PLC在铁路信号电源屏网络设计中的应用分析徐昊

PLC在铁路信号电源屏网络设计中的应用分析徐昊

徐昊

甘肃综合铁道工程承包有限公司甘肃省730000

摘要：在20世纪90年出现了智能铁路信号电源屏。而且智能化电源屏随着电子技术、数字信息技术及计算机技术等的高速发展而获得了快速的发展，使铁路信号直、交流电源质量直接提高，并且实现了对电源系统具体运行状态的远程传输和实时监测，本文就探讨了PLC在铁路信号电源屏网络设计中的应用分析，以供参考。

关键词：信号电源屏；PLC；软件设计

1基于PLC的铁路信号电源屏网络系统整体要求

在实际设计铁路信号电源屏网络过程中有着较多的要求，而且其要求的注意事项也特别多。通常情况下，要具体抽样分析电源屏中的频率、电压及电流等情况，并且细致的整理收集到的模拟量和开关量等数据，对电源屏的具体工作用整理分析获得的结果进行衡量。而在其各类设备实际工作过程中，还要求检测和控制开关问题、接触器状态及设备的实际运行状态等。在这一过程中，如果发现电源屏运行有问题存在，那么一定要对声光报警立刻开启，接着要集中电源屏内的各种参数，并直接传输至人机界面显示。与此同时，还要使微机监测系统保证能够对电源屏上传的各项参数实时收集。

2常见PLC组网类型及具体案例

2.1常见PLC组网类型

当前所用的PLC不但能够完成一些简单的逻辑控制，而且还能够实现一些网络通信功能和包含模拟量的数值处理功能，而这些功能的实现使得PLC能够对网络利用而且对分布式系统建构，从而使一些较为复杂的控制功能得以实现。而常见的PLC组网类型有如下几种：（1）采购PLC开发商供应的网络适配器及其系统软件协议，然后通过一定的方式，对企业具体内部网络建构，这样建立的PLC组网，不会公开其内部网络协议，并且这样的PLC组网必须要求供应商在提供的配套协议外设计一些下位机组态软件。（2）工业施工现场相对开放的总线，并对以现场总线为主的集散控制网络构成，其主要代表有西门子S-7200系列PLC，西门子S-7200系列PLC辅助以PROFIBUSDP通信口，即可接入至PROFIBUS总线网络，而这样的接入主要是利用总线所具有的通信功能，使得PLC控制范围和能力得到扩展。（3）对自定义通信协议或者自助选择的通信协议利用，加上标准化的RS485串行通信网络，即可组成PLC及工控机所用分布式网络。

2.2案例分析

在具体应用过程中，从功能实用性及开发成本等整体角度来看，第三个方案无论是性价比还是灵活性均较佳，因此第三种方案在我国相关系统设计中应用相对较多。而本文主要就某铁路信号智能电源屏集散监控系统的设计进行叙述，而该智能电源屏集散监控系统主要应用第三种方案的设计思路，并主要以实现电源屏的通信和组网为目的。

3基于PLC的铁路信号电源屏硬件结构设计

对于电源屏来说其主要由多面屏组合而成，而本文对三面屏分别以A、B、C为代号，而整个电源屏硬件主要由辅助电源、人机界面、传感器、拓展模块及中央处理单元等部分共同组成。

3.1中央处理单元设计

在该监控系统中，所用的监控系统主要为西门子S7-200系列的CPU226，整个CPU单元设计有开关量输入、输出等接口，而其中A屏、B屏、C屏分别使用CPU226、CPU222、CPU226，并且A、B、C等屏均有PORT1、PORTO等通信接口，这两个通信接口在工作过程中可以顺利完成微机监测系统和电源屏及A、B、C等屏之间的相互通信，另外这两个接口在实际应用过程中，还可以根据实际需求，在一定范围内设定通信速率，因此其相对较为灵活方便。

3.2拓展模块设计

在实际电源屏网络设计当中，可以根据各屏实际工作量的差异，针对性地添加一些拓展模块。而对于该系统来说，其通常所用的拓展模块有数字量拓展模块及模拟量拓展模块，该系统实际最多能够同时添加7个模块。

3.3触摸式显示屏设计

当前电源屏网络设计过程中，人机界面是主要的站点，在实施通信的过程中必须要经过人机界面和PLC进行，通过该过程能够将PLC中的所有数据进行体现同时自动弹出报警信息，除此之外，还会对故障进行记载以作为日后查询的依据。

3.4智能电源屏传感器

电源屏作为智能的传感器在工作中有着非常重要的作用，它对于转换各种电流、电压以及频率量有着显著的作用，同时还可以在标准信号的传送如模拟量输入扩展模块中起到一定的作用，最后还可以进行A/D转换模式，并对相关数据用中央处理器进行处理。

4智能型铁路运输信号电源屏的软件设计情况

4.1软件的构成

一般情况下在铁路智能运输电源屏的软件设计过程中，最常用的是来自西门子公司的一种特殊化的指令系统，该系统在工作过程中使用的是梯形图编辑器，并在该编辑器中对各个屏幕的程序进行编写和修改，最终经过与实际情况的衔接，事先进行相关的通信方法和通信速率的测定，在通过测定之后进行联机操作便可解决该问题，实现机器的正常运行。

4.2软件运行流程

在整个铁路信号电源屏网络设计软件的工作过程中，必须要实施有效的监控措施对整个工作过程中的各个模块诸如接触器、断路器以及模块的运行状况以及报警系统的工作效率等进行精准监控，以实现积极管理。对于在电源屏幕内的各种电源参数诸如电压、电路和漏电等的具体情况进行标准化的检测，同时将各个参数聚集于电源屏幕上，以便通过触摸屏显示和查看，除此之外，还必须要保证电脑系统与电源屏上的数据进行联通，以便能够方便地进行参数的上传。

在该系统的运行过程中正常使用的是多主机化的组网方式。其中A屏和C屏构成整个软件工作系统中的主站，B屏为副站。在该软件系统的运行过程中具体是这样：系统通过接受SIMATIC指令系统中的NETR指令和NETW指令对各个屏之间的信息进行掌控和联系。NETR指令主要用于A屏，并在PORTO的协助之下帮助B屏和C屏实现参数的读取，并将读取的数据输送到缓冲区中，根据系统软件的特殊标准对数据进行分类分区存放，再经过触摸显示屏对PLC中数据录入，将录入到的数据集中显示于显示屏幕上。在工作过程中，C屏的流程与A屏基本一致，利用相同的指令对A屏和B屏中的数据进行读取并保存于C区的指定缓冲区域中。在微机和PLC之间要想实现通信必须要通过RS-485串行接口。在具体的工作过程中铁路信号电源屏幕网络的设计必须要遵守有关铁道信号的相关通信协议。

5结语

对于西门子S7-200PLC来说，其不仅功能较为完善，编程简单之外，而且在实际使用过程中可靠性也较高。其次，西门子S7-200PLC在实际使用过程中还具有监测稳定可靠、使用美观大方、操作简单灵活等优点；再次，通过实践表明，西门子S7-200PLC在满足铁路信号电源屏应用的基础上，其还能使得铁路电源屏实际通信需求得到解决。而由于笔者所学及文章篇幅等方面的限制，本文仅仅针对西门子S7-200PLC在铁路信号电源屏中的应用进行了叙述，文章在其他方面的叙述仍然有所不足，希望有关学者能够给予补足。

参考文献：

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[4]尹建平，董长清.铁路信号智能电源屏的应用现状与技术发展[J].铁道通信信号，2005（12）：1-3.