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基于PLC高密度I/O单元的车辆运行控制系统的改造

2012-09-14 11:04
潇纵
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1 引言

  控制系统的控制对象较为简单—本文以上海新奥托实业有限公司生产的一个车辆运行模拟控制系统为对象,已经实现了一般i/o模块的plc控制。为有效利用资源,在此,考虑将高密度i/o单元引入到系统中来。系统模型虽然十分简单,但是在改造过程中还是应该基于系统的硬件组成及其工作原理进行必要的可行性分析,实验,然后才能给出合理的改造方案。

2 硬件组成

  (1) 控制对象

  控制对象即本实验装置是由上海新奥托实业有限公司生产的一个车辆运行模拟控制系统,它由6个手动/自动道叉、1-2台火车模型、2个站台、2对红/绿信号灯以及3段供电的轨道和沿途共设置的22个红外信号检测元件所组成。其中,供电轨道存在供电电压和供电电压方向两个控制因素。其模型示意图如图1所示。

  其中,火车模型的运行是靠两段轨道的上输出的直流电压来供电,且运行的方向和速度则是通过对输出电压的方向和大小进行无极调节和控制来实现的--这就说明了理论上在同一段轨道上,两辆火车的运行速度及其方向是完全一样的,系统中同时有两辆火车运行时,不存在碰撞或者追尾的问题。22个红外信号检测元件主要是对火车的位置实时监控,作为系统的控制信号输入到控制器上。在两个站台的出/入口和内侧轨道的一端共设有6个手动/自动叉道,通过给定的脉冲信号来选择轨道,但是要注意脉冲宽度不能太大,否则,就会损坏叉道。这样,就可以对系统的信号进行一个初步的统计:

  ·输入信号: 22个光电检测信号;

  ·输出信号: 23个数字量;

  3对模拟量。

  (2) 原有控制系统

  基于以上的分析,我们设定在本实验系统中要实现如下基本功能:

  · 站前鸣笛,以提醒工作人员接站;进站时速度减慢,直至停下。出站时也要鸣笛。

  ·一次只能有一辆火车停在站台,若已有火车停下,其他要进站火车只能在站外等候进站;否则须绕道(外围轨道)而行,以免发生撞车事故。

  ·红/绿灯作为火车能否出站的标记:绿灯即通行,红灯不通行。

  为了实现上述功能,并基于上述对系统控制信号的统计,在原有控制系统中我们用了相应的i/o模块:2个id212模块,1个oc224和1个oc225模块和1个da004模块。

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