BAS维修规程.docx
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BAS维修规程
BAS维修规程手册
一总则6
二系统构架7
2.1系统介绍7
2.2典型站系统结构7
三PLC冗余控制柜检修周期、工作内容及检修标准8
四远程I/O柜检修周期、工作内容及检修标准9
五硬件安装方法10
5.1冗余PLC硬件安装方法10
5.1.1PS407电源介绍10
5.1.2冗余机架安装方法15
5.1.3CPU414-5H安装方法16
5.1.4CP443-1安装方法23
5.1.5CP443-5DP安装方法23
5.1.6中继器安装方法23
5.2光电转换器安装方法25
5.2.1光电转换器介绍25
5.2.2总线光电转换器安装方法26
5.3ET200M介绍27
5.3.1PS307电源安装方法27
5.3.2远程I/O站接口安装方法29
5.3.3DI模块安装方法37
5.3.4DO模块安装方法39
5.3.5AI模块安装方法40
5.3.6CP341模块安装方法40
六检修所需工具41
七检修设备清单41
表目录
表格1PLC冗余控制柜检修内容8
表格2远程I/O柜检修内容9
表格3检修设备清单表41
图目录
图1典型站系统图8
图2PS407接线盒拆卸图10
图3PS407电池盒10
图4PS407电池盒接线图11
图5PS407机架位置图11
图6PS407上方后面卡口12
图7机架上方卡口12
图8卡口对接12
图9PS407电源安装过程图13
图10PS407安装图13
图11上端固定螺丝14
图12下端固定螺丝螺丝14
图13PS407电池盒图14
图14电池盒图15
图15机架16
图16CPU标示图16
图17CPU卡槽17
图18CPU安装图17
图19CPU上端螺丝18
图20CPU下端螺丝18
图21存储卡18
图22存储卡插槽位置19
图23存储卡安装方向19
图24存储卡安装效果图20
图25同步模块插槽位置20
图26同步模块21
图27同步模块插入21
图28同步模块安装效果图22
图291米同步光纤22
图30同步光纤头22
图31同步光纤安装效果图23
图32中继器图例24
图33中继器DP线剥线24
图34中继器DP线剥线示意图25
图35中继器接线方式25
图36光电转换器示意图26
图37总线光电转换器示意图26
图38ET200M远程站示意图27
图39PS307电源接线图28
图40PS307AC220V接线图28
图41PS307DC24V接线图29
图42通讯有源底板示意图29
图43通讯有源底板安装图130
图44通讯有源底板安装图230
图45通讯有源底板拆卸图图31
图46底板拆卸孔31
图47153-2模块示意图32
图48153-2模块安装图132
图49153-2模块安装图233
图50153-2模块安装图333
图51153-2模块电源接线端子34
图52DP链接器结构图34
图53DP连接器内部结构图35
图54153-2模块DP接口36
图55153-2模块拨码36
图56有源底板安装图37
图57有源底板拆卸图37
图58接线端子图38
图59端子排插入方向图38
图60端子排插入模块底部图39
图61端子卡扣按钮弹起图39
图62CP341模块示意图40
一总则
地铁BAS（BuildingAutomationSystem，建筑自动化系统，在《地铁设计规范》中称为环境与设备监控系统）是将现代科技的计算机及网络技术结合机电设备自动化控制原理，以专门的地铁环境通风空调及防灾处理等理论为基础的自动化控制系统，利用分布式微机监控系统对地铁车站及区间隧道内的空调通风、给排水、照明、电梯、自动扶梯、导向标识等机电设备进行全面的运行管理与控制，在发生火灾或列车阻塞等事故情况时，能够及时迅速地进入防灾运行模式，根据火灾报警系统发送的着火点信息或列车自动控制系统发送的阻塞点信息自动调度送风和排风，进行通风排烟，引导人员疏散，极大地提高地铁运营的智能化和安全性。
长春市地铁1号线一期工程环境与设备监控系统（简称BAS）对全线地下15个车站及区间隧道内设置的各种正常运营保障设施（包括通风空调设备、给排水设备、照明设备、自动电/扶梯等）和事故紧急防救灾设施（防排烟系统等）进行实时的监控管理，并确保以上这些系统的安全可靠运行，特别是在地下车站发生火灾事故的情况下，使有关救灾设施按照设计工况及时有效地运行，从而保障人身安全。
