应用背景 轨道交通9号线二期工程（初期）工程BAS系统制式：地下车站均采用屏蔽门系统。在车站两端分别设置区间隧道活塞/机械通风系统和车行区排热系统。地铁地下站仅有车站的出入口、通风亭及隧道口与大气相通，地铁投运后，随着客liuliang上升和行车密度加大，将在地下空间内产生大量的热量及有害气体，如不采取有效措施，必将造成地铁内环境的不断恶化。 客户需求 将对地铁内的温度、湿度和空气流速等进行控制，控制峒体升温，为乘客提供适宜的乘车环境，并在紧急情况下保证乘客的安全；对车站建筑内通风空调系统主要包括区间隧道通风系统、车站隧道通风系统、车站公共区通风空调系统（也称大系统）、设备用房空调通风系统（也称小系统）、车站的水系统的设备加以监控，以保证地铁正常运营。 解决方案 上海轨道交通9号线二期工程BAS系统，采用两级治理、三级控制模式，对全线各车站的通风空调、给排水及消防、照明等系统、电梯及自动扶梯、屏蔽门、人防密闭门、防淹门等机电设备的运行进行实时监控。系统接入一期工程控制中心统一治理，中心级设备监控系统在一期工程基础上进行扩展。正常情况下，一般送排风和防排烟设备由BAS控制。发生火灾和列车阻塞等情况时，BAS响应FAS发出的联动控制信号，强制转入相应的灾难模式，执行对应模式下站内和区间防排烟通风设备的联动控制。 根据上海轨道交通9号线二期工程BAS系统的技术特点，BAS控制器采用了GE公司的高端产品PACSystems RX7i自动化系列产品，采用GE公司的VersaMax系列作为RI/O和I/O模块。 本方案所选控制系统的设备具有先进性、开放性和可靠性。在十年内不被淘汰或可以用同类型产品代替，且不需要改变其它相关设备的硬件和软件，保证设备的兼容性。 1. 系统构成及配置 1.1. 网络构成及配置 BAS系统由设置在控制中心中央级监控系统、设置在车站控制室车站监控系就地监控设备组成。 中央级监控系统建立在开放的、高可靠性的TCP/IP双以太网环境中，是一个具有客户/服务器（Client/Server）结构的开放式计算机局域网络。中央级监控系统设在控制中心内。OCC局域网是采用冗余标准工业以太网（TCP/IP协议），把OCC的所有车站设备监控系统设备连接起来，通过通信转换接口连接到通信系统所提供的接口，实现OCC局域网与车站设备监控系统广域网的连接。 地下站车站级监控系统由工业以太环网构成。车站级监控系统网络内有互为冗余的控制器、远程I/O等设备。监控、记录全线各车站的通风、空调、给排水、照明、电梯、自动扶梯、屏蔽门/安全门、防淹门等设备的运行状态及故障报警。在车站控制室设置紧急控制盘IBP。 1.2. 中央级构成及配置 中央级监控系统由OCC局域网络构成，网络内包括主备监控站、数据库服务器、工程师工作机、操作员监控工程站等设备。如图：1.3. 车站级构成及配置 车站的站级BAS为带有监控工作站的PLC 控制系统，主要设备包括监控工作站、网络交换机、打印机、PLC 控制器、远程I/O 装置、IBP盘、传感器、现场总线及总线转换器等。 车站级PLC 控制系统采用两台相同配置的PACSystems RX7i，分别设在车站两端的环控电控室，并以同步光缆相互连接。两台PACSystems RX7i能实现无缝切换，任何一台PLC的故障均不能造成设备监控系统功能的下降。车站级PLC 系统采用工业以太环网连接远程I/O 装置，站内的风水电设备和检测仪表采用硬线和远程I/O装置接口连接。车站级PLC 系统采用通信接口连接FAS 控制器，实现火灾状态下各种机电设备的运行协调。