作允许”开关打上了才能使“开门”按钮操作有效；然后按开关盘上的“开
9、门”按钮，火灾模式开关发出“开门”命令通过PSC的继电器组给门单元控制器（DCU），PSC接收DCU反馈的“开门”状态信号。（5）与PSC面板指示灯的接口接口有：“开门状态”指示；各级“所有滑动门/应急门关闭锁紧”状态指示；“控制系统故障”指示；“PSL操作允许”指示；“互锁解除”状态指示；“火灾模式允许”指示；这些都对PSC与其他部件接口收发的信号与监视网络发出的报警。（6）与监控通讯系统的接口，PSC对其他部件的接口收发的信号同时会发给监控通讯系统。4 PSC的功能设计很显然，由于优先级的关系，火灾模式继电器组要屏蔽PSL继电器组的动作；PSL继电器组要屏蔽列车信号继电器组的动作。这三级命
10、令继电器的信号都串联。为了可靠操作，由于PSL操作分两步，第一步是使“PSL操作允许”信号形成，第二步才是开关门操作，假设就地级的“开门”命令能自我保持，就地级的“开门”命令与“关门”命令是一个继电器某两对触头通断与否的关系，需要两个继电器单独控制。由于火灾模式操作分两步，第一步是使“火灾模式操作允许”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”命令要与“关门”命令互锁。需要两个继电器。还有显示各种状态，“所有滑动门/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”继电器与一个“锁紧”继电器，然后用一个“安全回路关闭锁紧”继电
11、器把状态信号发给PSC面板指示灯，PSL面板指示灯，列车信号系统与监控通讯系统。一个“互锁解除”继电器，把状态信号发给PSC面板指示灯，列车信号系统与监控通讯系统。由于列车信号系统只能接收“所有滑动门/应急门关闭锁紧”状态与“互锁解除”状态中的一个信号，所以这两个信号需要互锁。“所有滑动门/应急门关闭锁紧”状态还要与PSC面板，PSL面板，火灾模式开关盘的“开门”状态指示灯互锁。5 PSC可靠性措施如果只有上面的设计，PSC的可靠性不高，还有以下几种情况可能出现：第一是发出“开门”命令后，“所有滑动门/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“所有滑动门/应
12、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操作允许”状态信号与“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。如果要使PSC具有更好检测性，并可以模拟几个回路故障来检查回路的开关情况，那么还需要设计若干测试继电器组，针对“所有滑动门/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”等进行检查。现仅就信号系统级的命令，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；一个就地操作允许继电器LOER；一个测试命令故障继电器OFTR；一个火灾
13、模式允许继电器FMER；一个“所有门关闭”继电器ADCR；一个“所有门锁紧”继电器ADLR；一个“所有门关闭锁紧”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的设计关键在于可靠性，一要保证操作可靠性，一要保证各种意外情况出现时可以妥善处理。可以从提高硬件质量来增加可靠性，但更好的办法是从功能设计上考虑各种情况，针对情况做出部署，或优化程序，或增加安全继电器，从而达到系统所需的安全等级。类似的设计已在广州地铁二，三号线的屏蔽门系统上应用。参考文献1 西屋公司.广州地铁二号线屏蔽门项目系统设计文件PEDC功能技术规格G.20012 广州市地下铁道总公司.广州市规道交通三号线屏蔽门系统采购合同第二册G.2003（吴卫海：电气技术助理，主要研究机电一体化，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。）第 8 页