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原文传递基于PLC的有轨电车正线联锁控制逻辑研究与设计

论文题名：	基于PLC的有轨电车正线联锁控制逻辑研究与设计
关键词：	有轨电车;信号系统;道岔控制;正线联锁控制;地铁轻轨
摘要：	近年来，城市化进程的明显加快和城市人口的持续膨胀，加之汽车工业的飞速发展导致城市交通拥堵不堪、环境形势日益严峻。大力发展低能耗、污染小、载客量大的城市轨道交通成为了解决环境、交通及城市问题的有效手段之一。在这种背景下，现代有轨电车凭借其经济环保、运量适中和乘坐舒适等特点成为了中小城市客运的主要选择，同时也成为大城市地铁轻轨等大运量轨道交通的延伸和补充[1]。正线道岔控制系统作为现代有轨电车系统主要的组成部分，是保证电车在正线道岔区域安全高效运行的关键设备。因此，研究探索正线道岔控制技术，对推动现代有轨电车在我国科学的发展具有重要意义。　　正线道岔控制系统的主要功能是通过对正线道岔区域地面信号设备进行联锁控制，来保证列车安全高效的通过道岔区域。本文结合现代有轨电车的正线行车需求和运营环境条件以及城市道路交通的制约因素，提出以可编程控制器(PLC)作为道岔控制系统核心控制器，对现代有轨电车正线道岔控制系统的联锁控制逻辑进行了研究和设计。　　本文在分析了有轨电车实际特点和行车控制需求的基础上，对轨旁信号设备进行了合理布置，为提高行车安全和运营效率做好了准备；然后设计了一种能够实现对道岔自动联锁控制的控制方法。自动联锁控制主要是利用感应通信环线双向通信和测速定位的功能，在列车接近岔区时，轨旁控制主机与车载终端实现信息交互，对地面信号设备状态信息进行联锁逻辑运算，完成对道岔的自动精确控制；而且自动联锁控制模式能够与车载遥控和现地控制模式实现快速灵活的切换，在有突发状况发生时，能保证行车安全。这种控制方法简单、安全、能够减少司机和控制中心值班员劳动强度；在这种控制方法的基础上，基于 PLC对道岔控制系统的总体结构进行了设计，重点设计了一种控制逻辑严密、在保证运营安全前提下，能有效提高运营效率的道岔区域联锁控制逻辑和信号显示方法，这种联锁逻辑控制方法引入了进路防护的概念，在进路办理完成、列车顺序通过进路后不解锁进路，而是重新自动开放允许通过进路信号，后续相同方向列车无需再办理进路，保证了较高的效率。最后本文对联锁控制逻辑进行了软件实现和功能测试。具体内容如下：　　(1)对选用本课题的目的和意义从多方面进行了论述，介绍了现代有轨电车在国内外的运用情况及有轨电车信号系统在国内外的研究现状，并对可编程控制器技术进行了介绍。　　(2)在深入研究有轨电车正线运行的特点及业务流程的基础上，分析提炼了正线道岔控制系统功能需求；对正线道岔区域信号设备进行了选择和布置，确定了车地通信、列车占用检测、道岔区域设备配置、道岔控制方式等关键技术方案；以 PLC作为联锁逻辑运算主机，设计了一种兼顾了高效和安全的道岔区域联锁控制逻辑。　　(3)根据提出的功能需求和技术方案，以 STEP为开发平台，以梯形图编程语言为开发工具，采用结构化的软件设计方法实现了正线道岔控制系统联锁控制逻辑；为便于功能测试，设计了基于WinCC的联锁上位机监控软件。　　(4)最后，以WinCC的联锁上位机人机界面为测试平台，对道岔联锁控制逻辑的具体功能进行了调试，调试结果证明基于 PLC的联锁控制主机能够准确实现预期的联锁逻辑控制功能。
作者：	杨小会
专业：	交通信息工程及控制
导师：	魏宗寿
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文