實(shí)訓(xùn)平臺(tái)設(shè)備相關(guān)

通信與控制系統(tǒng)(高鐵)集成與平臺(tái)介紹智聯(lián)友道科技2017年職業(yè)院校技能大賽行業(yè)背景、平臺(tái)整體功能123主要硬件功能平臺(tái)操作流程0行業(yè)背景、平臺(tái)整體功能行業(yè)背景--我國(guó)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CTCS-3通信與控制系統(tǒng)（高鐵）集成與主要用于中職院校 類、交通實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，型號(hào)：YDT-INT-RTCON-I，類相關(guān)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。平臺(tái)以通信與控制為技術(shù)主體，搭建軌道交通信號(hào)控制，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)備智能控制、應(yīng)答器實(shí)時(shí)定位、信號(hào)燈智能控制等功能，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)踐來(lái)掌握電子與

、通信技術(shù)（串口通信、以太網(wǎng)通信、現(xiàn)場(chǎng)總線通信、2G/3G/4G通信等）等相關(guān)技術(shù)，真正做到了通信與控制系統(tǒng)。實(shí)訓(xùn)平臺(tái)針對(duì)每一項(xiàng)功能都配備了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，并將先進(jìn)的教學(xué)設(shè)計(jì)融入產(chǎn)品配套資料，幫助學(xué)生更好的掌握相關(guān)技術(shù)。通信：數(shù)據(jù)通信，行業(yè)系統(tǒng)中都伴隨著大量的數(shù)據(jù)通信，方式有串口、以太網(wǎng)、wifi、現(xiàn)場(chǎng)總線、GPRS、4G等。控制：智能控制，數(shù)據(jù)

與傳輸，最終是為了更好的完成控制。高鐵（信號(hào)與控制）：我國(guó) 高速鐵路的建設(shè)，截至2016年底，中國(guó)高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程突破2萬(wàn)公里，居世界第一位，與其它鐵路共同構(gòu)成的快速客運(yùn)網(wǎng)可基本覆蓋50萬(wàn)以上人口城市。隨著高速鐵路的快速發(fā)展，行業(yè)對(duì)技術(shù)型人才的需求進(jìn)一步加大（尤其是信號(hào)與控制系統(tǒng)），這其中最為凸顯的是對(duì)一線操作、

的需求。列控中心高鐵主控臺(tái)主要是模擬列車車內(nèi)場(chǎng)景主要硬件設(shè)備有：控制中心、人機(jī)交互、PLC、GPRS模塊、開關(guān)門按鈕、環(huán)境數(shù)據(jù)

傳感器、執(zhí)行設(shè)備等；主要通信技術(shù)有：串口、WIFI、GPRS等。具有環(huán)境數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)、光線自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、煙霧系統(tǒng)等。真實(shí)控制按鈕配合人機(jī)交互虛擬控制按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)高鐵主控臺(tái)執(zhí)行設(shè)備動(dòng)控制。云端站點(diǎn)副控制臺(tái)主要模擬列車區(qū)間行駛和進(jìn)出站行駛主要硬件設(shè)備有：軌道電路、列車、列控中心、點(diǎn)陣屏、軌道繼電器。主要通訊技術(shù)有：短距離無(wú)線、串口、以太網(wǎng)。接收控制中心發(fā)來(lái)的調(diào)度信息，模擬列車區(qū)間行駛和進(jìn)出站行駛2種不同狀態(tài)下信號(hào)燈的變化；并把列車行駛狀態(tài)發(fā)布到點(diǎn)陣屏上。發(fā)送軌道電路及列車上的各種數(shù)據(jù)給控制中心，控制中心及時(shí)顯示并根據(jù)反饋來(lái)的數(shù)據(jù)對(duì)軌道電路進(jìn)行調(diào)整。0主要硬件功能功能描述裝有多種系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，例如：Step7MicroWin

v4.0

sp9、VS2010、EB8000Project

Manager、IAR、串口網(wǎng)口調(diào)試小助手等；裝有一套上位機(jī)控制 ，在整個(gè)系統(tǒng)中充當(dāng)控制中心，可以向列控中心發(fā)送調(diào)度命令和接受列控中心發(fā)來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過(guò)USB轉(zhuǎn)485串口與PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，接受并顯示PLC

到的環(huán)境數(shù)據(jù)，同時(shí)把列車的速度信息傳輸給PLC。通過(guò)USB轉(zhuǎn)串口與GPRS模塊通訊，實(shí)現(xiàn)高鐵主控制臺(tái)與站點(diǎn)副控制臺(tái)之間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互?？刂浦行闹饕獏?shù)COM連接口：RS485

