基于软逻辑控制器的列车真空集便监控系统的应用

摘要 ： 本文介绍了以ADAM-5510KW为监控核心的青藏铁路旅客用列车真空集便监控系统的实现与应用，以及Modbus RTU协议在此系统中的典型应用。由台湾研华公司推出的PC-Based软逻辑控制器ADAM-5510KW系列产品，符合IEC61131-3 PLC编程语言标准及多任务实时操作系统ProConOS，支持灵活的通信接口和Modbus协议功能，具有系统扩展灵活、系统可靠稳定、软件编程简单、缩短开发周期等特点。

　　系统介绍

　　该系统是青藏铁路旅客列车用真空集便系统。该系统实现了铁路旅客列车厕所污物的收集，避免了厕所污物对铁路沿线的污染。

　　系统主要由蹲便器、坐便器、中间箱、污物箱、灰水（洗漱用水等）收集系统、电器监控系统组成。

　　其中电器监控系统由主控制模块、便器冲洗控制模块和灰水收集控制模块组成；主控制模块控制中间箱的动作（包括真空的形成、排空等）和污物箱的动作；便器冲洗模块主要控制便盆的冲洗和排空；灰水收集模块主要控制灰水的排放；主控制模块还具有系统的故障显示、存储和对外（车上、触摸屏终端设备）等信号输出的功能。

　　电器监控系统组成

　　真空集便系统电器监控部分主要由研华软逻辑控制器ADAM-5510KW、ADAM-5051S+ADAM-5056S+ADAM-5055S+ADAM-5068、ADAM-4055模块组成；终端人机界面设备采用Proface公司的GP37W2-BG41-24V型触摸屏，内嵌组态软件，支持Modbus协议。

　　系统结构功能框图如图1所示。

图1. 列车真空集便监控系统的组成及架构

　　系统功能实现介绍

　　1. 人机界面接口

　　采用Proface公司的GP37W2型触摸屏，有两个串口：一个为编程口，通过主机配置触摸屏的设置、通过组态软件编写人机界面并下载到触摸屏中运行；另一个为通信口，触摸屏通过此通信口采用Modbus RTU Master协议和ADAM-5510KW的COM1*换数据、传递信息。触摸屏的功能：显示目前系统的状态：待机、冲水和各种故障；显示各控制模块的所有输入、输出及其状态；显示所有计时器及其设定值同时可以进行参数设置并下传到ADAM-5510KW中；显示故障状态及冲洗的次数；能通过触摸屏对各种动作进行手动操作，例如打开某个阀等等。

　　2. ADAM-5510KW

　　作为软逻辑控制器，ADAM-5510KW有很多优点，对于本系统来讲，实时多任务功能，应用KW公司的Multiprog软件采用梯形图（LD）/功能块（FBD）编程，COM1口的ModBus RTU Slave协议，COM4口的ModBus RTU master协议外挂ADAM-4055模块进行远程控制，大容量存储空间，电池备份区，可以存储Source files，功能丰富的库函数…等等。