傲拓科技NAPLC在青島地鐵4號線BAS系統(tǒng)的應用
2022年12月,青島地鐵4號線工程順利通過竣工驗收具備運行條件。青島地鐵4號線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)的主要作用是對通風空調系統(tǒng)設備、給排水設備、自動電扶梯、照明設備、車站應急照明電源等設備進行全面、有效地自動化監(jiān)控及管理,確保設備處于安全、可靠、高效、節(jié)能的運行狀態(tài),為地鐵線路創(chuàng)造舒適、安全可靠的乘車環(huán)境;并能在火災或阻塞等災害狀態(tài)下,更好地協(xié)調設備的運行,充分發(fā)揮各種設備應有的作用,保證乘客的安全和設備的正常運行。
BAS系統(tǒng)作為綜合監(jiān)控系統(tǒng)的一個子系統(tǒng),集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng)。BAS系統(tǒng)分為中央級、車站級和現(xiàn)場級三級控制,中央級和車站級的功能均由綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成的BAS子系統(tǒng)實現(xiàn)控制,現(xiàn)場級通過車站PLC及觸摸屏實現(xiàn)控制。車站級的主端的BAS系統(tǒng)通過冗余的以太網通信接口與綜合監(jiān)控系統(tǒng)交換機進行通信,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)控設備的狀態(tài)、模式和時間表的運行狀態(tài)等)上送給綜合監(jiān)控系統(tǒng)。另外,在IBP盤后設置一套PLC子站,用于接收盤面模式輸入、記錄IBP盤操作動作及通過盤面按鈕指示燈顯示模式執(zhí)行狀態(tài)。
2、BAS系統(tǒng)構成
BAS現(xiàn)場級監(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)行機構以及現(xiàn)場控制網絡等。BAS系統(tǒng)現(xiàn)場控制網絡采用光纖環(huán)網結構,由BAS工業(yè)交換機組成一個光纖環(huán)網,車站內的冗余PLC、RI/O、觸摸屏等設備均連接到這個環(huán)網中。
在靠近車控室的一端設一套冗余的NA400系列CPU402-0701控制器。根據(jù)機電設備的設置情況在現(xiàn)場配置NA2000系列的RI/O,通過光纖環(huán)網將RI/O接入,分別對車站兩端的機電設備(暖通空調、電扶梯、照明、給排水等設備)進行監(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)場級操作,觸摸屏采用15.6英寸觸摸工控一體機,通過HMI界面能夠方便現(xiàn)場維護人員監(jiān)控現(xiàn)場機電設備狀態(tài)及操作指令,實現(xiàn)對BAS設備的維護管理,該設備與BAS系統(tǒng)交換機連接。
采用NA2000系列小型PLC CPU2001-2402 作為串口通信轉換設備,該小型PLC自帶兩路獨立的RS485接口,與遠傳水表、電保溫、空調水系統(tǒng)、EPS、給排水等系統(tǒng)之間完成數(shù)據(jù)交換。同時在車控室IBP內設置兩套CPU2001-2402,與FAS構成采用冗余的通信通道,接收并處理FAS的火災信息,啟動響應的異常工況模式。
BAS系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過CMM402-0105以太網模塊完成數(shù)據(jù)傳輸,主備控制器發(fā)生熱備切換后,相同槽位的以太網模塊也相應切換,并對外提供統(tǒng)一的IP地址(切換后IP地址自動交換)。當主控制器與綜合監(jiān)控或者光纖環(huán)網的通訊中斷時,系統(tǒng)會自動切換至備機,此時備機接管整個系統(tǒng),變?yōu)楫斍爸鳈C,保證系統(tǒng)的正常運行。系統(tǒng)架構如下圖所示(示意圖):
3、 NAPLC在軌道交通領域應用
(1)2013年以來,同中鐵電氣化局緊密合作,傲拓科技NA系列PLC產品應用在高鐵沿線防災監(jiān)控系統(tǒng)和隧道監(jiān)控系統(tǒng),已有33條高鐵線防災監(jiān)控系統(tǒng)投入運營;
(2)2019年8月份,來自中國城市軌道交通協(xié)會、上海申通地鐵、北京地鐵、南京地鐵、貴陽地鐵、沈陽地鐵、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真聽取了青島地鐵11號線鰲山灣站國產PLC在地鐵BAS系統(tǒng)(地鐵環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng))掛網測試運行的測試方案、運行情況和驗收結果,并給出了肯定意見。認為“南大傲拓國產PLC產品的穩(wěn)定性、可靠性在掛網運行期間得到了驗證,滿足地鐵BAS系統(tǒng)運營使用需求;同時對加快自主化PLC產品在地鐵行業(yè)應用做了積極探索,可擴大推廣使用”。
(3)長沙地鐵5號線BAS系統(tǒng)技術服務;
(4)2020年6月-2021年6月,青島地鐵1號線鳳崗路站國產化試點成功;
(5)深圳地鐵20號線BAS系統(tǒng)集成及技術服務;
(6)2021年5月傲拓科技PLC在青島地鐵4號線BAS系統(tǒng)全線應用。
(7)2021年10月,經過層層遴選和專家測評,傲拓科技自主可控PLC在“首屆中國城市軌道交通裝備自主創(chuàng)新成果展示會”上,作為全國十四項重點自主創(chuàng)新成果之一,被展示推薦并在大會上作主旨發(fā)言。
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傲拓科技中大型PLC選型手冊(第五版)
傲拓科技NAPro編程軟件使用手冊v6.03
傲拓科技NA2000系列PLC硬件手冊V2.46
傲拓科技NA2000系列PLC編程使用手冊V2.13
傲拓科技NA2000PLC選型手冊(第七版)