EMCS专业知识教程

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,EMCS,系统培训教程,深圳地铁,1,EMCS,系统综述,1,、,E,MCS,概念,E,MCS,是设备监控系统的英文简称（,Equipment Monitoring Control System，,简称,EMCS）。,EMCS,本质是工业自动化监控系统，基于数据服务器、监控工作站（,PC,机）、工业监控软件、工业控制器（如,PLC）、,局域网、现场总线、传感器/执行器等软硬件设备及网络通信技术的集成，实现特定的监控功能和管理能力。,2,2、E,MCS,的作用,控制环控机电设备运转，监视设备状态，提高 操作、管理及维护的自动化水平。,车站环境控制，提供乘客舒适的侯乘车环境。,站厅：温度30, 1,；相对湿度60-70%,站台：温度28, 1,；相对湿度60-70%,安全保障：列车阻塞时通风；火灾时防排烟。,节能控制，提高企业效益。,其他作用。,3,EMCS,系统的监控对象,通风空调系统,通风空调系统涉及两部分：隧道通风系统、车站空调通风系统，包括下述分系统：,区间隧道通风系统,车站隧道通风系统,车站公共区通风空调系统（大系统）,设备用房通风空调系统（小系统）,冷水系统,4,EMCS,系统的监控对象,区间隧道通风系统,监控对象（设备）：,TVF,风机（可逆转）,车站两端，共4台。,射流风机（,Jet）,仅存车线及进出线有。,相关风阀,5,EMCS,系统的监控对象,区间隧道,TVF,风机,6,EMCS,系统的监控对象,车站隧道通风系统,监控对象（设备）：,UPE/OTE,风机（双速）,车站隧道两端上方，共2台。,相关风阀,7,EMCS,系统的监控对象,UPE/OTE,风机,8,EMCS,系统的监控对象,车站公共区空调通风系统（大系统）,监控对象（设备）：,组合式空调机组,新风机,回/排风机（兼排烟功能）,相关风阀,传感器/执行器,9,EMCS,系统的监控对象,组合式空调机组,电动风阀,传感器、检测器,10,EMCS,系统的监控对象,设备用房通风空调系统（小系统）,监控对象（设备）：,小型空调机组,送风机、抽风机（兼排烟功能）,相关风阀,传感器/执行器,11,EMCS,系统的监控对象,小型空调机组,送风机、抽风机,房间式温度传感器,风管式温度传感器,12,EMCS,系统的监控对象,冷水系统,监控对象（设备）：,冷水机组,冷却塔,冷冻水泵、冷却水泵,蝶阀,传感器/执行器,13,EMCS,系统的监控对象,离心式冷水机组,活塞式冷水机组,冷却塔,冷冻（冷却）水泵,14,EMCS,系统的监控对象,给排水系统,监控对象（设备）：,电动蝶阀（市政引入管、区间给水管）,各类水泵（排水泵、污水泵、雨水泵、废水泵）,液位传感器,15,EMCS,系统的监控对象,电动蝶阀,污水泵,16,EMCS,系统的监控对象,电扶梯系统,监控对象（设备）：,自动扶梯（站台、出入口）,电梯,接口：电扶梯系统与,EMCS,之间通过,RS-232/RS-485,通信传输数据。,17,EMCS,系统的监控对象,自动扶梯,升降电梯,18,EMCS,系统的监控对象,照明系统,监控对象（设备）：,节电照明、工作照明、广告照明、出入口照明、区间照明回路；事故照明电源,使用,PLC,进行监控照明回路接触器。,事故照明电源与,EMCS,之间通过,RS-232/RS-485,通信传输数据。,19,EMCS,系统的监控对象,广告照明,区间照明,20,EMCS,系统的监控对象,屏蔽门系统,监控对象（设备）：,屏蔽门（上行线、下行线）,信息内容：屏蔽门开关状态、系统故障、电 源故障,接口： 通过,RS-485,通信传输数据。,21,EMCS,系统的监控对象,屏蔽门,22,EMCS,系统的监控对象,人防密闭隔断门,监控对象（设备）：,人防密闭隔断门,无源触点（限位开关），硬线连接。无控制，仅监视。,23,EMCS,系统的监控对象,其他接口设备,AFC,系统,MCP,盘上监控,AFC,系统闸机（紧急情况）。,信号系统,EMCS,接收信号系统的时钟信号并显示。,24,EMCS,与其他系统接口图,25,EMCS,系统的控制策略,EMCS,系统的基本监控功能:,单台设备操作控制;,设备工作状态、故障监视；,设备的互锁、联锁控制；,基本工艺控制及过程监视等。,控制策略：,EMCS,系统按照预定的方法、模式或工况控制多台设备联动，实现预期的功能及方案目标，达到可靠、安全、节能等方面的性能优化控制。,26,EMCS,系统的控制策略,区间隧道通风系统,正常模式,早间运行：早间运营前30,m,，,TVF,风机进行纵向推挽式机械通风（相邻车站两端,TVF,一排一送），使隧道内充盈新鲜空气。