2W/4W電源：24±20%VDC；300mA@24VDC具體功能

通過(guò)串口與PLC連接，可以實(shí)時(shí)顯示PLC傳輸過(guò)來(lái)的溫濕度、光照、煙霧等環(huán)境數(shù)據(jù)；還可以實(shí)時(shí)顯示列車左右車門的打開關(guān)閉狀態(tài)。具有手動(dòng)控制和聯(lián)動(dòng)控制可選功能手動(dòng)控制當(dāng)選擇手動(dòng)控制時(shí)，用戶可點(diǎn)擊人機(jī)交互上的功能按鈕，控制主控臺(tái)上的風(fēng)機(jī)、照明燈、燈等執(zhí)行設(shè)備。聯(lián)動(dòng)控制當(dāng)選擇聯(lián)動(dòng)控制時(shí)，用戶可設(shè)定列車

的溫度和光照值，實(shí)現(xiàn)溫度與風(fēng)機(jī)、光照與照明燈的聯(lián)動(dòng)控制，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)燈與煙霧的聯(lián)動(dòng)控制。人機(jī)交互速度表主要參數(shù)指示范圍:0~200km/h工作電壓：12V/24V輸入信號(hào)：可以接原車霍爾式，或者脈沖式傳感器主要功能實(shí)時(shí)顯示列車速度交流電流表量程0-5A交流電壓表量程0-450V主要功能測(cè)量高鐵主控制臺(tái)電壓和電流速度表交流電流表交流電壓表主要參數(shù)直流24V供電主要功能風(fēng)機(jī)配合溫度傳感器使用，保持車內(nèi)溫度的恒定。煙霧模塊檢測(cè)環(huán)境中是否要煙霧，并把信息及時(shí)上傳給PLC。光照模塊環(huán)境中光照數(shù)值給PLC。溫濕度模塊環(huán)境中溫濕度數(shù)值給PLC。溫濕度模塊光照模塊風(fēng)機(jī)煙霧模塊1.按鈕高鐵控制臺(tái)左右各有2個(gè)紅綠按鈕，主要是模擬列車到站后車門

動(dòng)打開和關(guān)閉。其中紅色按鈕是車門打開按鈕，綠色按鈕時(shí)車門關(guān)閉按鈕。2.開關(guān)門狀態(tài)指示燈DC24V直流供電高鐵控制臺(tái)左右各有2個(gè)狀態(tài)指示燈，主要是模擬列車車門打開和關(guān)閉狀態(tài)，紅色指示燈代表車門打開，綠色指示燈代表車門關(guān)閉。車門打開和關(guān)閉的狀態(tài)也會(huì)實(shí)時(shí)上傳給人機(jī)交互，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。按鈕指示燈照明燈

主要參數(shù)電壓：DC24V功率：5W主要功能主要是配合光照模塊，調(diào)節(jié)列車光線強(qiáng)度燈主要參數(shù)電壓：24V主要功能配合煙霧傳感器使用，當(dāng)檢測(cè)到煙霧時(shí)，觸發(fā)

。燈照明燈主要參數(shù)1）24個(gè)輸入和16個(gè)晶體管輸出。3）2個(gè)RS485通訊/編程口4）4路模擬量輸入；5）供電方式：DC24V主要功能1.

高鐵主控制臺(tái)設(shè)備主控器，連接溫濕度、光照、煙霧等環(huán)境

模塊，接受傳感器

的數(shù)據(jù)，進(jìn)行邏輯處理后通過(guò)2個(gè)串口實(shí)時(shí)上傳給控制中心和人機(jī)交互。外接4種按鈕和4種狀態(tài)顯示指示燈，模塊列車車門的打開與關(guān)閉。外接各種可執(zhí)行設(shè)備，通過(guò)與人機(jī)交互的連接實(shí)現(xiàn)可執(zhí)行設(shè)備

動(dòng)控制和聯(lián)動(dòng)控制。4.接受控制中心傳輸來(lái)的數(shù)據(jù)，控制高鐵主控臺(tái)上速度表的允許速度顯示。PLC主要功能根據(jù)軌道繼電器反饋來(lái)的列車位置信息（zigbee通訊），控制信號(hào)機(jī)規(guī)律性變化（485通訊）并把控制信號(hào)

化的數(shù)據(jù)信息通過(guò)WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給控制中心。通過(guò)WIFI無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)把列車位置

給控制中心根據(jù)列車的位置及列車前一段信號(hào)燈的狀態(tài)發(fā)送列車允許速度信息給列車和控制中心通過(guò)zigbee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送列車進(jìn)出站、

信息給點(diǎn)陣屏主要參數(shù)供電電壓：DC24V通訊方式：485串口通訊軌道區(qū)段：8段信號(hào)燈：每段有紅綠黃三種信號(hào)燈，每段都有應(yīng)答器主要功能列車行車過(guò)程中信號(hào)實(shí)時(shí)顯示可模擬列車區(qū)間行駛和進(jìn)出站行駛兩種不同模式列車位置信息獲取1

