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本系統可控制1-8套電伴熱，通過本地人機界面或遠程PC設置電伴熱的運行溫度。當系統啟動后，由PLC控制電伴熱開始加熱，實際管道溫度信息會通過通訊方式傳送到PLC，當實際溫度達到設定溫度時，系統自動停止加熱，當實際溫度低于設定溫度時，系統自動開始加熱。超過系統報警溫度時，系統停止加熱自動發出報警信息（報警信息可本地顯示，同時可通過MODBUS RTU通訊協議發送至上位機） 
北京地鐵七號線電保溫項目電氣控制系統設計方案 
一 對用戶技術要求的響應 
（1）本案中，用戶提出了以下工藝要求： 
1、 BAS系統對電保溫的開關狀態進行監視。 
開關狀態監視如下： 
A 系統轉換開關信息（手動/自動） （DI 位） 
B 電纜投入運行狀態（DI 位） 
C 斷纜故障（DI 位） 
D 漏電故障（DI 位） 
E 過流故障（DI 位） 
F 傳感器故障（DI 位） 
G 管道超高溫報警信息（DI 位） 
H 管道超低溫報警信息（DI 位） 
2、BAS系統通過Modbus RTU協議讀取電保溫狀態。 
模擬量數據如下： 
A 系統超高溫設定值 （AI字節） 
B 系統超低溫設定值 （AI字節） 
C 系統啟動溫度設定值（AI字節） 
D 系統停止溫度設置值（AI字節） 
E 管道實際溫度（AI字） 注：該區域預留5個字 
BAS廠家預留13個字的區域用來存取電保溫控制系統信息 
（2）用戶對BAS系統與電保溫控制箱之間接口的相關要求： 
1、 通訊協議：9600bps 數據位8 偶校驗 1個停止位。 
2、 通訊電纜在電保溫控制箱中采用端子方式壓接。 
3、 多個電保溫控制箱之間采取并接方式接入BAS系統。 
（3）用戶對電保溫控制箱的測試： 
1、 對電保溫控制箱與BAS系統之間通訊進行測試，測試設備之間所有數據的收發均為正常； 
2、 測試電保溫整體控制與系統的結合性和正確性； 
3、 測試電保溫控制系統通訊的抗干擾能力； 
二 針對用戶的具體要求，制定控制方案 
（1）設計思路： 
確保設備各項功能完善，運行可靠、穩定、安全；確保設備操作簡單；確保設備維護簡單；確保設備備件更換容易； 
1、選用現代技術成熟的可編程控制器（PLC）作為電保溫控制箱的控制核心，控制各路電保溫的運行、數據監測、故障保護報警等，是本地系統的關鍵。 
2、本地控制箱增加了人機界面，通過該信息交互平臺一方面可在本地設置電保溫的運行數據，另一方面顯示電保溫運行的狀態及各種實時報警信息。用戶可直觀的了解設備運行狀態，方便維護。 
3、采用溫度信息采集單元，集中采集分布各處的溫度信息，并實時反饋到控制系統中，完成必要的控制任務。 
4、采用通訊模塊與BAS系統建立通訊連接，下位機實時準備必要的數據，等待上位機的輪詢讀取，確保上位機能夠快速準確的讀取數據。 
（2）功能詳細介紹： 
1、 本地控制中，各路電保溫加熱均單獨分開，每一路均有自己獨立的控制回路及保護回路，回路中設置短路保護、漏電流保護、過電流保護、斷纜保護、傳感器故障保護等措施。當設備正常運行中，控制系統實時監控運行狀態，發生異常時，迅速分斷該回路，并保證不影響其他回路的正常運行。其中短路保護主要依靠高分斷型空氣斷路器保護，回路電流到達設定zui大值時立即分斷，并發出報警；漏電流保護主要依靠零序電流互感器檢測是否存在漏電現象，該回路還單獨設置有漏電試驗按鈕，供用戶測試使用，確保該保護系統時時有效；過電流保護主要依靠電子電流檢測設備，當回路出現異常導致電流加大并到達設定值時，發出跳閘指令；斷纜保護主要依靠回路電流低限檢測系統，當控制回路發出運行命令時，電流低限檢測系統會被自動復位，當發生斷纜時，檢測系統再次被觸發，此時系統自動切斷回路電源并發出報警信息；傳感器故障保護主要依靠采集模塊內部電路對傳感器本身進行巡檢，當發現傳感器接線異常時發出故障報警。 
2、 人機界面設置了人性化友好界面，用戶可以通過顯示的信息了解設備實時狀態。授權人員還可以通過授權密碼進入系統，修改相關控制設置。此舉即可達到信息顯示的目的，又增加了系統的安全性，防止意外的觸碰導致系統不能正常運行。 
3、 電保溫控制箱和BAS系統之間通訊采用雙層屏蔽雙絞電纜，首先雙層屏蔽是采用銅絲網和錫箔紙組成的屏蔽層，這兩層屏蔽有效的屏蔽了環境中存在大量電磁波干擾，其次雙絞的作用也能抑制部分特性的電磁波干擾，再有加大了通訊電纜的截面積，降低回路電阻，也有效的保護通訊回路的暢通。電保溫電氣控制箱內的通訊端子有著特殊的布置，并采用鐵質防護罩進行屏蔽，zui大程度保護通訊回路安全，降低電磁干擾的影響。 
4、 電氣控制箱設計為下進線方式，柜門與連接處貼密封膠條，可有效防止空氣中的灰塵或雜物進入，保證控制電路的安全，延長電氣元件的使用壽命。 
5、 控制箱內具有電感特性的電氣元件，如接觸器線圈等，設計阻容吸收回路，減少對PLC等造成危害。 
6、 系統設置環境溫度監測，當環境溫度急劇變化，并達到臨界設定值時，系統將自動被喚醒，立即啟動加熱回路，確保管道不會結冰。當溫度回升時，系統按照預先設置，控制加熱系統工作在節能模式，待溫度到達系統停止溫度時，系統自動停止運行。 
（3）項目的實施： 
1、 制作電氣控制實驗柜，并先期測試各項技術指標，確保安全、穩定、可靠； 
2、 與BAS系統聯機通訊測試，確保滿足用戶的各項要求； 
3、 現場的各項指標測試，在真實環境中測試產品的運行狀態，確保各項功能正常，上位監視穩定； 
4、 定型生產，現場安裝、聯機調試。