應用背景

該項目是國內第一條自行設計、施工、建設的城市快速軌道交通線，是2000年度的國家重點項目。上海軌道交通明珠線由上海南站至江灣鎮站，全長24.97公里。設有19 個車站，另設有停車場和車輛段各一處。全線共有24 個牽引降壓變電站和降壓變電站。并設有控制中心監控全線設備。該條輕軌線路設有電力系統SCADA 監控系統、車站設備監控系統和火災報警監控系統，構成了一個涵蓋以上三個子系統的“三合一”的綜合監控系統， 該系統具有數據采集、通訊和圖形監控功能。

客戶需求

監視各個變電所的運行數據， 繼保的報警信息， 完成所內的連鎖邏輯控制，實現全線電力設備的安全調度。監視各個車站的車站設備的運行數據、車站的防災報警信息等。該系統要求具有變電所全所自動化控制、保護功能以及控制中心對全線的供電設備、車站設備、防火設備等的遙控、遙信、遙測、遙調的調度功能。而且在系統功能的實現上，采取計算機綜合監控系統技術，充分實現相關信息和資源的共享及調度辦公自動化。

解決方案

作為國內第一條城市輕軌，對于電力監控、車站設備和火災報警系統有更高的要求， 具有安全可靠、擴展簡單和維護方便等特點。

為了實現變電所全所自動化，考慮到各車站被控設備多，智能儀表多，設備分布廣和邏輯控制難， 在各車站我們以系列90-70 PLC 作為每個站的中央信號屏， 90- 30 PLC 作為分布式I /O， 通過Genius 網， 收集站內各被控設備信息。用CIMPLICITY HMI 作為站內圖形監控系統。并通過第三方提供的光纖通訊接口將站內數據發往控制中心。

為了保證控制中心數據的安全穩定， 在控制中心選用了系列90-70 PLC 冗余系統作為通訊前置機， CIMPLICITY HMI 冗余系統作為服務器， CIMPLICITYViewer 作為各系統的工作站。并使用冗余Ethernet 作為控制中心的通訊網絡。

系統特點

· 分布式結構

上海軌道交通明珠線方案的系統結構是一個功能完善的分散、分層、分布式系統。調度端、工作站、服務器、通信機、遠方執行單元等各間隔終端之間只有通信數據交換的關系。

分層、分布式計算機監控系統使以后的系統擴展不影響已有系統的正常運行，改建工程量小。當任一個間隔終端故障不影響其它終端的可靠運行，從而有效的提高了整個“三合一”系統運行的可靠性和多種操作功能和適應性。

· 網絡結構

在中央控制中心， 通過冗余的服務器和通信前置機構成雙主機雙網絡結構，進行數據流的有序管理。現場實時控制網采用總線型，Genius 令牌網結構。整個網絡結構簡明清晰， 擴展容易， 網絡信息交換合理。

· 信息共享， 資源共享

“三合一”系統把電力SCADA 系統、BAS 系統、FAS 系統的決策支持控制監測系統合為一體。做到資源共享， 信息共享， 綜合性能價格比優。

· 高可靠性

1) 遠動設備本身在軟、硬件技術上采取層層保險、閉鎖、自檢、自診斷、自啟動、自復位等有力的措施， 可靠性極高。

2) 系統中采用了四種冗余方式：

· CIMPLICITY HMI Server 冗余
· 通信前置機（ 系列90－ 70 PLC）冗余
· 通信光纜冗余
· 網絡冗余

當單機發生故障時，系統會自動切換另一套設備。另外，系統設有歷史數據庫和歷史曲線可供事故分析和運行分析。

實施結果

上海軌道交通明珠線于2000 年12 月26 日正式運營。而該項目是國內第一條在正式運營前就投入使用的綜合監控項目， 獲得了用戶的好評。(e