PLC在軌道交通直流牽引監控系統中的應用

1引言

　　近年來隨著城市軌道交通自動化系統的快速發展，很多大型設備的監視和控制都選用微型plc進行改造。對某些控制點少而控制邏輯又較復雜的小型設備來說，微型可編過程控制器緊湊的設計、良好的擴展性、低廉的價格、強大的指令以及較高的可靠性和簡便的維護近乎完美的滿足了小規模的控制要求。如750v直流開關柜的測控單元開關整流器的監視單元和400v開關柜的測控單元等均采用了plc可編程程控制器，給安裝、運行、維護帶來諸多的便利。以下給出的就是s7-200plc在北京軌道交通五號線直流牽引監控系統中的一個典型應用實例。

2 需求分析

　　2.1控制網絡

　　城市軌道交通供電系統是自成體系的配電系統，包含有傳統的交流供電系統和直流牽引供電系統兩部分。為了實現整體系統的安全可靠運行，必須實現電力系統的調度、運營和管理的自動化。變電站綜合自動化系統是軌道交通供電自動化的基本組成，是實現電力監控系統功能的基本單元。軌道交通變電站內各層之間的信息可充分共享，并通過通信接口與外系統交換信息。設計一個快速、穩定、可靠的控制網絡是軌道交通變電站自動化控制系統的基本要求之一，是實現軌道交通供電系統運行管理功能的前提。

　　2.2網絡結構

　　整個上來講，軌道交通變電站綜合自動化系統劃分為站級管理層，網絡通信層，間隔層：

　?。?）站級管理層為設置在控制信號盤內的冗余熱備的通信控制器、通用測控裝置和一體化監視計算機。

　?。?）間隔層包括分散安裝于供電一次設備中的各種微機保護測控單元、信息采集設備、智能測控單元以及采用硬接點接入的現場設備。設備包括400v及10kv交流保護測控單元、750v直流保護測控單元、變壓器溫控器、軌電位限制裝置、制動能量吸收裝置、雜散電流監控單元、ups直流屏、電度表、上網隔離開關、跟隨所負荷開關等。

　?。?）網絡通信層即為所內通信網絡和接口設備，間隔單元通過所內通信網絡層與站級管理層進行數據交換。

　　整個系統面向變電所通盤考慮，通過間隔單元與一次開關設備、ct/pt等設備接口，實現對變電所設備的控制、監視、測量、繼電保護及數據管理、遠程通信等綜合自動化管理，以保證供電系統的安全可靠運行。

　　一般來講，軌道交通供電系統分為高壓電源系統，直流牽引供電系統，動力、照明、信號電源三個系統。在軌道交通五號線供電系統中，作為軌道交通變電所自動化系統間隔層非常重要的組成部分，直流牽引供電系統直接給列車提供動力，其好壞直接影響整個地鐵供電系統質量的高低。如果牽引供電系統出現問題，小則影響某個變電站、幾個供電區間的輸送電，大則引起整個牽引供電系統崩潰，給地鐵列車的安全、運營造成影響。

　　軌道交通牽引供電系統是直接為地鐵列車提供動力的系統，可以保證地鐵列車高速、安全、可靠、經濟節電地運行。目前北京軌道交通五號線牽引供電的運行采用雙機組雙邊供電方式，即每個牽引變電站2臺牽引機組帶2臺總閘，并列向直流母線供電運行，直流母線下設4臺分閘，即饋線開關（加上備用共5臺），分別向上行、下行車輛進行主備供電，兩個相鄰的牽引變電站同時向站內同一饋電區間供電，如圖1所示。