傲拓科技NAPLC在青岛地铁4号线BAS系统的应用

• 关键词：PLC,地铁BAS系统
• 摘要：地铁BAS系统的主要作用是对通风空调系统设备、给排水设备、自动电扶梯、照明设备、车站应急照明电源等设备进行全面、有效地自动化监控及管理，确保设备处于安全、可靠、高效、节能的运行状态，为地铁线路创造舒适、安全可靠的乘车环境；并能在火灾或阻塞等灾害状态下，更好地协调设备的运行，充分发挥各种设备应有的作用，保证乘客的安全和设备的正常运行。

2022年12月，青岛地铁4号线工程顺利通过竣工验收具备运行条件。青岛地铁4号线BAS系统使用的是傲拓NA400、NA2000系列PLC。

1、BAS系统概述

地铁BAS系统的主要作用是对通风空调系统设备、给排水设备、自动电扶梯、照明设备、车站应急照明电源等设备进行全面、有效地自动化监控及管理，确保设备处于安全、可靠、高效、节能的运行状态，为地铁线路创造舒适、安全可靠的乘车环境；并能在火灾或阻塞等灾害状态下，更好地协调设备的运行，充分发挥各种设备应有的作用，保证乘客的安全和设备的正常运行。

BAS系统作为综合监控系统的一个子系统，集成于综合监控系统。BAS系统分为中央级、车站级和现场级三级控制，中央级和车站级的功能均由综合监控系统集成的BAS子系统实现控制，现场级通过车站PLC及触摸屏实现控制。车站级的主端的BAS系统通过冗余的以太网通信接口与综合监控系统交换机进行通信，接收综合监控系统的控制指令，并将环控系统状态数据（包括环控设备的状态、模式和时间表的运行状态等）上送给综合监控系统。另外，在IBP盘后设置一套PLC子站，用于接收盘面模式输入、记录IBP盘操作动作及通过盘面按钮指示灯显示模式执行状态。

2、BAS系统构成

BAS现场级监控系统主要包括冗余配置的PLC控制器、输入输出（I/O）模块、各类传感器、执行机构以及现场控制网络等。BAS系统现场控制网络采用光纤环网结构，由BAS工业交换机组成一个光纤环网，车站内的冗余PLC、RI/O、触摸屏等设备均连接到这个环网中。 

在靠近车控室的一端设一套冗余的NA400系列CPU402-0701控制器。根据机电设备的设置情况在现场配置NA2000系列的RI/O，通过光纤环网将RI/O接入，分别对车站两端的机电设备（暖通空调、电扶梯、照明、给排水等设备）进行监控管理。在BAS系统PLC控制柜上安装一套傲拓的NA2150-21触摸屏用于现场级操作，触摸屏采用15.6英寸触摸工控一体机，通过HMI界面能够方便现场维护人员监控现场机电设备状态及操作指令，实现对BAS设备的维护管理，该设备与BAS系统交换机连接。

采用NA2000系列小型PLC CPU2001-2402 作为串口通信转换设备，该小型PLC自带两路独立的RS485接口，与远传水表、电保温、空调水系统、EPS、给排水等系统之间完成数据交换。同时在车控室IBP内设置两套CPU2001-2402，与FAS构成采用冗余的通信通道，接收并处理FAS的火灾信息，启动响应的异常工况模式。

BAS系统与综合监控系统通过CMM402-0105以太网模块完成数据传输，主备控制器发生热备切换后，相同槽位的以太网模块也相应切换，并对外提供统一的IP地址（切换后IP地址自动交换）。当主控制器与综合监控或者光纤环网的通讯中断时，系统会自动切换至备机，此时备机接管整个系统，变为当前主机，保证系统的正常运行。系统架构如下图所示（示意图）：

3、 NAPLC在轨道交通领域应用

（1）2013年以来，同中铁电气化局紧密合作，傲拓科技NA系列PLC产品应用在高铁沿线防灾监控系统和隧道监控系统，已有33条高铁线防灾监控系统投入运营；

（2）2019年8月份，来自中国城市轨道交通协会、上海申通地铁、北京地铁、南京地铁、贵阳地铁、沈阳地铁、西安地铁、中铁一院、中铁二院等单位的九位专家组成专家组认真听取了青岛地铁11号线鳌山湾站国产PLC在地铁BAS系统（地铁环境综合监控系统）挂网测试运行的测试方案、运行情况和验收结果，并给出了肯定意见。认为“南大傲拓国产PLC产品的稳定性、可靠性在挂网运行期间得到了验证，满足地铁BAS系统运营使用需求；同时对加快自主化PLC产品在地铁行业应用做了积极探索，可扩大推广使用”。

（3）长沙地铁5号线BAS系统技术服务；

（4）2020年6月-2021年6月，青岛地铁1号线凤岗路站国产化试点成功；

（5）深圳地铁20号线BAS系统集成及技术服务；

（6）2021年5月傲拓科技PLC在青岛地铁4号线BAS系统全线应用。

（7）2021年10月，经过层层遴选和专家测评，傲拓科技自主可控PLC在“首届中国城市轨道交通装备自主创新成果展示会”上，作为全国十四项重点自主创新成果之一，被展示推荐并在大会上作主旨发言。