西門(mén)子基于電梯門(mén)控制領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn),為客戶提供了一個(gè)完全開(kāi)放的全集成自動(dòng)化平臺(tái)采,最大限度縮短施工時(shí)間并保證了系統(tǒng)的本地化開(kāi)發(fā)以及后續(xù)較低的維護(hù)成本。


客戶及項(xiàng)目背景
上海地鐵人民廣場(chǎng)樞紐,堪稱“中國(guó)客流最大的地鐵站”,1號(hào)、2號(hào)、8號(hào)三條地鐵線在此交匯,每天相當(dāng)于兩個(gè)中等城市的人口在這里集散。目前人民廣場(chǎng)的日均客流保持在70萬(wàn)人次左右,周末或者節(jié)假日則更高。

安全門(mén)系統(tǒng)配置
在2010年世博會(huì)舉辦前夕,上海地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司為實(shí)現(xiàn)人民廣場(chǎng)樞紐的日均客流接待量達(dá)到70-110萬(wàn)人次,并保證人流密集的高峰時(shí)間的人身安全,決定在2號(hào)線人民廣場(chǎng)站加裝地鐵安全門(mén)系統(tǒng)。

AT18S使用的30V直流電機(jī)
項(xiàng)目的挑戰(zhàn)及困難
人民廣場(chǎng)樞紐站在極端大客流的情況下易發(fā)生嚴(yán)重的安全事故,因此要求安全門(mén)系統(tǒng)必須保證全天候安全可靠運(yùn)行。
客戶對(duì)安全門(mén)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求為每天工作20小時(shí),最小開(kāi)關(guān)門(mén)工作周期為120秒,最低使用壽命100萬(wàn)次開(kāi)關(guān)門(mén)循環(huán),這對(duì)電氣控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。
同時(shí),由于是改造項(xiàng)目,加裝安全門(mén)系統(tǒng)只能在地鐵每天運(yùn)行結(jié)束后進(jìn)行,且在第二天運(yùn)行開(kāi)始前必須撤離施工現(xiàn)場(chǎng),所以每天實(shí)際施工時(shí)間只有從夜里12點(diǎn)到凌晨3點(diǎn)的3小時(shí)。
西門(mén)子產(chǎn)品、技術(shù)或解決方案的應(yīng)用
在與客戶充分溝通之后,西門(mén)子采用模塊化安裝電氣控制系統(tǒng),最大限度縮短施工時(shí)間。基于電梯門(mén)控制領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn),西門(mén)子為地鐵安全門(mén)和屏蔽門(mén)系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)了控制器AT-EB和驅(qū)動(dòng)器AT18S,并結(jié)合現(xiàn)有的SIMATIC S7-400H冗余PLC系統(tǒng)以及WinCC人機(jī)界面系統(tǒng),為客戶提供了一個(gè)完全開(kāi)放的全集成自動(dòng)化(Totally Integrated Automation,簡(jiǎn)稱TIA)平臺(tái)。
基于這個(gè)平臺(tái),客戶能夠?qū)⒆约憾嗄暝谄帘伍T(mén)安全門(mén)行業(yè)積累的工程經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于西門(mén)子系統(tǒng),從而形成具有客戶自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng),最大限度的保證了系統(tǒng)的本地化開(kāi)發(fā)以及后續(xù)較低的維護(hù)成本。
設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)
首先,每一個(gè)安全門(mén)需要一個(gè)門(mén)機(jī)控制單元(Door Control Unit,簡(jiǎn)稱DCU)來(lái)進(jìn)行單獨(dú)的控制。西門(mén)子提供了一個(gè)專用的AT-EB控制器和兩套AT18S直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)搭建DCU。AT-EB通過(guò)通訊來(lái)控制兩個(gè)AT18S驅(qū)動(dòng)器,同時(shí)AT-EB也作為PROFIBUS DP從站與上位的S7-400H PLC相連。這樣S7-400H就可以監(jiān)控站臺(tái)上所有安全門(mén)的工作狀態(tài),讀寫(xiě)開(kāi)關(guān)門(mén)運(yùn)行參數(shù)。按照安全門(mén)的運(yùn)行要求,在AT-EB和AT18S中實(shí)現(xiàn)了關(guān)門(mén)遇阻防夾,紅外遇阻檢測(cè),開(kāi)門(mén)遇阻保護(hù),緊急手動(dòng)解鎖等重要的安全防護(hù)功能。
其次,在正常運(yùn)行的過(guò)程中,安全門(mén)系統(tǒng)需要從信號(hào)系統(tǒng)得到開(kāi)關(guān)門(mén)指令,并向信號(hào)系統(tǒng)反饋安全門(mén)的當(dāng)前狀態(tài),同時(shí)也需要實(shí)時(shí)向車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)告安全門(mén)的狀態(tài)。得益于西門(mén)子TIA平臺(tái)的開(kāi)放性,安全門(mén)系統(tǒng)與地鐵中其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通變得異常簡(jiǎn)單,僅需要在S7-400H冗余PLC中增加相應(yīng)的模塊并做簡(jiǎn)單的編程,便可實(shí)現(xiàn)諸如安全繼電器、TCP/IP通訊和Modbus通訊等信息交換方式。西門(mén)子TIA平臺(tái)的數(shù)據(jù)一致性也保證了在WinCC和S7-400冗余PLC中能夠直接訪問(wèn)到每個(gè)安全門(mén)的狀態(tài),而不需要進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)置和編程,大大簡(jiǎn)化了客戶的開(kāi)發(fā)工作。
另外,與其他地鐵屏蔽門(mén)安全門(mén)系統(tǒng)供應(yīng)商不同,西門(mén)子只提供核心電氣控制部件。機(jī)械部件和其他輔助的電氣元件都由客戶自行設(shè)計(jì)、采購(gòu)和生產(chǎn)制造。
效益
安全門(mén)的樣機(jī)調(diào)試在2009年1月順利完成,達(dá)到了客戶各項(xiàng)指標(biāo)要求,并順利完成了百萬(wàn)次開(kāi)關(guān)門(mén)實(shí)驗(yàn)與質(zhì)量檢驗(yàn)局的電磁兼容測(cè)試(EMC)實(shí)驗(yàn)。
2009年3月21日安全門(mén)加裝工程開(kāi)始。經(jīng)過(guò)3個(gè)多月的緊張施工,2009年7月1日,上海地鐵2號(hào)線人民廣場(chǎng)站的安全門(mén)進(jìn)行試運(yùn)行,并于7月8日正式投入使用。
到2012年,人民廣場(chǎng)樞紐地鐵安全門(mén)系統(tǒng)順利投入使用2年多以來(lái),在上下班高峰和客流量大時(shí)有效避免了乘客被擠下站臺(tái)的事故的發(fā)生,確保了地鐵列車的行車安全。西門(mén)子DCU的運(yùn)行舒適性和可靠性也得到了客戶的認(rèn)可。節(jié)省了后期運(yùn)行維護(hù)成本,提高了維護(hù)服務(wù)的響應(yīng)速度,受到了地鐵公司的歡迎。