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蓝普锋可编程网关RPC2400协同地铁BAS系统实现节能改造

--蓝普锋地铁节能改造:这是年减少碳排放1.38万吨的项目

供稿:北京蓝普锋科技有限公司 2019/8/19 9:21:03

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  • 关键词: 蓝普锋 RunPower 小型PLC RS485 通讯模块
  • 摘要:蓝普锋参与北京某号地铁线全线节能系统改造,最终实现该条地铁线每年节电1700余万度,减少碳排放1.38万吨。 不同于一般行业的节能系统改造,地铁车站新增节能系统不能影响现有BAS系统控制模式和网络结构,给方案带来了一定的挑战。

引语:地铁车站通风空调系统是地铁运营的主要能耗之一。据调查,地铁车站的通风、空调系统能耗占到总能耗的比例,在北方达到30%,在南方超过50%。

蓝普锋参与北京某号地铁线全线节能系统改造,最终实现该条地铁线每年节电1700余万度,减少碳排放1.38万吨。

不同于一般行业的节能系统改造,地铁车站新增节能系统不能影响现有BAS系统控制模式和网络结构,给方案带来了一定的挑战。

本案例将分享地铁空调节能系统改造遇到的问题和难点。利用PLC技术,在确保地铁控制系统的安全稳定,不改变BAS系统的控制优先权限的前提下,采用RPC2400可编程数据网关实现节能系统的最优改造方案。

RPC2400

RPC2400是由蓝普锋公司基于PLC技术开发的可编程网关,特有的可编程能力让RPC2400成为一台解决硬件通讯的小型“控制系统”。通过编程进行通讯处理,适用于标准、非标协议产品,使用灵活方便。可以对多个从站数据进行采集,并统一处理,转化为符合需求的数据进行上传和控制执行。

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• 地铁改造项目的原则:安全至上

改造前,首先要明确地铁改造的第一原则:就是不能影响地铁运营的安全性,不能影响系统运行的可靠性,并且保证设备长时间稳定可靠运行。

作为该项目PLC产品和通讯产品的供应商,国产品牌蓝普锋(RUNPOWER)通过自己的技术实力和以往成功案例取得了地铁行业合作伙伴的认可和信赖。

• 地铁节能控制系统都包含哪些?

通风空调系统电气系统改造,涉及地铁车站的空调冷机、空调小系统、通风系统、隧道风机。

  • 对现有BAS系统的空调群控系统进行改造,更换和新增传感器,准确测量温度、湿度、CO2浓度等参数;通过改造空调冷机冷却水泵、冷却塔等,增加变频控制设备。

  • 增加一套节能控制系统,对改造和新增设备进行采集控制,通过IO接线和RS458通讯,接入节能系统。

• 改造方案的挑战:
地铁BAS系统权限优先的系统网络结构

BAS系统即环境与设备监控系统的简称,暖通空调设备与其它系统和设备相互间的有序联动控制和监控由BAS系统来实现。地铁运行过程中,BAS系统对相关设备有最高级的控制和信息采集权限。

现有BAS系统采用RS485接入方式,网络协议为“一主多从”结构,多路RS485用于接入风机设备和空调设备,对空调系统实现控制和采集。系统结构图:

系统图 1.png
难点一:控制权限优先级
改造后,新增的节能系统需要获取空调设备的控制和采集权限,实现对设备进行节能控制。因此,新增节能系统与BAS系统出现了控制权限分配问题。同时,原BAS系统为一对一的设备控制方式,与新增系统形成“二主一从”的控制方式,改造前的系统无法支持。

难点二:通讯环境的复杂性

地铁现场电磁干扰对通讯干扰比较大,新增硬件均需要接入节能系统和BAS系统,要求通讯可靠性高。地铁站内原有的空调系统和风机系统分别由不同厂家完成,通讯匹配较多。

要解决以上问题,在系统架构、硬件选型、通讯链路、控制逻辑等多个方面进行改造,具体如下:
  1. 通过自动、手动、应急控制等多种模式实现BAS系统的控制优先级别和系统的稳定控制;

  2. 避免两主站模式,实现BAS与节能系统的自动切换;

  3. 利用PLC控制功能,对节能设备进行数据采集、精准控制,实现节能;

  4. 实现空调系统和通风系统的最优化运行。

改造方案中,选用本体自带3路串口、1路以太网口的RPC2400可编程网关来解决上述遇到的难点和问题。方案中:

  1. 通过1路串口与空调送风机(或回风机、新风风机、空调冷水机组控制器、隧道风机等),另1路连接原BAS系统通讯接口,并通过以太网网口连接节能控制系统。

  2. RPC2400具有可编程控制器功能,通过对风机、空调系统工作状态、循环泵频率等进行采集上传,实现BAS系统和节能控制系统控制指令自动判断,对风机、空调进行控制,保证系统稳定可靠。

改造后的RS485连接方式:

系统拓扑图 RPC2400改造后.jpg

节能系统改造后的系统结构图

系统拓扑图 完整结构图.jpg

当下,工业互联已经在工业和制造业深入渗透,数以亿万的设备都需要实现网络互通,成为物联网的一员。RPC2400的可编程能力和数据采集、交互能力,非常适合现阶段设备改造、工厂车间以及中小型系统的网络结构改造。RPC2400可以与多个厂家设备进行通讯连接,已经在制造业、空调、楼宇、污水处理、地铁等领域广泛使用。

<完>

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审核编辑(王静)
更多内容请访问 北京蓝普锋科技有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=49461)

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