小编选读论文,来自“中国知网”下载,学习内容摘录自《城市轨道交通环境设备监控系统中多模式控制的设计与实现》(2018年),第一作者:张骁,东南大学,环境与设备监控系统简称BAS系统,是为地铁全线各车站、场段、隧道区间相关机电设备监控而设的自动监控系统,实现系统与设备设施之间的有序联动控制和监视。

系统硬件构成:环境监控系统由中央级监控系统、车站级监控系统和现场监控系统构成。主端冗余PLC以及从冗余PLC负责与中央级监控系统通讯,传递指令,同时可以对车站级监控系统进行控制。它们同处一个统一的现场网络中,可以承担起对全站所有设备的监控任务,任意一端的冗余PLC出现问题,均不会影响整个系统的运行。
当任意一端出现严重故障或与中央级控制失去联系时,操作人员仍然可以通过IBP盘对系统进行应急操作,保证紧急情况下的运营,而远程I/O主要负责现场级的监控。为实现三级控制,目前地铁环境设备监控系统组网方案有三种:冗余工业总线方案、以太网方案和现场总线+以太网方案。
方案
优点
缺点
冗余工业总线方案
结构简单,可靠性高
需专用工具,费时费力,不同厂商之间设备共用困难,且通信速率低,会有电磁干扰,系统实时响应性受到影响,传输的举例也有限
以太网方案
传输距离长,速率高,无电磁干扰
需配置接口模块或交换机才能和远程I/O相连,增加了网络复杂性和成本
现场总线+以太网方案
传输可靠性和速率得到保障
以太网和总线接口众多,使得成本与网络复杂性更高
表1地铁环境与设备监控系统组网方案优缺点
地下车站构成:地下车站主端与从端冗余PLC采用施耐德Quantum系列高端冗余PLC,它们之间通过速率高达100Mbps的光纤总线连接。正常运行时,由靠近车站综合监控设备室一端的冗余PLC作为主控制器,负责管理全站的环境设备监控系统设备,当主控制器两台冗余PLC发生特殊情况(如火灾或电源故障)无法正常运行时,由从端冗余PLC控制全站环境设备控制系统设备,以保证系统正常运营。各端的冗余PLC通过光纤环网与分布在车站远程控制箱内的施耐德M340系列高端RI/O连接,实时采集各监控对象的状态,并根据中央或车站控制员的指令控制车站各种机电设备,为车站创造良好的乘车环境。
车站IBP盘内设置有统一系列的RI/O,负责采集IBP盘上的操作按钮状态以及驱动IBP盘上的指示灯,RI/O背板上安装有可编程串口通讯模块,内置两个可编程的RS485接口,可以将FAS系统下达的火灾模式指令信息通过100Mbps光纤环网传递给分布在车站两端冗余PLC,由环境设备监控系统主控制器指挥全站设备转出救灾运行。

图1环境设备监控系统地下车站构成示意图
高架车站构成:高架车站车控室机房内设置环境设备系统控制柜。火灾模式下,FAS通过IBP盘PIO上的串行通信模块向环境设备系统下发火灾模式指令,IBP盘内RIO通过自愈光纤以太环网将火灾信息传递给主控制器,由环境设备监控系统主控制器指挥全站设备转出救灾运行。

图2环境设备监控系统高架车站构成示意图
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