傲拓科技NAPLC在青島地鐵4號(hào)線BAS系統(tǒng)的應(yīng)用
2022年12月,青島地鐵4號(hào)線工程順利通過(guò)竣工驗(yàn)收具備運(yùn)行條件。青島地鐵4號(hào)線BAS系統(tǒng)使用的是傲拓NA400、NA2000系列PLC。
1、BAS系統(tǒng)概述
地鐵BAS系統(tǒng)的主要作用是對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備、給排水設(shè)備、自動(dòng)電扶梯、照明設(shè)備、車站應(yīng)急照明電源等設(shè)備進(jìn)行全面、有效地自動(dòng)化監(jiān)控及管理,確保設(shè)備處于安全、可靠、高效、節(jié)能的運(yùn)行狀態(tài),為地鐵線路創(chuàng)造舒適、安全可靠的乘車環(huán)境;并能在火災(zāi)或阻塞等災(zāi)害狀態(tài)下,更好地協(xié)調(diào)設(shè)備的運(yùn)行,充分發(fā)揮各種設(shè)備應(yīng)有的作用,保證乘客的安全和設(shè)備的正常運(yùn)行。
BAS系統(tǒng)作為綜合監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng),集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng)。BAS系統(tǒng)分為中央級(jí)、車站級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)三級(jí)控制,中央級(jí)和車站級(jí)的功能均由綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成的BAS子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制,現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通過(guò)車站PLC及觸摸屏實(shí)現(xiàn)控制。車站級(jí)的主端的BAS系統(tǒng)通過(guò)冗余的以太網(wǎng)通信接口與綜合監(jiān)控系統(tǒng)交換機(jī)進(jìn)行通信,接收綜合監(jiān)控系統(tǒng)的控制指令,并將環(huán)控系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)(包括環(huán)控設(shè)備的狀態(tài)、模式和時(shí)間表的運(yùn)行狀態(tài)等)上送給綜合監(jiān)控系統(tǒng)。另外,在IBP盤后設(shè)置一套PLC子站,用于接收盤面模式輸入、記錄IBP盤操作動(dòng)作及通過(guò)盤面按鈕指示燈顯示模式執(zhí)行狀態(tài)。
2、BAS系統(tǒng)構(gòu)成
BAS現(xiàn)場(chǎng)級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括冗余配置的PLC控制器、輸入輸出(I/O)模塊、各類傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)等。BAS系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò)采用光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),由BAS工業(yè)交換機(jī)組成一個(gè)光纖環(huán)網(wǎng),車站內(nèi)的冗余PLC、RI/O、觸摸屏等設(shè)備均連接到這個(gè)環(huán)網(wǎng)中。
在靠近車控室的一端設(shè)一套冗余的NA400系列CPU402-0701控制器。根據(jù)機(jī)電設(shè)備的設(shè)置情況在現(xiàn)場(chǎng)配置NA2000系列的RI/O,通過(guò)光纖環(huán)網(wǎng)將RI/O接入,分別對(duì)車站兩端的機(jī)電設(shè)備(暖通空調(diào)、電扶梯、照明、給排水等設(shè)備)進(jìn)行監(jiān)控管理。在BAS系統(tǒng)PLC控制柜上安裝一套傲拓的NA2150-21觸摸屏用于現(xiàn)場(chǎng)級(jí)操作,觸摸屏采用15.6英寸觸摸工控一體機(jī),通過(guò)HMI界面能夠方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電設(shè)備狀態(tài)及操作指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)BAS設(shè)備的維護(hù)管理,該設(shè)備與BAS系統(tǒng)交換機(jī)連接。
采用NA2000系列小型PLC CPU2001-2402 作為串口通信轉(zhuǎn)換設(shè)備,該小型PLC自帶兩路獨(dú)立的RS485接口,與遠(yuǎn)傳水表、電保溫、空調(diào)水系統(tǒng)、EPS、給排水等系統(tǒng)之間完成數(shù)據(jù)交換。同時(shí)在車控室IBP內(nèi)設(shè)置兩套CPU2001-2402,與FAS構(gòu)成采用冗余的通信通道,接收并處理FAS的火災(zāi)信息,啟動(dòng)響應(yīng)的異常工況模式。
BAS系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)CMM402-0105以太網(wǎng)模塊完成數(shù)據(jù)傳輸,主備控制器發(fā)生熱備切換后,相同槽位的以太網(wǎng)模塊也相應(yīng)切換,并對(duì)外提供統(tǒng)一的IP地址(切換后IP地址自動(dòng)交換)。當(dāng)主控制器與綜合監(jiān)控或者光纖環(huán)網(wǎng)的通訊中斷時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換至備機(jī),此時(shí)備機(jī)接管整個(gè)系統(tǒng),變?yōu)楫?dāng)前主機(jī),保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示(示意圖):
3、 NAPLC在軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用
(1)2013年以來(lái),同中鐵電氣化局緊密合作,傲拓科技NA系列PLC產(chǎn)品應(yīng)用在高鐵沿線防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)和隧道監(jiān)控系統(tǒng),已有33條高鐵線防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)投入運(yùn)營(yíng);
(2)2019年8月份,來(lái)自中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)、上海申通地鐵、北京地鐵、南京地鐵、貴陽(yáng)地鐵、沈陽(yáng)地鐵、西安地鐵、中鐵一院、中鐵二院等單位的九位專家組成專家組認(rèn)真聽取了青島地鐵11號(hào)線鰲山灣站國(guó)產(chǎn)PLC在地鐵BAS系統(tǒng)(地鐵環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng))掛網(wǎng)測(cè)試運(yùn)行的測(cè)試方案、運(yùn)行情況和驗(yàn)收結(jié)果,并給出了肯定意見。認(rèn)為“南大傲拓國(guó)產(chǎn)PLC產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性在掛網(wǎng)運(yùn)行期間得到了驗(yàn)證,滿足地鐵BAS系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)使用需求;同時(shí)對(duì)加快自主化PLC產(chǎn)品在地鐵行業(yè)應(yīng)用做了積極探索,可擴(kuò)大推廣使用”。
(3)長(zhǎng)沙地鐵5號(hào)線BAS系統(tǒng)技術(shù)服務(wù);
(4)2020年6月-2021年6月,青島地鐵1號(hào)線鳳崗路站國(guó)產(chǎn)化試點(diǎn)成功;
(5)深圳地鐵20號(hào)線BAS系統(tǒng)集成及技術(shù)服務(wù);
(6)2021年5月傲拓科技PLC在青島地鐵4號(hào)線BAS系統(tǒng)全線應(yīng)用。
(7)2021年10月,經(jīng)過(guò)層層遴選和專家測(cè)評(píng),傲拓科技自主可控PLC在“首屆中國(guó)城市軌道交通裝備自主創(chuàng)新成果展示會(huì)”上,作為全國(guó)十四項(xiàng)重點(diǎn)自主創(chuàng)新成果之一,被展示推薦并在大會(huì)上作主旨發(fā)言。
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