正常运营状态下，对车站及区间隧道内各类正常运营保障设备（包括通风空调设备、给排水设备、照明设备、自动电/扶梯等）进行实时监控管理，保证系统在各模式工况下按照工艺要求完成对相关设备的自动控制。
火灾事故状态下，根据所接收到的火灾报警系统的报警信息，按照火灾设计工况运行通风设备，自动调度送排风及通风排烟，引导人员疏散、保证人身安全。
二系统构架
二.I系统介绍
BAS不单独组建全线网络，在车站级由ISCS集成，由ISCS组建全线监控系统。
BAS控制系统采用西门子S7-400H系列PLC和ET200M系列RI/O，BAS局域网络采用PROFIBUS协议冗余总线进行通讯。
二.II典型站系统结构
在车站两端环控电控室内各设一套冗余的PLC控制器，以靠近车站控制室端的冗余PLC为主控制器（A端），另外一端的PLC为从控制器（B端），在车站控制室IBP盘内设置一套非冗余PLC控制器，在现场风机房、配电室等处配置现场RI/O。
主、从端冗余S7-400H控制器通过集成在CPU上的双PROFIBUS通讯口，网络完全独立分开，通过RS485中继器形成PROFIBUS冗余双总线方式，可保证PLC控制器的车站级网络与连接远程I/O的现场级网络分开独立设置。
同时IBP配置1套S7-400非冗余型PLC，该S7-400PLC集成有1个MPI/PROFIBUSDP编程口及1个PROFIBUS接口，并扩展配置1块CP443-5PROFIBUS通讯模块，连接至RS485中继器，实现与主、从端冗余400H控制器PROFIBUS双冗余总线连接通讯。
两端PLC控制器下分别通过双总线PROFIBUS将本端各类ET200MRI/O、具有智能通信口的现场设备和就地现场小型控制器等设备统一接入，分别对车站两端的机电设备（暖通空调、电扶梯、低压照明、智能低压、给排水等正常和火灾情况下公用设备）进行监控管理。
车站BAS主控制器与车站FAS存在接口，通过在车站控制室内配置的通信接口网管CP341与FAS相连，火灾模式下，FAS向BAS下发火灾模式指令，BAS控制器将按预定工况转入灾害模式下启动相关设备。
另外冗余主控制器分别配置双以太网接口模块CP443-1与ISCS冗余连接，实现BAS在ISCS中的集成。
在车站的两端环空电控室均设置一套西门子IPC477D15寸一体式触摸屏工控机作维护操作终端，通过PROFINET与PLC控制器连接。
图1典型站系统图
三PLC冗余控制柜检修周期、工作内容及检修标准
表格1PLC冗余控制柜检修内容
修程
检修工作内容
检修标准
周期
月度检
1、控制柜外观、柜身及周围安装环境检查
外观正常无缺陷
每月
2、检查CPU控制器、以太网卡模块、功能模块、光电转换器、开关电源的状态指示灯；判断当前工作状态是否正常
指示灯完好，显示正常
半年检
1、包括二级保养的全部内容
半年
2、HMI软件运行是否正常
正常
3、检查光纤﹑网络电缆、电源电缆及信号电缆的连接是否牢固
无松动
4、测量进线电源电压
220VAC±5%
5、测量开关电源输入电压，输出电压
输入电压应为220VAC±5%，输出电压应为24VDC±5%
6、用红外线温度计测量有无温度异常情况
无异常
7、检查CPU控制器、以太网卡模块、功能模块、光电转换器﹑开关电源发热量是否正常
8、用吹尘枪和清洁刷全面清洁控制箱内部，无积尘
干净，无灰尘积累
9、检查接地状况是否良好
接地良好
10、控制器冗余测试
自动切换正常
四远程I/O柜检修周期、工作内容及检修标准
表格2远程I/O柜检修内容
修程
检修工作内容
检修标准
周期
月度检
1、控制柜外观、柜身及周围安装环境检查
每月
2、检查远程I/O接口、I/O模块、总线光电转换器、开关电源的状态指示灯
指示灯完好，显示正常
3、查内部控制器﹑功能模块、光电转换器﹑开关电源、继电器安装是否牢固
无松动
半年检
2、检查网络电缆、电源电缆及信
号电缆的连接是否牢固
无松动
半年
3、测量进线电源电压
220VAC±5%；
4、测量开关电源输入电压，输出电压
输入电压应为220VAC±5%，输出电压应24VDC±5%
