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摘 要:环境与设备监控系统,简称BAS,是轨道交通工程中必不可少的子系统之一。通过BAS系统可以对这些设备进行集中管理和自动监测,并能通过双冗余系统提高系统和设备的可靠性。苏州轨交1号线车站级BAS系统设备由工业冗余现场总线、冗余PLC控制器及设于环控电控柜内的智能电机保护控制模块、智能低压网关、现场模块箱、BAS工程师站、IBP盘等设备构成。
关键词:BAS系统;现场总线;PLC
1、车站级BAS网络简介
1.1 BAS系统概述
为了满足轨道交通的运营要求,在车站设置了保障正常运营的照明设备、通风空调设备、给排水设备、屏蔽门系统、自动扶梯等机电设备;同时,为满足在紧急状态的报警、乘客疏散、救灾等要求,在轨道交通车站还设置了火灾报警系统、水消防系统、气体灭火系统、防排烟系统、防烟设备等机电设备和系统。为了实施这些系统和设备相互间的有序联动控制和监视,在轨道交通线上设置了称之为“环境与设备监控系统”(Building Automatic System-BAS)的自动控制系统。设置BAS系统的目的是对车站机电设备进行自动化监控及管理;为乘客和运营人员提供舒适的环境;节约能源、降低运营费用。
1.2 BAS系统组成
BAS系统网络由中央级(OCC)、车站级和现场级三级网络组成。管理权限分为中央级和车站级两级。
1.2.1中央级(OCC)功能
(1)可显示全线各站的设备状态,并可以发出控制指令;(2)在服务器中存储各车站设备状态的信息,并提供分析处理、查询、打印等功能;(3)协调各站BAS系统的运行,实现全线设备的联合运行;(4)向不同车站发出不同的隧道通风系统运行模式指令,实现隧道的早/晚通风运行;(5)接收各车站BAS工作站上传的火灾信息和ATC控制中心的列车阻塞信息,并根据预定方案向相关车站发出相应的运行模式指令。
1.2.2车站级功能
(1)显示本站的设备状态,并可以发出控制指令;(2)对本站设备、环境状态数据进行分析处理,得到当前的合理运行模式和相关参数,并向本站各PLC控制器发出模式指令和参数;(3)接受OCC控制指令,并指挥PLC控制器执行;(4)接收FAS控制器的信号,根据模式表向本站各PLC控制器发出相应的指令。
1.2.3现场级功能
通过远程I/O模块和现场总线对车站和区间的通风空调系统、照明、导向标识、EPS、三级负荷小动力回路、自动扶梯、电梯、人防门(防淹门)及给排水等各类统进行监控和控制。
2、BAS系统硬件配置
2.1 AB PLC简介
苏州轨道交通1号线的PLC控制器选用美国Rockwell公司的ControlLogix5000系列,可同时提供顺序,过程及运动控制功能,支持Enthernet ,Control-Net ,Delice-net网络通信协议,最大支持128K的I/O点位,功能十分强大。
2.2 PLC机架组建
如图2.1所示,从左至右的设备依次是:
1.1756-PA75 模块:电源模块,AC220V供电
2.1756-L61 模块:核心控制器CPU(含蓄电池)
3.1756-RM 模块:同步冗余模块,当主PLC发生故障时及时启用备用PLC,并将程序同步到备用系统中
4.1756-CNBR/E模块:现场总线模块,负责对风水电,传感器等设备的控制和监测。节点地址可通过模块顶端的拨玛进行设定
5.1756-CNBR/E模块:现场总线模块,负责对IBP盘,A端和B端设备的数据传输和监测。
6.1756-EtherNet模块:以太网通讯模块,负责和24个车站,车辆段和OCC间的通讯传输。
3、PLC在主要设备二次回路的应用
3.1照明回路二次接线图
由图3.1可知,转换开关SA打到自动档,此时3与4、5与6两对触点接通。远程控制107和109两点的通断(即PLC下发的指令)来控制KM的吸合和释放。5与6两点接通,返回给PLC一个信号,就是控制许可信号,只有PLC在接到这个信号之后才能对照明进行控制,才能发出控制命令。这是远程控制的前提条件,相当于连锁信号,只有这个条件满足的情况下才能进行下一步。
当KM得电后,KM1闭合用于自锁保持,KM2用于指示开关状态,并使KA得电,117和119两点闭合,反馈一个信号给PLC及上位监控系统(ISCS)。
综上所述,具有远程控制的照明回路需设置手/自动,开/关这两个反馈信号和开/关这一个控制信号。
3.2开关型风阀回路二次接线图
风阀回路需要侦测4个反馈信号,就地/远程(0代表就地,1代表远程),即反馈线接在旋钮的远程端。开到位,关到位和故障信号。故障信号由风阀本体提供,主要根据工作电流和阀体执行机构的好坏来判断。开到位和关到位信号由限位继电器来提供。
2个控制信号,开指令和关指令则由PLC来控制。
4、总结
通过设備运行模式的编辑,实现了节能、高效的使用方式,减少了人员的管理,大大的节省财力和人力的投入。
参考文献
[1] 邓李. ControlLogix系统实用手册[M]. 北京:机械工业出版社出版.
