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1、OMRONOMRON关于隧道监控系统的维护报告人: 陈建瓴 欧姆龙自动化（中国）集团高速公路隧道设施配置ABCD标志标线 标志、标线车辆检测器/摄像机/可变限速标志、可变信息标志/交通信号灯、车道指示器/亮度检测器紧急电话/有线广播/火灾探测器/手动报警按钮/灭火器消火栓/固定式水成膜泡沫灭火装置/中央控制管理设备计算机、显示设备、控制台/紧急呼叫设施火灾报警、消防 与避难设施隧道分级设施名称交通监控设施/通风与照明 控制设施COVI检测器、风速检测器隧道机电监控方案 由区域控制器（PLC）检测监控现场设备 触摸屏连接PLC，必要时进行手动控制（如横洞 卷帘门等） 利用PLC和软启或变频器对风
2、机的控制 各区域控制器和主控PLC现场联网，送到监控站 ，中央控制室内 监控站或中央控制室由多台计算机或工作站联网 ，通过相应组态软件来实现监控 利用DeviceNet现场总线可以监控隧道两端变电站PLC和单片机的区别 单片机 优点：成本低，适合重复数较高的项目 缺点：单片机很大一部分还是国外筛选出来的次等品，加上其它 外围元件（如电阻、电容等）的参数离散性也很大，任一元件的 参数偏离设计要求都会引起系统的不稳定；抗干扰能力较差；扩 展性较差 ；研发周期长；维护困难 PLC 系统非常稳定（PLC都是出厂模块，周边扩展配件都是从原厂出 来经过严格挑选的，质量保证 ） 抗干扰能力非常强 由于是模块
3、化，扩展性好 性价比高 梯形图语言接近电气图，非常直观，开发周期短 维护方便为什么PLC用在隧道监控系统非常合适 ? 由区域控制器（PLC）容易灵活连接现场设备 主控PLC可以监控隧道两端的变电站 PLC容易和触摸屏连接，由触摸屏现场手动优先 操作 各区域控制器和主控PLC现场联网方便，能把数 据送到监控站，中央控制室内 监控站或中央控制室由多台计算机或工作站联网 ，通过相应组态软件来实现监控 PLC所有模块,网络属于工业级别,可靠性高 比起DCS系统，单片机系统性价比要高1#机组中控室发电机组磨煤机华能电厂位于福建长乐市境内，毗 邻闽江，产区占地面积约有115万 平方米。装机容量140万千瓦
4、，分 期建设。电厂投产以 来，基于 OMRON CS1D 的控制系统 一直保持安 全、稳定地 运行。2#机组中控室是唯一通过电力部检测认证的PLC系统操作员站数据浏览端工程师站SCADADAPCDABSDEHOFWCDSEQCDRIVEEH CONVERTEREH CONVERTERMILL BURNER VALVEDRIVETTTYOTERUPS CMPCUP2 APSUPIController Link 网 Ethernet 网商用以太网华能福州电厂系统结构示意图山东白杨河火力发电厂2x135MW机组 现场总线控制系统（FCS）应用实例介绍白杨河电厂位于山东淄博市博山区，是我国较早较有影响
5、的火力发电厂之一。其早期工 程的1#、2#、3#号机组采用传统的DCS控制系统，原国产DCS系统稳定性不是很高。 此次新建的4#、5#机组控制系统采取招标方式采购，2002年初由华能信息产业控股有 限公司中标。 控制系统采用了以欧姆龙公司CS1D为核心的DCS系统，2003年9月一次并网发电成功。 至今，已运行15个月未发生故障。 这是继华能福州电厂2*350MW机组整套控制系统采用欧姆龙PLC成功应用后的又一实 例。白杨河火力发电厂4-5#机组改造系统包括 模拟量控制系统（MCS）、顺序控制系统（ SCS）、锅炉炉膛安全监控系统 （FSSS）、数字电液控制系统（DEH）、 吹灰控制系统（SO
