论文题目：城市轨道交通环境设备监控系统中多模式控制的设计与实现
摘要：环境设备监控系统已成为实现轨道交通自动化管理的重要组成部分,而多模式控制正是实现环境设备监控系统自动化管理的关键技术之一。本文结合宁和城际轨道交通一期工程（以下简称宁和一期项目）开展城市轨道交通环境设备监控系统的多模式控制设计与应用的研究,对于轨道交通环境设备系统自动化管控具有重要的工程应用价值,多模式控制能够使环境设备监控系统持续安全经济有序舒适地运行。本文的主要内容首先深入分析了宁和一期项目环境设备监控系统多模式控制的具体需求,提出了适用于宁和一期项目的环境设备监控系统的控制功能要求,包括控制权限以及单控、模式控、时间表控、自由控制等控制功能。其次通过总结分析近年来轨道交通实际工程用用案例,给出了适用于宁和一期项目的环境设备监控系统的控制功能需求,提出了环境设备监控系统多模式控制的硬件组成及软件架构。在硬件方面,采用当下主流的主从冗余PLC,利用光纤总线通过光纤环网与分布在车站远程控制箱内的RI/O连接,较好地解决了以往工业总线方案的成本高、组网需专用工具、费时费力、网络不稳定等多种问题。在软件方面,本文根据宁和一期工程的实际需求,提出了多模式控制中单控,模式控,时间表控,自由模式控等的实现方法,并针对各种控制模式用施耐德Unity Pro程序语言进行了设计,达到了环保、节能、高效的控制效果。本文还设计和实现了三级控制,即就地级控制、车站级控制和中央级控制。从而确保在灾害事故状态下,仍然可以有序进行救灾工作。日常运营中,车站环境控制设备可以选择按正常模式或者时间表运行（宁和一期项目设计的时间表采用轮询算法）,也可以选择自由控制（采用焓值比较算法）,即根据车站自身环境参数来执行设备联动。最后结合实际应用,对多控制模式的控制功能进行了现场应用和测试,测试结果以及投运后的实际效果,证明了多模式控制在环境监控系统应用的有效性和实用性。本文提出的系统软硬件架构,控制权限,多模式控制的设计等,在宁和城际轨道交通一期工程中得到了应用,可为全国其它城市轨道交通线路的建设提供有益的借鉴。
关键词：轨道交通;环境与设备监控;权限设计;多模式控制;自由控制;节能
学科专业：软件工程（专业学位）
摘要
ABSTRACT
中英文对照表
第一章 绪论
1.1 工程概况
1.2 国内外研究现状、发展动态及发展趋势
1.2.1 研究现状
1.2.2 发展动态及趋势
1.3 主要工作内容
第二章 多模式控制需求分析
2.1 系统介绍
2.2 控制目标
2.3 功能需求
2.3.1 单体设备控制
2.3.2 设备模式控制
2.3.3 时间表控制
2.3.4 自由控制
第三章 系统设计
3.1 系统硬件构成
3.2 地下车站构成
3.3 高架车站构成
3.4 系统网络构成及IP分配
3.5 系统控制权限设计
3.5.1 控制权限划分及优先级
3.5.2 控制命令来源及优先级
3.5.3 控制权限转移
第四章 系统功能的实现
4.1 软件架构
4.1.1 两端PLC功能划分
4.1.2 大端PLC程序结构
4.1.3 小端PLC程序结构
4.2 施耐德UNITYPRO的编程语言简介
4.3 单体设备控制
4.4 模式控制
4.4.1 模式动作流程
4.4.2 模式切换
4.4.3 模式算法分析
4.5 时间表控制
4.6 自由控制
第五章 多模控制的测试及应用
5.1 测试概论
5.1.1 测试目标
5.1.2 测试环境及工具
5.2 测试用例
5.2.1 测试方案
5.2.2 测试内容
5.2.3 测试案例及结果分析
第六章 结论
致谢
参考文献