在我們的日常生活中經(jīng)常要跨越自動門。在極大程度上,我們只注意到它們不工作時的情況。瑞士的自動門制造商卡巴•吉爾根與伯切爾過程控制自動化專家一起給予這個問題專門的注意,使得在香港和臺灣高雄地下鐵路巨大的人流不再往回走。貝加萊(B&R)提供的靈活的自動化也起著重要的作用。
越來越多的地鐵站臺用自動門與軌道系統(tǒng)隔開。這樣增加了安全性和舒適感,也節(jié)約了大量的能量,特別是對于那些由于高溫需要對地鐵系統(tǒng)冷卻的地區(qū)。香港和臺灣的高雄就是這樣的情況。
每天在火車到達后門便自動打開,而在出發(fā)前門自動關(guān)閉。如果這些門中有一扇發(fā)生了故障,這就會大大影響乘客的安全,也影響這個地鐵系統(tǒng)的運行。瑞士許瓦真堡的卡巴•吉爾根公司受地鐵系統(tǒng)的業(yè)主和運行者的委托,提供一個安全門系統(tǒng),以改善運行安全程度。例如在香港,有74個站臺,每個站臺有40扇門,很快就會清楚,只要小心地維護和診斷,就能確保它在35年工作壽命內(nèi)的功能性。由此我們做出決定,每扇門要聯(lián)網(wǎng),并小心地監(jiān)控。位于比利時的伯切爾過程控制公司是這個任務(wù)的合作伙伴,而貝加萊的自動化產(chǎn)品是理想的技術(shù)基礎(chǔ)。
多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
每扇門有一個門控制單元(DCU),它根據(jù)接收到的指令控制馬達和關(guān)閉機構(gòu)。這些單元確保門的力量和速度在安全范圍內(nèi)保持最佳。它們也監(jiān)視門上傳感器和執(zhí)行器的狀態(tài),并連續(xù)地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸九_隔離門控制器(PSC)上 。
站臺上每一列門都是由PSC和貝加萊2003控制和監(jiān)視的。DCU PCC通過CAN總線聯(lián)網(wǎng),傳輸速度為100kBit/s,這對于定時要求是足夠了,而且CAN總線也能在最長180米的站臺范圍內(nèi)以相同的速率傳輸。PSC是中央單元,它從門搜集數(shù)據(jù),并將它傳輸?shù)秸九_管理系統(tǒng)(SMS)。
中央顯示系統(tǒng)
在香港,三個月的工作周期中,服務(wù)人員用便攜式測試設(shè)備(PTE)對門的數(shù)據(jù)進行檢查并下載。對于臺灣的新裝置,在每個控制室里使用了一個貝加萊 PP120 中央顯示系統(tǒng)和帶10.4″顯示器的操作終端,供操作員和維修人員現(xiàn)場監(jiān)視之用。
卡巴•吉爾根的自動門專家確定每扇門有多至104條不同的事件信息。每個站至多有48扇門,以及有120條左右的附加系統(tǒng)信息,這樣就可能有5,000多條必須集中采集的信息,觸發(fā)不同的動作,并且必須直觀清楚地顯示出來。這種事件的典型例子包括門堵塞、馬達過熱或柵欄不靈活。也能探測到更多復雜的環(huán)境。
相互通信的控制器
除了經(jīng)CAN總線的門控制器連接外,PSC通過RS485與本地環(huán)境監(jiān)視系統(tǒng)(LESS)通信、通過RS232與PTE通信、通過以太網(wǎng)與顯示器通信、通過開關(guān)量信號與正序列車辯識器(PTI)通信。由貝加萊2003提供的通信靈活性毫無問題滿足了這些網(wǎng)絡(luò)要求。CP476 CPU處理所有門控制器、開關(guān)量I/O和網(wǎng)絡(luò)連接。
“貝加萊系統(tǒng)的通信選項和緊湊設(shè)計使我們很容易做出選擇,”伯切爾過程控制公司的項目經(jīng)理菲列克斯•羅斯說:“貝加萊的Automation Studio還提供了最佳的編程環(huán)境。”伯切爾過程控制公司用C語言開發(fā)了這個系統(tǒng),因為預(yù)計了今后幾年內(nèi)技術(shù)員們還會使用這種編程語言。這是對系統(tǒng)漫長工作壽命內(nèi)的基本要求。”
門檢查控制器結(jié)構(gòu)
安全編程
編程的技術(shù)規(guī)范是很嚴格的。出于安全的原因,動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是不允許的。此外,根據(jù)V模型和GMP規(guī)范的嚴格的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化開發(fā)也在使用以保證項目的質(zhì)量。“對這個項目來說,連貫的文檔比實際的編程需要更多努力。”羅斯進一步解釋,“與卡巴吉爾根公司以及終端客戶持續(xù)的回顧幫助我們從一開始就避免錯誤,也保證了在整個生命周期的成功。”
在中央控制室的貝加萊Power Panel系列PP120顯示系統(tǒng)上,一直顯示著門及其功能相關(guān)的重要信息。門的動作一發(fā)生就被顯示出來。并且事件報告被傳輸至本地環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)(LESS)以供進一步分析。系統(tǒng)的主動修改受密碼保護。開發(fā)中系統(tǒng)狀態(tài)直觀顯示和簡便導航也是一個重點。
集成的工具
伯切爾過程控制公司在微軟Excel基礎(chǔ)上開發(fā)了自己的工具來完成項目組態(tài)、操作和顯示單元。這些工具可以測定組態(tài)和I/O系統(tǒng)的需求并與其它部門通信。貝加萊 Automation Studio具有開發(fā)的導入/導出功能,支持這些工具的集成并保證項目在多個部門間無縫集成。利用Visual Components,伯切爾過程控制公司簡化了操作界面的編程。作為Automation Studio的一部分,可以利用拖放技術(shù)在PC上輕松完成操作與顯示的設(shè)置。有了貝加萊提供的高附加值自動化組件,伯切爾過程控制公司有著充分的信心完成項目調(diào)試。在臺灣的系統(tǒng)將于次年進行安裝。