PLC控制地铁仿真运行系统设计+文献综述(3)
1.2 现今地铁控制、仿真方法及其特点：
1.2.1 地铁控制方法及特点：
（1） ATP系统：
建立合理完整的ATP性能指标评价体系[1],并运用于应用计算机仿真技术模拟复杂机车设备环境和列车运行环境，以研究列车运行防护理论与方法，作为一种实验手段来完成对各种车载设备的测试与评价，十分经济、可靠和安全。
（2） ATS系统：
ATS系统主要实现了对城市轨道交通全线列车运行的监督和控制[2]，辅助行车调度人员对全线列车进行自动化管理，在提高运输效率和保障列车安全方面起到了重要作用。
1.2.2 地铁仿真方法及特点：
（1） Matlab控制
为深入研究地铁，有必要对地铁牵引供电系统及车辆进行仿真研究。通过模拟城市地铁系统实际构成与电气参数，根据地铁列车运行原理，运用Matlab／Simulink工具包提出了数学与物理模型相结合的建模方法，建立了轨道交通供电系统与机车模型[3]。仿真得出了地铁机车运行过程中随时间、机车速度及位移变化的功率、电流、电网电压等电气参量波形。仿真结果与实测曲线相一致，表明该仿真模型真实可信。
（2） AnyLogic仿真
AnyLogic是当前支持所有常见仿真方法的工具之一。其建模语言独有的灵活性使得用户能够捕捉地铁交通网络不同层次的复杂性和异质性。图形化接口、工具和库对象使得用户可以快速建模不同的部分，例如车站和乘客。支持面向对象模型设计规范为地铁交通网络这样的大规模模型提供了模块化、层次化和渐进式的架构。
1.3 PLC简介：
PLC是Programmable Logic Controller（可编程逻辑控制器）的缩写，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，可编程逻辑控制器其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：电源 、中央处理单元、存储器 、输入输出接口电路、功能模块、通信模块。
1.3.1 PLC工作原理：
当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，可编程逻辑控制器即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
（1）输入采样阶段
在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
（2）用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
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