地铁BAS一种网络与PLC控制器冗余切换技术的实现.pdf

地铁BAS 一种经济的网络与PLC 冗余技术 1. 引言 地铁环境与设备监控系统（规范名称，简称BAS ：Building Automation System ）因其在 特殊工况下须承担一定的防灾任务，所以对地铁的正常运营和乘客人身安全具有重要作用， 是一个安全系统。因其重要性，《地铁设计规范》对该系统的可靠性提出了要求，而采用配 置上的冗余并结合软件技术是提高系统可靠性的有效手段，其中系统网络及控制器采用冗余 技术、实现冗余目的尤为重要。 2. 系统情况 深圳地铁1、4 号线BAS 车站级系统无论在数据服务、网络及控制器方面均考虑了冗余 配置与技术的应用。 2.1. 网络构成 BAS 系统车站级采用两级网络 （如图1 所示）：监控层网络和控制层网络。 1）监控层网络基于以太网 （10/100M，TCP/IP ）实现，双星型拓扑结构 （冗余配置）， 介于车站主 PLC 控制器、车站监控工作站和通信处理器之间，用于监控信息的传输。由于 以太网及其协议不支持自动冗余切换，因此需要在工程应用中做针对性的工作。 2 ）控制层网络基于控制网实现，双总线型拓扑结构 （冗余配置），介于车站各PLC 控 制器及远程 IO 之间，用于实时控制数据及 IO 数据的传输。控制网的冗余及切换技术采用 的是现成的、成熟的技术，由设备自身完成，工程应用中不需做额外的工作。 监控工 作站 通信处理器 监控局域网 171网段 Ehernet 10/ 100M 172 网段 SW 1 SW2 PLC1 PLC2 C E C E P C S P C S N N N N S P R 主控制器PLC S P R B B B B U M U M R T R T A B 光纤 A B B 网 A 网 控制网(ControlNet) 图1 1 2.2. 监控层配置 车站控制室配置1 台监控工作站，利用两块以太网卡分别接入冗余配置的车站监控局域 网。 在车站一端环控电控室设置一台通讯控制器（用于集中处理通讯接口），同样利用两块 以太网卡接入冗余配置的车站监控局域网。 监控工作站和通讯控制器构成冗余配置，其中 IO 、报警与趋势服务实现冗余，其冗余 切换由监控软件平台实现，工程应用只需参数配置而无须额外工作。 2.3. 控制层配置 深圳地铁1、4 号线BAS 系统在车站设计了一对儿热备关系的主控制器PLC ，承担BAS 车站控制层的所有任务调度、功能实现及数据服务功能，该主备控制器分别挂接在车站监控 网络上。深圳地铁BAS 系统PLC 采用的是美国罗克韦尔公司Control Logix 系列的产品，主 备机架（型号：1756-A7 ）上对等配置有 （数量均为1 块