龍志強 劉少克

     來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

     摘要：以磁懸浮列車為對象，采用siemens公司的plc，研究了列車信號監(jiān)測系統(tǒng)，提出了智能式和非智能式兩種方案，并對兩種分布式網(wǎng)絡(luò)、mpi網(wǎng)絡(luò)和cp340與上位機的通信進行了研究，給出了具體的實現(xiàn)方法。

     關(guān)鍵詞：磁懸浮

     監(jiān)測系統(tǒng) 分布式網(wǎng)絡(luò)

     磁懸浮列車突破了普通鐵路交通系統(tǒng)中使用車輪和軌道的傳統(tǒng)技術(shù)界限，是沒有車輪的、無接觸的新型軌道交通工具，被譽為二十一世紀(jì)理想的交通工具。對于交通運輸系統(tǒng)，安全是第一因素。因此，本文以磁懸浮列車為對象，主要研究基于plc的列車信號監(jiān)測系統(tǒng)（maglev

     train monitoring system，簡稱mtms）。

     plc現(xiàn)已成功運用在國內(nèi)外大量的輕軌車系統(tǒng)中，如德國siemens公司duewag

     ag （krefeld-verdingen）制造動力分散型輕軌車regiosprinter，實現(xiàn)了多功能的分散控制，操作方便、容易監(jiān)視。本文采用siemens公司的s7-300系列小型plc來實現(xiàn)車載監(jiān)測系統(tǒng)。

     1 mtms的分析和設(shè)計

     1.1 系統(tǒng)分析

     mtms主要實現(xiàn)對計算機聯(lián)鎖系統(tǒng)和車體信號設(shè)備進行監(jiān)視和故障診斷，主要完成對車載3×16臺懸浮控制器、3×2臺推進用逆變器、3×1臺dc-dc變換器及備用電池、3×1臺空調(diào)逆變器以及其它輔助電源（以三輸車為例）的工作狀態(tài)、故障信息的檢測和記錄，并將獲得的信息傳給上位機去處理并顯示。由于列車速度快、信號量較多、環(huán)境復(fù)雜，因此mtms系統(tǒng)必須有較強的實時性、可靠性，并且可以采集大量的開關(guān)量和模擬量信號。經(jīng)比較，本文選擇了siemens公司的s7-300型plc組成plc網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。

     1.2 方案設(shè)計

     本文以三輛車為例，分別稱首車、中間車、尾車。各節(jié)車廂通過各種傳感器獨立完成各自的信號檢測，通過profibus總線將信息匯總于首、尾兩車，進行顯示。各節(jié)車廂的plc組成遠程分布式i/o系統(tǒng)，各個站之間采用dp協(xié)議進行通信。該系統(tǒng)分為智能的和非智能的兩種。mtms的系統(tǒng)組成如圖1所示。

     各站采用s7-300的十個槽的導(dǎo)軌、ps307（5a）的電源，用sm321（di）、sm331（ai）實現(xiàn)a/d轉(zhuǎn)換。主站均采用cpu315-2，智能的從站也用cpu315-2，但非智能的從站則用et200（im153-1）。首尾兩車各加一個cp340模塊，用于與上位機進行通信。主站的多點通信接口（mpi口）與駕駛系統(tǒng)進行通信。在選模塊的時候，應(yīng)注意選擇的模塊要滿足列車所在地的溫度要求，保證各個模塊能夠正常工作。

     2 分布式網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)

     智能和非智能主要指從站是否具有獨立的數(shù)據(jù)處理能力，用siemens公司的step7

     5.0進行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時，二者有很大的區(qū)別。

     2.1 智能分布式i/o系統(tǒng)

     對于智能分布式i/o系統(tǒng)而言，各站相對獨立。將首車配置成主站，中間車和尾車設(shè)成從站，用profibus總線進行連接。 <