地铁安全门驱动控制系统的实验仿真

为保证城市轨道交通系统安全平稳运行，保障乘客的生命财产安全，90%以上的轨道交通站台都安装了站台屏蔽门系统。从屏蔽门的结构形式上来看，主要分为常用于地下站台的全封闭式屏蔽门、全高安全门及常用于地面站台的半高安全门。在屏蔽门的驱动与控制方式方面，半高安全门由于不能在上方安装导轨进行驱动，所以必须在下方通过2台驱动电机分别进行驱动，其驱动控制方式比全封闭式屏蔽门及全高安全门复杂。因此在各高校城市轨道交通相关专业的屏蔽门实验实训系统中常采用半高安全门的驱动控制形式。

我校城市轨道交通专业采用了西门子的地铁屏蔽门控制驱动系统，但实验装置只有控制系统和驱动电机，缺少了半高安全门的实物部分，因此我们利用西门子 WinCC软件通过西门子 Profibus-DP现场总线与控制用的PLC进行连接，实现对安全门系统的完整仿真。

收稿 日期：2013-05-03作者简介：陶敏 (1975-)，女，浙江绍兴人，讲师，工程硕士，主要从事计算机自动控制及城市轨道交通车辆专业教学与研究。

76 昆明冶金高等专科学校学报 2013年 5月1系统简介1.1地铁屏蔽门的结构及驱动在地铁工程中，屏蔽门系统-般分为全封闭式屏蔽门、全高安全门及半高安全门3种，对于设备的选型，应根据车站结构形式及结合车站环控系统配置来进行。

1)全封闭式屏蔽门。全封闭式屏蔽门安装在站台与轨道区之间，高约3.2 m的隔离装置，其上下部结构均与车站结构连接，将站台与轨道区完全隔离，有效降低了列车活塞风及噪声对乘客的影响，但其土建施工造价成本较高。

2)半高安全门。半高安全门高约 1.5 m，与车站站台顶部没有接口，半高安全门系统不用设置站台顶梁及顶梁上的预埋件，土建施工较为方便。

半高安全门的传动装置与全高安全门和屏蔽门有很大区别，每扇滑动门各采用-套传动装置，即-道滑动门采用 2套传动装置。而全高安全门和屏蔽门的传动装置安装在顶箱内，-套传动装置驱动-道(两扇)滑动门。虽然，半高安全门门体造价比屏蔽门、全高安全门的要低，但是传动装置、控制设备造价高，其总造价要比全高安全门要高-些，而比屏蔽门相对低-些。

3)全高安全门。全高安全门高度约2.5 m，非密闭性质的；其顶部与站台装修有约 500 mm的间隙，保证了车站装修的视觉效果、广告灯箱的广告效应及满足乘客导向功能要求。

全高安全门的非标准单元比半高安全门要好实施。半高安全门方案非标准单元中涉及到2扇滑动门不对称设计，比较复杂，但必须要按设计要求进行完成。全高安全门与屏蔽门系统配置-样，则可较容易实现非对称单元的设计。

1.2半高安全门的传动形式根据 3种类型站台门各 自的特点及其具体的应用领域，以及乘客舒适度、车站功能、服务水平的定位、当地气候条件等具体因素，有针对性地来选择不同类型的站台门。全封闭式屏蔽门系统具有节能效果，但对于大部分地区地铁车站的实际空调运行模式而言效果并不明显；且从工程投资造价考虑，全封闭式屏蔽门的门体结构复杂，密封性能要求高，绝缘处理难度大，对土建施工要求高，其造价相应比半高安全门和全高安全门的造价要高，故在具体的地铁站台施工中大量使用的是全高及半高安全门。

全高安全门 1道 (2扇)门采用 1套传动装置进行驱动，而半高安全门则采用2套传动装置分别进行驱动，从机械结构及驱动方式来看半高安全门比全高安全门更加复杂，因此在各高校的轨道交通专业实训系统中-般采用的都是半高安全门。

图1为半高安全门传动示意图，安全门控制系统分别对左右2台电机进行控制，带动齿轮皮带运动，从而使 2扇门开启或关闭。为了保证安全门运行的稳定及可靠，安全门的驱动电气控制系统-般采用通用变频器或专用电机电机 (包括传动装景)图1 地铁半高安全门传动示意图控制器来驱动电机，并通过计算机或 PLC对变频器进行控制。

1.3仿真系统开发的总体思路我校城市轨道交通专业安全门实训系统采用了西门子故障与安全控制系统加 AT-EB专用安全门控制器的驱动形式∝制系统由西门子 S7-300PLC通过 Profibus-DP现场总线控制 AT-EB来驱动左右2台电动机进行工作。试验台上只有无负载工作的2台电动机，实验系统的工作通过在 s7-300上运行的DEMO程序来模拟半高安全门的动作，但由于没有实际被控对象，因此在学生实验过程中不能直观地感受实际半高门的工作状态。

针对这-现状，我们考虑应用西门子公司自己的组态软件 WinCC来制作仿真动画，通过 WinCC脚