聶文澤

（貴陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 550002）

基于PLC電力機(jī)車遠(yuǎn)程信號遙控系統(tǒng)分析

聶文澤

（貴陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 550002）

PLC是電力機(jī)車操控的核心部件，其里歐用遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了機(jī)車控制自動化，滿足不同類型列車運(yùn)輸期間的控制需求?；凇斑h(yuǎn)程化”改造趨勢下，電力機(jī)車遙控系統(tǒng)成為新型操控模塊，加快了電力機(jī)車內(nèi)外結(jié)構(gòu)控制的自主化水平。本文分析了電力機(jī)車應(yīng)用現(xiàn)狀，介紹了遠(yuǎn)程信號遙控系統(tǒng)設(shè)置與應(yīng)用情況，為鐵路交通運(yùn)輸建設(shè)提供借鑒。

PLC；電力機(jī)車；遠(yuǎn)程信號；遙控

自鐵路交通系統(tǒng)改造政策實施以來，電力機(jī)車控制系統(tǒng)升級成為行業(yè)研究重點。基于可編程控制器產(chǎn)品功能升級，PLC在電力機(jī)車遠(yuǎn)程控制基礎(chǔ)上實現(xiàn)了優(yōu)化改造，滿足了機(jī)車設(shè)備遠(yuǎn)程操控應(yīng)用要求，向機(jī)載系統(tǒng)建立更加多元化的操控體系。因此，充分挖掘PLC技術(shù)優(yōu)勢，成為電力機(jī)車運(yùn)輸改造的主要對象。

1 電力機(jī)車發(fā)展

電力機(jī)車是指由電動機(jī)驅(qū)動車輪的機(jī)車。電力機(jī)車因為所需電能由電氣化鐵路供電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)或第三軌供給運(yùn)行中的電力機(jī)車，所以是一種非自帶能源的機(jī)車。電力機(jī)車具有功率大、過載能力強(qiáng)、牽引力大、速度快、整備作業(yè)時間短、維修量少、運(yùn)營費(fèi)用低、便于實現(xiàn)多機(jī)牽引、能采用再生制動以及節(jié)約能量等優(yōu)點。使用電力機(jī)車牽引車列，可以提高列車運(yùn)行速度和承載重量，從而大幅度地提高鐵路的運(yùn)輸能力和通過能力。相比于早期機(jī)車控制平臺，現(xiàn)代機(jī)車控制采用數(shù)字技術(shù)為主控中心，對機(jī)車設(shè)備實時自動化控制，滿足了不同地區(qū)設(shè)備的操控作業(yè)要求。掌握PLC運(yùn)行特點，設(shè)計電力機(jī)車一體化智能系統(tǒng)模式，將會是PLC時代的技術(shù)革新要點。

2 機(jī)車遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)特點

PLC是數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M化平臺，為遠(yuǎn)程機(jī)車控制工作提供了廣泛的傳輸空間。針對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存在的安全風(fēng)險，開發(fā)機(jī)車控制傳輸檢測模式是不可缺少的。數(shù)據(jù)傳輸是電力機(jī)車一體化控制重點，借助電力機(jī)車控制實現(xiàn)了信號傳輸智能化建設(shè)，加快了新型電力機(jī)車系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用進(jìn)程，滿足了各類機(jī)車調(diào)度運(yùn)行要求。

2.1 無線遙控

無線傳輸具有隨時隨地的使用特點，機(jī)車不受空間領(lǐng)域限制而任意傳輸信號。我國遠(yuǎn)程系統(tǒng)技術(shù)正處于升級階段，第三、四帶網(wǎng)絡(luò)通信交接必須經(jīng)過無線傳輸平臺。無線傳輸系統(tǒng)適用于工業(yè)自動化生產(chǎn)，以及鐵路部門內(nèi)部監(jiān)控管理系統(tǒng)，能夠為不同類型機(jī)車提供最穩(wěn)定的現(xiàn)場控制平臺，加快了PLC智能技術(shù)升級與改造進(jìn)程，擴(kuò)大原始計算機(jī)數(shù)據(jù)的服務(wù)范圍。

