一种分布式站台门控制器的制作方法

1.本实用新型涉及城市轨道交通领域，公开了一种分布式站台门控制器。


背景技术：

2.当前城市轨道交通线路中，信号系统与站台门控制系统通常采用继电接口。采用继电接口的典型站台门控制系统架构如附图5所示(仅画出一个车站)，图中， pse为站台门紧急控制盘，psl为站台门就地控制盘，下同。接口电路如附图6所示。在实际应用中，这种采用继电接口存在下列缺陷。
3.1)电缆用量多，建设成本高：
4.信号系统站台门接口设备，通常布置于设备集中站，通过安全继电器和硬线与本站及该设备集中站管辖范围内的非设备集中站站台门接口，每个站台，每侧站台门需配置一套接口电路。由于设备集中站与非设备集中站距离通常较远(数百米至数千米，甚至更远)，该接口方案消耗大量电缆,建设成本较高。
5.2)安全继电器寿命短，影响系统可靠性，备件供应压力大，维护成本高：
6.当前，中等运营强度的城市轨道交通线路，每天开行列车在200对(例如12 对/小时x 16小时)左右，站台门接口继电器每天动作约200次，对于标称寿命为20万次的安全继电器而言，使用3年左右即需更换，不仅影响系统可靠性，同时造成较大的备件供应压力，推高维护成本。
7.3)站台门控制回路上设备多，控制时延大：
8.在信号系统与站台门系统采用继电接口时，以开关门命令为例，其控制回路包括车载控制器(vobc)，轨旁控制器(wsc)，安全继电器接口电路，站台门中央控制器(psc)和门控单元(dcu)。控制环节较多，在最坏情况下的总控制时延(从开关门命令发出至门体开始动作)为各环节控制器周期之和，平均控制周期为各环节控制周期的之和的一半。由于通常各设备的控制周期为数百毫秒，最终，开关门的控制周期可达数秒之久。开关门控制周期过长，占用了宝贵的停站时间，极大的影响了乘降效率。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种分布式站台门控制器(dpsdc，distributedplatform screen door controller)，替代信号系统与站台门系统之间的继电接口电路，节约成本并提高可靠性。
10.实现上述目的的技术方案是：
11.一种分布式站台门控制器，包括：
12.安全plc(可编程逻辑控制器)，包括控制逻辑处理器、安全工业总线接口和安全数字io(输入输出)接口；
13.分别连接所述安全plc至少一个以太网通信模块；以及
14.分别连接电源，各自用于给所述控制逻辑处理器、安全工业总线接口、安全数字io
接口和各以太网通信模块供电的多对电源模块；
15.其中，所述以太网通信模块分别与wsc以及vobc通信；
16.所述安全工业总线接口与psc或dcu通信；
17.所述安全数字io接口与psc或dcu通信。
18.优选的，所述安全工业总线接口通过工业总线与psc或dcu连接；
19.所述安全数字io接口通过硬线与psc或dcu连接。
20.优选的，所述安全数字io接口通过硬线连接硬件接口设备，所述硬件接口设备包括但不限于紧急停车按钮、人员防护开关和自动折返按钮。
21.优选的，每个所述电源模块设置独立的断路器。
22.优选的，所述电源为双路电源。
23.优选的，所述以太网通信模块通过冗余车地无线通信网络与vobc无线通信；
24.所述以太网通信模块通过dcs(data communication system，数据通信系统) 冗余网络或独立光纤冗余网络与wsc通信。