PACSystems RX7i控制器具备控制设备联动、操作优先次序、实现时间表操作和实现模式控制等功能，并对设备进行有秩序的监控，通过一定的计算，来实现优化控制，对中央级下达的控制指令和控制模式、设定值的更改和其他关联参数的修正，亦由控制器处理后执行。 2. 系统功能 2.1. 控制中心级功能 根据地铁运行环境及车站其他系统的监控要求，确定并修改全线隧道及车站通风与空调系统的运行模式，并把相关的运行模式通过监控网络下载给车站，使车站设备按给定的模式运行；按照节能优化系统的控制要求，确定优的运行模式，也向车站下达其他所有车站设备监控系统控制的机电设备的模式和时间表控制。 2.2. 车站级功能 · 对车站及区间的环控、给排水、照明设备实施运行监视和控制，对站内电梯、自动扶梯、屏蔽门/安全门、防淹门等设备的运行状态及故障报警实施监视。 · 对车站典型区域的温度、湿度等环境参数进行监测。 · 采集和记录车站及区间机电设备的运行状态和故障报警信息和监测数据，并按需要报送控制中心。 · 在执行控制中心的控制指令时，进行站内相关设备的运行协调。 · 采集火灾报警系统等系统数据，交换运行信息和控制信息，按照火灾报警系统的控制要求，控制与防灾有关设备在火灾工况下的运行模式，并将执行完毕后的设备状态反馈给火灾自动报警系统的报警主机，保证在各种工况下的运行控制协调。 · 具有针对各种运行模式、各种状态条件的控制预案和控制时间表，正常情况下按时间表程序运行，事故、阻塞或故障情况下执行预案程序。 · 统计车站和区间设备的累计运行时间，并根据设备保养要求，对设备的维护保养提供建议。能自动形成各种设备运行参数报表，或随时变更设备运行参数（如启停时间、控制参数等）。可实现备用设备自动切换运行等，控制有关机电设备的平均使用时间，从而延长此类设备（如各种水泵等）的使用寿命。 · 实施预定的能源管理方案，使得车站在满足舒适性条件下，降低能耗，tigao经济效益。 · 具有彩色动态显示及多级功能显示，对设备的运行状况、设备故障及其报警级别有直观表示，报警的具有声光报警。 · 能根据需要自动生成各类统计报表，定期打印输出数据报表（日报表、周报表、月报表等）。 2.3. 模式控制要求 BAS系统主要包括以下几种运行模式，每一种模式可以按照时间、地点、环境、工况的不同作进一步细分。 1) 正常模式 行车按计划进行、各系统运行正常、主要设备运行正常时的工作模式，是常用的一类工作模式。 正常模式下，BAS主要按照时间表的编排，对各种机电设备进行常规控制。 控制中心可以实时显示各车站监控对象的工作状态，在对全线各车站及区间内设备实时运行状态巡检的基础上，建立设备管理历史数据库，并根据需要生成各种统计报表，为变频节能控制储备历史资料。 2) 灾害模式 发生火灾、水灾或其他重大灾害性事故情况下的工作模式，其中按灾害事件发生的位置又分为区间灾害和车站灾害等几种。 当火灾报警控制器的报警信号被确认时，火灾报警控制器将火灾的位置以及联动控制指令发送到BAS，令BAS进入火灾控制模式。此时，BAS按照火灾报警控制器的模式控制指令，强制执行预先编制的控制预案，调用相应模式的控制程序，或按照人工操作指令执行相应的动作，配合车站和区间的防排烟控制和人员疏散。 3) 阻塞模式 列车在区间或车站运行受阻，导致无法按计划行车时的工作模式。 相关的车站冗余PLC控制主机接收来自中央控制室防灾指挥中心的阻塞模式控制指令， 转入阻塞工作模式。阻塞模式下，BAS按照接收到的列车阻塞位置以及区间、车站的人员情况，执行预先编制的控制预案，配合进行车站和区间的通风控制和人员疏散。 