5、用红外线温度计测量有无温度异常情况
无异常
6、检查远程I/O接口、I/O模块、总线光电转换器﹑开关电源、继电器发热量是否正常
7、用吹尘枪和清洁刷全面清洁控制箱内部，无积尘
干净，无灰尘积累
8、检查接地状况是否良好
8、检查接地状况是否良好
五硬件安装方法
五.I冗余PLC硬件安装方法
五.I.1PS407电源介绍
PLC供电采用PS407电源供电，电源输入电压为AC220V，输出电压为24V。
五.I.1.1安装说明
1、接线盒安装说明：
在BAS箱柜中，PS407电源的输入电压为:
AC220V，所以在接线时一定要注意火、零、地线的顺序。
1）打开电源盒盖子取下，用螺丝刀将接线盒取下
图2PS407接线盒拆卸图
2）将接线盒中间的螺丝拧松，取下盒盖
图3PS407电池盒
3）按照盒盖上AC交流接线说明顺序，由上至下分别为L1：
火线，N：
零线，PE：
地线。
图4PS407电池盒接线图
2、模块固定安装说明：
在模块上方和下方（接线盒取下）各有两个固定螺丝，当设备安装到机架上后，需将两个螺丝固定。
电源要安放在机架的1、2槽位。
1）将机架上1、2号卡槽上的盖板取下
图5PS407机架位置图
2）将PS407上方的卡口和机架上方的卡口对接
图6PS407上方后面卡口
图7机架上方卡口
图8卡口对接
3）对接好后，已卡口处为轴，将PS407电源向下旋转，直至PS407电源与机架安装紧密。
图9PS407电源安装过程图
图10PS407安装图
4）将PS407电源上下两个螺丝固定
图11上端固定螺丝
图12下端固定螺丝螺丝
3、电池安装：
先将PS407盖板取下，可以看见电池盒的位置，电池正极在上，负极在下。
图13PS407电池盒图
PS407电源可以放置2节西门子专用电池，当放置2节电池时，请将电池位钮置于2BATT处，若只有1节电池时，将电池位置于1BATT处。
安装电池时，需将透明塑料带放在电池下方，并将塑料带的头留在外面，方便以后更换电池。
图14电池盒图
五.I.2冗余机架安装方法
冗余机架采用9槽机架。
PS407供电给冗余机架供电，然后通过机架给各模块供电。
五.I.2.1安装说明
1、机架固定：
机架底部金属板两侧各有4个安装孔可以用来固定安装。
2、模块安装：
模块安装时，需先将机架上对应卡槽上的盖板取下，然后将模块上方卡在机架顶部，然后以卡接出为轴向下安装，安装好后，每个模块都带有两个固定螺丝，将螺丝固定即可。
图15机架
五.I.3CPU414-5H安装方法
在车站的A、B两端环控电控室、车辆段综合监控设备室内设置冗余PLC。
S7414-5HCPU为32位处理器，自带内存为4M字节（集成用于数据2M，集成用于程序2M）
五.I.3.1安装说明
图16CPU标示图
1、固定说明：
在模块上方和下方各有两个固定螺丝，当设备安装到机架上后，需将两个螺丝固定。
1）将机架上3、4号卡槽上的盖板取下
图17CPU卡槽
2）将CPU上方的卡口和机架上方的卡口对接,对接好后，已卡口处为轴，将CPU向下旋转，直至CPU与机架安装紧密（安装过程详见PS407）
图18CPU安装图
3）将CPU上下两个螺丝拧紧
图19CPU上端螺丝
图20CPU下端螺丝
2、模块安装说明：
存储卡安装：
将存储卡带有黑点的一侧朝上，插入CPU的卡槽中。
图21存储卡
图22存储卡插槽位置
图23存储卡安装方向
图24存储卡安装效果图
1.DP头固定：
先将DP头插入母头处，在DP头上有两个螺丝，将螺丝固定即可。
2.同步光纤接线：
1）将同步模块如图所示插入CPU相应插槽中，同步模块带有电路板的一侧要朝左侧，并确保模块插入到CPU底端。
图25同步模块插槽位置
图26同步模块
图27同步模块插入
图28同步模块安装效果图
2）将1米同步光纤插入光模块中
图291米同步光纤
图30同步光纤头
图31同步光纤安装效果图
五.I.4CP443-1安装方法
车站主端的冗余PLC每个机架设置两个通信模块CP443-1，用于连接车站BAS与ISCS之间通讯，从而实现通讯冗余，网段冗余。
五.I.4.1安装说明
固定说明：
在模块上方和下方各有两个固定螺丝，当设备安装到机架上后，需将两个螺丝固定。
（具体安装方式见PS407）
五.I.5CP443-5DP安装方法