25.本实用新型的有益效果是：本实用新型基于安全plc实现，安全完整性等级为 sil4级，同时，dpsdc与外界通信，均采用安全的以太网、安全的工业总线及安全数字io，可极大的避免系统故障导致的安全威胁。本实用新型替代取消安全继电器，从而避免了安全继电器寿命问题对于系统可靠性的影响，从而提高了站台门控制系统整体可靠性。本实用新型可就近部署在车站信号机房、通信机房或站台门设备室。dpsdc与wsc之间借助dcs冗余网络或采用独立光纤冗余网络实现通信，不再需要硬线连接，从而节约大量信号电缆。使得系统的建设和运维成本得以降低。本实用新型中vobc可直接通过无线网络与各站的dpsdc通信，实现站台门控制。相比于基于继电接口的站台门控制系统，控制链上设备数量明显减少，系统控制时延大大降低，极大地提高了乘降效率。本实用新型可以兼顾其他由硬线接口控制的功能，如紧急停车按钮(esb)、人员防护开关(spks)和自动折返按钮(atb)等，降低系统造价。
附图说明
26.图1是本实用新型的分布式站台门控制器的结构图；
27.图2是本实用新型中dpsdc直接与psc对接的示意图；
28.图3是本实用新型中dpsdc直接驱动dcu的示意图；
29.图4是本实用新型中dpsdc兼顾spks、esb、atb等设备的示意图；
30.图5是现有技术中信号系统与站台门系统接口架构的结构图；
31.图6是现有技术中信号系统与站台门系统接口电路的电路图。
具体实施方式
32.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
33.请参阅图1-4，本实用新型的分布式站台门控制器，包括：安全plc，由1、控制逻辑处理器2、安全工业总线接口3、安全数字io接口构成。以及4、至少一个以太网通信模块和5、多个电源模块。
34.安全plc连接至少一个以太网通信模块4。
35.每对电源模块5分别连接电源，各自用于给控制逻辑处理器1、安全工业总线接口2、安全数字io接口3和各以太网通信模块4供电。电源可以为双路电源。
36.以太网通信模块4分别与wsc以及vobc通信。安全工业总线接口2与psc或 dcu通信；安全数字io接口3与psc或dcu通信。安全工业总线接口2通过工业总线与psc或dcu连接。安全数字io接口3通过硬线与psc或dcu连接。安全plc 采用现有sil4级plc产品，例如，采用型号himatrix f35。
37.其中，本实用新型的分布式站台门控制器基于采用冗余-表决结构的安全可编程逻辑控制器(plc)实现，具备安全的数字输入输出和基于常用工业通信协议的安全控制能力，安全完整性等级为sil4级。
38.dpsdc通过工业以太网，与wsc实现安全通信。一套轨旁控制器，可以同时通过多套dpsdc控制多个车站的站台门系统。
39.dpsdc与wsc借助dcs冗余网络或采用独立光纤冗余网络实现通信，不再需要硬线连接。
40.dpsdc可分散设置于各车站，包括设备集中站与非设备集中站。可根据需要置于信号机房、通信机房或站台门设备室。
41.vobc通过冗余车地无线通信网络直接与各站dpsdc通信，实现站台门控制。
42.dpsdc中，安全plc的控制逻辑处理器1、安全工业总线接口2、安全数字io 接口3、至少一个以太网通信模块4，分别采用相互独立的两组电源供电，每个电源模块5设置独立的断路器实现短路保护，避免互相影响。整个dpsdc采用双路电源供电，以避免电源故障对dpsdc系统的影响。
43.dpsdc可根据需要采用下列两种应用模式。
44.(1)直接与psc对接，在不改变当前psc接口的情况下，通过工业协议通信和硬线与psc对接，以实现对站台门的安全控制，包括发送开门命令和关门命令，采集站台门旁路和站台门关闭且锁闭状态。同时通过工业协议通信方式，实现站台门对位隔离控制功能。如附图2所示。
45.(2)直接驱动dcu，通过硬线及工业协议通信方式，直接驱动dcu。实现对站台门的安全控制，包括发送开门命令和关门命令，采集站台门旁路和站台门关闭且锁闭状态；以及对位隔离可控制。如附图3所示。
46.dpsdc可以兼顾其他使用硬线接口控制的功能，包括但不限于紧急停车按钮、人员防护开关和自动折返按钮。如附图4所示。
47.以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。