3. 机电设备监控 3.1. 大系统监控功能 要保证地铁车站的站厅层和站台层的空气品质，不仅要做到焓值控制、空气品质控制、干球温度优化控制，还要做到整个空调通风系统有良好的气流组织，保证将新鲜的空气运送到目的地，将污染物排出地铁外，使得地铁车站的整个空调系统处于高效节能的优化运行状态。 典型地铁车站大系统监控主画面如下图所示：3.2. 小系统监控功能 小系统主要由设在车站小系统内的空气处理机组、送、回/排风机来实现。通过测量典型房间的温度、湿度和其他参数去控制相关的空气处理机组、送、回/排风机的运行。小系统的温度、湿度监测点位置设于车站控制室、两端的环控电控室、及高、低压室内。 典型地铁车站小系统监控主画面如下图所示：3.3. 车站空调水系统 车站大系统和小系统共用一套冷水系统，由车站冷水机组提供冷冻水。车站监控系统通过数据通讯方式与冷冻水系统接口，对车站用水冷螺杆式冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔等进行监控。 典型地铁车站空调水系统监控主画面如下图所示： 3.4. 给排水系统 污水泵、废水泵、雨水泵、区间水泵等。 典型地铁车站给水系统监控主画面如下图所示： 3.5. 照明 工作照明、出入口照明、事故照明电源的监控等。 典型地铁车站给水系统监控主画面如下图所示： 3.6. 自动扶梯、电梯系统 站台与站厅自动扶梯、电梯、出入口自动扶梯。 典型地铁车站给水系统监控主画面如下图所示： 实施结果 目前该项目正在项目实施阶段6ES7214-2BD23-0XB8接线图形在不同的基本生活领域中，从食品到每天都要用的日用品，天然产品非常受欢迎。而要将天然乳胶制成床垫和枕芯，生产制造过程对所采用的自动化技术也提出了很高的要求。 在瑞士北部Kanton Aargau的Foam集团公司里，一家名为Neutex的生产厂专门生产100％天然乳胶床垫和枕芯。如今，他们的生产能力有了进一步的扩大，一条全新的高度自动化生产线已经投产。在生产乳胶床垫时，企业要逐步将清洁剂及硫化剂与天然乳胶混合在一起，在天然搅拌罐中搅拌均匀（图1），后再放入日常存储罐中。 根据所需床垫的硬度，连续式搅拌机为每个床垫输送需要量的乳胶混合材料。搅拌机搅拌着天然乳胶，使其成为富含大量空气的泡沫，终浇注入床垫模型中（图2）。在链传动机构的驱动下，浇注后的模型开始在两层楼中巡回传送。在床垫完成分割定型之后，升降机把模型抬起，乳胶床垫被运送至橡胶硫化隧道进行熟化，此步操作可使乳胶床垫得到其典型的弹性结构。此后，另一个升降机将tisheng到二楼的床垫再送到楼下，由两名包装工人将温度大约80℃的乳胶床垫从模具中取出（图3），再送到旁边的车间进行清洗、烘干和二次硫化。人与设备的完美结合 乳胶床垫这一生产过程只有在人与设备良好的配合过程中才能完成。其巡回周转流程共有60个单独的工位（图4）；理论上，这些工位几乎每时每刻都有一个床垫浇注模型。若整个巡回过程中某一工位产生延时，将会引起整个生产过程的停顿。若床垫在硫化室内停留的时间过长，则有可能因硫化时间过长而成为废品——床垫过脆，不柔软。哪怕整个生产线只停止了几分钟，也能够令一整批床垫报废，床垫模具也必须进行费时费力的彻底清理。为了避免这样的费用支出，企业需要一个可靠的自动化控制方案。 Neutex公司的领导人和设备改造项目负责人Alfred表示：“由于我们在老设备中已经成功地应用了电子技术，我们在这一项目的控制系统选择时仍然选择了Flaach自动化技术公司。”Flaach公司是一家开关设备和控制台领域的生产厂。