應(yīng)用背景

該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)第一條自行設(shè)計(jì)、施工、建設(shè)的城市快速軌道交通線，是2000年度的國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目。上海軌道交通明珠線由上海南站至江灣鎮(zhèn)站，全長(zhǎng)24.97公里。設(shè)有19 個(gè)車站，另設(shè)有停車場(chǎng)和車輛段各一處。全線共有24 個(gè)牽引降壓變電站和降壓變電站。并設(shè)有控制中心監(jiān)控全線設(shè)備。該條輕軌線路設(shè)有電力系統(tǒng)SCADA 監(jiān)控系統(tǒng)、車站設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)成了一個(gè)涵蓋以上三個(gè)子系統(tǒng)的“三合一”的綜合監(jiān)控系統(tǒng)， 該系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、通訊和圖形監(jiān)控功能。

客戶需求

監(jiān)視各個(gè)變電所的運(yùn)行數(shù)據(jù)， 繼保的報(bào)警信息， 完成所內(nèi)的連鎖邏輯控制，實(shí)現(xiàn)全線電力設(shè)備的安全調(diào)度。監(jiān)視各個(gè)車站的車站設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、車站的防災(zāi)報(bào)警信息等。該系統(tǒng)要求具有變電所全所自動(dòng)化控制、保護(hù)功能以及控制中心對(duì)全線的供電設(shè)備、車站設(shè)備、防火設(shè)備等的遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào)的調(diào)度功能。而且在系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)上，采取計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)，充分實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息和資源的共享及調(diào)度辦公自動(dòng)化。

解決方案

作為國(guó)內(nèi)第一條城市輕軌，對(duì)于電力監(jiān)控、車站設(shè)備和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)有更高的要求， 具有安全可靠、擴(kuò)展簡(jiǎn)單和維護(hù)方便等特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)變電所全所自動(dòng)化，考慮到各車站被控設(shè)備多，智能儀表多，設(shè)備分布廣和邏輯控制難， 在各車站我們以系列90-70 PLC 作為每個(gè)站的中央信號(hào)屏， 90- 30 PLC 作為分布式I /O， 通過(guò)Genius 網(wǎng)， 收集站內(nèi)各被控設(shè)備信息。用CIMPLICITY HMI 作為站內(nèi)圖形監(jiān)控系統(tǒng)。并通過(guò)第三方提供的光纖通訊接口將站內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)往控制中心。

為了保證控制中心數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定， 在控制中心選用了系列90-70 PLC 冗余系統(tǒng)作為通訊前置機(jī)， CIMPLICITY HMI 冗余系統(tǒng)作為服務(wù)器， CIMPLICITYViewer 作為各系統(tǒng)的工作站。并使用冗余Ethernet 作為控制中心的通訊網(wǎng)絡(luò)。

系統(tǒng)特點(diǎn)

· 分布式結(jié)構(gòu)

上海軌道交通明珠線方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一個(gè)功能完善的分散、分層、分布式系統(tǒng)。調(diào)度端、工作站、服務(wù)器、通信機(jī)、遠(yuǎn)方執(zhí)行單元等各間隔終端之間只有通信數(shù)據(jù)交換的關(guān)系。

分層、分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)使以后的系統(tǒng)擴(kuò)展不影響已有系統(tǒng)的正常運(yùn)行，改建工程量小。當(dāng)任一個(gè)間隔終端故障不影響其它終端的可靠運(yùn)行，從而有效的提高了整個(gè)“三合一”系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和多種操作功能和適應(yīng)性。

· 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

在中央控制中心， 通過(guò)冗余的服務(wù)器和通信前置機(jī)構(gòu)成雙主機(jī)雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)據(jù)流的有序管理?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)控制網(wǎng)采用總線型，Genius 令牌網(wǎng)結(jié)構(gòu)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明清晰， 擴(kuò)展容易， 網(wǎng)絡(luò)信息交換合理。

· 信息共享， 資源共享

“三合一”系統(tǒng)把電力SCADA 系統(tǒng)、BAS 系統(tǒng)、FAS 系統(tǒng)的決策支持控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)合為一體。做到資源共享， 信息共享， 綜合性能價(jià)格比優(yōu)。

· 高可靠性

1) 遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備本身在軟、硬件技術(shù)上采取層層保險(xiǎn)、閉鎖、自檢、自診斷、自啟動(dòng)、自復(fù)位等有力的措施， 可靠性極高。

2) 系統(tǒng)中采用了四種冗余方式：

· CIMPLICITY HMI Server 冗余
· 通信前置機(jī)（ 系列90－ 70 PLC）冗余
· 通信光纜冗余
· 網(wǎng)絡(luò)冗余

當(dāng)單機(jī)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換另一套設(shè)備。另外，系統(tǒng)設(shè)有歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史曲線可供事故分析和運(yùn)行分析。

實(shí)施結(jié)果

上海軌道交通明珠線于2000 年12 月26 日正式運(yùn)營(yíng)。而該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)第一條在正式運(yùn)營(yíng)前就投入使用的綜合監(jiān)控項(xiàng)目， 獲得了用戶的好評(píng)。(e