电子信息论文-关于地铁车站工程控制电缆的选定与PLC控制的电动风阀调试
发布时间：2013-05-13
摘要 在地铁工程中，控制电缆订货前需要对各方提供的图纸进行仔细核对，确认无误后才能进行选定、订货;为了满足地下车站环境控制及消防要求，需要机电系统控制的电动风阀种类和数量相对较多，因此风阀调试成为了地铁车站机电系统调试的重要组成部分。
关键词:电子信息论文,控制电缆,核对,电动风阀,PLC
1地铁工程控制电缆的选定
1.1控制电缆
控制电缆，顾名思义，控制检测设备用的电缆，由于不同的设备可能有不同的控制要求，控制的点数也可能不一样，因此控制电缆订货一定要做到准确无误，否则将直接影响后续的施工、调试等工作。
1.2地铁车站中控制电缆的种类
地铁车站动力照明专业控制电缆主要包括环控电控柜到现场设备手操箱的控制电缆、现场控制箱到设备的检测电缆及风阀手操箱到风阀执行机构的控制电缆等。地铁工程的电气设备如环控电控柜、现场设备手操箱(多为设备自带)为不同厂商供货，设备手操箱又分为风机、空调箱、水泵、风阀手操箱等，如果订货前总体设计与设备供货商之间未进行很好的技术协调，就可能造成设计的控制电缆芯数不能满足实际需要的电缆芯数，设计的检测电缆起始位置与实际不符。如果只按设计图纸进行订货，就有可能出现错误。为了避免错误的发生，控制电缆订货前一定要将设计图纸和设备自带的控制原理图进行仔细核对，确认无误后才能进行订货。
1.3杭州地铁一号线施工A标控制电缆选定
下面就杭州地铁1号线工程车站(含区间)设备安装及设备区装修施工A标控制电缆选定过程中遇到的一些情况进行说明
1.3.1事故风机控制电缆
图纸设计如下：
序号起点终点电缆规格型号备注
1事故风机软启动柜事故风机WDZRNH-KYJY23-12*1.5控制风机
2事故风机软启动柜事故风机WDZRNH-KYJY23-5*1.5电机振动检测
3事故风机软启动柜事故风机WDZRNH-KYJY23-12*1.5电机温度检测
如果直接按设计图纸进行订货，则从环控电控室事故风机软启动柜到现场事故风机需要上面描述的3根控制电缆。后来查看了环控电控柜厂家提供的事故风机软启动柜控制原理图和事故风机厂家提供的风机控制原理图，发现与设计的不一致，从了解的各种信息综合下来，控制电缆应如下表所示：
序号起点终点电缆规格型号备注
1事故风机软启动柜事故风机现场手操箱WDZRNH-KYJY23-19*1.5控制风机
2事故风机现场手操箱事故风机WDZRNH-KYJY23-19*1.5电机振动温度检测
后来与总体设计沟通，最终设计以联系单的形式进行了确定，避免了订货出现错误。
1.3.2射流风机控制电缆
施工图纸设计如下:
序号起点终点电缆规格型号备注
1射流风机控制柜射流风机手操箱WDZRNH-KYJY23-12*1.5控制风机
通过查看射流风机厂家提供的资料，包括控制柜原理图和风机控制原理图，发现设计漏掉1根控制电缆，即温度检测电缆。
射流风机控制电缆应如下表所示：
序号起点终点电缆规格型号备注
1射流风机控制柜射流风机现场手操箱WDZRNH-KYJY23-12*1.5控制风机
2射流风机控制柜射流风机WDZRNH-KYJY23-12*1.5电机温度检测
由于射流风机安装在区间隧道接触网上方，如果直接按设计图纸订货，就会少1根控制电缆，这将对后续的施工和工期造成严重影响。
1.3.3电动风阀控制电缆
图纸设计如下：
序号起点终点电缆规格型号备注
1环控电控柜风阀手操箱WDZRNH-KYJY23-7*1.5控制
2环控电控柜风阀手操箱WDZRNH-YJY23-3*4电源
3DT风阀手操箱DT风阀执行器WDZRNH-KYJY23-4*1.5控制
4DM风阀手操箱DM风阀执行器WDZRNH-KYJY23-5*1.5控制
经过查看DT风阀及DM风阀厂家提供的控制原理图，并与总体设计沟通，最终确定风阀控制电缆应如下表所示：
序号起点终点电缆规格型号备注
1环控电控柜风阀手操箱WDZRNH-KYJY23-7*1.5该控制电缆取消
2环控电控柜风阀手操箱WDZRNH-YJY23-3*4电源
3DT风阀手操箱DT风阀执行器WDZRNH-KYJY23-5*1.5控制
4DM风阀手操箱DM风阀执行器WDZRNH-KYJY23-5*1.5控制
5DT风阀手操箱DT风阀执行器WDZRNH-YJY23-3*2.5电源
6DM风阀手操箱DM风阀执行器WDZRNH-YJY23-4*2.5电源
如果风阀控制电缆只按图纸进行订货，将无法满足风阀控制原理要求，后续的施工、调试就无从谈起。
2 PLC控制的电动风阀调试
在地铁工程中，为了满足地下车站环境控制及消防要求，需要机电系统控制的电动风阀种类和数量相对较多，因此风阀调试成为了地铁车站机电系统调试的重要组成部分。
2.1风阀控制的分类与原理
