达实智能在深圳地铁5号线的成功案例

三、MCC中的应用
　　1、系统介绍
　　深圳地铁五号线车站环控系统，即通风空调及防排烟系统，主要具备两个方面的功能：一是日常运营给乘客和设备提供舒适及适宜的环境；二是事故及灾害情况下进行通风、排烟、排毒、排热，起到生命保障及辅助灭火的作用。系统构成由隧道通风系统(包括区间隧道和车站隧道)、车站公共区通风空调和防排烟系统(简称车站大系统)、车站管理及设备用房通风空调和防排烟(简称车站小系统)及制冷(水系统)系统组成。环控设备主要包括冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔、空调风柜、TVF风机、U/O风机、射流风机、车站各类送/排风机、风阀、防火阀等。
　　电机控制中心(Motor Control Center，MCC)统一管理配电和仪器设备，将各种电机控制单元、馈电线接头单元、配电变压器、照明配电盘、联锁继电器以及计量设备装入一个整体安装的机壳内并且由一个公共的封闭母线供电。在自动化系统控制链中，MCC起着重要的承接作用，向下可为各种用电设备提供动力和控制，向上可与自动化系统信息互通。
　　深圳地铁五号线的MCC方案是一种基于罗克韦尔自动化先进产品DeviceNet 网络的智能控制系统，通过一根电缆将控制环控设备的MCC开关柜（ABB MNS3.0开关柜）与自动化系统连接构成智能的网络控制系统。此智能型MCC系统成功避免了通过点对点的硬接线方式容易造成接线复杂、故障点多、可靠性低的缺点，将硬件、软件和网络有机结合，容易而又安全的实现了与自动化系统的信息交互传递。图1给出了长龙站的智能MCC系统的结构图。
　　在每个MCC柜内,对环控设备的控制都通过挂在三条DeviceNet总线上的智能小PLC或者智能马达保护设备来实现。
　　（1）对于风阀,风阀的输入状态都接到MicroLogix 1500系列小PLC的输入模块上,同时小PLC的输出模块产生控制输出至风阀。此小PLC通过1761-NET-DNI网关接入DeviceNet总线。
　　（2）对于小系统马达,采用E3 Plus接收马达的输入状态量,并产生控制输出至马达控制马达启停。E3 Plus本身带有现场总线接口,可以直接接入现场总线。
　　（3）对于功率大于75KW的隧道风机,采用SMC Flex系列的软启动器来控制马达启停. 软启动器通过20-COMM-D直接接入DeviceNet总线。
　　（4）对于空调风柜、回排风机、冷却冷冻水泵等等,采用PowerFlex70/700系列的变频器来控制马达启停与调速。变频器通过20-COMM-D直接接入DeviceNet总线。
　　（5）在每个车站两端环控室各配置一台带触摸功能的工控机（嵌入控制柜），可以通过HMI监控整个MCC系统的系统活动。
　　（6）与BAS系统通信通过在每个车站两端环控室各配置一台带触摸功能的工控机（嵌入控制柜），可以通过HMI监控整个MCC系统的系统活动。
　　2、系统特点
　　(1) MCC 系统本身配置一套独立的控制器，可完成对设备的单控、组控、序列控制、逻辑控制，当BAS尚未调通或BAS故障时，可以通过工控机完成防排烟控制、紧急通风模式控制、单控、组控、序列控制、逻辑控制等功能，系统可靠性得到提高。
　　(2) MCC 系统采用DeviceNet现场总线技术，减少了控制电缆和投资成本，并由三条现场总线分别连接不同设备，这样的架构降低了由于总线故障造成的风险。
　　(3) 罗克韦尔自动化先进智能控制元件的应用，使得MCC系统具有先进的控制功能。E3 Plus高度集成了CPU、I/O模块、中间继电器、电机保护模块的功能。SMC Flex系列软启动器具有7种启动方式，软起动器既能保证隧道风机在14s内从启动达到额定转速，而且从正转到反转、从反转到正转的切换时间均小于60秒，满足了地铁车站消防的特殊要求。PowerFlex70/700系列变频器支持矢量控制方式，不但具有自动适配电机、自动调节载波频率、自动调节压频比、自动调节加减速时间等功能，更有节能和降噪的明显效果。
　　(4) MCC系统具备完善的设备级诊断功能，智能元件能够监控每台电动机的实时运行状态，并且有预报警机制。如果电机脱扣，智能MCC可指示脱扣的原因：缺相、失速、过载或接地故障。DeviceNet网络又能够很方便与ControlNet和EtherNet/IP网络实现无缝连接，将故障信息准确速递至BAS系统，系统具备很高的扩展性。
　　(5) MCC系统维护非常简单高效。基于DeviceNet现场总线的罗克韦尔自动化的马达保护器、软启动器、变频器支持设备自动更换（Auto Device Replacement ，ADR）功能，设备更换可以即插即用，维护成本大大降低。
　　四、结束语
　　罗克韦尔自动化系列产品的有效结合和应用，不仅保障了整套系统及项目的稳定可靠运行，更提高了项目的自动化水平，使深圳地铁五号线综合监控BAS及MCC项目达到了国内高水平标准，确保了深圳地铁五号线的顺利开通及安全运营。