BAS与冷水机组接口技术规格书.doc

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地铁9号线工程环境与设备监控系统

地铁9号线工程环境与
设备监控系统
BAS与冷水机组群控柜

接口技术规

修订号
修订人
修订容
日期
备注
V1.0
田小梅
初稿
2010-12-06

文件编号
BJL9-10017-BAS-IF-N-
101206
文件编号
BAS与冷水机组群控柜接口规BJL9-10017-BAS-IF-N-
101206

会 签 栏
单位
负责人
日期
市地铁建设管理

城建设计研究总院有限责任公司

南瑞集团公司

同方人工环境

中国电子系统工程总公司

铁科院（）工程咨询

目 录
1.基本要求1
1.1.目的1
1.2.围1
1.3.接口类型符号说明1
2.接口描述1
2.1.接口界面1
2.2.物理接口2
3.接口类型2
4.接口类表3
5.接口协议10
6.接口冗余要求10
7.性能要求10
7.1.接口性能要求10
7.2.接口隔离要求10
8.电磁兼容10
9.测试11
10.责任划分11
10.1.同方人工环境（冷水机组群控柜供货商）责任11
10.2.南瑞公司（BAS供货商）责任11
10.3.中国电子系统工程总公司（BAS施工方）责任11
10.4.冲突解决措施12
11.附录1---协议描述12

17 / 20
1. 基本要求
1.1. 目的
本文件定义了地铁9号线BAS系统与冷水机组群控柜之间的接口需求。
本文件定义了BAS系统供货商和冷水机组群控柜供货商的接口管理和接口实施等相关工作的分工和责任。
明确BAS系统供货商和冷水机组群控柜供货商的接口界面以及各自的责任和义务。
明确BAS系统与冷水机组群控柜接口功能需求。
明确BAS系统与冷水机组群控柜接口相关的设计、安装、测试和试运行工作的关键工期要求。
1.2. 围
本文件仅适用于地铁9号线普通车站的BAS系统与冷水机组群控柜之间的接口。除太平桥站的两台直接蒸发用大冷机、郭公庄站群控柜之外。
1.3. 接口类型符号说明
信号类型以BAS系统侧接口为准，信号类型符号说明如下：
DI
开关量输入信号
DO
开关量输出信号
AI
模拟量输入信号
AO
模拟量输出信号
COM
通讯接口

如DO表示BAS系统端的开关量输出信号，AO表示BAS系统端的模拟量输出信号；DI表示现场设备端的开关量输入信号，AI表示现场设备端的模拟量输入信号。
2. 接口描述
2.1. 接口界面
BAS系统与冷水机组群控柜的接口界面在冷水机组群控柜的接线端子上，通讯接线端子（BAS.LS），如下图所示：

冷水机组群控柜的通讯端子安装在冷水机组群控柜中，冷水机组群控柜安装在环控电控室。BAS侧的通讯模块CP341及通讯端子安装在车站环控电控室的RI/O箱中，两者之间通过屏蔽双绞线连接，BAS RI/O控制箱和冷水机组群控柜安装的具体位置参见施工蓝图。
2.2. 物理接口
BAS与冷水机组群控柜专业采用通讯接口，BAS系统对冷水机组群控柜进行监控。
BAS系统供货商负责提供BAS侧设备，如PLC的RI/O控制箱、通讯接线端子等。BAS系统供货商负责提供BAS侧的通讯模块CP341上的网络联接头，完成BAS侧的焊接，并连接至RI/O箱的通讯接线端子上。
冷水机组群控柜供货商负责提供冷水机组群控柜，并提供给BAS系统通讯接线端子。冷水机组群控柜供货商负责提供冷水机组群控柜侧的通讯处理器上的网络联接头，完成群控柜侧的焊接，并连接至冷水机组群控柜箱的通讯接线端子上。
BAS侧的通讯端子到冷水机组群控柜侧的通讯端子之间采用屏蔽双绞线连接，BAS施工方负责提供线缆并完成两端的连接工作。
编号
功能要求
冷水机组群控柜供货商
BAS系统
备注
BAS.LS
实现冷水机组群控柜设备状态、参数监视与控制
1．提供冷水机组群控柜
2．提供冷水机组群控柜侧通讯控制器及通讯接线端子
1．监视冷水机组状态、运行参数
2．对冷水机组进行控制
3．提供BAS侧设备，如RI/O箱及通讯接线端子