6、OT）、电气监控系统 （ECS）和公用系统七大系统。2套机组共 采用了22套双机冗余控制器CS1D，并构成 现场总线控制系统。区域控制器PLC检测控制哪些设备检测： 车辆检测器（串行通讯） CO/VI检测器 （模拟量，开关量输入） 风速、风向检测器 （模拟量，开关量输入) 光强检测器（模拟量输入） 照明故障 （开关量输入） 风机故障（开关量输入）控制： 可变信息板（串行通讯） 交通信号灯（开关量输入/输出） 车道指示标志（开关量输入/输出） 隧道内可变限速标志（串行通讯） 横洞指示标志（开关量输入/输出） 照明（开关量输入/输出） 风机（开关量输入/输出）基本基本I/OI/O模块输入模块模块输
7、入模块DC输入单元AC输入单元CS1W-ID211CS1W-ID211 16点 CS1W-ID231CS1W-ID231 32点 CS1W-ID261 CS1W-ID261 64点 CS1W-ID291CS1W-ID291 96点CS1W-IA111CS1W-IA111 16点100V CS1W-IA211 CS1W-IA211 16点240V应用1. CO/VI检测器的开关量输入（2点）2. 风速风向检测器的开关量输入（2点）3. 横洞指示标志的开关量输入（8点）4. 交通信号灯的开关量输入（3点）5. 车道指示标志的开关量输入（8点）6. 风机的开关量输入（4点）7. 照明的开关量输入（1
8、点）晶体管输出 单元继电器接点 输出单元CS1W-OD211CS1W-OD211 16点漏型 CS1W-OD212CS1W-OD212 16点源型 CS1W-OD231CS1W-OD231 32点漏型 CS1W-OD232CS1W-OD232 32点源型 CS1W-OD261CS1W-OD261 64点漏型 CS1W-OD262CS1W-OD262 64点源型 CS1W-OD291CS1W-OD291 96点漏型 CS1W-OD292CS1W-OD292 96点源型CS1W-OC201CS1W-OC201 8点 CS1W-OC211CS1W-OC211 16点基本基本I/OI/O模块输出模块模
9、块输出模块应用1.交通信号灯的开关量输出（3点）2.车道指示标志的开关量输出（8点）3. 横洞指示标志的开关量输出（5点）4. 风机的开关量输出（3点）5. 照明的开关量输出（多点）模拟量输入模块 输入模块功能：断线检测峰值保持平均值功能零点漂移校正应用1. CO/VI检测器的模拟量输入（2点）2. 风速风向检测器的模拟量输入（1点）3. 光强检测器的模拟量输入（1点）协议宏协议宏协议宏非欧姆龙PLC可编程终端主机ASC模块串行通讯模块串行通讯模块/ /板卡板卡商用外部设备系列通信模块应用1. 车辆检测器（1个RS485口）2. 可变信息板（1个RS485口）3. 隧道内可变限速标志（1个RS
10、485口）串行通讯模块：CS1W-SCU21: 2个RS232C端口串行通讯板卡：CS1W-SCB21: 2个RS232C端口CS1W-SCB41: 1个RS232C端口，1个RS422/485端口触摸屏的现场控制 由触摸屏现场手动优先操作，监控区域控 制器PLC 人工操作优先权最高，在现场直接由触摸 屏触摸式控制 减少控制柜按钮，开关和显示灯的数量 减少大量I/O接线 组态画面直观、美观，整个隧道监控状态 一目了然 数据交换速度快，连接方便NS系列产品区域控制器PLC之间的组网 各区域控制器和主控PLC现场联网，送到监 控站，中央控制室内 中央控制室到各个区域控制器之间采用工 业以太网（Et