[2] 陈卫东. 城市轨道交通综合监控系统的设计与实现[D]. 华东理工大学,2009.
关键词:BAS系统;现场总线;PLC
1、车站级BAS网络简介
1.1 BAS系统概述
为了满足轨道交通的运营要求,在车站设置了保障正常运营的照明设备、通风空调设备、给排水设备、屏蔽门系统、自动扶梯等机电设备;同时,为满足在紧急状态的报警、乘客疏散、救灾等要求,在轨道交通车站还设置了火灾报警系统、水消防系统、气体灭火系统、防排烟系统、防烟设备等机电设备和系统。为了实施这些系统和设备相互间的有序联动控制和监视,在轨道交通线上设置了称之为“环境与设备监控系统”(Building Automatic System-BAS)的自动控制系统。设置BAS系统的目的是对车站机电设备进行自动化监控及管理;为乘客和运营人员提供舒适的环境;节约能源、降低运营费用。
1.2 BAS系统组成
BAS系统网络由中央级(OCC)、车站级和现场级三级网络组成。管理权限分为中央级和车站级两级。
1.2.1中央级(OCC)功能
(1)可显示全线各站的设备状态,并可以发出控制指令;(2)在服务器中存储各车站设备状态的信息,并提供分析处理、查询、打印等功能;(3)协调各站BAS系统的运行,实现全线设备的联合运行;(4)向不同车站发出不同的隧道通风系统运行模式指令,实现隧道的早/晚通风运行;(5)接收各车站BAS工作站上传的火灾信息和ATC控制中心的列车阻塞信息,并根据预定方案向相关车站发出相应的运行模式指令。
1.2.2车站级功能
(1)显示本站的设备状态,并可以发出控制指令;(2)对本站设备、环境状态数据进行分析处理,得到当前的合理运行模式和相关参数,并向本站各PLC控制器发出模式指令和参数;(3)接受OCC控制指令,并指挥PLC控制器执行;(4)接收FAS控制器的信号,根据模式表向本站各PLC控制器发出相应的指令。
1.2.3现场级功能
通过远程I/O模块和现场总线对车站和区间的通风空调系统、照明、导向标识、EPS、三级负荷小动力回路、自动扶梯、电梯、人防门(防淹门)及给排水等各类统进行监控和控制。
2、BAS系统硬件配置
2.1 AB PLC简介
苏州轨道交通1号线的PLC控制器选用美国Rockwell公司的ControlLogix5000系列,可同时提供顺序,过程及运动控制功能,支持Enthernet ,Control-Net ,Delice-net网络通信协议,最大支持128K的I/O点位,功能十分强大。
2.2 PLC机架组建
如图2.1所示,从左至右的设备依次是:
1.1756-PA75 模块:电源模块,AC220V供电
2.1756-L61 模块:核心控制器CPU(含蓄电池)
3.1756-RM 模块:同步冗余模块,当主PLC发生故障时及时启用备用PLC,并将程序同步到备用系统中
4.1756-CNBR/E模块:现场总线模块,负责对风水电,传感器等设备的控制和监测。节点地址可通过模块顶端的拨玛进行设定
5.1756-CNBR/E模块:现场总线模块,负责对IBP盘,A端和B端设备的数据传输和监测。
6.1756-EtherNet模块:以太网通讯模块,负责和24个车站,车辆段和OCC间的通讯传输。
3、PLC在主要设备二次回路的应用
3.1照明回路二次接线图
由图3.1可知,转换开关SA打到自动档,此时3与4、5与6两对触点接通。远程控制107和109两点的通断(即PLC下发的指令)来控制KM的吸合和释放。5与6两点接通,返回给PLC一个信号,就是控制许可信号,只有PLC在接到这个信号之后才能对照明进行控制,才能发出控制命令。这是远程控制的前提条件,相当于连锁信号,只有这个条件满足的情况下才能进行下一步。
当KM得电后,KM1闭合用于自锁保持,KM2用于指示开关状态,并使KA得电,117和119两点闭合,反馈一个信号给PLC及上位监控系统(ISCS)。
综上所述,具有远程控制的照明回路需设置手/自动,开/关这两个反馈信号和开/关这一个控制信号。
3.2开关型风阀回路二次接线图
风阀回路需要侦测4个反馈信号,就地/远程(0代表就地,1代表远程),即反馈线接在旋钮的远程端。开到位,关到位和故障信号。故障信号由风阀本体提供,主要根据工作电流和阀体执行机构的好坏来判断。开到位和关到位信号由限位继电器来提供。
2个控制信号,开指令和关指令则由PLC来控制。
4、总结
通过设備运行模式的编辑,实现了节能、高效的使用方式,减少了人员的管理,大大的节省财力和人力的投入。
参考文献
[1] 邓李. ControlLogix系统实用手册[M]. 北京:机械工业出版社出版.
[2] 陈卫东. 城市轨道交通综合监控系统的设计与实现[D]. 华东理工大学,2009.