3. 接口类型
通讯接口：BAS.LS。
4. 接口类表
冷水机组群控柜接口类表如下所示：
序号
信号名称
信号方向
信号类型
接口类型
备注
1
冷冻水泵手/自动状态（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：手动状态；
0：自动状态。
2
冷冻水泵运行/停止状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：运行状态；
0：停止状态。
3
冷冻水泵故障报警
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：故障报警；
0：正常。
4
冷却水泵手/自动状态（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：手动状态；
0：自动状态。
5
冷却水泵运行/停止状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：运行状态；
0：停止状态。
6
冷却水泵综合故障报警
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：综合故障报警；
0：正常。
7
冷却水泵频率反馈
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
Hz
8
冷却塔风机手/自动状态（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：手动状态；
0：自动状态。
9
冷却塔风机运行/停止状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：运行状态；
0：停止状态。
10
冷却塔风机综合故障报警
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：综合故障报警；
0：正常。
11
冷却塔风机工频运转指示信号（旁路）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：工频运行；
0：无意义。
12
冷却塔风机频率反馈
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
Hz
13
冷却塔高水位报警（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：高报警；
0：正常。
14
冷却塔低水位报警（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：低报警；
0：正常。
15
电动蝶阀手/自动状态（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：手动状态；
0：自动状态。
16
电动蝶阀开/关状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：开状态；
0：关状态。
17
电动蝶阀故障状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：故障状态；
0：正常。
18
冷冻水电动压差旁通阀过载故障信号（1台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：过载状态；
0：正常状态。
19
冷冻水电动压差旁通阀开度反馈
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
0~100%
20
冷冻水水处理设备手/自动状态（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：手动状态；
0：自动状态。
21
冷冻水水处理设备运行/停止状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：运行状态；
0：停止状态。
22
冷冻水水处理设备综合故障
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：综合故障状态；
0：正常。
23
冷冻水水处理设备反冲洗状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：反冲洗状态；
0：无意义。
24
冷却水过滤装置手/自动状态（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：手动状态；
0：自动状态。
25
冷却水过滤装置运行/停止状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：运行状态；
0：停止状态。
26
冷却水过滤装置综合故障
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：综合故障状态；
0：正常。
27
冷却水过滤装置反冲洗状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：反冲洗状态；
0：无意义。
28
冷却水加药泵运行/停止状态（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：运行状态；
0：停止状态。
29
冷却水加药泵综合故障
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：综合故障状态；
0：正常。
30
冷却水加药泵低1液位报警
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：低1液位报警；
0：正常。
31
冷却水加药泵低2液位报警
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：低2液位报警；
0：正常。
32
定压补水泵1运行/停止状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：运行状态；
0：停止状态。
33
定压补水泵2运行/停止状态
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：运行状态；
0：停止状态。
34
定压补水泵1综合故障
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：故障状态；
0：正常。
35
定压补水泵2综合故障
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：故障状态；
0：正常。
36
膨胀水箱高水位报警信号
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：报警状态；
0：正常。
37
膨胀水箱低水位报警信号
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：报警状态；
0：正常。
38
冷水机组手动/自动状态（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：手动状态；
0：自动状态。
39
冷水机组启停状态（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：运行状态；
0：停止状态。
40
冷水机组故障（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
DI
通讯
1：故障状态；
0：正常。
41
冷冻水流量（多个）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
0~2000，倍率1：10
只有主管路上有，但分大、小系统
42
冷却水流量（多个）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
0~2000，倍率1：10
每台机组1个
43
冷冻进水温度（多个）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
倍率1：10
主管路和每台冷机均有
44
冷冻回水温度（多个）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
倍率1：10
主管路和每台冷机均有
45
冷却进水温度（多个）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
倍率1：10
只有主管路上有，但分大、小系统
46
冷却回水温度（多个）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
倍率1：10
只有主管路上有，但分大、小系统
47
蒸发压力（多个）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
倍率1：10
48
冷凝压力（多个）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
倍率1：10
49
冷冻水供水管压力（1个）

