S6201G智能工业控制器在铁路监控应用

概述

　　煤矿铁路自备车辆是煤矿内部运输中的重要设备，它担负着运人、运煤、运料和拉矸等重要任务。但是，由于地方铁路监测、监控技术条件落后，作业条件复杂、设备检修检测能力较弱、人为失误因素较多致使行车事故的多发，不能做到早发现早预防。如操作失误或人为破坏带闸运行、制动机故障抱闸或无制动运行、漏煤、刮碰设备，轴温升高燃轴切轴事故等。

某集团铁运处针对自备车辆运输存在的问题，结合矿区自备车辆编组相对固定、运行区间固定的特点，对广州巨诚信息科技有限公司S6201G智能工业控制器进行了试验性研究。该工业智能控制器远程测控版是一款专用于PLC远程监控的测控终端。它使用GPRS作为通讯手段，内置网页发布，一个模块即可实现PLC的电脑远程控制，短信报警，手机电脑网页浏览等。同时S6200G自带数字输入/输出，模拟量，可以作为PLC模拟量扩展模块，极大降低系统成本。S6200G系业内首家采用短信，GPRS，语音三重通讯相结合的方式，彻底解决传统GPRS模块不稳定的问题，并通过非透明传输的方式，实现多包并发采集，智能数据压缩等先进算法，极大提高了系统响应速度，降低50%以上的流量费用。该设备通过对车辆运行状态制动、开关门、轴温、制动管压力采集，实时进行非正常运行状态报警，故障信息显示精准，故障点一目了然，利于即时进行判断和处理。

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1、S6201G智能工业控制器监控装置

1.1接口说明及外形安装尺寸

　　S6201G智能工业控制器为安全监控的核心设备，可配接开关量、压力模拟传感器，实现车辆运行状态的实时集中监控，接口说明及外形安装尺寸如图1所示：　

图1

1.2 单车应用接线图（本研究仅限于两路开关量和一路风压模拟量）

图2

　　该装置通过两个开关量变化对车辆制动、缓解，底开门的锁闭机构锁闭状态进行实时测控，通过压力传感器模拟输出量对制动主管压力进行实时测控，通过条件设置实现非正常状态及故障报警等。

1.3 工作特性

1.3.1 产品特点

①远程监控电脑只需能上网即可。无需固定IP，也无需搭建任何中心服务器。

②业内首创非透传智能采集模式。使用多包并发采集充分利用GPRS带宽。使用智能数据压缩算法和按需采集，节省流量。

③成本低，整体解决方案方式，无需任何租用服务器的费用，无需掌握网络相关知识，配置简单。

④抗干扰性强，四层PCB，赛宝工业级认证。西门子原装工业级短信模块。可直接安装在含变频器，大功率设备的强电电柜。4KV脉冲群抗干扰测试，8KV空气放电。

⑤可靠性高，GPRS网络和手机短信控制功能，双重保障。GPRS永远在线，自动重连。

⑥费用管理，SIM卡余额查询和GPRS流量查询，杜绝欠费发生。精确掌握每月流量，避免浪费。

⑦外围接口丰富，具备传感器模拟量输入接口，和数字输入输出。实现无线传感器功能，或作为PLC扩展模块使用。

⑧短信功能，同时可实现手机短信读写PLC的任意寄存器。通过短信报警，还可以实现无人值守。

⑨来电控制，可以拨打电话控制输出，或者修改通讯寄存器。如拨打手机，即可控制PLC启停。

1.3.2 性能参数

处理器：工业级高性能嵌入式ARM处理器

通讯接口：RS485(2路光电隔离)，最高波特率57600。

短信接口：GSM 双频900/1800MHz，标配2米吸盘天线。

下载接口：Mini USB，用于配置报警条件。

数字输入：最多8路DC 9V-24V（光电隔离）或开关输入

数字输出：继电器输出（4路，触点容量5A），可作为遥控，跳闸，或告警。

温度测量：最多8路 测温，精度0.2度，测温范围（-30-100）。

报警提示：蜂鸣器

模拟量输入：最多8路 4-20mA 或0-10V，精度0.5%

1.3.3 电气参数

额定电压：DC24V

电压范围：DC9-28V

额定功率：<5W

绝缘电压：超过20MΩ500VDC

抗干扰度：通过快速脉冲群4kV测试（对电源和通讯端子）

静电测试：通过空气放电8 kV测试

1.3.4 实现功能

①显示功能：可在任何一台网络电脑上监视机车运行制动、底开门锁闭、制动主管压力状态。

②报警功能：可实现车辆制动、底开门不锁闭、制动主管失压等报警。并能短信通知预设手机。

1.3.5 系统主要设备及简介

①S6201G智能工业控制器：无线终端主机负责采集信息处理上报。

②干簧管：负责制动状态、底开门是否锁闭开关量采集。

③压力传感器：负责车辆主管压力采集。

2、多车辆安装组态与应用

　　多车编组后只需安装布置设备电源线，电源由机车供给，运用时连接电源，设备通电联网工作，不用时设备不工作，节省一定上网流量。机车上用一台上网电脑接收并显示。电脑上安装监控软件。 

图3 车辆组态后开关/模拟量远程监控图

4、应用前景

　　该无线终端采用BS架构，内置监控网页功能，使用简单，稳定，不需要搭建服务器，不需要重新组建网络，就可以实现随时随地手机网页监控，电脑网页监控。报警主机具备短信报警、电话报警、蜂鸣器报警、多用户报警、定时发短信日报等多种功能，提高了整个系统报警的可靠性，流量月租约5元。

　　另外系统采用开放式的结构，有大容量内存，支持1000点报警，后期扩展其他数据报警，非常方便，成本低。后期扩展费用只需要增加无线终端就可以，软件上做简单修改。

5、结语

　　目前我国煤矿铁路运输自动化系统落后，效率低，且安全技术设备配套不到位。大多数煤矿煤矿铁路运输设备检查确认仍然是点点设人的传统方式，人员岗位设置多，科技含量水平低，效率低下，安全无保证。S6201G智能工业控制器监控装置投用实施可极大增强铁路运输的安全性，有效降低行车事故的发生率，并对煤矿铁路高效运行起着至关重要的作用，可为应用企业带来很好的综合经济效益。