可编程逻辑控制器在上海轨道交通6号线设备监控系统中的应用.pdf

誊 曩 套 可编程逻辑控制器在上海轨道交通6号线 设备监控系统中的应用 华春 阳 中交水运规划设计院， 1 0 0 0 8 8 ， 北京∥助理工程师 摘要随着城市轨道 交通的快速发展 ， 设备监控 系统越 来 越受到人 们的关注 。上 海轨道交通 6号 线设 备监 控系统 采 用可编程逻辑控制器 作为 系统 的核心部 件。介绍 了基于 工 业 以太网构建 的系统平 台， 分 析 了该 系统 的特 点， 并结合 上 海轨道交通 6号线 的具体情况 ， 对工业 以太 网的实 时性进行 分析。 关键词城 市轨道交通 ； 设备监控 系统 ；工业以太网；可编 程逻 辑控制器 中图分类号U 2 3 1 ． 9 2 App l i c a t i o n o f Pr o g r a mme d Lo g i c Co nt r o l l e r o n S ha n g ha i M e t r oLi n e 6 Hua Chu ny an g Ab s t r a c t W i t h r a pi d d ev e l opme nt of u r b an r a i l t r an s i t ， mo r e a t t e n t i o n i s g i v e n t o d e v i c e mo n i t o r e d c o n t r o l s y s t e m ． Th i s a r t i c l e i n t r o d u c e s t h e s y s t e m ’ S k e y c o m p o n e n t s b a s e d o n t h e i n d u s t r y Et h e r n e t ， a n d a n a l y s e s t h e r e a l t i me c h a r a c t e r i s t i c of t h e i nd u s t r y Et he r ne t ac c or d i ng t o t he ap pl i c a t i o n o f t hi s s y s t e m o n S h a n g h a i r a i l t r a n s i t Li n e 6． Ke y wo r d s u r b a n r a i l t r a n s i t d e v i c e mo n i t o r e d c o n t r o l s y s t e m ；i n d u s t r y Et h e r n e t ；p r o g r a mme d l o g i c c o n t r o l l e r Au t h o r ’ S a d d r e s s Ch i n a Co m mu n i c a t i o n P l a n n i n g a n d De s i g n I n s t i t u t e f o r W a t e r wa y Tr a n s p o r t a t i o n ，1 0 0 0 8 8 ，B e i j i n g ， C h i n a 1 概述 上海轨道交通 6号线 L 4线 是一条纵贯浦东 新区南北 的地区性轻轨线路， 北起港城路站 ， 南至济 阳路站 ， 线路全长 3 3 k m， 共设 2 8座车站。其 中高 架车站 9座， 地下车站 1 9座。2座主变 电所分别设 于巨峰路站和世纪大道站附近 世纪大道主变电所 与 3号线主变电所共用 。1座控制 中心大楼设 于 民生路站附近。6 号线的设备监控系统是采用可编 程逻辑控制器 P L C 产 品作 为系统 的核心部件 构 建 的 。 设备监控系统的构成为两级管理 控制中心级、 车控级 ， 三级控制 控制 中心级、 车控级、 就地级 。 在控制中心调度大厅 内设置设备监控系统控制中心 级 ， 在车站控制室设 车控级 ， 在车站现场设就地级 ， 对其管辖范围内的设备实施监控管理 。 