在IBP盘里设置一块CP443-5DP模块，与非冗余PLC组成双profibus总线，实现与主端PLC的冗余通讯。
五.I.5.1安装说明
固定说明：
在模块上方和下方各有两个固定螺丝，当设备安装到机架上后，需将两个螺丝固定。
（具体安装方式见PS407）
五.I.6中继器安装方法
中继器在西门子DP通讯中，能够起到延长通讯距离，增加通讯接口的作用。
图32中继器图例
五.I.6.1安装说明
固定说明：
可采用35mm宽Ω型导轨
接线说明：
1．接线端子（L+、M、GND）外接24VDC电源，供中继器上电工作。
2．A1、B1、A1’、B1’、A2、B2、A2’、B2’为profibus总线接线端子。
需将DP线剥为3部分，屏蔽层长7mm，线芯（红、绿）18mm，铜线6mm。
图33中继器DP线剥线
图34中继器DP线剥线示意图
图35中继器接线方式
需将DP总线屏蔽层接在铁片处固定，螺丝拧紧A1/B1。
五.II光电转换器安装方法
五.II.1光电转换器介绍
车站主端BAS与ISCS系统通讯中，采用光电转换器将RJ45电口转换为光口，通过光纤与ISCS进行通讯，从而实现了不受距离影响，抗干扰能力强的作用。
图36光电转换器示意图
五.II.1.1安装说明
固定说明：
可采用35mm宽Ω型导轨
五.II.2总线光电转换器安装方法
总线光电转换器能够将profibus总线电口转换为光口，从而实现延长通讯距离，增强抗干扰能力的特性。
图37总线光电转换器示意图
五.II.2.1安装说明
固定说明：
可采用35mm宽Ω型导轨
五.IIIET200M介绍
在全线车站中，冗余PLC为BAS的主控制器，在车站各个房间里分布着ET200M远程站，与各接口设备的通讯全部由ET200M完成。
图38ET200M远程站示意图
ET200M远程站接口由PS307电源、远程I/O站接口、DI模块、DO模块、AI模块、CP341模块组成、有源底板。
五.III.1PS307电源安装方法
五.III.1.1安装说明
固定安装：
1）将PS307电源上方后侧的卡扣卡在导轨上，已卡扣为轴向下安装。
2）在模块的下方有一个固定用的螺丝，当模块固定在导轨上后，将螺丝拧紧。
五.III.1.2操作说明
1）将电源盖板打开，左侧为AC220V进线端子，右侧为DC24V输出端子。
图39PS307电源接线图
2）AC220V端子：
L1为火线、N为零线，
为地线。
图40PS307AC220V接线图
3）DC24V端子：
L+为DC24V正极，M为DC24V负极，PS307电源提供4路DC24V输出端子
图41PS307DC24V接线图
4）在确认电源接线无误后，即可给设备上电
五.III.2远程I/O站接口安装方法
远程I/O站接口由2块153-2模块，1个通讯有源底板，2个DP连接器组成。
五.III.2.1通讯有源底板
通讯有源底板为153-2模块专用底板，与I/O模块所有的有源底板不同，外观一样，但通讯有源底板在正面会有两个IM字样黄色表示贴纸，在使用的过程中需要注意。
图42通讯有源底板示意图
安装时，需先将底板固定在导轨最前方，I/O有源底板按装在此底板的后方。
将底板底部插入导轨插槽中，在按照图2所示，将底板上方按入导轨中即可。
图43通讯有源底板安装图1
图44通讯有源底板安装图2
使用一字螺丝刀插入底板上方的圆孔中，使一字螺丝刀头向下，即可将底板上部从导轨卡槽中取出。
图45通讯有源底板拆卸图图
图46底板拆卸孔
五.III.2.2153-2模块
图47153-2模块示意图
五.III.2.3安装说明
在安装153-2模块前，需先将通讯有源底板安装好，将上方后侧的卡扣卡在导轨上，以卡扣为轴向下安装。
将模块卡在导轨和底板上
图48153-2模块安装图1
图49153-2模块安装图2
在模块的下方有一个固定用的螺丝，当模块固定在导轨上后，将螺丝拧紧。
图50153-2模块安装图3
五.III.2.4接线说明
1）将153-2模块盖板打开，左下角接线端子为模块的DC24V接线端子。
图51153-2模块电源接线端子
2）L+为DC24V正极，MDC24V负极
五.III.2.5DP连接器
DP连接器是用于DP总线通讯线缆的模块接头，DP连接器为双排9针头。
图52DP链接器结构图
图53DP连接器内部结构图
