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西门子自动化产品在北京地铁5#BAS项目中的应用

作者:宋刚2009.04.15阅读 12281

  一、项目简介
  1. 概述
  北京地铁5号线线路南起宋家庄,北至太平庄北站,线路全长约27.6km。全线设22座车站,其中16 座地下站控制工程网版权所有,分别为宋家庄,刘家窑、蒲黄榆、天坛东门、磁器口、崇文门、东单、灯市口、东四、张自忠路、北新桥、雍和宫、和平里北街、和平西桥、北土城东路、干杨树,线路总长约16.9km。平均站间距为0.9km,其中两个区间长度超过1.5km,最长站间距离1.7km。6座地面站,分别为大屯、大羊坊、立水桥、立水桥北站、太平庄、太平庄北,线路总长约10.7km,在太平庄设置车辆段1座、在宋家庄设停车场1座、在小营设控制中心1 座。地铁5号线是北京奥运会的重要基础设施建设项目之一,计划2007 年6月30日建成并投入运营。规划年限初期为2009 年控制工程网版权所有,近期为2016 年控制工程网版权所有,远期为2031 年。
  北京地铁五号线设有8 座换乘车站,分别为:宋家庄站与亦庄线、11号线、10 号线换乘;崇文门站与地铁2 号线换乘;东单站与地铁1号线换乘;东四站与地铁6号线换乘;张自忠路站与地铁3 号线换乘;雍和宫站与地铁2 号线换乘;北土城东路站与地铁10号线换乘;立水桥北站与地铁13 号线换乘。5 号线BAS与换乘站的接口通过综合监控系统实现。
  此项目由北控电信通公司做为北京地铁5#线BAS 项目的总包商,西门子在此项目中负责5 个典型车站的软件功能设计、编程、组态和调试。包括2个地下站、1个地上站、1个停车场、1个车辆段。
  北京地铁五号线机电系统包括:火灾自动报警系统(FAS)、环境与设备监控系统(BAS)、暖通空调系统、低压配电与动力照明系统、给排水、电梯系统。
  2. BAS工艺概述
  北京地铁五号线的环境与设备监控系统(简称BAS)包括16个地下车站的站级BAS、6个地面车站站级BAS、宋家庄停车场的站级BAS、太平庄车辆段的站级BAS。该系统对北京地铁五号线22 个车站及停车场、车辆段的暖通空调系统、给排水、低压配电与动力照明系统、电梯系统、车站事故照明电源等车站设备进行全面、有效地进行自动化监控及管理,确保设备处于安全、可靠、高效、节能的最佳运行状态,从而提供一个舒适的乘车环境,并能在火灾或阻塞等灾害状态下,更好地协调车站设备的运行,充分发挥各种设备应有的作用,保证乘客的安全和设备的正常运行。
  北京地铁五号线的综合监控系统 (ISCS)面向的对象是控制中心(OCC)的调度员(如行车调度员、电力调度员、环境调度员、维修调度员、总调度员等)和车站值班人员(包括车站值班站长、操作员)。综合监控系统可以根据不同运营人员的不同需求提供不同的信息。BAS系统设置2路独立IP 的100M 以太网接口与ISCS的通信前置机联接,实现BAS与ISCS 的数据交换。
  车站BAS系统作为ISCS 的一个子系统,可以通过接口实现和综合监控系统集成,从而在综合监控系统的协调下完成车站BAS功能。同时车站BAS系统又可以形成一个以车站为单位的相对独立的系统,通过车站维修工作站、现场触摸屏、PLC 控制器等完成对车站环境与机电设备的监控,可以脱离ISCS 而独立工作。
  通常情况下,ISCS 完成中央级及车站级的BAS功能的监控任务,包括设备的远程点控、组控及模式控制,并实时监视各车站BAS 被控设备的运行状态。BAS系统主要负责实现车站级的控制功能,通过PLC 控制器及接口设备将现场各被控设备的状态数据采集,整理,一方面用于ISCS 的监控,一方面用于BAS 维修工作站及现场操作平台的监控。同时接收来自上述的数据及命令,经优先级判断、冲突判断后执行对被控设备的控制功能。
  3. 车站BAS功能
  1) . 车站综合监控系统在调控地铁舒适度的同时,根据空调环境温、湿度计算焓值,控制空调系统冷冻水阀门。充分利用自然有利条件,实施节能控制。在车站级控制方式下控制工程网版权所有,车站综合监控系统可进行环控工艺模式选择(允许多组模式选择)、修改和添加通过执行不同的环控模式和照明控制方案,实现节能控制。
  2) . 接收本站火灾自动报警系统发送的报警指令,本站综合监控系统停止命令发送控制工程网版权所有,火灾自动报警具有控制优先权,并返回指令的执行信号。
  3) . 模式执行。所监视的模式分类如下:
  o 正常模式
  o 阻塞模式
  o 夜间模式
  o 时间表
  4) . 单动控制功能:在车站综控室,通过操作员工作站,可实现对现场机电设备的远程单动控制。
  4. BAS中西门子产品配置
  1) PLC 及IO 的型号
  16 个地下站分别选用S7 414-2H 型PLC 做为主控制器,每个地下站采用两套S7414-2H 型PLC 控制器,分别设置在车站的南北端。在停车场、车辆段以及6个地面站选用S7 414-3型PLC 做为主控制器。每个地下站中选用的专用PLC 均选用S
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