北京地铁电保温电气控制系统

一  对用户技术要求的响应

（1）本案中，用户提出了以下工艺要求：

1、 BAS系统对电保温的开关状态进行监视。

开关状态监视如下：

A 系统转换开关信息（手动/自动） （DI 位）

B 电缆投入运行状态（DI 位）

C 断缆故障（DI 位）

D 漏电故障（DI 位）

E 过流故障（DI 位）

F 传感器故障（DI 位）

G 管道超高温报警信息（DI 位）

H 管道超低温报警信息（DI 位）

2、BAS系统通过Modbus RTU协议读取电保温状态。

模拟量数据如下：

A 系统超高温设定值 （AI字节）

B 系统超低温设定值 （AI字节）

C 系统启动温度设定值（AI字节）

D 系统停止温度设置值（AI字节）

E 管道实际温度（AI字） 注：该区域预留5个字

     BAS厂家预留13个字的区域用来存取电保温控制系统信息

（2）用户对BAS系统与电保温控制箱之间接口的相关要求：

1、 通讯协议：9600bps 数据位8 偶校验 1个停止位。

2、 通讯电缆在电保温控制箱中采用端子方式压接。

3、 多个电保温控制箱之间采取并接方式接入BAS系统。

（3）用户对电保温控制箱的测试：

1、 对电保温控制箱与BAS系统之间通讯进行测试，测试设备之间所有数据的收发均为正常；

2、 测试电保温整体控制与系统的结合性和正确性；

3、 测试电保温控制系统通讯的抗干扰能力；

二  针对用户的具体要求，制定控制方案

（1）设计思路：

   确保设备各项功能完善，运行可靠、稳定、安全；确保设备操作简单；确保设备维护简单；确保设备备件更换容易；

1、选用现代技术成熟的可编程控制器（PLC）作为电保温控制箱的控制核心，控制各路电保温的运行、数据监测、故障保护报警等，是本地系统的关键。

     2、本地控制箱增加了人机界面，通过该信息交互平台一方面可在本地设置电保温的运行数据，另一方面显示电保温运行的状态及各种实时报警信息。用户可直观的了解设备运行状态，方便维护。

     3、采用温度信息采集单元，集中采集分布各处的温度信息，并实时反馈到控制系统中，完成必要的控制任务。

     4、采用通讯模块与BAS系统建立通讯连接，下位机实时准备必要的数据，等待上位机的轮询读取，确保上位机能够快速准确的读取数据。

（2）功能详细介绍：

1、 本地控制中，各路电保温加热均单独分开，每一路均有自己独立的控制回路及保护回路，回路中设置短路保护、漏电流保护、过电流保护、断缆保护、传感器故障保护等措施。当设备正常运行中，控制系统实时监控运行状态，发生异常时，迅速分断该回路，并保证不影响其他回路的正常运行。其中短路保护主要依靠高分断型空气断路器保护，回路电流到达设定最大值时立即分断，并发出报警；漏电流保护主要依靠零序电流互感器检测是否存在漏电现象，该回路还单独设置有漏电试验按钮，供用户测试使用，确保该保护系统时时有效；过电流保护主要依靠电子电流检测设备，当回路出现异常导致电流加大并到达设定值时，发出跳闸指令；断缆保护主要依靠回路电流低限检测系统，当控制回路发出运行命令时，电流低限检测系统会被自动复位，当发生断缆时，检测系统再次被触发，此时系统自动切断回路电源并发出报警信息；传感器故障保护主要依靠采集模块内部电路对传感器本身进行巡检，当发现传感器接线异常时发出故障报警。

2、 人机界面设置了人性化友好界面，用户可以通过显示的信息了解设备实时状态。授权人员还可以通过授权密码进入系统，修改相关控制设置。此举即可达到信息显示的目的，又增加了系统的安全性，防止意外的触碰导致系统不能正常运行。

3、 电保温控制箱和BAS系统之间通讯采用双层屏蔽双绞电缆，首先双层屏蔽是采用铜丝网和锡箔纸组成的屏蔽层，这两层屏蔽有效的屏蔽了环境中存在大量电磁波干扰，其次双绞的作用也能抑制部分特性的电磁波干扰，再有加大了通讯电缆的截面积，降低回路电阻，也有效的保护通讯回路的畅通。电保温电气控制箱内的通讯端子有着特殊的布置，并采用铁质防护罩进行屏蔽，最大程度保护通讯回路安全，降低电磁干扰的影响。

4、 电气控制箱设计为下进线方式，柜门与连接处贴密封胶条，可有效防止空气中的灰尘或杂物进入，保证控制电路的安全，延长电气元件的使用寿命。

5、 控制箱内具有电感特性的电气元件，如接触器线圈等，设计阻容吸收回路，减少对PLC等造成危害。

6、 系统设置环境温度监测，当环境温度急剧变化，并达到临界设定值时，系统将自动被唤醒，立即启动加热回路，确保管道不会结冰。当温度回升时，系统按照预先设置，控制加热系统工作在节能模式，待温度到达系统停止温度时，系统自动停止运行。

（3）项目的实施：

1、 制作电气控制实验柜，并先期测试各项技术指标，确保安全、稳定、可靠；

2、 与BAS系统联机通讯测试，确保满足用户的各项要求；

3、 现场的各项指标测试，在真实环境中测试产品的运行状态，确保各项功能正常，上位监视稳定；

4、 定型生产，现场安装、联机调试。

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