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西門子smart係列plc和mcgs觸摸屏在地鐵列車空調控製係統中的解決方案

作者:plc小王 來源:西門子plc 發布日期:2019-07-18 14:53 閱讀: 二維碼分享

 1、概述

  在現在的大城市中地鐵作為一種快速、舒適、環保的交通工具,在我國各大城市迅速投入建設和使用,已成為城市居民不可缺少的交通工具。隨著社會的進步,人們對乘坐地鐵的舒適性提出了更高的要求。地鐵列車空調西門子smart係列控製係統用於控製車廂內空氣的溫度、濕度和風速,控製車廂內的舒適性。西門子plc根據地鐵空調係統的控製工藝,製作了plc控製係統的方案設計和硬件配置,根據不同的控製功能編寫了空調機組的控製程序,能全方位地實現了各種控製功能。

 2、地鐵列車空調控製器的功能分析

  地鐵列車的空調控製係統以空調西門子smart係列plc控製器為中心。通過斷路器,接觸器,繼電器,傳感器等相關電氣元件的配合,自動完成地鐵列車空調機組的電機控製,運行保護,故障診斷和故障錄波。每個plc控製係統都配有一個控製櫃,每個列車控製兩個空調機組。每個空調機組包括2個風扇,2個冷凝器風扇,2個壓縮機,2套新風預熱器,2個新風閥和1個回風閥。它可以通風,半冷卻和完全冷卻。預冷,半溫,全溫,預熱,減載,緊急通風和停機。

  (1)控製方式

  在正常情況下,列車的空調係統由駕駛室集中控製。因此,空調西門子smart係列控製器需要具有完整的通信能力,通過多功能車輛總線與列車管理係統交換信息,接收列車管理係統的指令,並報告地鐵列車。空調機組的工作狀態和故障信息。空調西門子smart係列控製器有兩種本地控製和遙控模式。本地控製模式主要用於空調機組的調試。空調機組的控製可以通過控製櫃中的模式選擇開關實現,本地控製模式也可以用於列車網絡故障等緊急情況。在正常情況下,使用遠程控製模式。空調控製器由駕駛室控製。每輛車的空調機組可單獨設置和操作,用於通風,半冷卻,全冷卻,預冷,半溫,全加熱和加熱 ,減載,緊急通風和停機。

  (2)運行模式

  空調機組具有製冷、供暖功能,可滿足不同季節乘客的環境要求。地鐵空調為乘客提供了舒適的休息和乘坐環境。

  當機艙內的溫度合適時,空調機組不需要開始冷卻或加熱,但是列車是封閉空間,並且空調機組需要通風以使機艙內的空氣循環。當機艙需要冷卻但冷卻需求不是很大時,空調機組以半冷卻模式運行。當機艙中的冷卻需求增加時,空調機組以完全冷卻模式運行,並且空調機組的製冷係統完全運行。當機艙內的溫度較低時,空調機組以加熱模式運行,包括半溫和全熱。在半溫時,打開空調機組加熱裝置的一半。暖和時,打開空調機組的所有加熱設備。

  (3)保護功能

  為了保護設備,需要遵循空調裝置的每個單元的啟動和停止一段時間。例如,當設備的呼吸機未被激活時,設備的冷凝風扇不能被激活。當設備發生故障時,應及時處理空調控製器,以免造成進一步的損壞。西門子plc空調控製器具有故障記錄功能,在發生故障後能詳細記錄任何時間 的詳細信息,可為列車維護人員進行維護和分析。

  3、地鐵3號線列車空調控製器的硬件設計

  通過分析地鐵列車空調係統的功能,陝西丝瓜视频app污下载向日葵電氣有限公司專門設計了一種新型的地鐵列車空調控製器,如圖1所示。

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     圖1地鐵列車空調控製器

  圖1所示的地鐵列車空調控製器集成了62路的24伏直流輸入通道、44路的繼電器輸出通道和4路的RTD輸入通道。程序存儲器的***大容量為400K字節,數據存儲器的***大容量為15K,硬件定時器的***小時間單位為0.1ms,軟件定時器為1ms,計數器的字長為16位,布爾運算速度為0.06mus,該西門子plc控製器具有集成度高、控製功能豐富、功耗低、實用性強、計算速度快、穩定可靠等特點。

  每節車廂都裝有空調控製櫃,如果空調機組運行正常,不需要經常操作空調控製器,則不需要在每個控製櫃內設置觸摸屏等顯示裝置,而是顯示空氣的運行狀態。調節單元通過西門子smart係列控製器本身的指示板。空調模式開關安裝在空調控製櫃內,用於設置空調控製器的工作模式。