,正常运行：,TVF,风机停止，打开旁通风阀，利用列车的活塞作用进行通风换气，排除隧道余热余湿。,夜间运行：夜间收车后30,m,，,TVF,风机进行纵向推挽式机械通风，完毕后打开所有风阀。隧道内充盈新鲜空气。,27,EMCS,系统的控制策略,区间隧道通风系统,阻塞模式,当列车故障或前方车站不允许进站，列车停留在区间超过4,m,时，,TVF,风机按行车方向通风，保障人员及列车空调器的安全。,火灾事故模式,根据列车着火点（车头、中部或车尾）、停车位置不同的火灾情况，启动相应的火灾控制模式。,控制原则：,TVF,风机的风向应迎着逃生人群。,尽量防止烟雾蔓延。,28,EMCS,系统的控制策略,车站隧道通风系统,正常工况,UPE/OTE,低速运转，旁通风阀关闭，机械通风排除列车驻留车站时，列车底部、顶部排出的热风及废气。,火灾事故工况,列车着火并停在车站隧道，或站台公共区发生火灾时，控制,UPE/OTE,高速运转，排出烟雾。,29,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,地铁车站空调系统的环境控制基于空气调节（,Air Condition）,理论基础。,采暖通风与空气调节设计规范规定的舒适性空调的室内计算参数：,夏季： 温 度2428,o,C,相对湿度 4065%,风 速不大于0.3,m/s,冬季：温 度1822,o,C,相对湿度4060%,风 速不大于0.2,m/s,30,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,空气调节有两大类：,A.,空气温（湿）度的调节控制,供暖和降温；,B.,空气清洁度和有害物浓度的处理控制,工业通风。,空气调节的对象是大气干空气和水蒸汽组成的混合物，称为湿空气。,水蒸汽对湿空气的性质和状态变化影响很大，故在空气调节系统中，水蒸汽是重点考虑和控制的因素。,31,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,湿空气的重要状态参数：,温度,t,；,含湿量,d：,水蒸汽与干空气的比值。反映空气中的水蒸汽含量（不受温度影响）。,相对湿度,：,水蒸汽分压力与饱和水汽分压力的比值。反映干湿程度。,焓,i：,焓是湿空气的热含量（某条件下），焓差即热交换量。,32,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,湿空气的焓,i,焓,i,的计算公式：,i =（1.01 + 1.84d）t + 2500d kJ/kg,干空气,式中：(1.01 + 1.84,d) t,与湿空气温度有关，称“显热”； 2500,d,随含湿量,d,变化，称“潜热”。,温度,t、,含湿量,d、,相对湿度,、,焓,i,都是独立的状态参数。但在一定大气压力,B,下，只要知道任意两个独立的状态参数，就可按查表（,i-d,图）、运算去确定其他参数，从而确定湿空气的状态。,33,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,湿空气的状态变化过程,34,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,湿空气的状态变化过程,等湿（干式）加热过程（过程线0,1）,等湿（干式）冷却过程（过程线0,2,）,等焓减湿过程（过程线0,3,）,等焓加湿过程（过程线0,4,）,等温加湿过程（过程线0,5,）,减湿冷却（冷却干燥）过程（过程线0,6,）,35,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,湿空气的,i-d,图,（,焓-湿图）：确定正常工况。,36,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,空调系统的分类,：,空调系统的制冷机构：,37,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,深圳地铁车站空调系统的控制模型：,38,EMCS,系统的控制策略,车站空调通风系统基础知识,深圳地铁车站空调系统的特点：,普通集中式；,一次回风式；,舒适性（而非工艺性）；,季节性空调运转（全年通风）；,双风机（进风机和回风机）；,定风量空调系统（福田站、富民站使用,VVVF,调速，为变风量系统）。,普通集中式空调系统,：低流速（,v=812m/s）、,单风道、集中式，是典型、广泛应用的空调系统。