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PLC在鐵道信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

　?。?） 模擬量采集方法

　　根據(jù)鐵道部有關(guān)規(guī)程，外供電壓、軌道電壓、轉(zhuǎn)轍機(jī)電流等模擬量要求不同的采集方式，例如外供電壓和軌道電壓采用巡測(cè)采集方式，即巡回檢測(cè)采集;轉(zhuǎn)轍機(jī)電流采用中斷式采集方式，即當(dāng)轉(zhuǎn)轍機(jī)發(fā)生動(dòng)作時(shí)才采集相應(yīng)的數(shù)據(jù);絕緣檢測(cè)的采集方式是命令式，這是因?yàn)榻^緣檢測(cè)是帶電檢測(cè)，在保證列車安全運(yùn)行的情況下，必須由工作人員通過(guò)上位機(jī)發(fā)出指令采集相應(yīng)的絕緣值。根據(jù)這些不同要求，系統(tǒng)中利用不同的模擬量采集回路實(shí)現(xiàn)。圖3示出128路軌道電壓采集回路框圖。由前置電路通過(guò)隔離、濾波、保護(hù)等前置電路處理采集的模擬信號(hào)，變成1～5v標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)兩級(jí)切換，在plc中經(jīng)a/d轉(zhuǎn)換后，用0-4000的數(shù)字量線性表示。

　　（4） plc與上位機(jī)通信流程

　　上位機(jī)與plc的通信流程大致如下：

　　系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的信息點(diǎn)多，采集方式不同，因此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)的難點(diǎn)就是對(duì)不同數(shù)據(jù)的通訊管理。系統(tǒng)需要采集的數(shù)據(jù)有1024個(gè)開關(guān)量，128路軌道電壓信號(hào)，64路外供電信號(hào)，16路轉(zhuǎn)轍機(jī)電流等，由于采用串口與上位機(jī)通訊，通訊資源有限［1］，按照鐵道部有關(guān)規(guī)定，將數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)規(guī)定為：開關(guān)量信號(hào)，外供電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)轍機(jī)電流信號(hào)，軌道電壓信號(hào)，對(duì)優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)優(yōu)先處理，程序流程如圖4所示。

　　采用這種通訊方式的特點(diǎn)是程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，通信簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性強(qiáng)，能保證重要數(shù)據(jù)的優(yōu)先傳送。缺點(diǎn)是通訊速度較慢，在調(diào)試中發(fā)現(xiàn)，128路軌道電壓全部傳到plc中需要大約3s，但在鐵路系統(tǒng)中，這樣的通訊速度已能滿足要求。

4 程序流程分析

　?。?） 程序說(shuō)明

　　主程序給每一類被采集數(shù)據(jù)分配一個(gè)緩沖區(qū)［2］，根據(jù)優(yōu)先級(jí)處理數(shù)據(jù)，將需要通訊的數(shù)據(jù)寫入通訊緩沖區(qū)中，然后與上位機(jī)通訊。

　　系統(tǒng)要求將變化的開關(guān)量傳送到上位機(jī)進(jìn)行顯示，plc程序中，給開關(guān)量分配兩個(gè)存儲(chǔ)單元d1和d2，將第一次采集的開關(guān)量存入d1，下一次采集到的數(shù)據(jù)存入d2，另外為開關(guān)量分配了一個(gè)環(huán)形數(shù)據(jù)緩沖區(qū)h1～h50，緩沖區(qū)中每個(gè)存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)容量為67個(gè)字，其中1024個(gè)開關(guān)量占64個(gè)字，一個(gè)標(biāo)志字表示發(fā)生變化的開關(guān)量組，另外2個(gè)字用來(lái)表示開關(guān)量發(fā)生變化的時(shí)間（年，月，日，小時(shí)，分鐘，秒，毫秒）。環(huán)形數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的結(jié)構(gòu)如圖5所示。緩沖區(qū)作用是：將需要存儲(chǔ)的開關(guān)量按順序存入緩沖區(qū)，50個(gè)存儲(chǔ)單元存滿后，第51個(gè)數(shù)據(jù)再存入第1個(gè)存儲(chǔ)單元，這樣就將這個(gè)緩沖區(qū)循環(huán)利用，有效使用了plc的有限資源。