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PLC在鐵道信號微機監測系統中的應用

　　（3） 模擬量采集方法

　　根據鐵道部有關規程，外供電壓、軌道電壓、轉轍機電流等模擬量要求不同的采集方式，例如外供電壓和軌道電壓采用巡測采集方式，即巡回檢測采集;轉轍機電流采用中斷式采集方式，即當轉轍機發生動作時才采集相應的數據;絕緣檢測的采集方式是命令式，這是因為絕緣檢測是帶電檢測，在保證列車安全運行的情況下，必須由工作人員通過上位機發出指令采集相應的絕緣值。根據這些不同要求，系統中利用不同的模擬量采集回路實現。圖3示出128路軌道電壓采集回路框圖。由前置電路通過隔離、濾波、保護等前置電路處理采集的模擬信號，變成1～5v標準電壓信號，經過兩級切換，在plc中經a/d轉換后，用0-4000的數字量線性表示。

　　（4） plc與上位機通信流程

　　上位機與plc的通信流程大致如下：

　　系統監測的信息點多，采集方式不同，因此系統實現的另一個的難點就是對不同數據的通訊管理。系統需要采集的數據有1024個開關量，128路軌道電壓信號，64路外供電信號，16路轉轍機電流等，由于采用串口與上位機通訊，通訊資源有限［1］，按照鐵道部有關規定，將數據的優先級規定為：開關量信號，外供電壓信號，轉轍機電流信號，軌道電壓信號，對優先級高的數據優先處理，程序流程如圖4所示。

　　采用這種通訊方式的特點是程序結構簡單清晰，通信簡單，可擴展性強，能保證重要數據的優先傳送。缺點是通訊速度較慢，在調試中發現，128路軌道電壓全部傳到plc中需要大約3s，但在鐵路系統中，這樣的通訊速度已能滿足要求。

4 程序流程分析

　　（1） 程序說明

　　主程序給每一類被采集數據分配一個緩沖區［2］，根據優先級處理數據，將需要通訊的數據寫入通訊緩沖區中，然后與上位機通訊。

　　系統要求將變化的開關量傳送到上位機進行顯示，plc程序中，給開關量分配兩個存儲單元d1和d2，將第一次采集的開關量存入d1，下一次采集到的數據存入d2，另外為開關量分配了一個環形數據緩沖區h1～h50，緩沖區中每個存儲單元的存儲容量為67個字，其中1024個開關量占64個字，一個標志字表示發生變化的開關量組，另外2個字用來表示開關量發生變化的時間（年，月，日，小時，分鐘，秒，毫秒）。環形數據緩沖區的結構如圖5所示。緩沖區作用是：將需要存儲的開關量按順序存入緩沖區，50個存儲單元存滿后，第51個數據再存入第1個存儲單元，這樣就將這個緩沖區循環利用，有效使用了plc的有限資源。