他们的技术服务中还包括了SPS可编程序控制系统和可视化系统的软件制作。 为应用于天然乳胶床垫的自动化生产线，Flaach自动化技术公司确定了使用SPS可编程序控制器、触摸屏和与OMRON公司变频器。之选择OMRON的变频器，是因为许多应用场合都证明了OMRON变频器是坚固耐用而又可靠的变频器。该产品赋值非常容易，可以通过Devicenet网络与上一级以太网连接。“这对我们来讲是非常重要的，因为仅在浇注模具的巡回周转中就有26个变频器”，项目组中的电子技术负责人Patrik表示。 在此处应用中，OMRON变频器的微型结构设计方案显示了极大优势：由于其允许用户在中央控制的编程和配置环境中利用CX-One，通过网络对SPS、HMI和驱动系统进行操作，还能够建立传感器的配置方案，进行参数配置和编写控制程序。如此一来，系统的配置费用明显降低。例如在床垫生产厂中，所有的变频器都能通过Devicenet网络、SPS可编程序控制器和以太网的触摸屏进行控制（图5），及时显示床垫生产线的当前状态——驱动系统的工况、电流、电压，以及扭矩等。 床垫浇注模具的巡回周转是这一生产线的关键核心。除此以外，自动化技术公司还为这家床垫生产厂建立了天然乳胶存储容器、乳胶化、化工处理、混合搅拌以及床垫后处理和整个清洗设备的自动化控制和可视化控制。每一段生产线都有一个CJ1M系列的SPS可编程序控制器，共计7个。10个显示屏显示着整套设备的工作状况（图6）。 Neutex公司的生产线上共配有7个这样的CJ1MSPS可编程序控制器“让我们感到满意的不仅仅是OMRON公司提报的价格，其产品的性能更让我们信服。Omron的元器件非常可靠，简简单单地调整设置就可满足我们的特殊需求，产品能够简单方便地通过以太网接口与通信网络连接在一起”，Alfred表示，许多重要的生产线控制信息都可以清楚地显示在触摸屏中，这其中还包括了生产线出现的故障报警，“对我们来讲，设备必须具有良好的操作性能，这是非常重要的。我们所有的控制元器件都与电子技术专家共同研究过，我们希望避免一切故障。这样一来，一旦生产线出现故障，我们的操作者也能从容处理。这些对于保障一周7天，每天24h的连续生产是非常重要的。” 传感器监测整个生产过程 为了避免床垫模具在巡回转换的过程中发生碰撞，Neutex公司使用了150个传感器对模具运动的位置进行监控。若生产线必须进行短暂停止，则在下次起动时生产线会自动同步校正，确定各个床垫模具的位置，并按照正常的次序继续周转。在Devicenet的协助下，电气控制的布线工作量明显减少，在长、宽外型尺寸约为40m×6m、高度约为5m的整个生产线中，所有电缆的长度仅有几千米。所有的传感器和信号发射器都采用了分散配置方式，利用了被称之为Smartslice的智能化分布式I/O系统汇集在一起进行通信。整套设备中安装了3个现场分电器盒，在这些分电器盒中，所有Smartslice智能化分布式I/O系统和变频器控制系统都能与Devicenet网络进行连接。SPS可编程序控制器可令整个设备与以太网相互连接，从而企业省略了费时费力的点对点电缆连接。 Neutex公司对自动化技术专家的决定，以及对使用OMRON公司的元器件感到非常满意，公司愿意随时使用他们的产品。除了上面讲到的原因之外，还有一点也是非常值得一提：在项目的实施过程中不时地有些改动，但控制技术解决方案始终都没有受到影响，并且还做了许多的补充改进，例如系统增加了一个变频器等，在使用了Devicenet网络技术之后，一切事宜都显得更轻而易举了。实施结果 目前该项目正在项目实施阶段
