การออกแบบและสร้างต้นแบบระบบควบคุมการเดินรถสำหรับระบบขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติDesign and Implementation of an Automated People Mover Control System Prototype

Abstract

บทความนี้ได้กล่าวถึงการพัฒนาต้นแบบระบบควบคุมการเดินรถสำหรับระบบขนส่งผู้โดยสารอัตโนมัติ (Automated People Mover: APM) ด้วยการนำโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอลโทรลเลอร์ (Programmable Logic Control; PLC) และอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ มาประยุกต์ใช้สำหรับควบคุมรูปแบบการเคลื่อนที่ของรถแบบโวลต์/เฮิตซ์ (V/F control) ให้มีลักษณะที่สอดคล้องกับรูปแบการทำงานที่กำหนดเอาไว้ 3 รูปแบบ ได้แก่ การเร่งความเร็วขณะที่รถเริ่มเคลื่อนออกจากสถานีต้นทาง การรักษาความเร็วให้คงที่ในขณะที่รถกำลังเคลื่อนที่อยู่ระหว่างสถานีต้นทางและปลายทาง และการลดความเร็วในขณะที่รถเข้าจอดที่สถานีปลายทาง โดยในที่นี้ได้นำเสนอระบบให้อยู่ในรูปของชุดจำลองขนาดเล็กที่ประกอบด้วยระบบควบคุมย่อยทั้งหมด 3 ส่วน ได้แก่ ระบบแสดงตำแหน่งการเคลื่อนที่ของรถ (ส่วนที่ใช้เป็นทางวิ่ง) ระบบควบคุมการเคลื่อนที่ของรถ (ส่วนที่ใช้เป็นรถ) และศูนย์กลางควบคุมระบบ (ส่วนที่ใช้เป็นห้องควบคุม) เพื่อทดสอบสมรรถนะการทำงานของระบบว่าสามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของรถให้มีลักษณะที่สอดคล้องกับรูปแบบที่กำหนดเอาไว้หรือไม่ จากการทดสอบชุดจำลองพบว่ารถสามารถเคลื่อนที่ในโหมดควบคุมการเคลื่อนที่แบบอัตโนมัติและโหมดควบคุมการเคลื่อนแบบฉุกเฉินบนทางวิ่งที่สร้างขึ้นได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยความเร็วสูงสุดอยู่ที่ 5.86 เมตรต่อวินาที ซึ่งเกิดความผิดพลาดในการทำงานอันเกิดมาจากอุปกรณ์ที่นำมาประกอบขึ้นเป็นระบบทั้งหมดเพียง 0.75–10% ของการทดสอบควบคุมระบบทั้งหมด แสดงให้เห็นว่าหากทำการเปลี่ยนอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ที่นำมาประกอบเป็นต้นแบบระบบควบคุมการเดินรถนี้ให้มีขนาดที่ใหญ่ขึ้นและมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นจำทำให้ในอนาคตเราสามารถออกแบบและสร้างระบบ APM ขึ้นเองในประเทศได้

This article develops a control system prototype of an Automated People Mover (APM) by using the Programmable Logic Controller (PLC) and applying V/F control in APM’s drive control according to three driving modes: 1) accelerating at the first station, 2) maintaining a constant velocity, and 3) reducing a velocity or braking during approaching the final station. The APM scale-downed control system prototype created in this study consists of the vehicle positioning system (a running track with positioning sensors), vehicle control system (a small testing vehicle), and system control center. This system prototype is used to test the effectiveness of the proposed APM’s automatic control system. The test results showed that the testing vehicle could move automatically as controlled in both automatic control mode and emergency mode with the highest speed at 5.86 meters per second. The error caused by the system prototype during the test was only 0.75–10% of all system control tests. In addition, the small-scale prototype of the control system effectively worked in the test, thus it can be adopted in a real APM control system and Thailand could potentially develop its own APM automated system in the future.