  圖2地鐵列車空調控製係統的結構

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     4、列地鐵列車空調控製器的程序設計

  地鐵列車空調plc控製係統的主要功能是控製列車空調機組的各種設備,判斷各機組的工作狀態。由於西門子plc控製器的程序功能比較複雜,邏輯複雜,為了簡化程序,使結構清晰,易於調試和維護,程序根據不同的功能分為幾個子程序,每個子程序完成空調機組控製的一些功能。主程序調用子程序來控製整個係統。

  4.1 本地控製程序

  本地控製主要是指由空調模式選擇開關控製的單元的操作。駕駛室空調模式選擇開關根據BCD碼通過三個開關點在不同狀態之間切換。它分為七種工作模式:集中控製,停機,通風,半冷卻,半溫,全冷卻和全溫 。在所有操作模式中,設備的新風阻尼器和回風風門都是打開的。 (1)中央控製模式(2)停止模式(3)通風模式(4)半冷卻模式(5)全冷卻模式(6)半溫模式(7)全戰模式

  4.2 集中控製程序

  當司機室空調模式開關切換到集中控製位置時,西門子plc控製器的工作模式由司機室集中控製。集中控製分為三種狀態:停止、通風和網絡控製。這三種狀態的開關都是硬線輸入信號。網絡控製模式分為九種模式:停止、自動冷卻、自動加熱、通風、緊急通風、半冷、全冷、半溫、全溫。

  以下介紹三種操作模式:自動冷,自動加熱和緊急通風。

  (1)網絡控製自動冷卻模式和網絡控製自動加熱模式

  每輛車配備兩個新鮮空氣溫度傳感器和兩個回風溫度傳感器。兩個回風溫度傳感器的平均值是裝置的回風溫度。空調西門子smart係列控製器在司機室內設定每輛車的目標溫度後,通過比較回風溫度和目標溫度,自動調整每輛車的工作狀態。

  (2)網絡控製自動緊急通風模式

  網絡控製的自動緊急通風模式是指在地鐵列車在地下運行時,在發生停電等緊急情況時,使用備用電源來減少列車內的空氣流通。當設備收到緊急通風命令或網絡出現故障時,空調係統會檢測到主電源故障。延遲2分鍾後,機艙空調機組冷卻和加熱係統,房間振幅風扇,房間電加熱器,駕駛室供氣單元都停止。工作。延遲5s後,機組的應急通風接觸器,駕駛室供氣單元的應急通風接觸器,室內風機的應急通風接觸器,以及緊急啟動的硬線信號通風被送到應急通風變頻器。該係統在緊急通風模式下工作。在緊急通風模式下,裝置的回流閥完全關閉,新鮮空氣閥完全打開。

  4.3 機組保護程序

  地鐵列車空調控製係統具有故障處理功能。對於plc控製係統來說,不僅可以控製各裝置的運行,而且當設備出現異常時,也可以迅速作出反應,將故障的影響降到***低。

  (1)風機過載保護

  該裝置的風機包括通風機、冷凝風機和室內螺旋風機。當設備的通風機不能過載時,設備的冷凝器風機和壓縮機停止工作,但另一台通風機必須保持工作。如果設備的兩個風扇過載,空調機組將完全關閉,不會影響其他空調機組的運行。

  當設備的冷凝風扇出現過載故障時,冷凝風扇停止工作,壓縮機停止工作。如果故障信號在5分鍾後沒有恢複,則故障被鎖定,即在故障信號恢複後,冷凝器風扇將不再啟動,隻有設備重新啟動或停止解鎖。當一個冷凝風扇無法鎖定時,另一個冷凝器風扇也需要停止工作。該設備隻能保持通風。

  當設備客室發生過載故障時,隻有客室散熱器風扇停止工作。

  (2)壓縮機保護

  壓縮機保護包括壓力保護、排氣溫度保護和過載保護。壓縮機的壓力保護分為低壓保護和高壓保護。兩者的保護原則是相似的。它們都由常閉開關信號判斷。當產生壓力故障信號時,壓縮機停止2分鍾。

  常閉開關信號還用於判斷壓縮機排氣溫度保護。

  4.4 網絡通訊程序

  由於列車空調係統由列車管理係統集中控製,空調控製器應根據列車管理係統的多功能車輛總線協議傳輸數據。本係統空調控製器為從站,列車管理係統為主站。從站接收主站命令,實現數據傳輸。

  4.5 故障記錄程序

  空調控製器具有記錄故障信息的功能。空調控製器通過堆疊將故障信息保存在自己的斷電保持區域,可以為空調機組維修人員存儲多達500個故障記錄,對列車空調係統進行綜合分析。

  地鐵列車空調控製器的應用

  圖3地鐵列車空調機組

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       西門子smart係列新型空調控製器的成功開發不僅是對空調控製器產品的超越,也是對空調行業國內控製器的超越。該應用程序邁出了新的一步。以陝西丝瓜视频app污電氣有限公司為代表的行業控製器越來越成熟和完善,為自動化行業應用帶來了新的麵貌。


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