倍率1：10
主管路上，不区分大、小系统
50
冷冻水回水管压力（1个）

倍率1：10
主管路上
51
冷水机组累计运行时间（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
h，倍率1：10
52
压缩机负荷比（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
倍率1：10
0~100%
53
压缩机电流（多台）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
0~1000A，倍率1：10
54
制冷量（多个）
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
0~3000KW，倍率1：1，区分大、小系统的制冷量
55
通讯状态字
冷水机组群控柜－> BAS
AI
通讯
0~10000，每秒加1到10000复位到0。
56
群控大系统启动控制
BAS－>冷水机组群控柜
DO
脉冲
通讯
1：大系统启动控制（脉冲5秒，可调）；
0：无意义
57
群控大系统停止控制
BAS－>冷水机组群控柜
DO
通讯
1：大系统停止控制（脉冲5秒，可调）；
0：无意义
58
群控小系统启动控制
BAS－>冷水机组群控柜
DO
脉冲
通讯
1：小系统启动控制（脉冲5秒，可调）；
0：无意义
59
群控小系统停止控制
BAS－>冷水机组群控柜
DO
通讯
1：小系统停止控制（脉冲5秒，可调）；
0：无意义
60
群控柜手动/自动状态
冷水机组群控柜－>BAS
DI
通讯
1：手动，触摸屏控制；
0：自动，BAS控制。
61
群控大系统启动失败报警
冷水机组群控柜－>BAS
DI
通讯
1：大系统启动失败
0：无意义
62
群控小系统启动失败报警
冷水机组群控柜－>BAS
DI
通讯
1：小系统启动失败
0：无意义

显示地点：
(行调辅助=A；电力调度=B；综合监控=C；维修调度=D；总调度=E；车站行车员=F；车站机电员=G；触摸屏=H；供电复示=I；机电复示=J)
接口编号
监控功能要求描述
控制中心
车站
触摸屏
供电复示
机电复示
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
BAS.LS
冷水机组
冷冻水泵手/自动状态（多台）

