運用PLC實現道口遠程控制的自主嘗試

鐘曉波

摘要：隨著柳鋼廠內鐵路道口數量的增加，道口看守人員也勢必要增加。鑒于目前企業用工成本越來越高的現實，實現道口的遠程控制并推進多個道口集中控制就顯得勢在必行了。目前柳鋼廠內已經有部分道口實現了遠程集中控制，全部屬于外委工程。由于外委工程往往建設成本高且在后期的維護管理方面存在受制于人的情況。本文是介紹本單位維修部門借鑒和運用PLC實現道口遠程控制的一次自主嘗試，為下一步獨立建設道口遠程集中控制做前期的技術準備。

關鍵詞：鐵路道口；PLC；遠程；集中控制

1 背景

由于廠內鐵路道口多達上百處，其中包括有人看守和無人看守道口。地處柳鋼紅星B區的強實水泥廠門口的強實道口就是無人看守道口之一。在2018年的7月3日下午14時22分左右，一輛滿載散裝水泥的罐車從強實廠門口駛出，沒有遵守道口交通規則而搶越道口，正好此時有一列車從B區站向東行駛，當火車調車員發現罐車時，立即呼喚火車司機緊急剎車，由于火車慣性太大，剎車距離不夠最終還是撞上了，罐車被撞翻在鐵路旁。所幸的是，該起事故沒有造成人員傷亡，只是兩車出現了不同程度的損壞。事后的事故原因調查結果雖然與鐵路方無關，但是該道口沒有設置欄桿也是事故發生的原因之一。鐵路運輸公司鑒于近兩年該區域發生過三起類似的道口交通事故的情況，要求電務部門及時安裝欄木等安全防護設備。但是現場沒有建設道口房，如果要操作欄木機只能是利用視頻監控手段實現遠程控制，建議控制設備安裝在紅星B區站，由行調人員實行欄桿的控制。鐵運公司決定將該道口安裝遠程控制設備做為2018年的攻關項目和隱患整改項來實施，具體由機動科和電務段負責實施。

2 討論研究階段

成立攻關小組的初期，小組成員就在討論遠程控制的實現方式該使用哪種模式。因為在軋四道口做過一個遠程的控制系統，使用的是網絡開關，而此次機動科提出使用PLC-300系列可編輯控制器。該項目的成立初衷還有一個重要的原因是，鑒于目前廠內的遠程集控道口屬于外委單位實施的，使用的也都是PLC-300系列可編輯控制器。考慮到后期的發展需要，極有可能會進行所有道口進行大集中，進一步縮減道口看守人員，所以決定采用PLC-300系列可編輯控制器，作為此次攻關項目的實現方式。

應用PLC實現道口遠程控制是鐵運公司的第一次自主嘗試，也是為后期大集中控制做前期的技術準備。

3 攻關過程

第一步，對現有的遠程集中控制道口進行實地實物調查研究，主要是了解在用設備的規格型號、功能實現、程序等，因為只有相同的設備型號才能更好的實現數據互聯互通，為后期的大集中做好設備統配通用性的準備。

第二步，向道口工了解基本的控制需求，結合現場實際制定出一個實用的、簡便的、統一的功能。盡可能的形成一個完善的功能操作需求，只有做到了各個道口都能夠統一功能操作需求，才能在后期的大集中控制系統的建立提供可能和便利。

第三步，學習外委單位的PLC程序。因為鐵運公司內部沒有PLC的專業技術人員，對PLC也只有很粗淺的認識。攻關小組決定聘請信息部的專家來給我們介紹PLC和教我們如何運用PLC程序實現遠程控制道口欄桿及報警設備。

第四步，建立一個試驗臺。通過建立試驗臺這個過程來進一步加強PLC運用的熟練程度。另外，也為后期在培養和訓練維修人員的技術能力提供一個學習平臺。

4 現場施工

（1）現場需求調查很重要，在工程實施的前期必須要定下所有的需求，便于PLC程序的編輯和調試。

功能要求：

1.當道口有火車接近并觸發道口報警器時，室內操作臺的自動警鈴響起并有紅燈顯示。此時道口工可以按下“確認”按鈕取消室內警鈴，紅燈則保留，室內警鈴關閉2分鐘之后，如果室外報警器繼續報警著再次響起。

2.當確認車列不通過道口而折返時，道口工可以按壓“人工清除”按鈕取消室內外報警輸出。

3.道口工可以隨時旋鈕“手控報警”開關，打開室外報警

4.道口工可以隨時旋鈕“照明”開關，打開或關閉室外路面照明燈。

5.當道口工確認欄桿已經下降或上升到位時，可以按壓“防護燈開/關”按鈕打開或關閉室外防護綠燈，另，當欄桿升起動作2秒后，防護綠燈也能自動關閉。

（2）將罐一道口的PLC控制程序逐條解讀出來，并一步步介紹功能的實現方法。在學習的過程中，小組結合現場的欄木機控制原理及報警器的原理，總結出一個更為簡便的程序編寫方法。該攻關項目與外委工程的一個不同改進地方是：放棄外委工程使用PLC輸出模塊直接控制欄木機升降的方法。我們采用繼電器隔離的方式，避免因電涌或DI/DO模塊故障而引起的錯誤控制輸入或輸出。

（3）設計一個標準的統一的按鈕控制臺，這個想法是基于后期大集中后，能夠使程序編寫的簡便協調及按鈕安裝的方便，更是讓道口操作工人能方便使用。

5 總結

該攻關項目經過四個多月的實施，現在已經到了現場調試階段。從該項目的嘗試性攻關結果來看，效果顯著，已經實現了道口欄木機及報警器的遠程控制，并且加入了WINCC的控制方式作為操作臺的冗余。通過此次運用PLC的自主嘗試發現，后期大集中時可能會出現的難點有：

1、PLC-300系列設備的容量問題；

2、對既有設備的影響程度問題；

3、各道口的視頻及控制數據傳輸和顯示問題；

4、大集中后可能出現的操作室內嘈雜環境等問題。

這些都是不得不考慮的問題，也是下一個值得研究的課題。