,39,EMCS,系统的控制策略,车站公共区空调通风系统（大系统）,正常模式,I,工况（最小新风量降温除湿工况）,特点：降温除湿，保证最小新风量，部分回风循环减耗。,II,工况（全新风降温除湿工况）,特点：降温除湿，全新风，无回风循环。,III,工况（全新风等温除湿工况）,特点：等温除湿，全新风，无回风循环。,IV,工况（通风工况）,特点：全新风通风，冷水系统停止。,40,EMCS,系统的控制策略,车站公共区空调通风系统（大系统）,火灾事故模式,站台层火灾,停止车站冷水系统；控制风管相关风阀的开/闭，向站厅层送风，停止向站台层送风，站台层进入排烟状态(高速排烟）,。,使得站台层对站厅层形成负气压，阻止了烟雾向站厅层蔓延，并形成了楼梯（扶梯）通道的逃生气流通道。,站厅层火灾,停止车站冷水系统；控制风管的相关风阀开/闭，向站台层送风，停止向站厅层送风，站厅层进入排烟状态。使得站厅层对地面、站台层形成负气压，阻止了烟雾向站台层蔓延，并形成了地面楼梯通道的逃生气流通道。,41,EMCS,系统的控制策略,设备用房通风空调系统（小系统）,正常模式,与大系统的正常模式类似，有3-4种工况。,火灾事故模式,设备用房发生火灾事故时，一般按单独房间情况处理。若房间安装有,GAS,系统，关闭送风、排风阀，以便,GAS,释放气体灭火。若不安装有,GAS,系统，同样要停止送风，进行排烟，防止烟雾蔓延。,42,EMCS,系统的控制策略,时间表控制,按照预设的运营时间表启动/停止全部或部分环控设备。,时间表由,OCC,设定，并下载到全线车站的,EMCS,系统。,时间表控制只能在正常工况情况时发挥作用。紧急模式（阻塞、火灾事故）具有更高的优先权。,43,E,MCS,系统组成及系统设备,EMCS,系统组成,深圳地铁一期工程,EMCS,系统的组成，概括分为下列几部分：,3级监控系统,即：1）,OCC,中央级监控系统，2）车站级监控系统，3）就地级监控设备,2层网络,即： 1）,OCC,及车站综控室的以太（局域）网， 2）车站范围内的,ControlNet,现场总线。,1个维护工作站,44,E,MCS,系统组成及系统设备,45,E,MCS,系统组成及系统设备,46,E,MCS,系统组成及系统设备,EMCS,系统重要设备简介,OCC,中央级监控系统,服务器（2台，主备冗余）；,监控工作站（2台，双屏配置）；,打印机及打印服务器；,以太（局域）网及网络设备（交换机，路由器等）；,不间断电源（,UPS）,维护工作站,47,E,MCS,系统组成及系统设备,EMCS,系统重要设备简介,车站级监控系统,车站级监控工作站（车控室） ；,打印机；,以太（局域）网及网络设备（交换机，路由器等）；,不间断电源（,UPS）,MCP,盘（模拟监控盘）,48,E,MCS,系统组成及系统设备,EMCS,系统重要设备简介,就地级监控设备,PLC（,可编程控制器）模块 ；,Flex IO,模块；,ControlNet,总线设备；,接口通讯设备；,传感器、检测器、执行器、变频器等。,49,PLC,系统简介,深圳地铁,EMCS,系统采用美国,ROCKWELL,公司的,PLC,系统。包括：,ControlLogix,系列,PLC；,FelxLogix,系列,PLC；,Flex IO,系列模块,ControlNet,现场总线；,PLC,系统编程组态软件,50,PLC,系统简介,ControlLogix,系列,PLC,51,PLC,系统简介,ControlLogix,硬件冗余系统的组成,设备名称,型号规格,数量,7,槽机架,1756-,A7,2,电源模块,1756-,PA72,2,处理器,1756-,L55M13,2,热备模块,1757-,SRM,2,热备通讯光缆（,1,米）,1757-,SRC1,1,冗余,ControlNet,通讯模块,1756-,CNBR,2,Ethernet,通讯模块,1756-,ENET,2,52,PLC,系统简介,Logix,5550,处理器主要技术指标,最大用户内存容量：160,K2M Byte,常规通讯：,Ethernet，,ControlNet,，,DeviceNet,I/O，DH+，RS-232C（DF1,协议）,最大,I/O,点数：,128,000,数字量（任意组合）或4000个模拟量。,最多,I/O,位置：250,I/O,扩展能力：本地,I/O，,ControlNet,I/O，,DeviceNet,I/O，,Remot,I/O,53,PLC,系统简介,FlexLogix,系列,PLC,54,PLC,系统简介,FlexLogix,系统概述,FlexLogix,系统是,A-B,最新的分布式控制系统，它与,ControlLogix,系统很容易组成“集中-分散控制”的结构。