龙志强 刘少克

     来源：《电子技术应用》

     摘要：以磁悬浮列车为对象，采用siemens公司的plc，研究了列车信号监测系统，提出了智能式和非智能式两种方案，并对两种分布式网络、mpi网络和cp340与上位机的通信进行了研究，给出了具体的实现方法。

     关键词：磁悬浮

     监测系统 分布式网络

     磁悬浮列车突破了普通铁路交通系统中使用车轮和轨道的传统技术界限，是没有车轮的、无接触的新型轨道交通工具，被誉为二十一世纪理想的交通工具。对于交通运输系统，安全是第一因素。因此，本文以磁悬浮列车为对象，主要研究基于plc的列车信号监测系统（maglev

     train monitoring system，简称mtms）。

     plc现已成功运用在国内外大量的轻轨车系统中，如德国siemens公司duewag

     ag （krefeld-verdingen）制造动力分散型轻轨车regiosprinter，实现了多功能的分散控制，操作方便、容易监视。本文采用siemens公司的s7-300系列小型plc来实现车载监测系统。

     1 mtms的分析和设计

     1.1 系统分析

     mtms主要实现对计算机联锁系统和车体信号设备进行监视和故障诊断，主要完成对车载3×16台悬浮控制器、3×2台推进用逆变器、3×1台dc-dc变换器及备用电池、3×1台空调逆变器以及其它辅助电源（以三输车为例）的工作状态、故障信息的检测和记录，并将获得的信息传给上位机去处理并显示。由于列车速度快、信号量较多、环境复杂，因此mtms系统必须有较强的实时性、可靠性，并且可以采集大量的开关量和模拟量信号。经比较，本文选择了siemens公司的s7-300型plc组成plc网络来实现。

     1.2 方案设计

     本文以三辆车为例，分别称首车、中间车、尾车。各节车厢通过各种传感器独立完成各自的信号检测，通过profibus总线将信息汇总于首、尾两车，进行显示。各节车厢的plc组成远程分布式i/o系统，各个站之间采用dp协议进行通信。该系统分为智能的和非智能的两种。mtms的系统组成如图1所示。

     各站采用s7-300的十个槽的导轨、ps307（5a）的电源，用sm321（di）、sm331（ai）实现a/d转换。主站均采用cpu315-2，智能的从站也用cpu315-2，但非智能的从站则用et200（im153-1）。首尾两车各加一个cp340模块，用于与上位机进行通信。主站的多点通信接口（mpi口）与驾驶系统进行通信。在选模块的时候，应注意选择的模块要满足列车所在地的温度要求，保证各个模块能够正常工作。

     2 分布式网络实现

     智能和非智能主要指从站是否具有独立的数据处理能力，用siemens公司的step7

     5.0进行网络设计时，二者有很大的区别。

     2.1 智能分布式i/o系统

     对于智能分布式i/o系统而言，各站相对独立。将首车配置成主站，中间车和尾车设成从站，用profibus总线进行连接。 <