西门子CPU模块6ES7517-3UP00-0AB0型号规格
2 概述
由于鞍钢连铸生产的现有的情况，在自动化系统的配置中即要保证系统的**,可靠，合理性，又要避免过剩功能，降低投资成本。系统具体配置，见系统配置图。
鞍钢第2炼钢厂中薄板坯连铸机生产线的控制系统采用了**的西门子控制设备。整个自动化控制系统分为两极。级称为基础自动化，基础自动化又分为电控和仪控。主要由Siemens可编程控制器Simatic S7，操作员工作站WIN CC，和变频器MASTERDRIVES组成。24台矢量变频器都以PROFIBUS-DP协议方式与PLCSimatic S7 相连， 由PLC的 跟踪系统设定拉矫机的速度。第二级称为过程控制，由过程计算机Vax来实现。
为解决重工业厂区的电磁干扰和满足高速大容量的数据交换，从方案设计就考虑了采用光纤通讯网络介质，工业以太网，TCP/IP传输协议。各站都通过各自的光学链路模块OLM上网通讯。
一级系统的通讯网络采用Siemens工业以太网，TCP/IP开放协议，光缆介质，通信速率 10Mb/s,环形拓扑结构。这种环型结构好处是，一旦发生断裂，仍可保持通信。此外，它完全与电位无关地运行，其优点是，不必花费昂贵的等电位连接费用，且大大增强了网络的可靠性。
另外，以太网络还要与其他机电一体品设备的PLC进行联网通讯。它们是：火焰切割机A-B PLC，LF炉外精练系统S7-300，结晶器钢水液面控制系统SIMENS S7-300， 结晶器拉漏预报 系统SIMENS S7-400，结晶器振动控制设备SIMENS C7 623，以及去毛刺机控制设备 SIMENS S7-300。与二级计算机系统Vax也实现了联网通讯，因为这是一个开放的网络系统。
· 硬件系统经过了多年实际运行，是一个非常成熟可靠的系统。
监控软件在系统中起着极为重要的作用，考虑软件的各项功能和使用方便，同时考虑其开放性和对Internet应用的支持（这是未来发展的方向，相信整个地铁系统也会很快实现信息化的）。选择GE 的Proficy HMI/SCADA–CIMPLICITY作为车站及控制中心的工业级监控软件。历史数据库选择流行的商用数据库软件SQL Server软件。
通讯网络是整个FAS联动系统的动脉，控制中心采用冗余标准工业以太网（TCP/IP协议），把控制中心的所有FAS系统设备连接起来，通过通信转换接口连接到通信系统所提供的接口，实现控制中心局域网与FAS系统广域网的连接，通信速率不小于10Mps，采用10/100M自适应方式。
在控制中心构成CAT 5+冗余10/100M以太网，在各车站组成10/100M光纤冗余以太环网，局域网为交换以太网拓朴。由于交换以太网可以实现动态路由，极大限度地解决了局域网络中的通信冲突问题，提高了网络利用率。交换方式将网络的不同部分隔离成为子网，各子网只需支持连到子网上的各工作站之间的通信，这样通过交换可以极大地减轻广域网上的通信量，把珍贵的广域网带宽解放出来。通过交换机和网管软件，整个FAS联动部分可以设置成一个相对独立的虚拟专网（VPN），这样在通信中可以减少约30%的路由节点，降低了网络延迟和提高了带宽利用率。
1.系统基本功能
上海轨道交通9号线一期工程FAS系统设置防灾报警及联动控制两个部份，其任务是建立一个智能的防灾及自动化监控体系，系统以计算机控制及信息传输网络为基础，进行信息的采集、存储、传递、处理，实现**的自动化管理。
FAS联动控制实行两级管理、三级控制的方式。在控制中心大楼设联动控制系统防灾指挥中心（为主控制级），在车站、车辆段、控制中心大楼等处设防灾控制室（为分控制级），均能对其所管辖范围独立地进行监控管理。
中央级监控系统（联动控制主机系统）由控制中心局域网络构成，网络内包括互为备用冗余服务器、冗余工作站维护计算机、通信转换接口、打印机、模拟屏、UPS等设备。中央级监控系统局域网络通过网络交换机与各车站、OCC大楼及车辆段联动控制分机连接，接收各联动分机设备状态数据及发出指令。
在控制中心大楼内设置联动控制分机，负责整个建筑物内的联动控制功能的实现。控制中心大楼内防灾报警分机通过RS-232 与联动控制分机连接；该联动控制分机与中央控制室防灾指挥中心联动控制主机相连。
在沿线各车站设置一套联动控制分机。负责所管辖范围内的联动控制功能的实现。沿线各车站内的防灾报警分机通过RS-232与联动控制分机连接；联动控制分机通过2Mbps信道与中央控制室防灾指挥中心联动控制主机相连。
两主变电所内分别设远程RI/O， 负责主变电所联动控制功能的实现。RI/O与相近的车站联动控制分机相连。
岔道井内分别设联动控制器， 负责岔道井内联动控制功能。岔道井内的联动控制器通过相邻车站联动控制分机传送及接收有关设备状态及控制指定数据。
在车辆段设置联动控制分机，负责整个车辆段内所有建筑物的联动控制功能的实现。车辆段内的防灾报警分机通过RS-232与联动控制分机连接；联动控制分机通过2Mbps信道与中央控制室防灾指挥中心联动控制主机相连。
当发生火灾时，FAS联动控制部分接受防灾报警分机的模式指令启动预定的工况模式，进行相应的消防联动工作。
2.系统构成
2.1.控制中心设备联动系统构成
中央级监控系统由控制中心局域网络构成，网络内包括互为备用冗余服务器、冗余工作站维护计算机、通信转换接口、打印机、模拟屏、UPS等设备。
两套性能相同的服务器对整个整个网络的数据进行处理，并作为网络内其它计算机的共享资源。系统正常工作时，主、备服务器中，一台主用，另一台备用。控制命令仅通过主服务器发出。主、备服务器均能接收来自车站的各种上行数据。
下图简要说明系统的冗余功能：
1.