11、herNet)光纤冗余环网 或采用Controller Link光纤冗余环网 安装在变电站的主控PLC可以使用 DeviceNet现场总线采集电量，电压，电流 ，功率，有功功率因数，无功功率因数等 现场值OMRONOMRON网网 络构成络构成EthernetDeviceNetCompoBus/SController LinkCS1的网络功能为什么隧道中大都使用Controller Link网 Controller Link实时性强，数据交换可靠稳定 Controller Link单元集成了光端机的功能，无需再配光 端机，减少故障点 每个区域控制器之间都可以无缝的交换数据，不要编 写程序就可以通
12、信 BYPASS功能可以更好的提高网络可靠性和冗余性 比较合理的隧道机电网络构成是： PLC之间用Controller Link网连接 其中主控PLC用Ethernet网连接至中央控制室，可以监控到每 个PLC状态。为何隧道变电站推荐使用DeviceNet总线 DeviceNet现场总线采集电量，电压，电流，功 率，有功功率因数，无功功率因数等现场值 DeviceNet已经成为国家标准 国内，国际厂家都支持DeviceNet现场总线，协 议开放，都能自行开发DeviceNet产品 DeviceNet现场总线技术是非常先进的 所有总线单元都可以带电热插拔PLC主 站1其他设备SMCDeviceN
13、etI/O模块智能马达 控制器Allen-Bradley信息显示器e.g. 气阀I/O模块SMC断路器SMCPLC 主 站2PLC在变电所监控的系统互联隧道变电站的主控PLC 安装在变电站的主控PLC可以使用CS1D双 机热备型 CS1D在多个电厂做为主控核心设备使用 福州华能电厂（2*35万KW机组） 白杨河电厂(2*13.5万KW机组）隧道控制注意事项 控制柜的密封性 区域控制器(PLC)的电源需安装1:1隔离变压器 控制器的防雷装置 大功率风机需安装软启或变频器 信号灯安装距离长的，宜采用RS485通信 动力线和信号线尽量分开 推荐使用Controller Link环网和Ethernet
14、网相结合的 网络结构改进与提高改进与提高部分设备不稳定功能的独立与重叠 带来成本不够节约设备性能不符找出原因选择满足要求的设备提供设备稳定运行的条件运行条件不符统筹考虑，发挥PLC作为控 制核心的作用分析各子系统的功能例如：例如：控制柜实际防护等级不够 造成烟尘、漏水等改用防护等级为IP65的控制柜或 至少做到烟尘不能进入例如：例如：电力监控自成体系，最终结果 传输至PLC或计算机隧道内PLC承担电力监控职责渝和路北碚隧道监控系统方案图渝和路北碚隧道监控系统方案图隧道区域控制器PLC的维护 单机PLC维护 使用 编程器或计算机查看PLC运行状态 PLC自诊断错误，ERR/ALM灯点亮/闪烁 查
15、看错误代码，及时排除故障 I/O模块更换，拔出端子排换下模块。 AD模块，网络模块，串行通信模块更换，开关设置和 老模块一致 CPU模块更换，需要有程序备份 电源模块更换，接地良好，1:1隔离变压器 电池更换（5年寿命） AD模块的干扰问题隧道监控系统触摸屏的维护 触摸屏的维护 按键时轻触屏幕。（一百万次) 更换背光灯等（寿命50000小时以上） 程序备份 更换电池（5年寿命） 如通信不上，检查线缆 24VDC电源供电稳定隧道监控系统PLC网络的维护 Controller Link模块 查看CLK模块上的指示灯 检查CLK光缆接线 查看CPU模块的指示灯，同时查看PLC错误日志 更换模块时开关设置和老模块一样 EtherNet模块 查看ETN模块上的指示灯 检查ETN光缆接线 检查光端机有否故障 查看CPU模块的指示灯，同时查看PLC错误日志 更换模块时开关设置和老模块一样OMRON的产品和服务承诺提供一条免费的800技术服务热线和欧姆龙的服务网址。通过电话、传真等方 式提供的技术咨询一律免费。 自系统开通后，即免费维护十二个月 在保修期内，本公司产品在无人为操作失误的情况下因产品本身原因损 坏，本公司将提供免费的更换