DP连接器接线方式
将DP线的芯线需露出大约40mm，屏蔽层需露出大约7mm
1）DP连接器内分为两组接线柱，分别是A1（绿色）/B1（红色）一组，A2（绿色）/B2（红色）一组，接线柱上分别用红绿两种颜色标记，接线时，线芯颜色需与接线柱的颜色一致。
线芯不需要薄皮，绿色线芯直接插入绿色接线柱，红色线芯直接插入红色接线柱，然后将透明的接线柱向下按压即可。
2）屏蔽网需与DP连接器内银色金属片紧贴。
3）DP线外皮需在银色金属片下方，并且保证DP连接器盖盖时，DP线的外皮能够被DP连接器的外壳夹住，这样可以确保线缆紧固。
固定安装：
打开模块的盖板，在右侧有一个双排母头DB9针的接口
图54153-2模块DP接口
将DP连接器安装在153-2模块的接头上，固定DP连接器上的螺丝。
五.III.2.6操作说明
远程I/O站接口安装好后，打开153-2模块的盖板，根据系统设计，将模块相应的地址码拨好后，即可上电。
图55153-2模块拨码
通电后，两个模块会亮起绿色运行灯，只有1个模块会亮起黄色灯，亮黄色指示灯的模块为主模块，没有红色指示灯亮起。
五.III.3DI模块安装方法
五.III.3.1安装说明
固定安装：
在安装DI模块之前，需先将有源底板安装在导轨上
图56有源底板安装图
将有源底板向左侧滑动，并已与通讯有源底板连接好。
有源底板拆卸
在有源底板的左侧，有一个底板连接卡扣，按下卡扣将底板向右移动，即可将底板与左侧底板分离开，然后将底板从导轨上取下
图57有源底板拆卸图
将模块上方后侧的卡扣卡在导轨上，以卡扣为轴向下安装。
将模块卡在导轨和底板上（具体安装方式详见153-2模块安装步骤）
在模块的下方有一个固定用的螺丝，当模块固定在导轨上后，将螺丝拧紧。
将模块接线端子根据需要接好线缆，如图将端子排插入DI模块的插槽底部，直到端子排的卡扣弹起。
图58接线端子图
图59端子排插入方向图
图60端子排插入模块底部图
图61端子卡扣按钮弹起图
五.III.4DO模块安装方法
五.III.4.1安装说明
固定安装：
1）在安装DO模块之前，需先将有源底板安装在导轨上，
2）将模块上方后侧的卡扣卡在导轨上，以卡扣为轴向下安装。
将模块卡在导轨和底板上（具体安装方式详见153-2模块安装步骤）
3）在模块的下方有一个固定用的螺丝，当模块固定在导轨上后，将螺丝拧紧。
五.III.5AI模块安装方法
五.III.5.1安装说明
固定安装：
1）在安装DO模块之前，需先将有源底板安装在导轨上，
2）将模块上方后侧的卡扣卡在导轨上，以卡扣为轴向下安装。
将模块卡在导轨和底板上（具体安装方式详见153-2模块安装步骤）
3）在模块的下方有一个固定用的螺丝，当模块固定在导轨上后，将螺丝拧紧。
五.III.6CP341模块安装方法
五.III.6.1CP341模块参数
图62CP341模块示意图
五.III.6.2安装说明
固定安装：
1）在安装DO模块之前，需先将有源底板安装在导轨上，
2）将模块上方后侧的卡扣卡在导轨上，以卡扣为轴向下安装。
将模块卡在导轨和底板上（具体安装方式详见153-2模块安装步骤）
3）在模块的下方有一个固定用的螺丝，当模块固定在导轨上后，将螺丝拧紧。
六检修所需工具
工具包、数字万用表、一字头螺丝刀、十字头螺丝刀、剥线钳、尖嘴钳、斜口切割钳、手钳、钢尺、卷尺、清洁刷、防静电抹布、喷枪、便携式吸尘器、实用刀、磁性拾取器、小型钢锉、剪刀、镊子、万用表、电笔、红外线温度计、电烙铁、对讲机、网线测试器。
七检修设备清单
表格3检修设备清单表
序号
设备名称
型号
1.
414-5HPLC
6ES74145HM060AB0
2.
PS407电源
6ES74070KA020AA0
3.
同步模块
6ES79601AA060XA0
4.
1米同步电缆
6ES79601AA045AA0
5.
后备电池
6ES79710BA00
6.
PLC机架
6ES74001JA010AA0
7.
CPU存储卡-2M
6ES79521KL000AA0
8.
DP连接器
6ES79720BA520XA0
9.
RS485中继器
6ES79720AA020XA0
10.
维护操作
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