2.2.车站设备联动系统的构成
在车控室内设置一套工控机级别的图形工作站，作为画面显示和人机对话设备。车站图形工作站是车站级的主要监控设备，它负责一切正常及事故情况下，对车站各系统设备的监视、管理、控制指令的发出。图形工作站通过车站光端交换机电口与联动控制部份的局域网连接起来，构成站内级以太网网络，同时接收或处理由现场控制器上传的设备状态或资料。
在车控室内设置IBP控制盘，IBP盘利用硬线直接控制消防专用设备。
在车控室内设置1套GE 系列90-30 PLC构成的冗余联动控制分机，接受火灾报警系统的实时信息和采集现场防灾相关设备的运行状态。同时接受图形工作站和中央控制室防灾指挥中心的控制命令。该联动控制分机通过RS-232与火灾报警分机连接。在火灾情况下，接受到火灾报警分机的火灾报警信息后，实施火灾状态下的火灾抢险模式控制；并通过2Mbps信道向中央控制室防灾指挥中心传送联动设备的运行信息。该联动控制分机可通过MODBUS标准通讯协议与BAS系统控制主机相连，接受BAS系统
一、 系统介绍
公共建筑供热节能器是基于整个楼栋的控制，主要适用于用热时间较集中，使用时间阶段性较强的公共建筑。例如，公共建筑诸如办公楼、学校、体育馆和商场等大型公共建筑的能耗大，同时这类建筑使用性质与住宅不同，一般在晚上无人使用，只需保证管道内水不结冻，即保证值班供暖温度（一般为5～8℃）即可。节能器通过加装自控装置实现楼栋热入口处的调节，实行分时段供暖模式，大大降低了能耗。
1.1、公共建筑供热节能器内部构成
由现场检测仪表、现场执行机构、现场控制器和监控中心四部分组成：
现场检测仪表：主要作用是检测公共建筑用热情况。检测参数有多种，供（回）水温度、建筑室内温度、瞬时热量等。推荐使用室内温度或瞬时热量值，因为室内温度直观反映用户舒适程度，瞬时热量直接反映实时供热情况。
现场执行机构：主要作用是执行控制指令，一般通过开关阀门或调节阀门开度来实现热量调节。
现场控制器：采集检测数据并存储；根据控制程序自动发出控制指令，指挥现场执行机构做出相应的调节；可与监控中心上位机实现通讯，因此可上传数据并接受来自监控中心的控制指令。
监控中心：对所有楼栋的现场温度数据进行集中远程监测，并根据各楼栋供水温度（回水温度或者室内温度）分布情况，及时调整系统供热工况，满足用户采暖要求。
1.2、适用建筑
适用于：用热规律性较强的公共类建筑。例如：办公楼、商场、学校和体育馆等公共建筑。
1.3、系统结构
整个控制系统在物理层面上主要由三部分组成：监控中心、通讯网络、公共建筑供热节能器；
（1） 监控中心：
监控中心由系统服务器、操作员站和相应的通讯、网络设备组成。
系统服务器将采集现场节能器的数据，监测现场节能器的运行情况并指导操作员进行操作。服务器定期从现场节能器采集数据以保证其数据库不断更新。服务器还向现场节能器发送控制和参数设置指令。操作员从控制中心能够方便地得到子站运行的数据并向子站下达指令。
监控中心的软件采用PB-HOMS5.0的公共建筑供热节能自动化监控软件。PB-HOMS5.0采用B/S结构，轻松支持远程访问与控制。通过Internet或内部局域网，任何一台工作站不需要安装客户端软件，只需打开IE浏览器输入域名或IP地址，即可登陆服务器进行数据浏览和控制指令发送。软件功能上可分为图形监控、报警管理、用户管理、系统维护、组态模块、运行策略、控制审核、报表管理和图表曲线等九个功能模块。
（2）通讯网络
通讯是整个公共建筑供热节能系统的中枢神经，系统结构图如下：
通讯方式有很多种，可以采用电话通讯、工业总线、城市无线通讯网络、电信部门推出的移动电话网（例如GPRS、CDMA等），还可以采用局域网。
（3）公共建筑供热节能器通讯功能
出现故障时的主动上传；接收上位机通讯程序的各种控制指令；无上位机时，按照预先给定的程序自动控制。
向监控中心上传各种实时数据等功能。
二、 控制策略
（1）自动控制：
