张飞
金华市轨道交通集团有限公司，321000
摘要：经济现代化发展及城市规模的不断扩张，使得交通堵塞成为制约城市经济发展的重要因素之一。本文介绍了PLC技术，通过分析将其应用于地铁BAS系统中的实践方案，探究现代地铁BAS系统的改革方向，缓解城市交通的紧张状态，推动铁路交通行业朝着更为科学和健全的方向进行发展。
关键词：PLC技术；地铁BAS系统；控制模式
引言：地铁BAS运行控制设备对于铁路建设有着重要价值，在BAS系统中，车载信号是其核心作业技术，对于控制设备有着引导作用，有效规避因地铁环境造成交通事故的可能性。在地铁BAS系统作业过程中，运用PLC技术能够有效降低设备的能耗，节约成本，为地铁运营提供保障。
1PLC技术介绍
PLC技术全称为“可编程逻辑控制器”，这是一种依托于现代计算机应用而研发的创新技术，能够在工业作业环境下完成自动化控制的数字运算系统。其内部构造与微型计算机较为相似组，主要分为CPU、数据存储器、信号输出/输入单元、数字模拟模块等，随着各种科技水平的不断提升，PLC控制技术逐渐普及于现代工业系统发展项目中。它可以通过建立系统自动化模型等方式，加强对监控系统的控制管理，打破传统模式下的发展禁锢，体现了现代科学技术发展的重要意义，在一定程度上控制资源的利用效率，减少资源的浪费，实现自动化技术的进一步升级创新[1]。
2地铁BAS系统
地铁交通环境与设备监控系统（BAS）是现代城市交通监控系统（ISCS）中的重要组成部分，它能够对地铁环境进行集中监视处理。而PLC技术的应用能够连续、自动地完成多个地铁BAS系统观测点变化情况分析，包括地铁空气条件、给排水情况、照明系统、乘客导向等多个指标，精准掌握地铁运行环境质量。在意外情况发生时，如火灾、地震等事故状态下，地铁BAS系统会对异常情况进行预警预报，并迅速进入到防灾运行模式，工作人员第一时间精锐经济应激状态，有效提高地铁列车的运行安全性。地铁BAS系统分为三层结构，即中央控制设备、车站管理设备、就地采取设备，在线自动监测系统将环境自动分析仪器作为核心系统，结合传感技术、计算机分析技术、自动测量技术等，形成一个综合性在线监测装置。随着国家对地铁管理规划工作的更高要求，地铁BAS系统在城市交通监管方面的实践应用，将会为地铁运营提供保障。
3基于PLC技术的地铁BAS系统
3.1环境监控
地铁BAS系统具有监控功能，它能够控制列车数据与机车信号信息，通过目标距离生成的形式进行地铁环境监控。PLC运行控制设备具有数据记录功能，它能够对地铁环境、湿度条件、空气状态等数据进行实施记录，并储存在云端计算机中，再将这些信息传回中心控制计算机，实现地铁环境不间断分析。进行地铁BAS系统的地下环境控制，是其运行控制设备应用的基本作业方式，重点在于实现在地铁环境的数据持续传输分析。信息采取设备的内部存储空间有限，并且对于存储信息有一定要求，只有当传感器的信息低于列车允许的环境限额，其数据才会被储存[2]。
依托显示集中、控制分散、分而自治与综合协调结合的原则，在实现控制工作时，受到多方面条件影响。并且在实际控制环节，存在一定不确定性，结合PLC技术的先进控制，能够有效优化地铁BAS系统性能。常规单一地铁BAS系统测量点的控制目标为前方5千米内距离，保证在这个距离内的环境安全状况，实现有限距离范围内的安全运行作业。
在这种作业条件下，能够有效解决基础数据变化问题，规避数据传输过程中数据不准确带来的安全隐患。
3.2数据上传
