基于PLC控制的城市轨道交通屏蔽门及屏蔽门端头控制盒系统设计
摘要:本文介绍了城市轨道交通的屏蔽门，所述的屏蔽门端头控制盒的设计可以用简单的PLC系统做简明的模拟程序，并按照操作原理说明PLC软件程序设计的要点。现如今，城市轨道交通屏蔽门可以大致分为三类:一是全封闭式屏蔽门，二是高式屏蔽门，三是半高式屏蔽门。其中，城市中大多数使用的是全高式屏蔽门，全高式屏蔽门的特点是可以有效的阻止市民乘客擅自或无意进入地铁的轨行区，造成不必要的安全隐患。与此同时，全高屏蔽门的车站可以有效地防止外界风从轨道区进入车站，开车时大大降低了地铁的噪音，给乘客提供一个安全，舒适，安静的等待地铁的环境，同时，还提供了地铁司机一个良好的驾驶环境。在地铁进站和出站的时候不在会产生风压，影响市民的日常出行。本文就以全高式屏蔽门为例，用PLC程序模拟出一个站台上的屏蔽门系统是如何运行的。
关键词：屏蔽门；PLC；安全门；
ABSTRACT: This paper introduces the shielding door of urban rail transit. The design of the control box of the end of the shielding door can be done with a simple PLC system as a concise simulation program. The main points of the software program design of the PLC are explained according to the operation principle. Nowadays，the shielded doors of urban rail transit can be roughly divided into three categories: fully enclosed shielding doors，fully high shielding doors and semi-high shielding doors. Among them，most of the cities use full-height shielding doors，which can effectively prevent passengers from entering the metro track area without authorization or intention，resulting in unnecessary security risks. At the same time， the station equipped with full-height shielding door can effectively prevent the outside wind from entering the station from the rail area，and greatly reduce the noise emitted by the Metro when driving，providing a safe，comfortable and quiet waiting environment for the passengers waiting for the vehicles，and also providing a good driving environment for the Metro drivers. There will be no wind pressure when the subway enters and exits, which will affect the daily travel of the citizens. In this paper，taking full-height shielding door as an example，how to run a platform shield door system is simulated with PLC program.
Keywords: Shielding door； PLC； Safe door
目录
第一章 绪论： 1
1.1屏蔽门系统概念 1
1.2屏蔽门系统的功能及种类： 1
1.2.1屏蔽门的功能： 1
1.2.2屏蔽门的种类： 2
1.3屏蔽门系统技术发展趋势 4
第二章 城市轨道交通屏蔽门系统设备 5
2.1屏蔽门系统的设计原则、技术参数 5
2.1.1主要设计原则 5
2.1.2主要技术参数 5
2.2屏蔽门安全及安装要求 6
2.2.1 火灾安全要求 6
2.2.2屏蔽门系统安装要求 6
第三章 城市轨道交通屏蔽门的设备结构及原理 8
3.1门体设备结构设计 8
3.1.1门体结构 8
3.1.2承重结构 8
3.1.3底部支撑结构 8
3.1.4顶部结构 9
3.1.5屏蔽门立柱 10
3.1.6屏蔽门门槛 10
3.2 门机设备、控制设备、供电设备 11
3.2.1 门机设备 11
3.2.2 控制设备 14
3.2.3 供电设备 15
3.3安全防护装置 17
第四章 城市轨道交通屏蔽门端头控制盒PLC控制系统的设计 19
4.1 屏蔽门的动作过程 19
4.2 屏蔽门端头控制盒的PLC的选择 19
4.2.1 屏蔽门端头控制盒的电气原理图 19
4.2.2 屏蔽门端头控制盒PLC的I/O分配表 20
4.2.3 屏蔽门端头控制盒的PLC程序 20
4.3 屏蔽门系统触摸屏模拟组态环境 21
4.3.1 昆仑通态触摸屏概述 21