将整个供暖时间分为：工作模式、模式、节假日模式、临时模式。在各个模式下的每还可以分成几个时间段，各个时间段的起始点都可以根据实际情况进行修改。通过液晶操作面板或监控中心上位机软件一次设定，可实现全年无人看守运行。
工作模式：顾名思义是应用于每周工作日的运行模式。
模式：无人使用时，结合室外温度，分时段修正阀门开度，保持建筑物内达到值班温度即可。模式不用重复设定，现场控制器有自动对表功能，可以自己判断何时执行模式。
节假日模式：节假日放假时间不一定，因此需要根据具体的日期通过现场液晶操作面板或者监控中心上位机软件来调整。
（2） 温度控制模式：
直接监测室内温度，根据此温度控制电动调节阀（电磁阀），达到控制供水（回水）温度或者控制室内温度的要求。
（3） 热量控制模式：
直接测量楼栋瞬时热量，根据瞬时热量调节电动调节阀（电磁阀）进行调节，达到控制热量的要求。
（4）手动控制模式：
直接按照不同的时间段手动给定电动调节阀（电磁阀）的开度，手动调节热量。
（5）气候补偿控制模式
可以根据室外的气候如晴天调整电动调节阀的开度，调节热量，实现气候补偿。
三、 公共建筑供热节能器的装机模式
公共建筑现场安装条件多样化，考虑到实际工程的实用性和经济性，有以下几种装机模式：
序号 功 能 基本型 标准型 增强型
1 11 2 22 3 33
1 电动调节阀 √ √ √
2 开关型：电磁阀、电动球阀、电动蝶阀 √ √ √
3 液晶显示面板 √ √
4 室内温度 √ √ √ √ √ √
5 热计量表 √ √
6 远程通讯(GPRS) √ √ √ √
7 监控中心软件 √ √ √ √
注：1、2、3型为电动调节阀，11、22、33型为开关型电磁阀、电动球阀、电动蝶阀。
如图1所示，公共建筑供热节能器-1型安装图：
这种型号的节能器设置非常简单，根据控制器内部时钟运行，不设监控中心，在液晶操作面板上根据预先设定的运行时间段控制电动调节阀（或电磁阀）达到设定要求，适用于用热时间基本固定的公共建筑物。
如图2所示，为公共建筑供热节能器-2型安装图：
采集公共建筑室内温度，根据提前设定的运行模式，控制电动调节阀。
本型号控制柜可调节性较强，可以设定不同的控制策略随时改变运行模式，实时监控室外温度和公共建筑室内温度情况，实现同一监测管理和远程控制，并且可以储存所有数据。
如图3所示，公共建筑供热节能器-3型安装图：
采集楼栋温度、热量相关数据，根据在监控中心预先设定的运行模式，控制电动调节阀。
本型号控制柜有很强的可调性，除可以实现以上两种型号功能以外还可以检测瞬时热量并实现根据热量控制。型号适合于需要较多功能控制、或根据热量收费的地区。
四、 实际应用
目前公共建筑供热节能器，已在承德和新疆两地的一些公共建筑中得到了应用，普遍反应节能较好。
承德采用公共建筑供热节能器—3型，GPRS实时通讯，设置监控中心，在监控中心上位机上远程控制；新疆采用公共建筑供热节能器—11型，没有实时通讯，在现场通过液晶操作面板进行设定后自动控制。
采集某商场和某办公楼的数据，形成图表如下：
建筑类型 平均室外温度(℃) 每天每万平米耗热量GJ/天 节能率%
节能前 节能后
某商场 -11.1 29.72 20.67 0.304
-7.35 26.01 19.51 0.250
某办公楼 -11.1 21.85 12.90 0.409
-7.35 19.01 11.98 0.371
采用公共建筑供热节能器后，在公共建筑热入口处实现自动调节，在建筑无人使用时只保持值班温度可以实现节能20%~40%。
五、 结束语
公共建筑供热节能器可以实时监测供热情况，根据情况实时调节，并把情况反馈到监控中心，监控中心从而能后及时控制和平衡，极大地提高了供热的**度，取得了较好的经济和社会效益，主要体现在以下几个方面：
1、公共建筑供热节能器的设备简洁，安装方便，把热网的自动控制延伸到热入口处，在用户处“按需调节”。
2、由实际应用上来看，安装公共建筑供热节能器后，节能效果明显。对于建筑面积大、供热能耗大、且用热时间集中的公共建筑，若采用公共建筑供热器后节能率达到20~40%，一个采暖季之内可以收回全部投资。