从控制 中心到沿线各个车站及控制中心大楼采 用同步数字系列 S DH 双环网传输通道构成一 个 双环网， 每个站点作 为该双环网上 的一个节点 。各 个车站与控制中心之间采用两个 1 0 ／ 1 0 0 M 自适应 T CP ／ I P通道连接 。 地下车站级设备监控系统 由车站计算机、 P L C 控制主机／ 分机、 远程 I ／ o模块 、 网络设备等组成。它 主要监控隧道及车站的通风系统、 空调大系统 、 空调 小系统、 冷水系统、 照 明系统、 给排水系统等， 监测公 共区、 设备室等地点的温湿度。系统配置了与防灾报 警系统 F A S 、 屏蔽门、 冷水机组、 区间水泵等系统的 数据接 口， 同时在车控室设紧急后备控制盘 I B P ， 作 为火灾工况下 自动控制系统的后备措施 。I B P的操 作权 限高于车站和中央工作站， 其信息通过打印机 打印。 车站设备监控系统 B AS 控制主机／ 分机 、 车站 工作站通过网络交换机与通信传输 网络相接至控制 中心。B AS控制分机与远程 i ／ o模块之 间采用光 纤环网方式连接。 2 P L C介绍 2 ． 1 U n i t y Qu a n t u m 自动化控制系统 Un i t y Qu a n t u m 自动化控 制系统包 含一个 或 多个基 架。基架安装 了处 理器、 电源、 数字量 I ／ o 和模拟量 I ／ 0、 通信和特殊应用等模块 ， 分布的远程 基架可达 6 4个 。I ／ o模块 和特殊应用模块可安装 于基架的任何位置。通信模块安装在含有 C P U 模 7 壤 溺 叠 窝溷 块的基架上， 电源、 I ／ o和特殊应用模块可以安装在 本地基架或者分布式基架上。 在热备系统 中配置 了两个 C P U机架。按照镜 相配置方式， 两个 C P U机架采用完全相 同的配置 。 每个 CP U机架包括底板 、 电源 、 CP U模块、 以太网 通信模块和远程 I ／ O通信模块等。两个 CP U 机架 之间通过一根光纤连接 ， 提供高速的数据传输通道 ， 实现两个 C P U机 架之 间的数据 同步 在 每一个 扫 描周期 内完成主 C P U 到备用 CP U之间的内存变 量同步 。当主 C P U 机架上某 一个 部件故 障不能 正常完 成监 控 任务 时， 在一 个扫 描周期 内， 备用 CP U可切换为主 C P U， 接替控制任务 。此 时控制 任务不会受到任何干扰 ， 控制过程不会 中断。 2 ． 2 U n i t y P r o系统软件 Un i t y P r o编 程软 件是基 于现有 的操 作 系统 Wi n d o ws 2 0 0 0和 XP 并集成 自动化控制应 用所 需求的各项功能所开发 的专用软件。Un i t y P r o系 统软件支持功能块 用来组态模拟控制 回路 、 梯形 图 用来组态逻辑控制 、 顺序流程图 用来组态顺序 控制 、 指令表以及结构文本 用于用户 自行编程和 开发软件 等 5 种标准的 I E C 6 1 1 3 1 组态语言， 它 们在 Un i t y P r o中是可以同时配合使用的。 Un i t y P r o软件不仅用来组态 ， 更重要 的是能 够在离线调试时完成仿真试验及检查错误 ， 同时还 具备在实验室进行参数预先设定的优势。 Un i t y P r o组态具有以下特点 1 可以进行离线组态和在线组态 。离线组态 用于初次组态， 在系统 尚未到货时用普通的 P C机 即可组态调试 ， 从而缩短工程 时间。在线组态可以 在不影响设备运行的情况下 ， 对现有系统进行修改 、 扩展 。 2 图形组态界面直观， 操作方便 见图 1 。 3 分层结构使控制系统层次分明。整个系统 可分主程序、 快速执行程序 、 事件程序等 。 ， I 洲 净 I白 蹲 避 鬯． ‘ l I驽 I 位 1 鞭 l呵 训 I l t i 霸茁 l 黧 毒 黪 ．． 一 { ” 熬 囊 ⋯⋯～ 一 目 一 B 瞳 ； 鬻 黉 瓣 爱 霪 1 4 0 fi l l G 7 1 即吐 ∞ ■嬲 曩 ；0 i l i i 粪 0 _ 蓝 一 ‰ 口 - 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