√

√
√

√
冷冻水泵运行/停止状态

√

√
√

√
冷冻水泵故障报警

√
√

√
√

√
冷却水泵手/自动状态（多台）

√
√

√
√

√
冷却水泵运行/停止状态

√

√
√

√
冷却水泵综合故障报警

√

√
√

√
冷却水泵频率反馈

√

√
√

√
冷却塔风机手/自动状态（多台）

√

√
√

√
冷却塔风机运行/停止状态

√

√
√

√
冷却塔风机综合故障报警

√
√

√
√

√
冷却塔风机工频运转指示信号（旁路）

√

√
√

√
冷却塔风机频率反馈

√

√
√

√
冷却塔高水位报警（多台）

√
√

√
√

√
冷却塔低水位报警（多台）

√
√

√
√

√
电动蝶阀手/自动状态（多台）

√

√
√

√
电动蝶阀开/关状态

√

√
√

√
电动蝶阀故障状态

√
√

√
√

√
冷冻水电动压差旁通阀过载故障信号（1台）

√
√

√
√

√
冷冻水电动压差旁通阀开度反馈

√
√

√
√

√
冷冻水水处理设备手/自动状态（多台）

√

√
√

√
冷冻水水处理设备运行/停止状态

√

√
√

√
冷冻水水处理设备综合故障

√
√

√
√

√
冷冻水水处理设备反冲洗状态

√
√

√
√

√
冷却水过滤装置手/自动状态（多台）

√

√
√

√
冷却水过滤装置运行/停止状态

√
√

√
√

√
冷却水过滤装置综合故障

√
√

√
√

√
冷却水过滤装置反冲洗状态

√
√

√
√

√
冷却水加药泵运行/停止状态（多台）

√

√
√

√
冷却水加药泵综合故障

√
√

√
√

√
冷却水加药泵低1液位报警

√
√

√
√

√
冷却水加药泵低2液位报警

√
√

√
√

√
定压补水泵1运行/停止状态

√

√
√

√
定压补水泵2运行/停止状态

√

√
√

√
定压补水泵1综合故障

√
√

√
√

√
定压补水泵2综合故障

√
√

√
√

√
膨胀水箱高水位报警信号

√
√

√
√

√
膨胀水箱低水位报警信号

√
√

√
√

√
冷水机组手动/自动状态（多台）

√

√
√

√
冷水机组启停状态（多台）

√

√
√

√
冷水机组故障（多台）

√
√

√
√

√
冷冻水流量（多个）

√

√
√

√
冷却水流量（多个）

√

√
√

√
冷冻进水温度（多个）

√

√
√

√
冷冻回水温度（多个）

√

√
√

√
冷却进水温度（多个）

√

√
√

√
冷却回水温度（多个）

√

√
√

√
蒸发压力（多个）

√

√
√

√
冷凝压力（多个）

√

√
√

√
冷冻水供水管压力（1个）

√

√
√

√
冷冻水回水管压力（1个）

√

√
√

√
冷水机组累计运行时间（多台）

√

√
√

√
压缩机负荷比（多台）

√

√
√

√
压缩机电流（多台）

√

√
√

√
制冷量（多个）

√

√
√

√
通讯状态字

√

√
√

√
群控大系统启动控制

√

√
√

√
群控大系统停止控制

√

√
√

√
群控小系统启动控制

√

√
√

√
群控小系统停止控制

√

√
√

√
群控柜手动/自动状态

√

√
√

√
群控大系统启动失败报警

√
√

√
√

√
群控小系统启动失败报警

√
√

√
√

√

注：
（1）冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔风机的控制、联动及连锁均由冷水机组群控柜厂家完成。
（2）冷水机组群控系统开停顺序控制及启停联锁方案由冷水机组群控柜厂家完成。
（3）群控系统根据冷负荷变化，自动调整冷水机组的开启台数。
（4）BAS发出单个车站的冷水机组大系统或小系统群控的启动或停止命令，但BAS发出控制指令为非强制性的，冷水机组群控系统应在保证自身设备安全的情况下执行避免强制性启/停造成设备损坏及使用周期的缩短。
（5）BAS对大系统冷水机组群控柜的启动、停止指令指的是对整个大系统群控的控制，具体启动或停止冷机的台数由群控柜自行判断完成。BAS对小系统冷水机组群控柜的启动、停止指令指的是对整个小系统群控的控制，具体启动或停止冷机的台数由群控柜自行判断完成。
5. 接口协议
接口协议为Modbus RS485 (RTU格式)。
BAS系统和冷水机组群控柜之间的通讯采用Modbus RTU通讯协议
冷水机组群控柜的Modbus地址由设备总线的末端开始编号，地址从11开始，其次12、13、…。冷水机组群控柜的地址设置由冷水机组群控柜厂家负责。
冷水机组群控柜按照以下格式设置通信口：
波特率：9600 bps
奇偶位：偶校验
数据位：8 位
停止位：1 位
具体的Modbus协议的介绍见附录1。
6. 接口冗余要求
无。
7. 性能要求
7.1. 接口性能要求
线缆和接口均需带有标识，标识必须与接线端子图和线缆编号相一致。
7.2. 接口隔离要求
接口双方做好各自的接口隔离措施，不允许由于接口原因，损坏双方接口系统部的设备。
8. 电磁兼容
双方接口设备及连接线缆发送的电磁辐射应符合相关标准的规定。
双方接口设备及连接线缆应在现场电磁环境中可靠工作。
9. 测试
测试将由南瑞公司及冷水机组群控柜厂家共同完成。
测试容及步骤：
1、协议测试：测试双方接口通讯协议是否符合接口文件要求，通讯是否正常，明确双方通讯接线端子位置。通讯协议测试时间、地点待定。
2、安装测试：检查各接口是否恰当地、正确地接连到双方指定的端点或位置上。安装测试在安装完成后在现场进行。
3、信号测试：测试冷水机组群控柜与BAS之间的控制及监视信息是否正确。测试冷水机组群控柜与BAS之间每对控制线压降是否满足控制要求。信号测试在冷水机组群控柜单机调试完成后在现场进行。
4、电磁兼容性测试：不适用。
5、功能测试：测试BAS与冷水机组群控柜接口功能是否满足设计要求。功能测试在电磁兼容性测试完成后在现场进行。
6、性能测试：验证BAS与冷水机组群控柜接口性能是否满足设计指标要求。性能测试在功能测试完成后在现场进行。
10. 责任划分
10.1. 同方人工环境（冷水机组群控柜供货商）责任
1、配合BAS系统进行现场测试，实现在HMI上的监控功能；
2、确认接口文件，测试大纲，测试结果；
3、提供冷水机组群控柜，并负责指导冷水机组群控柜侧的接线工作；
4、提供冷水机组群控柜的数量、工作方式；
5、冷水机组群控柜预留进线孔；
6、提供冷水机组群控柜的接口点表（接口点表格式由BAS厂家统一提供）。
10.2. 南瑞公司（BAS供货商）责任
1、编制接口文件；
2、提供BAS侧的PLC的RI/O控制箱，负责指导PLC侧的端子接线工作；
3、负责冷水机组群控柜设备的监控信息在HMI上能正确显示和控制；
4、BAS系统的RI/O箱采用下进线方式。
10.3. 中国电子系统工程总公司（BAS施工方）责任
1、负责群控柜至各被控设备控制箱的弱电电缆供货及敷设连接；
2、负责BAS箱/柜至群控柜之间的电缆供货及敷设连接。
10.4. 冲突解决措施
在项目执行期间，可能会出现一些问题无法通过接口联络会议协商解决，如接口供货商之间的产品不匹配而导致对接口供货商的负影响。解决这类冲突的过程如下：
相关接口供货商讨论并确认该冲突；
每个供货商独立评估该冲突给各自项目所造成的影响，并就如何使得对各自的工作和程序的负面影响最小提出解决方案；
冲突解决的措施：
1）如其中一方未遵循已签字的、符合相关标准的接口功能设计、协议设计方案，则未遵循方为责任方，负责修改及承担后果。
2）如其中一方未遵循双方已经测试成功的技术基础（如软件开发中版本错误等原因），则未遵循方为责任方，负责修改及承担后果。
3）公开讨论冲突问题的解决方案，以解决问题或使所造成的影响最小。
4）全部的冲突解决过程及结果验证均需要相关方见证、确认。
11. 附录1---协议描述
（1）协议简介
Modbus通讯采用主—从技术，即主设备查询从设备，从设备根据主设备的查询指令，提供数据响应。
BAS PLC为主设备，现场设备为从设备。
（1）查询
查询指令中的功能代码告之被选中的从设备要执行何种功能。数据段包含了从设备要执行功能的任何附加信息。例如功能代码03是要求从设备读保持寄存器并返回它们的容。数据段包含了告之从设备的信息：从何寄存器开始读及要读的寄存器数量。错误检测域为从设备提供了一种验证消息容是否正确的方法。
（2）响应
如果从设备产生一个正常的响应，响应消息中的功能代码是对查询消息中的功能代码的回应。数据段包括了从设备收集的数据：如寄存器值或状态。
如果有错误发生，响应功能码将被修改，表明响应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。
（2）传输方式及信息帧
同一个Modbus网络上的所有设备都应选择相同的传输模式和串口参数。
Modbus RTU信息帧结构如下：
起始位
地址码
功能码
数据区
错误校验码
结束符
T1-T2-T3-T4
8位
8位
N × 8位
16位
T1-T2-T3-T4