,FlexLogix,分布式控制平台,拥有的,工业领先技术:,与,ControlLogix,同类型的高级控制芯片；,与其他,Logix,平台控制器共享,RSLogix,5000,软件编程,；,使用,FLEX I/O,模块,DIN,导轨式安装,；,具有设备网（,DeviceNet,）,控制网（,ControlNet,）,和工业以太网（,EtherNet,/IP）,的通讯能力和服务。,55,PLC,系统简介,FlexLogix,系统的组成,FlexLogix,处理器,1794-,L33,（,64K,内存），,1794-,L34 (512K,内存,),本地,I/O,扩展适配器,1794-,FLA,本地,I/O,扩展电缆,1794-,CE1,（,1,英尺）,1794-,CE3,（,3,英尺）,ControlNet,通讯卡,1788-,CNCR,，,1788-CNFR,Flex I/O,模块,1794,系列,Flex I/O,模块,编程软件,ContrLogix 5000,编程软件,56,PLC,系统简介,FlexLogix,处理器主要技术指标,最大用户内存容量：,64K,（,1794-L33,），,512K (1794-L34),常规通讯：,Ethernet，,ControlNet,，,DeviceNet,I/O，RS-232C,I/O,处理能力,：,最大,256,点,本机架128点，本地,I/O,扩展128点,I/O,扩展能力：本地,I/O,57,PLC,系统简介,Flex IO,系列模块,适配器,I/O,模块 ,I/O,模块(,Max: 8）,58,PLC,系统简介,Flex I/O,系统的组成,Flex I/O,系统即柔性分布式,I/O,系统，组件产品如下：,Flex I/O,适配器（,1794-,ACNR15,）,Flex I/O,模块底座（,1794-,TB3,）,Flex I/O,模块（,1794,系列离散量、模拟量模块）,在,Flex I/O,适配器上设定其控制网点（,Node,）,的地址号。,59,PLC,系统简介,ControlNet,现场总线,ControlNet,网络的特点,：,开放性：网络标准为,IEC61158,。,高效率：采用生产者/消费者（,Producer/ Consumer）,网络模式。,灵活性：方便灵活地构成星形、树形、总线形和环形的拓扑结构,。,多功能：,I/O,高速链路，对等通信，报文服务，,I/O,共享。,基本性能指标：网络模式：生产者,/,消费者（,Producer/Consumer,）,，最大通讯距离：,30,km,（,同轴电缆、光纤），数据波特率：,5,Mbps,，,单个网络最大节点数：,99,60,PLC,系统简介,ControlNet,现场总线的,组成：,RG-6,同轴屏蔽电缆（,1786-,RG6,）,BNC,电缆连接器（,1786-,BNC,）,T,形分接器（,1786-,TPR,）,75,欧姆电阻端结器（,1786-,XT,）,中继模块及适配器模块(1786-,RPCD，1786-RPA）,电缆连接器要配备专用的安装工具箱（,1786-,CTK,）,。,61,PLC,系统简介,PLC,系统编程组态软件,RSLogix,5000：,Logix,平台,PLC,的编程软件,RSLinx,:,通讯组态软件,RSNetworx,：,控制网(,ControlNet,),组态软件,RSView32：32,位工业监控软件,62,RS,系列软件,RSWire,RSWire Detailer,RSLogix5/500,RSEmulate,RSView32,RSSnapshot,RSWorkshop,RSLinx,Guardian,RSTrainer,RSSql,RSTrend,RSTune,RSPortal,RSBatch,63,编程软件,RSLogix 5000,-,LAD,编程,-,拖放编辑,-,容易的,I/O,组态,-,数据库编辑,-,交叉对照信息,-,诊断,-,可靠的通讯,-,报表,-,兼容性,-,内联操作,Windows,技术加快用户编程,64,通讯组态软件,RSlinx,-通讯接口组态,-,D,DE,客户应用,-在线,诊断,-,可靠的通讯,-,兼容性,-,内联操作,65,C,ontrolNet,组态,软件,R,SNetworx,-组态,网络参数,-预定,I/,O,-预定对等通信,-报文发送,-,交叉对照信息,-在线,诊断,-,E,DS,输入,66,工业监控软件,RSView32,-,全面汉化,-,VBA Script,-,数据库编辑,-,ActiveX,控件,-,绘图及动画,-,安全防护,-,报警功能,-,记录功能,Trend,功能,Event,检测,OPC,67,Good-Bye!,68,