基于軟邏輯控制器的列車真空集便監控系統的應用

摘要 ： 本文介紹了以ADAM-5510KW為監控核心的青藏鐵路旅客用列車真空集便監控系統的實現與應用，以及Modbus RTU協議在此系統中的典型應用。由臺灣研華公司推出的PC-Based軟邏輯控制器ADAM-5510KW系列產品，符合IEC61131-3 PLC編程語言標準及多任務實時操作系統ProConOS，支持靈活的通信接口和Modbus協議功能，具有系統擴展靈活、系統可靠穩定、軟件編程簡單、縮短開發周期等特點。

　　系統介紹

　　該系統是青藏鐵路旅客列車用真空集便系統。該系統實現了鐵路旅客列車廁所污物的收集，避免了廁所污物對鐵路沿線的污染。

　　系統主要由蹲便器、坐便器、中間箱、污物箱、灰水（洗漱用水等）收集系統、電器監控系統組成。

　　其中電器監控系統由主控制模塊、便器沖洗控制模塊和灰水收集控制模塊組成；主控制模塊控制中間箱的動作（包括真空的形成、排空等）和污物箱的動作；便器沖洗模塊主要控制便盆的沖洗和排空；灰水收集模塊主要控制灰水的排放；主控制模塊還具有系統的故障顯示、存儲和對外（車上、觸摸屏終端設備）等信號輸出的功能。

　　電器監控系統組成

　　真空集便系統電器監控部分主要由研華軟邏輯控制器ADAM-5510KW、ADAM-5051S+ADAM-5056S+ADAM-5055S+ADAM-5068、ADAM-4055模塊組成；終端人機界面設備采用Proface公司的GP37W2-BG41-24V型觸摸屏，內嵌組態軟件，支持Modbus協議。

　　系統結構功能框圖如圖1所示。

圖1. 列車真空集便監控系統的組成及架構

　　系統功能實現介紹

　　1. 人機界面接口

　　采用Proface公司的GP37W2型觸摸屏，有兩個串口：一個為編程口，通過主機配置觸摸屏的設置、通過組態軟件編寫人機界面并下載到觸摸屏中運行；另一個為通信口，觸摸屏通過此通信口采用Modbus RTU Master協議和ADAM-5510KW的COM1*換數據、傳遞信息。觸摸屏的功能：顯示目前系統的狀態：待機、沖水和各種故障；顯示各控制模塊的所有輸入、輸出及其狀態；顯示所有計時器及其設定值同時可以進行參數設置并下傳到ADAM-5510KW中；顯示故障狀態及沖洗的次數；能通過觸摸屏對各種動作進行手動操作，例如打開某個閥等等。

　　2. ADAM-5510KW

　　作為軟邏輯控制器，ADAM-5510KW有很多優點，對于本系統來講，實時多任務功能，應用KW公司的Multiprog軟件采用梯形圖（LD）/功能塊（FBD）編程，COM1口的ModBus RTU Slave協議，COM4口的ModBus RTU master協議外掛ADAM-4055模塊進行遠程控制，大容量存儲空間，電池備份區，可以存儲Source files，功能豐富的庫函數…等等。