4.3.2 使用模拟组态系统完成屏蔽门系统的基本操作： 21
第五章 小结与致谢 24
参考文献...................................................................................................................................25
第一章 绪论
1.1城市轨道交通屏蔽门的系统概念
地铁是现代城市发展的产物，随着社会的发展，城市的进步，生活节奏的加快，生活在城市的人们更加缺少不了现代交通工具来代步，如以往的自行车、黄包车、马车。步入21世纪，科技的进步，人们的代步工具不仅仅只是上述的那几种，取而代之必然是城市轨道交通，也就是我们经常说起的地铁。地铁的出现也有一百多年的历史了，在一百多年前，地铁的雏形并不是我们现在看见的那么完善，经过一百多年的经验，人们吸取了许多的教训，完善了许多之前经常出事故的设施、设备。其中，就有本文所提到的城市轨道交通屏蔽门。屏蔽门的出现也不是一瞬间，它的完善也经过了许多的时间。但它的出现大大减少了城市轨道交通的事故率，据不完全统计，相比之前没有屏蔽门的站台，有屏蔽门的站台的事故率降低了近八成以上。有了城市轨道交通屏蔽门，市民乘客不会轻易也不被允许进入轨行区域，这不仅仅是对乘客市民生命安全的一种保障，同时也为城市地铁系统大大减少了失误率，不影响到市民乘客的出行。
设置屏蔽门的主要目的是防止人员从轨道上坠落时发生事故，降低车站空调通风系统的能耗，减少列车运行时噪声和活塞风对车站的影响，提供安全、舒适、清洁的候车环境。为市民提供环境，避免因站台事故耽误地铁运营，影响乘客出行，改善轨道。交通服务水平和质量为实现轨道交通无人驾驶运行提供了必要的条件。
地铁屏蔽门是现代设备的产物，方便人们使用。它的出现为城市轨道交通提供了一个更舒适、更安全的候车环境。
1.2屏蔽门系统的功能及种类
1.2.1屏蔽门的功能
随着社会的发展和经济水平的提高，人们的生活水平和生活质量也越来越高。市民在上班和外出时希望花在路上的时间可以尽可能的短，这对我们现代社会的交通来说是不可或缺的。踏入21世纪，市民出行的最佳选择是毋庸置疑的。它必须是城市轨道交通地铁。
地铁的出现使城市和郊区的距离更近了。地铁的速度可以达到80公里/小时。但地铁的时速那么快，必定也有自己的一些小的弊端，如在城市轨道屏蔽门没有在大城市中普及的时候，由于车辆的行驶速度非常快，靠近轨行区等候的市民会由于风压被吸进轨行区；还有时候，一些市民乘客为了方便，在没安装屏蔽门的车站中的轨行区内随意走动，随意上下攀爬，这就给地铁的形式带来不必要的麻烦，自己的生命安全也得不了保障。
安装屏蔽门系统，大大降低了空气对流造成的站台冷热气的散失，地铁引起的噪音和活塞风对车站和平台乘客和工作人员的影响减少，为市民提供安全舒适的等候环境，保持乘客和地铁之间的安全距离，改善城市轨道交通运营的社会效益。据地铁运营报告显示，城市轨道交通屏蔽门系统使环控设备的冷负荷减少百分之三十五以上，环控设备机房的占地面积减少百分之五十，空调电耗减少百分之三十。屏蔽门系统做到阻止人和物体落入通道，非工作人员进入隧道，防止因此阻碍地铁的正常运行从而导致的延迟运营、增加额外成本的发生，影响市民乘客的日常出行。在安装屏蔽门后，平台区域和轨道区域之间的气流交换大大减少，并且在安装屏蔽门后，平台的通风和空调系统的运行能耗也大大降低。因此屏蔽门系统在城市轨道交通运营中具有不可替代的重要作用。其具体作用如下：
1.城市轨道屏蔽门系统是地铁运营车辆与各站基础设施之间的紧急屏障安全保护系统。
2.减少城市地铁运营产生的噪音和活塞风对车站乘客和地铁工人的影响，改善乘客等候环境和地铁工作人员的工作环境。
3.为保障市民和地铁运营商的安全，有效阻止公众进入轨道，拓宽乘客等待车辆提供有效的站立空间。
4.可有效管理市民，当地铁停靠在预期的位置上，乘客才能通过地铁车辆的门进入或离开地铁车辆。
5.在发生火灾或其他故障的情况下，可以配合其他相关城市轨道内部系统(如消防系统，给排水系统)进行联动控制，达到避免重大事故的发生和不必要的损失。
1.2.2屏蔽门的种类
根据结构形式的不同，屏蔽门可分为以下几种：
（1）全封闭式屏蔽门
全封闭式城市轨道屏蔽门（Fully enclosed shielding doors for Urban Rail Transit）它是一种从站台天花板至底部的全封闭式玻璃隔离墙和闸门，顺着车站站台边缘和两端头搭建设置，将站台区域的候车块与列车进站停靠区完全隔离，这种屏蔽门系统的主要功能是增强城市轨道交通的安全性、能够非常有效的节约能耗以及降低车站内的噪音等。其适用于新建或运营路段增建台站门的轨道交通系统。全封闭屏蔽门在三种屏蔽门中属于最安全的一种，它完完全全将乘客候车的站台与轨行区空间分离开，并且全封闭屏蔽门因大部分是由玻璃构成的，具有一定的美观性。
（2）全高式屏蔽门
全高式屏蔽门（Full-height screen door）也可以叫做准屏蔽门如图1-1所示，它由一种上不封顶的玻璃隔离墙和活动门而（或者是由不锈钢门）构成。只在近天花板处留下一处缝隙，或者直接与车站的空间连通，这样的设计允许轨道与站台间有空气对流。与上条的全封闭式相比，全高式屏蔽门的安装位置大致相仿，但构造单一简单，高度相对而言较低，空气可以直接通过地铁屏蔽门上部空间流通，制造，安装的成本相对全封闭式屏蔽门而言比较低。它首要的功能是起隔离作用，提高站台候车市民的安全性和舒适性。全高式屏蔽门适合新建或已运营路段增建站台门的城市轨道交通系统。
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