南京地铁运营有限责任公司机电分公司机自一中心 210000
摘要：本文主要针对一号线BAS专业的PLC控制器的大修改造进行分析，以此验证改造方案的可行性。首先对改造必要性进行分析，通过兼容性、组网结构、可靠性对此进行证实，其次对项目基础条件中的PLC结构条件、网络条件、软件条件进行分析，最终介绍了改造项目的技术方案，并对技术执行的风险与效益进行分析。
关键词：PLC控制器；可行性；风险与效益。
一号线BAS专业的PLC控制器，是此前车站工作站用于对全线车站机电设备进行监控的重要设备，截至今年其运行时长已达到14年。该设备因使用年限已经达到大修年限，所以需要进行修理，但因为此型号较为老旧，所以其原型号配件已经无法采购，所以难以对此进行修理。而为了确保地铁运行的安全性与准确性，决定对一号线BAS专业的PLC控制器进行修改，修改主要依照检查结果，针对迈皋桥、新模范马路车站进行改造。考虑到经济成本，决定将两车站更换下配件用于其他车站。此外，因现代计算机技术较为发达，所以本次改造还将对车站工作站的软件进行革新，使软件功能、结构分布得到优化，预期目标为：实现远程车站设备运行监控、传输系统，并针对设备问题，可以通过远程通信来指导维修作业，以此可大幅提升本站维修效率。
1.项目的必要性分析
1.1兼容性分析
于2016年，车站工作站即已经对其中软件系统进行了升级修改，但导致大部分硬件难以满足软件运行要求，使得运行效率方面受到了阻碍，降低车站运行质量。为实现进一步的改造，在正式改造前进行了检测工作，结果显示，在软件对硬件资源进行获取时，计算机会自动跳出硬件升级对话框，此对话框为自动更新程序，如果在实际硬件没有升级的前提下，点击自动升级按钮，会直接导致整个车站脱网、停运，使得车站监控设备无法进行图像信息传输。而如果要对此现象进行恢复，基于车站技术水平，需通过重新刷硬件版本、重新规划网络的方式来实现，其耗时根据以往经验，至少需要花费1-2小时，如此对于车站运行而言，此现象对于车站设备的运行具有极大的不利影响[1]。
1.2组网结构分析
在其他线路BAS系统中，主要采用以太网将PLC控制器与工作站进行连接，借助TCP/IP协议，实现了远程登录、协助操作的功能。但目前，一号线车站的PLC控制器与工作站，两者连接方式较为传统，即采用同轴电缆实现连接，并采用了ControlNet协议，如此基于协议功能性，则无法实现远程登录、协助等操作，说明一号线车站技术框架搭建相对落后[2]，图1PLC控制器。
图1PLC控制器
1.3可靠性分析
一号线车站主要通过第三方软件，来得知PLC通风模式是否正常，所以在工作站网络出现出现故障或者第三方软件退出登陆时，该站机电设备则会停运。但在其他车站系统当中，并未采用第三方软件，而完全依靠PLC控制器来进行判断。将两者相比即可发现，第三方软件形式存在不足，应用存在局限性，所以在可靠性上也存在相应的不足，进而针对此点的改善建议，即需要突破第三方软件的限制，将在通风模式监测、判断功能编入PLC控制器中。
2.项目基础条件分析
2.1PLC结构条件分析
一号线车站采用总线插拔式PLC控制，通过机架组建外框，在外框当中设有大量槽位，以此便于模块的安置。如有需要更换模块，工作人员仅需要进行断电、取下旧模块，插入新模块即可，由此可见一号线车站的PLC结构便捷性良好，整体表现良好。
2.2网络条件分析
一号线车站的原本网络条件设置为：PLC主要通过CNB模块与工作站连接；通过以太网模块与OTN公网连接。在改造后，将同轴电缆改造为RJ45双绞线，并同时增设交换机，实现了工作站、PLC、OTN局域网一体化设计，整体表现良好。
2.3软件条件分析
基于上述，一号线车站需要突破传统第三方软件限制，此时结合其他车站的软件条件了解到，在突破第三方软件之后，如要对PLC程序中对映射的变量进行重新编程，只需要结合映射关系即可建立新的逻辑关系，以此即实现了通风模式判断功能编入PLC控制器程序中的目的，由此说明系统改造的软件基础条件良好。
3.项目改造技术方案
1、PLC硬件更新：在硬件更换完毕后，为了满足硬件与软件的适应性，需要对软件的组态的模块进行更新，但此项工作需要结合实际PLC型号来进行决策，通过PLC控制器型号选取模块后，才可替换原有模块，最终重新下载程序完成改造。
2、全线网络改造：首先增设1台工业交换机，连接PLC、OTN公网、工作站，再用1根网线连接PLC和交换机，最后再用1根网线将工作站和交换机连接，如此即可实现PLC、OTN公网、工作站的局域网统一。
3、第三方软件功能植入：首先在原有配置文件基础上，搜查对应变量映射表，之后对对PLC控制器成型进行重新编译，此部分可以参考其他车站的切换条件，例如空调季判断、时间表判断、自动切换等。
4.项目效益及风险分析
4.1效益分析
因为一号线车站的PLC控制器运行时长已经达到了大修年限，但因为配件缺乏而无法实现原基础更换，所以为了避免车站运行的通畅，需要一号线车站PLC控制器进行改造。通过改造后的运行了解到，在车站出现运行故障时，其首先可以通过远程操作的方式，来实现操作指导，大幅度的减少了维修所耗的时间。
4.2风险分析
因为PLC控制器是电力设备，为了确保维修过程的安全性，在改造时需要进行停电，如此可能会影响到车站的运行效率。同时，因为设计软件修改，在过程当中还可能发生程序丢失的问题。但此两项风险具有良好的防护策略，例如停电作业时，需要做好安全教育，提高人工的电力安全意识；软件修改时，需要在修改之前做好软件程序备份工作，当出现程序丢失即可通过备份来修补，所以综合来说本次改造的风险较小。
5.结语
本文主要针对一号线BAS专业的PLC控制器改造方案进行分析，该方案主要针对其中硬件与软件进行改造，实现高效率、高准确性、低成本的运作。为验证改造方案的可信性，本文对比了方案的效益以及风险，综合来看其效率较高，风险较低，所以方案具有较高的可行性。
参考文献：
[1]宋志兵.地铁站风机控制柜PLC故障的分析及解决方案[J].工程技术:全文版，2016 (7) :257-257
[2]米红亮.小型PLC在地铁配电自动化系统中的应用[J].电气时代，2017 (2) :80-81
论文作者:董小姣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/31
标签：车站论文; 控制器论文; 一号线论文; 工作站论文; 条件论文; 软件论文; 模块论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;