23

4

5

6

7

8主要參數(shù)供電方式：DC24V通訊方式：ZIGBEE、RFID主要功能應(yīng)答器

給軌道繼電器接受列控中心發(fā)送的允許速度信息并顯示通過(guò)列控中心接收控制中心發(fā)送的調(diào)度命令防護(hù)系統(tǒng)主要參數(shù)供電電壓：DC5V通訊方式：ZIGBEE主要功能：接受列車發(fā)送的應(yīng)答器信息，實(shí)現(xiàn)列車實(shí)時(shí)定位主要參數(shù)供電電壓：DC5V通訊方式：短距離無(wú)線主要功能實(shí)時(shí)顯示軌道電路信息，作為信息發(fā)布主要參數(shù)1）GPRS模塊支持4種工作模式：網(wǎng)絡(luò)透?jìng)髂Ｊ?、HTTPDClient、 透?jìng)髂Ｊ?、AT指令模式。網(wǎng)絡(luò)透?jìng)髂Ｊ较?，串口設(shè)備可以通過(guò)GPRS模塊發(fā)送數(shù)據(jù)到指定的服務(wù)器上。HTTPD

Client模式將數(shù)據(jù)直接傳向HTTP服務(wù)器端，或者從HTTP服務(wù)器端獲取數(shù)據(jù)。

透?jìng)髂Ｊ较麓谠O(shè)備可以發(fā)送到指定機(jī)上，也可以將接收的信息轉(zhuǎn)發(fā)至串口設(shè)備。AT指令模式下GPRS模塊支持串口AT指令、AT指令、網(wǎng)絡(luò)AT指令。主要功能模擬高鐵GSM-R系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車與控制中心數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互0平臺(tái)操作流程檢測(cè)PLC與人機(jī)交互通訊線是否正常連接，正確連接方式

：人機(jī)交互通過(guò)串口線連接到PLC的PORT1口處檢測(cè)PLC與控制中心通訊線是否連接正常正確連接方式如圖PLC與控制中心通訊用的是USB轉(zhuǎn)485串口線，

USB一端插到控制中心的USB口，485

9針串口插到PLC的PORT0口處注意：PLC上電后確保PLC處于運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)列控中心與路由器連接是否正確路由器打開，需要設(shè)置路由器IP地址，

默認(rèn)已設(shè)置好，這里不再設(shè)置?？刂浦?/p>

心配備有無(wú)線網(wǎng)卡，與路由器通過(guò)無(wú)線

連接。列控中心通過(guò)網(wǎng)線與路由器相連，檢測(cè)網(wǎng)口處是否有松動(dòng)。軌道電路與列控中心的通訊線連接是否正確。所有通訊無(wú)問(wèn)題此時(shí)就可以打開設(shè)備電源。網(wǎng)口1.高鐵主控臺(tái)總電源線插到主控臺(tái)左側(cè)三孔電源座，打開三孔電源座開關(guān)，電源打開2.撥動(dòng)高鐵主控制臺(tái)上的

開關(guān)，所有設(shè)備得電。注意：如果高鐵主控制臺(tái)控制中心得電

而其他設(shè)備沒(méi)電檢測(cè)急停按鈕是否被按

下，如果被按下，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使其彈起。三孔電源座空氣開關(guān)開關(guān)緊急制動(dòng)按鈕站點(diǎn)副控制臺(tái)供電方式和高鐵主控臺(tái)一樣站點(diǎn)副控制臺(tái)總電源線插到左側(cè)三孔電源座，撥動(dòng)三孔電源座上的開關(guān)。打開列控中心電源撥動(dòng)開關(guān)，連接到控制中心的無(wú)線路由器，顯示界面十分簡(jiǎn)潔。打開軌道電路和上面列車的電源開關(guān)點(diǎn)陣屏自動(dòng)得電，初始化顯示信息是設(shè)備名稱電源開關(guān)鍵位置打開控制中心，界面如右圖：共有3個(gè)界面：串口設(shè)置、服務(wù)端、運(yùn)行控制。PLC串口設(shè)置波特率:9600GPRS串口配置波特率115200服務(wù)器端界面需要設(shè)置IP地址和端

，其中IP地址必須和物理機(jī)IP地址保持一致，PORT端可隨意設(shè)置。設(shè)置完成，點(diǎn)擊啟動(dòng)服務(wù)，服務(wù)器則處于等待連接狀

態(tài)。列控中心設(shè)置界面需要設(shè)置軌道電路通訊串口、列車通訊串口和服務(wù)器通訊IP地址（與控制中心IP一致），還需要檢查軌道通訊串口與列車通訊串口是否正確（圖示為正確連接）運(yùn)行控制界面-區(qū)間行駛模式運(yùn)行控制界面-進(jìn)出站行駛模式人機(jī)交互工作，具體界面如下：高鐵主控臺(tái)--人機(jī)交互初始化軌道電路為區(qū)間行駛狀態(tài)12

3

4

5

6

7

8列車向前行駛，軌道電路信號(hào)燈會(huì)規(guī)律性的變化1

2

3

4

5

6

7

8當(dāng)列車進(jìn)入第8段軌道時(shí)，軌道