LKPLC在地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)中解決方案原版

1、LKPLC在地鐵環(huán)境控制系統(tǒng)中解決方案原版12020 年 4 月 19 日資料內(nèi)容僅供參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系本人改正或者刪除。LK 在地鐵環(huán)境設備監(jiān)控系統(tǒng)中的解決方案( 北京和利時自動化驅(qū)動技術有限公司市場拓展部100176)張浩摘 要 : 本文詳細介紹了基于和利時 LK 系列 PLC 的地鐵環(huán)境設備監(jiān)控系統(tǒng) ( BAS) 解決方案 , 內(nèi)容包括系統(tǒng)的設計原則、 設計方案、 監(jiān)控對象、 系統(tǒng)結(jié)構、 系統(tǒng)功能、 設備監(jiān)控功能等。 LK 適用于中、 高性能控制領域 , 采用高性能的工業(yè)級處理器 , 小型化的結(jié)構設計 , 開放的工業(yè)標準 , 通用的系統(tǒng)平臺 , 不但具有強大的功能和卓越的性能

2、 , 而且具有更高的可靠性 , 更佳的開放性和易用性。關鍵詞 城市軌道交通 ; 地鐵環(huán)境設備監(jiān)控; BAS 系統(tǒng) ; FAS 子系統(tǒng) ; LK 系列 PLC1 引言近年來 , 隨著中國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市人口的急劇增長 , 許多大城市紛紛看好運量大、快捷、 安全、 準點的軌道交通。特別是北京、上海、 廣州、 天津等大城市更是投入很大的財力、 人力建設軌道交通 , 預計在未來 內(nèi), 北京軌道交通將以每年 40 公里的速度增長 , 而廣州軌道交通也將以每年 25 公里的速度持續(xù)增長。這就必然要求更多的專業(yè)技術人員投入到軌道交通設計行列 , 同時也要求專業(yè)設計人員不斷探索更好、 更完善的軌道交通

3、系統(tǒng)解決方案 , 以推動軌道交通技術的發(fā)展 , 節(jié)約國家能源。12020 年 4 月 19 日資料內(nèi)容僅供參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系本人改正或者刪除。軌道交通因其自身的獨特性, 要求運營過程必須投入大量用電動力設備 , 以實現(xiàn)對地鐵建筑物內(nèi)的環(huán)境與空氣條件、通風、給排水、照明、 乘客導向、自動扶梯及電梯、屏蔽門、防淹門等建筑設備和系統(tǒng)正常運作。由于地鐵的環(huán)境非常特殊, 客流量十分大 , 地鐵的安全性, 舒適性及穩(wěn)定性是對地鐵運營狀況的最重要的考核指標, 因此地鐵車站對通風、 消防、 空氣調(diào)節(jié)等監(jiān)控系統(tǒng)的要求非常高, 工業(yè)化邏輯控制器的產(chǎn)品指標、網(wǎng)絡性能等對整個系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行至關重要、不

4、允許有任何紕漏。本文在總結(jié)和利時公司地鐵環(huán)境和設備監(jiān)控系統(tǒng)( BAS) 中豐富的工程實踐經(jīng)驗的基礎上 , 給出了 LK 系列 PLC 控制器在地鐵 BAS 系統(tǒng)中的應用解決方案。2 監(jiān)控對象車站設備監(jiān)控系統(tǒng)( BAS) 組成的中央、車站、就地三級控制系統(tǒng) , 使車站設備監(jiān)控系統(tǒng)對全線所有車站的機電設備進行全面、 有效的監(jiān)控和管理, 確保車站設備處于高效、節(jié)能、最佳運行狀態(tài) , 創(chuàng)造一個安全舒適的地下環(huán)境 , 并能在火災或列車阻塞事故狀態(tài)下 , 指揮控制車站設備進入救災模式 , 保證乘客的安全和設備的正常運行。 BAS 系統(tǒng)監(jiān)控的設備包括 :? IBP 盤22020 年 4 月 19 日資料內(nèi)容

5、僅供參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系本人改正或者刪除。? 智能馬達控制中心 ( 或稱智能低壓柜 , MCC, 用于各種風機 , 風閥 , 電動蝶閥的電氣控制與保護等 )?變頻器冷水機組自動扶梯、電梯給排水設備各種照明各種傳感器、執(zhí)行器 ( 風系統(tǒng) , 水系統(tǒng) )屏蔽門系統(tǒng)隧道及站臺通風設備其中 BAS 系統(tǒng)經(jīng)過智能接口實現(xiàn)監(jiān)控功能的被控設備或系統(tǒng)有:? 智能低壓柜 ( MCC)? 變頻器? 冷水機組? 火災報警系統(tǒng) ( FAS)? 應急電源監(jiān)視 ( EPS)3 系統(tǒng)設計原則地鐵 BAS 系統(tǒng)方案設計其構成遵循下述原則:? 采用先進的計算機網(wǎng)絡構建硬件平臺, 采用先進的計算機集成系統(tǒng)軟件和接口方式

6、實現(xiàn)對各類設備的監(jiān)控, 支持 BAS 性能指標的實現(xiàn) ;?車站 BAS 與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的鏈接采用成熟的快速以太網(wǎng)技術;32020 年 4 月 19 日資料內(nèi)容僅供參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系本人改正或者刪除。? 當脫離綜合監(jiān)控系統(tǒng)時 , 車站 BAS 系統(tǒng)及 BAS 內(nèi)各子系統(tǒng) ( ECS, BS) 可相對獨立工作 ;? 設備采用成熟的、 可靠的工業(yè)級產(chǎn)品 , PLC 系統(tǒng)的熱冗余和現(xiàn)場總線鏈路冗余雙重保證了 BAS 系統(tǒng)能全天候 724 小時不間斷地運行 ;?采用模塊化設計, 易于擴展 ;能為今后系統(tǒng)增容預留一定的條件。同時系統(tǒng)功能設計遵循以下原則:解決方案以類似的工程實施經(jīng)驗為基礎, 保