2.2 動態(tài)遙控

未來，遠(yuǎn)程信號技術(shù)將朝著網(wǎng)絡(luò)化、自動化、智能化等趨勢發(fā)展，為機(jī)車建立更加全面的監(jiān)控服務(wù)平臺。面對一些高難度的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，電力機(jī)車控制系統(tǒng)也可拆分為不通的程序語言，逐一執(zhí)行命令。動態(tài)傳輸是相對無線傳輸?shù)囊环N安全保護(hù)，與無線網(wǎng)絡(luò)同步運(yùn)行以跟蹤監(jiān)測，及時感應(yīng)通訊設(shè)備遇到的安全風(fēng)險，提醒機(jī)車及時關(guān)閉通訊傳輸端口，提高機(jī)車運(yùn)輸數(shù)據(jù)傳輸與處理效率。

2.3 定向遙控

電力機(jī)車一體化與數(shù)字化系統(tǒng)是密不可分的，計算機(jī)轉(zhuǎn)向微型控制平臺之后，數(shù)字操控系統(tǒng)功能優(yōu)勢更加明顯，擺脫了舊式計算機(jī)操控時的功能缺陷。例如，數(shù)字操控系統(tǒng)可以為機(jī)車建立個人計算機(jī)服務(wù)中心，完全按照自主控制要求提供智能服務(wù)項目，讓機(jī)車體驗到PLC平臺提供的可利用價值。比較常見的，P2P技術(shù)、P2MP技術(shù)等，都是定向傳輸常用的安全技術(shù)。

3 基于PLC電力機(jī)車信號系統(tǒng)模塊

“智能機(jī)車控制”是機(jī)車信息化必然產(chǎn)物，利用新數(shù)字技術(shù)建立監(jiān)控分析平臺，及時關(guān)注機(jī)車各個場所的實時動態(tài)，為機(jī)車監(jiān)控管理搭建信息化平臺，滿足了鐵路運(yùn)輸科技化管理模式需求?；赑LC設(shè)定遠(yuǎn)程信號控制系統(tǒng)，加快了鐵路運(yùn)輸信息化改革進(jìn)程，實現(xiàn)機(jī)車信號控制平臺的一體化發(fā)展。

3.1 收錄模塊

當(dāng)前，國內(nèi)PLC設(shè)備得到大范圍推廣，這些都是具有移動性的網(wǎng)絡(luò)信息交換方式。電力機(jī)車改造過程中，安裝PLC作為主控中心，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸一體化發(fā)展，幫助機(jī)車構(gòu)建更為穩(wěn)定的控制平臺。收錄模塊可以使電力機(jī)車與調(diào)度中心保持一致，協(xié)調(diào)了數(shù)據(jù)傳輸與操控的穩(wěn)定性，幫助機(jī)車裝載系統(tǒng)進(jìn)行升級改造。結(jié)合收錄系統(tǒng)也能提升機(jī)車車載信號的穩(wěn)定性，保持鐵路運(yùn)輸調(diào)度有序進(jìn)行。

3.2 處理模塊

傳統(tǒng)機(jī)車控制系統(tǒng)功能受限，PLC系統(tǒng)很難識別數(shù)據(jù)處理的安全狀態(tài)，通訊設(shè)備也無法及時感應(yīng)到異常信號?；赑LC設(shè)計PLC智能系統(tǒng)平臺，最終目標(biāo)是服務(wù)于機(jī)車操作要求，以智能控制平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的優(yōu)化配置。基于PLCPLC智能技術(shù)應(yīng)用中，可分散控制系統(tǒng)、電力機(jī)車控制系統(tǒng)、數(shù)字操控系統(tǒng)等方面，實現(xiàn)了電力機(jī)車數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄芑刂啤?/p>

3.3 連接模塊

傳統(tǒng)電力機(jī)車一體化平臺依賴于單一PLC控制，選擇某個PLC作為數(shù)據(jù)處理中心建立連接，這些都有助于集群技術(shù)的多功能應(yīng)用。多項連接改變了單一連接的不足，形成與PLC系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的操控體系，強(qiáng)化了各類數(shù)據(jù)資源的可利用性。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日趨成熟，PLC應(yīng)用模式也開始朝著集群化方向轉(zhuǎn)變，這改變了早期PLC系統(tǒng)的不足，實現(xiàn)了集群化控制技術(shù)的綜合應(yīng)用，創(chuàng)建更加先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)控制體系。

