一、 項目概述
　　隨著高速列車和城市輕軌線路的飛速發(fā)展，車輛段的檢修工作顯得日益復雜、繁忙。由于庫內安裝有上千伏的高壓接觸網以及不同設備交叉作業(yè)之間存在安全隱患，即使是瞬息間的失神或輕微的判斷錯誤都有可能造成嚴重的后果。采用了鐵路行業(yè)聯(lián)鎖控制的概念，為防止工傷事件或設備嚴重損失的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應運而生。通常情況下，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)由保證平臺登頂作業(yè)人員人身安全的門禁子系統(tǒng)，車輛出入庫信號和警示子系統(tǒng)，保護設備安全的電氣聯(lián)鎖控制子系統(tǒng)，PLC網絡控制子系統(tǒng)，計算機控制子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)組成。由于作業(yè)庫內的作業(yè)需求不同以及檢修作業(yè)的防護等級存在差異，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)在設計時從安全可靠性、經濟性、適應性來綜合考慮設備的布局和相關設備的聯(lián)鎖控制關系。
　　二、 系統(tǒng)設計
　　動車段內的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)其底層設備種類繁多、邏輯關系復雜、系統(tǒng)響應速度要求快，通過計算機控制子系統(tǒng)和PLC網絡控制子系統(tǒng)的運用能夠有效的解決這些難題。
　　力控監(jiān)控組態(tài)軟件整體的開放性，工程師可基于產品進行系統(tǒng)擴展，通過開放式接口，開發(fā)其自己的應用系統(tǒng)，它可方便地與標準程序和用戶程序組合在一起使用，建立人機界面，精確地滿足實際需要。
　　動車段的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)利用調度室的PLC主站和每股道的PLC子站通過CC-LINK線組成的網絡來進行通訊，從而控制系統(tǒng)中的信號燈、顯示屏、閃爍燈等各項設備。并將這些信息通過PLC主站的I/O Driver傳輸?shù)接嬎銠C的力控監(jiān)控組態(tài)軟件上，使操作人員可以直觀的在計算機界面上進行操作，包括車輛出入庫信號與警示畫面顯示，各個信號燈狀態(tài)顯示，各個保護設備的連鎖狀態(tài)和運行參數(shù)，以及從PLC傳輸過來的其他數(shù)據參數(shù)。
　　門禁子系統(tǒng)設有專門的門磁控制器，安裝在各個檢查庫，數(shù)據通過專線傳輸?shù)介T磁總控器，所有門禁數(shù)據可在專設的門禁計算機中顯示。同時PLC主站可調取門磁總控器的數(shù)據，上傳到力控監(jiān)控組態(tài)軟件實時顯示各個門禁的狀態(tài)。
　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)獨立設置，通過硬盤錄像機將攝像頭的實時圖像傳輸?shù)秸{度室的視頻服務器，實現(xiàn)各個檢修段的實時圖像監(jiān)控。
　　三、 系統(tǒng)架構

　　圖1 系統(tǒng)架構圖

　　四、 系統(tǒng)功能
　　4.1 車輛出入庫系統(tǒng)應用
　　動車段的調度控制分為段調度中心和庫內調度室兩部分。動車入庫前，會先將車輛停靠在入庫信號燈外，并利用通信設備與庫內調度室聯(lián)系。調度員在收到入庫請求，向段調度中心請示并確認庫內線路安全后，按下入庫指示按鈕。這時入庫信號被開放，司機根據白色信號燈入庫進行作業(yè)。動車出庫時，庫內調度員與段內調度中心聯(lián)系，確認并獲批準后，出庫信號燈落白燈，動車車輛方可出庫。
　　力控監(jiān)控組態(tài)軟件通過其方便友好的開發(fā)環(huán)境、面向對象的設計，使組態(tài)工作量大大降低。畫面中根據車輛出入庫系統(tǒng)要求，可按不同檢查庫和不同股道分別動態(tài)顯示庫內外進、出車位狀態(tài)，隔離開關狀態(tài)，各個信號燈狀態(tài)，以及各項報警狀態(tài)。畫面色彩生動，動畫效果真實流暢，使得現(xiàn)場工程師直觀的了解車輛出入庫的實時狀態(tài)。
　　4.2 門禁系統(tǒng)應用
　　動車段安全監(jiān)控系統(tǒng)中，門禁控制子系統(tǒng)中的電磁鎖由調度室內的門禁計算機控制。當接觸網無電并且接地桿接地良好時，門禁計算機自動將作業(yè)門的電磁鎖打開，同時門禁指示燈綠燈亮。檢修作人員可在調度室登記領取門禁卡后進入檢修平臺作業(yè)。當接觸網有電時，門禁計算機將所有作業(yè)門的電磁鎖鎖閉，同時作業(yè)門指示燈紅燈亮，此時即使有門禁卡也無法打開作業(yè)門，保證了檢修人員的人身安全。圖2所示為動車段保護人身安全的安全聯(lián)鎖子系統(tǒng)。