要想顺利的完成风阀调试，了解它的控制原理是前提。风阀的控制原理一般分为两种：一是硬线控制。在已建成的地铁车站一般设计的都是硬线控制，即只通过继电器、接触器等元器件来实现对风阀的控制，这样设计的弊端就是BAS、FAS也必须通过硬线对风阀进行控制，并且每一个风阀都必须有一个控制回路，这样就造成控制线路相对比较复杂，出现问题的机率也大。为了使BAS、FAS对风阀的监控简单化，现在新建的地铁车站，一般都设计成PLC与继电器、接触器等元器件结合来对风阀进行控制，这就是第二种控制即PLC控制。PLC控制的优点就是BAS、FAS只通过通讯接口对PLC进行控制就能实现对所有风阀的控制。现在针对后一种控制模式谈一下风阀调试方面的一点体会。
2.2 PLC控制系统
PLC控制系统主要由CPU、交换器、PLC模块等部分组成，与风阀调试直接相关的是PLC模块，因为它上面直接显示风阀的各种状态。下面以附图中第1回路风阀为例进行说明。附图1设计的是PLC输入模块，第1回路所在的是第1个PLC输入模块即PLC-DI1，附图2设计的是PLC输出模块，第1回路所在的是第1个输出模块即PLC-DO1。第1个输入模块PLC-DI1中X001~ X010代表第1回路的就地风阀开启、就地风阀关闭、……风阀开启、风阀关闭等信号，第1个输出模块PLC-DO1中Y001、Y002代表模块给第1回路输出的风阀开启信号和风阀关闭信号，以上模块中的数字(不包括X和Y)，将在外部设备正常的情况下以亮光显示，不在该状态的相应的数字将不以亮光显示。
2.3 风阀调试
调试以前，先对风阀控制柜进行送电，送电以后程序设计厂家才能进行程序输入，模块内有了程序才能进行下一步风阀调试工作。如果程序输入正确，PLC输入模块上将会显示不同的数字即不同的状态，如果什么也不显示，那就说明模块未正常需要厂家进行处理。
调试风阀时，为了查看风阀的状态显示，最好在风阀控制柜进行开启关闭操作，动作是否正确在PLC模块上就能发现，这样查找问题就更有针对性，解决问题的速度也更快。
具体如下：
首先，现场将手操箱转换开关放至“环控”位置，在风阀控制柜进行操作。主电源开关先不合闸，先调试控制回路，查看开启和关闭的接触器吸合和断开是否正常。二次回路熔断器合上以后，如果风阀“全开”指示灯亮，风阀关闭接触器应该能吸合和断开;如果风阀“全关”指示灯亮，风阀开启接触器应该能吸合和断开;如果“全开”和“全关”指示灯都不亮，则表示风阀执行机构没有到位，风阀开启接触器和风阀关闭接触器都能吸合和断开。如果按下按钮后，接触器该吸合的没吸合，那就要根据PLC上的状态显示来查找问题了。第一步，查看输入模块中联动信号005是否显示，如果联动信号没有，查看转换开关是否到位，接线是否有松动;若有联动信号，则查看风阀开启和风阀关闭信号003、004是否显示，如果没有，则查看相应线路，如果上述输入信号都有，则需看输出模块中风阀开启、关闭信号001和002是否显示，如果该输出信号没有，则是模块的问题，需要程序设计厂家进行处理，如果输出信号有，接触器仍不能吸合，那就是线路的问题了，需要从熔断器开始查起，然后是继电器、接触器等。
在接触器动作正常的情况下，合上主电源开关，对风阀进行动作。如果阀门的开启与关闭和控制回路相反，则将开启与关闭的相线互换即可。
另外，如果风阀能进行开启与关闭，但是执行机构不能停下来，吸合的接触器不能复位，则说明输入模块未收到到位的信号，即输入模块上的6或7未显示，所以接触器不能复位。那就要查一下风阀的限位装置是否完好、与限位装置相连的控制线是否有松动等。
特别需要注意的是：风阀调试前最好先根据图纸保证接线的正确性，比如限位控制线必须接风阀的常开点，不能接常闭点等;另外，如果熔断器一合上接触器就吸合，则很有可能接线比较混乱，需要重新校线和接线。
3小结
以上只是列举了控制电缆选定过程中遇到的几个典型问题，要想避免订货出现错误，在订货前需要对各方提供的图纸进行仔细核对，并通过设计对控制电缆进行最终确认。由于地铁工程设备之间的技术接口相对较多，设计与设备供货商之间未能进行较好的技术接口协调，造成设计图纸与实际严重不符，因此控制电缆不能简单就按设计图纸进行订货，需要确认无误才能进行。
风阀调试是一项比较繁琐的工作，出现故障的原因会有很多，有模块本身的、有风阀执行机构动作不灵活的、有接线错误或接线松动的，有元器件损坏的等各方面;我们要根据模块上的状态显示判断出问题的大致方向，并且根据这一判断从简单易处理的地方开始查起，这样才能将问题一个个排除，才能加快调试的进度。
参考文献:
[1] 现代控制理论与工程(第2版) 王积伟 主编/2010-07-01/高等教育出版社
[2] 风阀选用与安装 中国建筑标准设计研究院 组织编制/2007-09-01/
[3] 电气控制与PLC应用(第2版新编电气与电子信息类本科规划教材) 陈建明主编/电子工业出版社
