應(yīng)用背景
該項目是國內(nèi)第一條自行設(shè)計、施工、建設(shè)的城市快速軌道交通線，是2000年度的國家重點項目。上海軌道交通明珠線由上海南站至江灣鎮(zhèn)站，全長24.97公里。設(shè)有19 個車站，另設(shè)有停車場和車輛段各一處。全線共有24 個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)報警監(jiān)控系統(tǒng)，構(gòu)成了一個涵蓋以上三個子系統(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)視各個變電所的運行數(shù)據(jù)， 繼保的報警信息， 完成所內(nèi)的連鎖邏輯控制，實現(xiàn)全線電力設(shè)備的安全調(diào)度。監(jiān)視各個車站的車站設(shè)備的運行數(shù)據(jù)、車站的防災(zāi)報警信息等。該系統(tǒng)要求具有變電所全所自動化控制、保護功能以及控制中心對全線的供電設(shè)備、車站設(shè)備、防火設(shè)備等的遙控、遙信、遙測、遙調(diào)的調(diào)度功能。而且在系統(tǒng)功能的實現(xiàn)上，采取計算機綜合監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)，充分實現(xiàn)相關(guān)信息和資源的共享及調(diào)度辦公自動化。
解決方案
作為國內(nèi)第一條城市輕軌，對于電力監(jiān)控、車站設(shè)備和火災(zāi)
報警系統(tǒng)有更高的要求， 具有安全可靠、擴展簡單和維護方便等特點。
為了實現(xiàn)變電所全所自動化，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 作為每個站的中央信號屏， 90- 30 PLC 作為分布式I /O， 通過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， 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
· 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、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、分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)使以后的系統(tǒng)擴展不影響已有系統(tǒng)的正常運行，改建工程量小。當(dāng)任一個間隔終端故障不影響其它終端的可靠運行，從而有效的提高了整個“三合一”系統(tǒng)運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， 通過冗余的服務(wù)器和通信前置機構(gòu)成雙主機雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進行數(shù)據(jù)流的有序管理。現(xiàn)場實時控制網(wǎng)采用
總線型，Genius 令牌網(wǎng)結(jié)構(gòu)。整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡明清晰， 擴展容易， 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)測系統(tǒng)合為一體。做到資源共享， 信息共享， 綜合性能價格比優(yōu)。
· 高可靠性
1) 遠(yuǎn)動設(shè)備本身在軟、硬件技術(shù)上采取層層保險、閉鎖、自檢、自診斷、自啟動、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（ 系列90－ 70 PLC）冗余
· 通信光纜冗余
· 網(wǎng)絡(luò)冗余
當(dāng)單機發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動切換另一套設(shè)備。另外，系統(tǒng)設(shè)有歷史數(shù)據(jù)庫和歷史曲線可供事故分析和運行分析。
實施結(jié)果
上海軌道交通明珠線于2000 年12 月26 日正式運營。而該項目是國內(nèi)第一條在正式運營前就投入使用的綜合監(jiān)控項目， 獲得了用戶的好評。(e