　　圖2：動車段保護人身安全的安全聯(lián)鎖子系統(tǒng)

　　門禁控制系統(tǒng)的數(shù)據可同時通過PLC總站匯總到力控監(jiān)控組態(tài)軟件平臺，可實時顯示出入庫車輛人員的門禁卡號，生成各類工作日志報表，為日后的數(shù)據匯總分析提供了強大的數(shù)據支持。
　　4.3 計算機和PLC網絡控制子系統(tǒng)的應用
　　利用PLC網絡控制系統(tǒng)和力控組態(tài)軟件相結合的這種控制模式具有以下幾種特點：
　　1）便捷性：由PLC組成的網絡控制系統(tǒng)對工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據進行采集、邏輯運算和輸出，以靈活多樣的"組態(tài)方式"來進行系統(tǒng)集成，將其預設置的各種軟件模塊進行簡單的"組態(tài)"，便可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，縮短了自動化工程師的系統(tǒng)集成的時間，大大的提高了集成效率。
　　2）直觀性：安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的列車進入庫狀態(tài)、信號燈、接觸網有無電、大門信號和爆閃燈等功能都以圖片或動畫的形式綜合體現(xiàn)在力控組態(tài)軟件的控制界面上。同時，各種工位的狀態(tài)顯示欄和操作按鈕都有序的排列在控制界面的下方。系統(tǒng)的狀態(tài)提示和控制操作可以在同一界面進行操作。圖3所示為安全連鎖系統(tǒng)控制界面。

　　圖3安全連鎖系統(tǒng)控制界面

　　可生成各個數(shù)據的日報表，月報表及年報表，且可生成分時等特殊報表的功能。任意組合用戶測量趨勢、測量參數(shù)累計、故障時段等趨勢記錄通過打印機打印輸出。圖6所示為詳盡的數(shù)據報表。
　　3）可擴充性：當現(xiàn)場（包括硬件設備或系統(tǒng)結構）或用戶需求發(fā)生改變時，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級。例如:在動車段現(xiàn)場，用戶可能需要將一些其他設備納入聯(lián)鎖控制關系，這時對PLC內部程序進行修改，同時力控監(jiān)控組態(tài)軟件支持遠程部署，可以在線修改參數(shù)，適合多人協(xié)作開發(fā)，構建典型的分布式應用，可以同步構建歷史站、事件服務器、報警服務器等多種應用模式。專門配備了遠程部署-服務器以及遠程部署-客戶端工具。
　　4）易維護性：整套系統(tǒng)易于維護便于升級，力控監(jiān)控組態(tài)軟件預留數(shù)據交互接口，可以為更高一級調度中心的數(shù)據平臺提供實時數(shù)據，從而輕松搭建全省乃至全國的動車段安全系統(tǒng)數(shù)據中心。
　　五、 項目總結
　　動車段的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)將各種信號傳輸?shù)接嬎銠C的力控監(jiān)控組態(tài)軟件上，使操作人員可以直觀的在計算機界面上進行操作，提高了運營的安全性。