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施耐德電氣地鐵自動化解決方案


  來源: 國際工業自動化 時間:2018-03-20 作者:國際工業自動化
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2010年,施耐德電氣在北京先后中標了三條地鐵線BAS控制系統,解決方案基本相同,為雙總線方案,其中北京地鐵十號線方案最具代表性;同時在沈陽地鐵方面,續沈陽地鐵一號線,施耐德再次中標沈陽地鐵二號線,其方案為全光纖以太網“透明就緒”方案。以下簡單介紹這兩種方案。

一、北京地鐵10號線環境與設備監控系統(簡稱BAS)方案介紹

1、工程簡介
      北京地鐵10號線在三環外、四環內環形一周,呈矩形。由一期、二期組成,一期全長32.9公里,已于2008年7月19日開通試運營。二期工程、線路全長 32.49km,全部為地下線;共設地下車站24座。有望在2012年通車。10號線二期工程對補充和完善10號線在線網中的骨干作用,支持CBD的擴大和發展,緩解三環的地面交通壓力,促進沿線城市土地的升級改造以及亦莊經濟技術開發區的發展,推動市區東南、西部公交一體化進程,方便沿線居民的出行具有重要的作用和現實意義。
      施耐德電氣續2005年中標10號線1期設備監控系統(BAS)系統后,于2009 年9月再次一舉拿下10號線2期BAS系統,至此整條10號線全部采用了施耐德自動化產品和解決方案。10號線一期BAS系統與10號線二期BAS系統均由施耐德聯盟集成商北京和利時系統工程股份有限公司負責系統集成與工程實施,綜合監控系統部分由法國泰雷絲公司負責軟件開發。

2、BAS系統組成

地鐵10號線一期為業內傳統的Quantum+Momentum + Modbus Plus雙總線技術方案,為了保證整條地鐵系統的穩定性和連續性,10號線二期的總體網絡架構仍然保留了一期的架構模式,同時又根據施耐德最新發布的新產品和新技術,對投標方案進行了優化,決定采用Unity + M340 + Modbus Plus雙總線技術方案。

在本方案中,BAS系統的A端、B端冗余控制器采用施耐德電氣公司的可靠性、穩定性、安全性最高、性能最高的Unity 系列冗余PLC產品——Unity Quantum 140CPU67160,在地下車站兩端環控電控室內各設一套冗余的 PLC控制器,以靠近車站綜合控制室端的PLC為主控制器,另外一端的PLC 為從控制器。在車站控制室IBP盤內,設置一套M340 控制器與主控制器相連構成車站級BAS系統。

兩端PLC下設置雙總線將各類RI/O、具有智能通信口的現場設備和就地現場小型控制器等設備統一接入,分別對車站兩端的機電設備進行監控管理。

車站BAS主控制器與車站FAS存在接口,火災模式下,FAS向BAS下發火災模式指令,BAS控制器將按預定工況轉入災害模式下啟動相關設備。

控制系統中A端控制器、B端控制器之間采用Modbus Plus冗余光纖環網進行連接,完成A端控制器、B端控制器之間的數據交換功能。

在車站及車站所轄區間的環控機房、照明配電室、車站各類水泵房或水泵附近、區間水泵房、區間變電所近等地方設置遠程M340 I/O模塊箱,監控現場設備。主從控制器通過冗余現場總線連接遠程I/O模塊箱。現場級IO采用M340系列 PLC實現現場設備信號的采集和傳輸功能, M340配置有各種類型的DI/ DO/AI/AO 模塊,可接入各種硬線信號,還可以通過M340提供的各種通訊模塊的RS 485通訊接口,接入外部設備的通訊信號。大大方便了就地設備的通訊接口就近接入。

由于使用了帶BMXP342020處理器模塊的遠程I/O,這樣,即便在A端、B端控制器與現場級IO設備的通訊中斷時,現場級IO設備還可以獨立完成設備自鎖保護,不至于造成現場設備失控或事故進一步擴大等現象發生。保證了整個BAS系統的可靠性和安全性,在設備房、公共區、風管、水管等地方設置不同溫濕度、溫度、壓力、壓差、二氧化碳濃度等傳感器,在空調器出水管設置二通調節閥(由給排水專業提供)等設備采集環境等參數以及控制閥門開度等。主、從控制器通過冗余現場總線與環控電控室環控機房變頻器、冷水機房冷水機組群控系統、EPS等連接,實現對相關設備的監控。

 考慮到FAS主機通訊協議不確定,對于復雜的接口,設置一個施耐德通訊協議轉換器網關BM85,將 FAS主機信號通過冗余現場總線接入主控制器。對于絕大部分的外部接口都可以通過設計聯絡會,限制在MODBUS協議、工業以太網協議、字符通訊協議等范圍內,所以基本都可以利用M340 CPU BMXP342020上的串口,或通過M340 串口模塊BMXNOM0200實現與第三方設備的接口通訊。

 Quantum 通過Modbus Tcp通訊口與綜合監控系統實現連接。通過模塊隔離了綜合監控系統信息流與車站的控制層數據流,保證了數據的可靠性,BAS系統PLC接受綜合監控系統指令,并反饋設備監視信息。智能IMCC部分,IMCC通過網關協議轉換器轉換成Modbus Tcp協議連接到主PLC模塊上,或者轉換為 Modbus Plus 協議掛在工業現場雙總線上。

3、優點

關鍵詞:施耐德 BAS系統    瀏覽量:2024

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