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3.3 主控plc需求

      在南京軌道交通二號線環控系統中，在車站兩端環控電控室內分別設冗余plc控制器及帶控制器的i/o，集中監控車站被控機電系統各設備(包括區間射流風機、區間隧道風機、排熱風機、回/排風機、空調新風機、組合式空調機組及相關風閥等)的運行狀態和故障信號，接收車站的操作命令，并上傳數據。兩端的冗余處理器分別放置在車站兩端的環控電控室內的plc機柜中。處理器帶i/o模塊，與環控電控室內被監控設備的硬線接口，在每端的plc柜中設置modbus通訊端口，完成與環控電控室內的被監控設備的通訊接口。每端的主控制器上設置兩塊塊以太網卡，向上接入車站級100m以太網，實現數據的可靠上傳與下發。主控冗余plc之間通過光纖進行通信，以實現主控冗余plc之間的冗余切換功能。

3.4 ibp盤的plc需求

      在南京軌道交通二號線環控系統中，在車站控制室各設置一個ibp緊急后備盤，對于應急、備份和直接的操作要求，設置在ibp盤上，由相關人員根據具體情況及相應的操作規程進行處置。當車站各專業系統的設備發生故障時或緊急情況下，可通過ibp實現車站的關鍵控制功能。ibp在每個車站控制室為以下控制操作提供緊急操作功能。ibp為操作值班員提供常用設備的備用操作手段，保障設備的正常運轉。

      ibp作為排水泵、隧道通風系統、車站大系統、小系統在火災模式或列車阻塞模式等的運行控制的緊急后備操作盤。當車控室工作站(由主控系統配置)出現故障時，可以通過綜合后備盤ibp，手動緊急控制通風排煙設備按災害模式運行。此外,ibp還根據ats、pa、pscada、afc、psd、fas等專業的要求提供的報警音響器件、控制按鈕以及指示燈等元器件。

      ibp盤的plc要求必需完成上述所提到的功能，并可以實現與車站的冗余網絡進行互聯。

3.5 就地級i/o的需求

      在南京軌道交通二號線環控系統中，就地級設備控制由就地級控制箱、ri/o模塊等設備組成，通過現場總線與車站的plc連接，實現對現場信號的采集、信號的轉換和控制信號的輸出。通過plc專用通訊模件，與具有智能通信接口的各個現場設備通過現場總線，實現數據的通訊。通訊協議為modbus或profibus現場總線。通過plc專用通訊模件，實現不同通信要求的轉換，保證通信數據的實時采集和安全傳輸。

      實現單臺機電設備的就地控制，滿足設備的現場調試和現場控制的要求。可對現場設備的狀態進行數據采集、并將信號轉換輸送到上位控制系統，同時，執行控制器的控制命令，完成現場設備與控制系統的連接。

      具有智能通信接口的各個現場設備通過現場總線和控制器相連接，實現數據的通訊與數據交換。采用各個通信接口模塊，用以實現不同通信信號的數據交換要求，保證現場數據的實時采集和安全傳輸。實現對遠離主控制系統的末端設備的信息采集和監督控制。

4 modicon plc的具體解決方案

4.1 施耐德plc簡介

      施耐德電氣公司不僅是公認得可編程邏輯控制器plc的發明者，同時也是plc熱備系統技術發明的擁有者。quantum通用自動化系統是專門面向過程控制而設計的通用的自動化系統平臺,適用于軌道交通，電力，化工，建材等各行各業的工業控制和自動化領域中。quantum繼承和發展了施耐德自動化modicon產品一貫的特點和優點，并且融入了當今最新的it技術和網絡技術，具有結構靈活、功能強勁、使用簡便、性價比高、集成度高、兼容性好,廣泛的開放性等眾多特點。

      quantum系統已在國內外諸多行業中得到了非常廣泛和成熟的應用，并在工業現場經過了長期、穩定運行，受到了廣大用戶的信任和稱贊。quantum系統具有配置簡單、接線方便、易于維護、隔離性好，結構堅固，抗腐蝕強，適應極其惡劣的工業環境。并且quantum所有部件均可帶電熱插拔，并且平均無故障時間均大于200000小時。

      quantum 自動化平臺提供多種形式的解決方案。單機架控制系統最大448個i/o點，多站點控制系統可配置網絡服務功能，最大64000個i/o點。在通訊選件的支持下具有至工廠級和現場總線網絡ethernet、modbus plus，profibus-dp，interbus等的連接性能。

      使用unity pro軟件的雙機熱備系統能夠實現主備機之間平穩、無縫的切換。切換對于過程而言是透明的，系統對過程的監控不會中斷，并且不會因為發生硬件故障而受到不利影響。quantum 模塊的i/o站點在unity pro 軟件編程環境中進行配置，使用unity pro 的雙機熱備系統因此能夠減少停機時間，從而提高生產效率。

4.2 plc模件選型

      我們根據根據在南京軌道交通二號線環控系統的要求，通過調研，根據南京軌道交通二號線的實際設計方案，選用了施耐德公司推出的modicon quantum 系列plc作為南京軌道交通二號線環控bas系統的plc組網方案。其具體的plc模件選型如附表所示。

4.3 主控plc選型

根據南京軌道交通二號線環控系統對主要控plc的要求，其南京軌道交通二號線環控系統的主控plc的選型如圖3所示。

圖3 主控plc的選型組成

4.4 ibp盤的plc選型

根據南京軌道交通二號線環控系統對ibp盤的plc的要求，其南京軌道交通二號線環控系統的ibp盤的plc的選型如圖4所示。

圖4 ibp盤的plc的選型組成

4.5 就地級i/o的選型 

根據南京軌道交通二號線環控系統對就地級i/o的要求，其南京軌道交通二號線環控系統的就地級i/o的選型如圖5所示。

圖5 就地級i/o的選型組成

通過采用上述的modicon系列模件的選型，完成了南京軌道交通二號線環控bas系統的組網方案，并且該方案已經在具體的項目中被加以采用。

5 結束語

      南京軌道交通二號線的環控bas系統，在總結國際國內先進軌道交通技術和南瑞以往軌道線路經驗的基礎上進行了改進和優化，采用了施耐德公司推出的modicon quantum系列plc作為bas系統的組網方案，實現了信息的共享和對軌道交通環控設備的實時監控。由于施耐德公司推出的modicon quantum 系列plc具有數據傳輸速度快、系統實現簡單、可靠性高，易用性高等以上優點，該modicon quantum系列plc產品的已經在在北京地鐵10號線環控bas系統、上海地鐵6、8號線環控bas系統、廣州地鐵3號線環控bas系統等軌道交通線路均采用了modicon quantum 系列plc產品，現場運行狀況十分良好。由于modicon quantum 系列plc以實現系統結構、服務、管理的最優化組合，最大限度地發揮設備的效能，減少硬件設備、管理人員數量，從而降低成本，可以預見，施耐德modicon quantum 系列plc必將在軌道交通環控系統中得到廣泛的應用。