Page 159 - 无线通信技术发展与研究

第五章 城市轨道交通系统控制

电源控制单元主要完成道岔外部电源接入和各单元供电分配和变换，同时设
置必要的过压、过流、漏电、浪涌、相序等保护功能。
信号接口单元是实现道岔与信号系统进行道岔操作收授权控制与道岔状态、

转辙命令、位置表示信号交互的电路，其中，道岔位置表示信号电路设计应独立
于道岔控制系统其他部分，使得道岔其他电路故障或断电时不影响道岔的位置表
示信号输出。由于信号接口单元 SIL4 级的安全完善度等级要求，通常在电路设
计中采用以下措施：信号接口电路设计采用双断电路设计或带有安全验证机制的

网络通信方式；构成接口电路的继电器采用安全继电器；由于道岔位置表示信号
直接影响行车安全，信号的生成需采集多个锁定检测和位置检测信号，且同一个
信号检测开关（通常使用限位开关）均采用双元件设置；道岔位置信号表示电路

应采用限位开关 + 安全继电器的组合电路或直接提供限位开关等检测元件的接点
组合信号，保证信号的生成不受其他电路影响；接口电路通常需要和信号系统共
同制定，并形成正式接口协议供双方共同执行，以确保行车安全。
道岔动作逻辑控制单元为道岔动作控制的核心，接受不同控制源的指令，通
过控制道岔各个机构的动作和先后顺序，实现道岔的位置转换以及动作过程中道

岔的故障保护，其实现方式主要有以下 2 类：类型 1 为继电器联锁电路方式，通
常采用安全型继电器实现道岔动作逻辑控制；类型 2 为可编程逻辑控制器（PLC）
控制方式，通常采用 PLC 作为运算平台实现道岔逻辑动作控制，同时 PLC 也作

为道岔运行监控与故障诊断的运算单元。由于 PLC 结合变频传动等技术对于复
杂控制逻辑的适用性和可靠性高，在越来越多的道岔控制设计中采用该控制方式，
特别是在平移道岔、替换梁道岔等产品的大惯量平移运动过程中，变频传动对精
确定位和控制冲击有着不可替代的优势。同时，为了提高道岔转辙动作的可靠性，
在逻辑控制电路的设计中应考虑电路冗余设计。经过近年来的实践验证，在继电

器联锁电路逻辑控制中采用点动操作的主回路几余和在 PLC 控制中的冷备或热
备余设计均可有效提高道岔控制故障时的可靠性，满足线路实际运行需求。
驱动控制单元是电气控制系统的动作执行部分，根据各个机构运行的特点和

动作时间要求，选择合适的驱动方式，实现道岔机构动作和整体转换动作的时间
控制目标。常用的驱动方式有接触器、热继电器构成的正反转控制电路、变频器
控制的变频传动电路等。
运行监测与故障诊断单元的设置将提高道岔设备日常维护的保养质量和效

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