4 電力機(jī)車遙控系統(tǒng)應(yīng)用方法

網(wǎng)絡(luò)時代改變了社會信息傳遞方式，用虛擬網(wǎng)絡(luò)作為傳輸空間建立數(shù)字處理平臺，改變了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)資源利用模式。PLC成為信息傳遞交換的主控平臺，以電力機(jī)車一體化為主的智能系統(tǒng)開始普及應(yīng)用。集群系統(tǒng)從層次結(jié)構(gòu)及應(yīng)用模式等方面進(jìn)行改造，強(qiáng)化了PLC系統(tǒng)模式的應(yīng)用性能。

4.1 網(wǎng)絡(luò)層

遠(yuǎn)程信號技術(shù)采用自動化控制技術(shù)，利用機(jī)車監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)形成相對穩(wěn)定的操控平臺，由自動化系統(tǒng)建立多元化功能層次。遠(yuǎn)程信號技術(shù)用于電力機(jī)車控制系統(tǒng)，能夠從多個方面收集與分析機(jī)車控制信息。無線網(wǎng)絡(luò)是PLC傳輸平臺，設(shè)定網(wǎng)絡(luò)空間有助于實現(xiàn)智能化操控，加快了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸模式的運(yùn)作效率。集群化控制設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅改進(jìn)了PLC的可操控性，也使得網(wǎng)絡(luò)層性能得到最優(yōu)化利用。

4.2 節(jié)點層

遠(yuǎn)程信號技術(shù)是機(jī)車監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，由多功能數(shù)字平臺參與結(jié)構(gòu)建設(shè)，幫助機(jī)車拓寬原有的監(jiān)控調(diào)度模式，利用自動儀器形成更加穩(wěn)定的作業(yè)模式。PLC集群化控制是由多個節(jié)點共同產(chǎn)生作用，節(jié)點之間通過網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行調(diào)控，滿足了數(shù)據(jù)資源在空間與時間上的對接。PLC集群化要采用多個節(jié)點進(jìn)行控制，協(xié)調(diào)各個數(shù)據(jù)流程之間的可操控性。

4.3 管理層

能分析采用PLC作為人機(jī)界面，加強(qiáng)機(jī)車監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化調(diào)度性能，擺脫了傳統(tǒng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化調(diào)控流程，這些都是現(xiàn)代機(jī)車監(jiān)控結(jié)構(gòu)性優(yōu)化的主要表現(xiàn)?，F(xiàn)有集群化控制主要用于調(diào)控，管理層是集群系統(tǒng)不可缺少的一部分。為了更好地完成電力機(jī)車操控方案，管理層內(nèi)部添加了諸多可操控模塊，從網(wǎng)絡(luò)層面及結(jié)構(gòu)應(yīng)用等方面優(yōu)化改造。基于PLC平臺下，電力機(jī)車結(jié)構(gòu)形成了更為穩(wěn)定的遠(yuǎn)程控制模式。

5 結(jié)論

總之，城市交通運(yùn)輸水平快速發(fā)展，電力機(jī)車在實際運(yùn)輸中的作用得到認(rèn)可，構(gòu)建符合電力機(jī)車運(yùn)行需求的控制方案，能夠進(jìn)一步推動區(qū)域交通改造與發(fā)展。PLC是電力機(jī)車主控系統(tǒng)元件，借助遠(yuǎn)程信號平臺實現(xiàn)了自動化操控，滿足了機(jī)車裝備與控制的一體化?；谛畔⒒ㄔO(shè)趨勢下，PLC電力機(jī)車遠(yuǎn)程信號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為精細(xì)化，整體列車運(yùn)行實現(xiàn)了“安全、高效、快速”等標(biāo)準(zhǔn)的升級改造。

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U298.12

A

1004-7344（2016）01-0287-02

2015-12-2

聶文澤（1984-），男，水族，助教，本科，從事自動化專業(yè)。