傲拓科技NAPLC在青島地鐵4號線BAS系統(tǒng)的應用

2022年12月，青島地鐵4號線工程順利通過竣工驗收具備運行條件。青島地鐵4號線BAS系統(tǒng)使用的是傲拓NA400、NA2000系列PLC。

1、BAS系統(tǒng)概述

地鐵BAS系統(tǒng)的主要作用是對通風空調(diào)系統(tǒng)設備、給排水設備、自動電扶梯、照明設備、車站應急照明電源等設備進行全面、有效地自動化監(jiān)控及管理，確保設備處于安全、可靠、高效、節(jié)能的運行狀態(tài)，為地鐵線路創(chuàng)造舒適、安全可靠的乘車環(huán)境；并能在火災或阻塞等災害狀態(tài)下，更好地協(xié)調(diào)設備的運行，充分發(fā)揮各種設備應有的作用，保證乘客的安全和設備的正常運行。

BAS系統(tǒng)作為綜合監(jiān)控系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，集成于綜合監(jiān)控系統(tǒng)。BAS系統(tǒng)分為中央級、車站級和現(xiàn)場級三級控制，中央級和車站級的功能均由綜合監(jiān)控系統(tǒng)集成的BAS子系統(tǒng)實現(xiàn)控制，現(xiàn)場級通過車站PLC及觸摸屏實現(xiàn)控制。車站級的主端的BAS系統(tǒng)通過冗余的以太網(wǎng)通信接口與綜合監(jiān)控系統(tǒng)交換機進行通信，接收綜合監(jiān)控系統(tǒng)的控制指令，并將環(huán)控系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)（包括環(huán)控設備的狀態(tài)、模式和時間表的運行狀態(tài)等）上送給綜合監(jiān)控系統(tǒng)。另外，在IBP盤后設置一套PLC子站，用于接收盤面模式輸入、記錄IBP盤操作動作及通過盤面按鈕指示燈顯示模式執(zhí)行狀態(tài)。

2、BAS系統(tǒng)構(gòu)成

BAS現(xiàn)場級監(jiān)控系統(tǒng)主要包括冗余配置的PLC控制器、輸入輸出（I/O）模塊、各類傳感器、執(zhí)行機構(gòu)以及現(xiàn)場控制網(wǎng)絡等。BAS系統(tǒng)現(xiàn)場控制網(wǎng)絡采用光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，由BAS工業(yè)交換機組成一個光纖環(huán)網(wǎng)，車站內(nèi)的冗余PLC、RI/O、觸摸屏等設備均連接到這個環(huán)網(wǎng)中。 

在靠近車控室的一端設一套冗余的NA400系列CPU402-0701控制器。根據(jù)機電設備的設置情況在現(xiàn)場配置NA2000系列的RI/O，通過光纖環(huán)網(wǎng)將RI/O接入，分別對車站兩端的機電設備（暖通空調(diào)、電扶梯、照明、給排水等設備）進行監(jiān)控管理。在BAS系統(tǒng)PLC控制柜上安裝一套傲拓的NA2150-21觸摸屏用于現(xiàn)場級操作，觸摸屏采用15.6英寸觸摸工控一體機，通過HMI界面能夠方便現(xiàn)場維護人員監(jiān)控現(xiàn)場機電設備狀態(tài)及操作指令，實現(xiàn)對BAS設備的維護管理，該設備與BAS系統(tǒng)交換機連接。

采用NA2000系列小型PLC CPU2001-2402 作為串口通信轉(zhuǎn)換設備，該小型PLC自帶兩路獨立的RS485接口，與遠傳水表、電保溫、空調(diào)水系統(tǒng)、EPS、給排水等系統(tǒng)之間完成數(shù)據(jù)交換。同時在車控室IBP內(nèi)設置兩套CPU2001-2402，與FAS構(gòu)成采用冗余的通信通道，接收并處理FAS的火災信息，啟動響應的異常工況模式。

BAS系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)通過CMM402-0105以太網(wǎng)模塊完成數(shù)據(jù)傳輸，主備控制器發(fā)生熱備切換后，相同槽位的以太網(wǎng)模塊也相應切換，并對外提供統(tǒng)一的IP地址（切換后IP地址自動交換）。當主控制器與綜合監(jiān)控或者光纖環(huán)網(wǎng)的通訊中斷時，系統(tǒng)會自動切換至備機，此時備機接管整個系統(tǒng)，變?yōu)楫斍爸鳈C，保證系統(tǒng)的正常運行。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示（示意圖）：

3、 NAPLC在軌道交通領域應用

（1）2013年以來，同中鐵電氣化局緊密合作，傲拓科技NA系列PLC產(chǎn)品應用在高鐵沿線防災監(jiān)控系統(tǒng)和隧道監(jiān)控系統(tǒng)，已有33條高鐵線防災監(jiān)控系統(tǒng)投入運營；

（2）2019年8月份，來自中國城市軌道交通協(xié)會、上海申通地鐵、北京地鐵、南京地鐵、貴陽地鐵、沈陽地鐵、西安地鐵、中鐵一院、中鐵二院等單位的九位專家組成專家組認真聽取了青島地鐵11號線鰲山灣站國產(chǎn)PLC在地鐵BAS系統(tǒng)（地鐵環(huán)境綜合監(jiān)控系統(tǒng)）掛網(wǎng)測試運行的測試方案、運行情況和驗收結(jié)果，并給出了肯定意見。認為“南大傲拓國產(chǎn)PLC產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性在掛網(wǎng)運行期間得到了驗證，滿足地鐵BAS系統(tǒng)運營使用需求；同時對加快自主化PLC產(chǎn)品在地鐵行業(yè)應用做了積極探索，可擴大推廣使用”。

（3）長沙地鐵5號線BAS系統(tǒng)技術服務；

（4）2020年6月-2021年6月，青島地鐵1號線鳳崗路站國產(chǎn)化試點成功；

（5）深圳地鐵20號線BAS系統(tǒng)集成及技術服務；

（6）2021年5月傲拓科技PLC在青島地鐵4號線BAS系統(tǒng)全線應用。

（7）2021年10月，經(jīng)過層層遴選和專家測評，傲拓科技自主可控PLC在“首屆中國城市軌道交通裝備自主創(chuàng)新成果展示會”上，作為全國十四項重點自主創(chuàng)新成果之一，被展示推薦并在大會上作主旨發(fā)言。