使用RTU模式，消息发送至少要以3.5个字符时间的停顿间隔开始 (如图T1-T2-T3-T4所示)。在最后一个传输字符之后，一个至少3.5个字符时间的停顿标定了消息的结束。一个新的消息可在此停顿后开始。
地址码：传输字符采用十六进制（0...9,A...F）。地址码是信息帧的第一字节(8位)，从0到255。这个字节表明从设备地址。每个从设备都有唯一的地址码，并且只有符合地址码的从设备才能响应回送。当从设备回送信息时，对应的地址码表明该信息来自于何处。
BAS对从站设备地址规划如下：
地址围
描述
备注
1－10
BAS部使用

11－20
各现场设备使用

功能码：主设备发送的功能码告诉从设备执行什么任务。从设备回应时该字段的高位字节由从站设定，它表示向主站返回的应答报文是否正常。如果是正常报文，该位总是“0”；如果是异常报文，最高bit位设置为“1”。
功能码列表
代码
含义
操作
01
读线圈状态
读取离散量输出开闭状态(0xxxx)
02
读输入状态
读取离散量输入开闭状态(1xxxx)
03
读保持寄存器
读取一个或多个保持寄存器值(4xxxx)
04
读输入寄存器
读取一个或多个输入寄存器值(3xxxx)
05
强制单一线圈
对单一线圈进行强制开闭(0xxxx)
06
强制单一寄存器
把设定值写入单一寄存器(4xxxx)
15
强制多个线圈
对连续多个线圈进行强制开闭(0xxxx)
16
写多个寄存器
对多个寄存器写(4xxxx)

数据区：数据区包含需要从设备执行什么动作或由从设备采集的返送信息。这些信息可以是数值、参考地址等等。例如，功能码告诉从设备读取寄存器的值，则数据区必需包含要读取寄存器的起始地址及读取长度。对于不同的从设备，地址和数据信息都不相同。
错误校验码：主设备或从设备可用校验码进行判别接收信息是否出错。错误校验采用CRC－16校验方法。