屏蔽门门控器设计
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【摘要】地铁屏蔽门沿站台边缘布置，将车站站台与行车隧道区域隔离。减少列车运行噪音和活塞风对站台的影响，同时防止人员跌落轨道产生意外事故，为乘客提供了舒适、安全的候车环境。 屏蔽门门体结构主要包括滑动门、应急门、端门、固定门。其中滑动门就是与列车门一一对应且同步开关的门，屏蔽门门控器是每个滑动门的门控制器，接收中央接口盘PSC的命令控制滑动门的开关动作，同时通过硬线和通讯线传递门的状态信号。
【关键词】屏蔽门；控制系统；门控器；DCU；通讯网络
1引言
地铁屏蔽门沿站台边缘布置，将车站站台与行车隧道区域隔离。减少列车运行噪音和活塞风对站台的影响，防止人员跌落轨道产生意外事故，为乘客提供了舒适、安全的候车环境。屏蔽门系统由门体结构和控制系统组成。控制系统主要包括中央接口盘、门控器、站台端头控制盒、紧急控制盘以及通讯网络组成。下面主要介绍一下门控器。
2门控器的组成及接口
门控器的主要作用就是接收中央接口盘PSC系统的开、关门命令，控制本单元门体开、关动作，同时向监控系统反馈门内部的状态信息。门内的主要控制部件有就地控制盘LCB、电磁锁、直流无刷电机、开关门位置检测开关、指示灯等。就地控制盘LCB安装在的屏蔽门顶箱门楣上，具有隔离/自动/手动关/手动开四个档位，处于“隔离”位置时，单个滑动门单元与系统隔离,在“自动”位置由系统PSC进行控制，手动关/手动开实现对单门的开、关动作。电磁锁是一套锁机构。能够通过电气控制达到“锁紧”和“解锁”门体的动作，直流无刷电机是门体的驱动装置，通过皮带带动两个门扇动作达到开、关门目的，开、关门位置检测开关采用行程开关，用来检测门的“关闭”和“打开”状态。指示灯安装在每个滑动门顶箱的前盖板上，用来警示乘客。开、关门过程中指示灯闪烁(1S)，门故障时快速闪烁（0.5S），门打开状态点亮，其它情况下熄灭。
3硬件设计
核心控制芯片采用微芯PIC30F6010A16位单片机，该单片机具有DSP内核、PWM电机控制模块、4K的EEPROM、8路输入捕捉、 2.5V~5.5V的宽电压工作范围以及工业级工作温度范围。同时支持在线串口编程，响应速度等各方面非常适合屏蔽门门控器控制需求。
3.1信号输入接口
就地控制盘LCB、开关门位置检测开关、应急门、端门均采用无源节点信号，经过光耦隔离后输入到单片机，单片机检测到信号后进行相应控制。
3.2电磁锁电路
电磁锁采用24V电磁铁,通过电磁铁铁芯带动锁杆达到“锁紧”和“解锁”目的,在“锁紧”和“解锁”的位置设置检测开关, 电磁铁驱动采用继电器控制,单片机通过继电器给电磁铁加电,锁芯被抽出,解锁;解锁检测开关将信号送回单片机,单片机确认锁已被解开,达到了解锁的闭环控制,当门需要“锁紧”时,单片机通过继电器将电磁铁断电,电磁铁铁芯由于重力作用落下达到锁紧目的,“锁紧”检测开关检测到该信号将其反馈到单片机，达到闭环控制的目的。
3.3电机驱动
驱动器件采用三菱的PS21767 智能功率器件，电机采用110V直流无刷电机，位置反馈采用霍尔器件反馈，根据不同的反馈信号控制相应的开关管通断，达到电子换向的目的。通过执行不同时序控制达到“正转”“反转”的目的，从而达到开、关门的目的。根据每个霍尔信号变化的时间间隔可以计算出电机的速度，升高单片机输出口的占空比可以提高电机的速度；降低占空比可以降低电机的速度,从而达到了调速的目的，使电机按照规定的曲线进行运转。驱动控制系统结构图如下图所示
3.4通讯接口
控制芯片采用MAX485, 该芯片具有良好的温度特性、速度特性以及较宽的工作电压范围。
通讯接口采用双RS485接口，两路接口同时工作，当任一接口出现问题都能保证数据的可靠传输，同时采取隔离措施使内部控制电路与通讯网络隔离，能够保证通讯网络的可靠性。
3.5指示灯接口
指示灯接口采用TIL127光耦驱动，该光耦的驱动电流达到150mA，可直接驱动指示灯，指示灯的状态（亮、灭、闪）由单片机控制光耦的通断完成。
4软件设计
采用C语言，模块化设计。主要包括主程序模块、输入状态检测及输出控制模块、电机驱动模块、电磁锁控制模块、定时器中断模块、通讯中断模块以及保护和故障判定模块。
主程序是一个是死循环，在主程序中循环调用输入状态检测模块，然后根据输入信号进行逻辑判断进而进行相应控制模块的调用。电机的霍尔状态采用输入捕捉模式。保证响应速度和控制精度。
通讯采用中断方式，当外部有数据请求时首先进行中断，中断执行结束后再返回主程序，保证通讯响应的及时性。
5结束语
目前国家大力发展轨道交通行业，仅大陆地区就已经有28个城市在建或已建成地铁， 屏蔽门作为轨道交通行业的一个重要组成部分，市场前景非常广阔，作为屏蔽门控制系统的主要部件门控器，也将有更加广泛的市场空间。
参考文献
［1］沈阳市地铁二号线一期安全门系统用户需求书2009
［2］陈海辉 胡跃明 熊建明 地铁屏蔽门控制系统方案 2002
［3］纪志成 沈艳霞 姜建国一种新型的无刷直流电机调速系统的模糊PI智能控制 2003
（作者单位：沈阳博林特电梯股份有限公司）