基于PLC技术的地铁BAS系统设置两台工程师站，其通过城市轨道综合监控系统完成对地铁环境、乘客信息的统一监视，现场工作人员通过SIBQ-CJ多路数据采集系统等地下数据采集系统的信息，将其通过电流转化为RS485通讯信号，并传输到控制机房中。每个地铁环控电控室配备一套PLC一主一备两只机架设备，不同机架之间的冗余作业确保BAS系统的稳定运行，若列车运行过程中遇到紧急状况，监控功能的帮助下允许工作人员进行人工控制，降低事故风险。强化地铁BAS系统自动监测技术的应用，结合各种照相、RFID扫描仪等基本设备功能，基于基本硬件完成数据收集传输，将地铁环境经由PLC主控系统冗余连接后，发送至车站控制中心。自动监测信息连接到互联网中，再根据重型设备上的参数进行设定研究，包括通风空调系统、照明配电系统、给排水系统等，将采集数据进行软件当前窗口显示，按照用户事先设定好的时间进行数据查询，以及打印预览功能。
3.3控制模式
地铁运营环节，其环控设备控制模式主要分为手动单控控制模式、手动控制模式、时间表控制模式。首先，手动单控控制模式是指在地铁车站控制室工程师站，经过组态画面完成对单个设备的运行状态控制调整，或是对运行参数的数值转换。其次，手动控制模式是指根据施工现场的地铁运行状况，针对同一设备的多组模式号进行优化管理，并将其下发到主控PLC系统中，依照事先设定好的命令进行系统行动。最后，时间表控制模式是依照公历时间将12个月份划分为24个时间表，每个时间表的时间为半个月，结合地铁实际行车计划，将不同时间表中包含的地铁BAS系统模式号按照时间顺序进行排列，依次将各组设备的模式号下发到主站PLC控制系统中，从而对站控设备进行自动有序的控制[3]。
3.4故障处理
当地铁运行环境中发生火灾、水灾等重大灾害事故时，地铁BAS系统中的FAS系统会发出报警信号，该信号被数据终端接收确认后，会将联动控制指令发送到BAS控制系统中，自动调整其为火灾控制模式，按照事先编制好的控制预案，配合技术人员的人工操作指令，完成车站控制及人员疏散。控制系统故障是地铁设备发生频率最高的故障，作为整个地铁BAS系统的核心部分，控制设备故障将会影响整个轨道车的正常运行状态，造成严重运行事故。若因设备故障、系统输入错误、设备零件老化等原因，造成控制设备构建编写错误，可能会导致整个地铁系统无法运行，中断通讯信号传输。在这种状态下，地铁BAS系统操作人员难以按照施工要求进行运行操作，容易发生交通事故，且轨道车作为电力驱动机械，自身也存在一定机械控制风险。故障排查验证环节，可以在地铁BAS系统中添加路由表信息需要使用“route add”命令，将此命令与HMI初始化函数进行结合，完成显示屏网络情况调整，添加组播地址至组播表中，并将相关信息进行存储，进而确保其控制设备的正常工作状态。基于PLC技术的地铁BAS系统具有轴温自检功能，轮轴是影响地铁运行状态的重要设备，若其温度过高将会降低其使用性能，带来安全隐患。而PLC技术能够实时监控地铁轮轴的温度情况，若某处轮轴温度超过额定温度（常为55℃），将会进行语音报警。
结论：BAS系统是现代地铁建设发展进程中的热门研究课题，城市交通高效建设的同时，强调BAS系统合理性与科学性设计尤为重要。进行PLC在地铁BAS系统中的应用探究，是一种安全经济的系统优化方案，能够在城市地铁轨道交通领域发挥重大作用。
参考文献：
[1]马思凯.基于PLC技术的地铁环控系统自动化控制系统建构[J].技术与市场,2021,28(03):120+123.
[2]姚明阳,陶汉卿.基于Niagara软件平台的地铁BAS实训系统设计与实践[J].机电信息,2019(29):113-114.
[3]王传宦.地铁BAS系统的新技术与BAS系统机电设备管理阐述[J].装备维修技术,2019(03):136.