7、證BAS 安全、有序、 科學地實現(xiàn) ;圍繞防災、安全、 節(jié)能和乘客服務等目標進行配置和設計, 目的是為了進一步提高地鐵運營管理水平;面向的對象是車站的值班人員、維護人員及相關調(diào)度人員, 提供運營及維護管理的必要手段和功能。與防災、安全及設備維護等有關的信息將進入BAS, 經(jīng)過系統(tǒng)提供的友好完整的人機界面,方便上述崗位人員的操作;? BAS 系統(tǒng)是 FAS 系統(tǒng)的聯(lián)動控制系統(tǒng) , 接收來自 FAS 系統(tǒng)經(jīng)確認的火災報警信息 , 聯(lián)動控制防災設備運行和非防災設備進入消防規(guī)范規(guī)定的運行狀態(tài) ;? BAS 建議在 OCC 的功能側(cè)重協(xié)調(diào)、 模式控制、 統(tǒng)計分析及報警和事件管理功能 , 此部分由綜合監(jiān)控

8、系統(tǒng)實現(xiàn) ;? 在車站可實現(xiàn)對本站風系統(tǒng)設備的多種方式控制, 同時反映各設42020 年 4 月 19 日資料內(nèi)容僅供參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系本人改正或者刪除。?備或系統(tǒng)的工作狀態(tài)。被接入的智能系統(tǒng)或設備自身的聯(lián)鎖或保護功能由各相關系統(tǒng)或設備的控制器完成;各站 BAS 系統(tǒng)由綜合監(jiān)控系統(tǒng)負責集成, 經(jīng)過各級綜合監(jiān)控系統(tǒng)( 車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)和中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)) 和綜合監(jiān)控系統(tǒng)骨干網(wǎng)( MBN) 聯(lián)接成一個整體;支持應急運行模式: 當出現(xiàn)異常情況由正常運行方式轉(zhuǎn)為災害運行方式時 , BAS 能迅速轉(zhuǎn)變?yōu)闉暮δＪ竭\行, 為防災、救援和事故處理指揮提供方便。4 系統(tǒng)總體結(jié)構BAS 系統(tǒng)是基于分層

9、分布式系統(tǒng)結(jié)構( 中央級、車站級和就地級三層 ) , 具有較強的獨立性 , 具體是 :? 中央級 : BAS 的中央級主要是 OCC 的調(diào)度工作站 , 由綜合監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn) ;? 車站級 : 包括車站級綜合監(jiān)控功能和車站BAS 監(jiān)控功能 , 正常情況下 , 車站級綜合監(jiān)控功能由綜合監(jiān)控系統(tǒng)完成。車站BAS 監(jiān)控功能以車站BAS 維護終端、BAS 監(jiān)控工作站、32 位 PLC 控制器為平臺實現(xiàn) ;? 現(xiàn)場級 : 位于車站各就地監(jiān)控點或數(shù)據(jù)采集點 , 具體包括各類傳感器、 執(zhí)行器、 遠程 I/O 模塊、 接口模塊或裝置等。軟件結(jié)構則包括數(shù)據(jù)接口層、數(shù)據(jù)處理層和人機接口層三層, 具體是 :?數(shù)據(jù)接口層

10、 ( 或通信層 ) : 運行于各子系統(tǒng)PLC 控制器中的智能接52020 年 4 月 19 日資料內(nèi)容僅供參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系本人改正或者刪除?？谀K。數(shù)據(jù)接口層經(jīng)過異步串行通訊( RS422/485、 RS232) 或以太網(wǎng)連接并管理所有外連系統(tǒng)或設備;? 數(shù)據(jù)處理層 : 此軟件層以 MACS-SCADA 軟件和其專用實時數(shù)據(jù)庫為基礎 , 經(jīng)過其內(nèi)置的通訊軟件同各控制器進行數(shù)據(jù)交換 , 應用其專業(yè)歷史數(shù)據(jù)庫處理歷史數(shù)據(jù) ;? 人機界面層 : 人機界面經(jīng)過內(nèi)部軟件總線方式實時和歷史庫通訊獲得數(shù)據(jù)和服務 , 實現(xiàn)用戶友好的信息顯示和方便的操作。5 地下車站BAS 系統(tǒng)設計5.1 系統(tǒng)構成BAS網(wǎng)絡采用分層分布式現(xiàn)場總線結(jié)構, 由PLC控制設備、現(xiàn)場傳感器、維護終端、RI/O 、 現(xiàn)場總線、IBP 盤等組成。監(jiān)控的對象包括車站隧道通風系統(tǒng)、公共區(qū)通風空調(diào)系統(tǒng)、車站設備管理用房區(qū)通風空調(diào)系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)、車站給排水系統(tǒng)、電扶梯系統(tǒng)、低壓動力照明系統(tǒng)等設備。地下車站的兩端環(huán)控電控室內(nèi)各設一套冗余的LK212 控制器 , 兩套 LK212 控制器之間經(jīng)過冗余總線相連 , 對本車站所轄區(qū)間隧道及車站的通風空調(diào)大系統(tǒng)、 小系統(tǒng)及其水系統(tǒng)、 照明系統(tǒng)、 自動扶梯、 電梯、