客戶及項(xiàng)目背景
上海地鐵人民廣場(chǎng)樞紐，堪稱“中國(guó)客流最大的地鐵站”，1號(hào)、2號(hào)、8號(hào)三條地鐵線在此交匯，每天相當(dāng)于兩個(gè)中等城市的人口在這里集散。目前人民廣場(chǎng)的日均客流保持在70萬人次左右，周末或者節(jié)假日則更高。在2010年世博會(huì)舉辦前夕，上海地鐵運(yùn)營(yíng)有限公司為實(shí)現(xiàn)人民廣場(chǎng)樞紐的日均客流接待量達(dá)到70-110萬人次，并保證人流密集的高峰時(shí)間的人身安全，決定在2號(hào)線人民廣場(chǎng)站加裝地鐵安全門系統(tǒng)。
項(xiàng)目的挑戰(zhàn)及困難
人民廣場(chǎng)樞紐站在極端大客流的情況下易發(fā)生嚴(yán)重的安全事故，因此要求安全門系統(tǒng)必須保證全天候安全可靠運(yùn)行。
客戶對(duì)安全門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求為每天工作20小時(shí)，最小開關(guān)門工作周期為120秒，最低使用壽命100萬次開關(guān)門循環(huán)，這對(duì)電氣控制和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。
同時(shí)，由于是改造項(xiàng)目，加裝安全門系統(tǒng)只能在地鐵每天運(yùn)行結(jié)束后進(jìn)行，且在第二天運(yùn)行開始前必須撤離施工現(xiàn)場(chǎng)，所以每天實(shí)際施工時(shí)間只有從夜里12點(diǎn)到凌晨3點(diǎn)的3小時(shí)。
西門子產(chǎn)品、技術(shù)或解決方案的應(yīng)用
在與客戶充分溝通之后，西門子采用模塊化安裝電氣控制系統(tǒng)，最大限度縮短施工時(shí)間。基于電梯門控制領(lǐng)域數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)，西門子為地鐵安全門和屏蔽門系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)了控制器AT-EB和驅(qū)動(dòng)器AT18S，并結(jié)合現(xiàn)有的SIMATIC S7-400H冗余PLC系統(tǒng)以及WinCC人機(jī)界面系統(tǒng)，為客戶提供了一個(gè)完全開放的全集成自動(dòng)化（Totally Integrated Automation，簡(jiǎn)稱TIA）平臺(tái)。
基于這個(gè)平臺(tái)，客戶能夠?qū)⒆约憾嗄暝谄帘伍T安全門行業(yè)積累的工程經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用于西門子系統(tǒng)，從而形成具有客戶自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)，最大限度的保證了系統(tǒng)的本地化開發(fā)以及后續(xù)較低的維護(hù)成本。
設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)
首先，每一個(gè)安全門需要一個(gè)門機(jī)控制單元（Door Control Unit，簡(jiǎn)稱DCU）來進(jìn)行單獨(dú)的控制。西門子提供了一個(gè)專用的AT-EB控制器和兩套AT18S直流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來搭建DCU。AT-EB通過通訊來控制兩個(gè)AT18S驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)AT-EB也作為PROFIBUS DP從站與上位的S7-400H PLC相連。這樣S7-400H就可以監(jiān)控站臺(tái)上所有安全門的工作狀態(tài)，讀寫開關(guān)門運(yùn)行參數(shù)。按照安全門的運(yùn)行要求，在AT-EB和AT18S中實(shí)現(xiàn)了關(guān)門遇阻防夾，紅外遇阻檢測(cè)，開門遇阻保護(hù)，緊急手動(dòng)解鎖等重要的安全防護(hù)功能。
其次，在正常運(yùn)行的過程中，安全門系統(tǒng)需要從信號(hào)系統(tǒng)得到開關(guān)門指令，并向信號(hào)系統(tǒng)反饋安全門的當(dāng)前狀態(tài)，同時(shí)也需要實(shí)時(shí)向車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)告安全門的狀態(tài)。得益于西門子TIA平臺(tái)的開放性，安全門系統(tǒng)與地鐵中其他系統(tǒng)的互聯(lián)互通變得異常簡(jiǎn)單，僅需要在S7-400H冗余PLC中增加相應(yīng)的模塊并做簡(jiǎn)單的編程，便可實(shí)現(xiàn)諸如安全繼電器、TCP/IP通訊和Modbus通訊等信息交換方式。西門子TIA平臺(tái)的數(shù)據(jù)一致性也保證了在WinCC和S7-400冗余PLC中能夠直接訪問到每個(gè)安全門的狀態(tài)，而不需要進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)置和編程，大大簡(jiǎn)化了客戶的開發(fā)工作。
另外，與其他地鐵屏蔽門安全門系統(tǒng)供應(yīng)商不同，西門子只提供核心電氣控制部件。機(jī)械部件和其他輔助的電氣元件都由客戶自行設(shè)計(jì)、采購(gòu)和生產(chǎn)制造。
效益
安全門的樣機(jī)調(diào)試在2009年1月順利完成，達(dá)到了客戶各項(xiàng)指標(biāo)要求，并順利完成了百萬次開關(guān)門實(shí)驗(yàn)與質(zhì)量檢驗(yàn)局的電磁兼容測(cè)試（EMC）實(shí)驗(yàn)。
2009年3月21日安全門加裝工程開始。經(jīng)過3個(gè)多月的緊張施工，2009年7月1日，上海地鐵2號(hào)線人民廣場(chǎng)站的安全門進(jìn)行試運(yùn)行，并于7月8日正式投入使用。
到2012年，人民廣場(chǎng)樞紐地鐵安全門系統(tǒng)順利投入使用2年多以來，在上下班高峰和客流量大時(shí)有效避免了乘客被擠下站臺(tái)的事故的發(fā)生，確保了地鐵列車的行車安全。西門子DCU的運(yùn)行舒適性和可靠性也得到了客戶的認(rèn)可。節(jié)省了后期運(yùn)行維護(hù)成本，提高了維護(hù)服務(wù)的響應(yīng)速度，受到了地鐵公司的歡迎。
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