工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)PROFIBUS DP網(wǎng)關(guān)應(yīng)用案例
——上海泗博自動化網(wǎng)關(guān)成功應(yīng)用于四川成都地鐵線 

 

摘要：地鐵在生活中越來越體現(xiàn)其價值，然而其中的通訊更加重要。在四川成都的一條地鐵線上，上海泗博自動化技術(shù)有限公司的工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)PROFIBUS DP網(wǎng)關(guān)EPS-320IP成功解決了羅克韋爾 Logix5000系列PLC（EtherNet/IP主站）和西門子S7-300系列PLC（PROFIBUS DP主站）之間的通訊問題。

關(guān)鍵詞：地鐵交通  EtherNet/IP  PROFIBUS DP  EPS-320IP  AB PLC  西門子PLC S7-300  工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)PROFIBUS DP

一、引言

 

城市地鐵作為一種旅客載運量大、快速、便捷的交通工具，在發(fā)達國家已有百余年的發(fā)展歷史。在我國，地鐵建設(shè)也有三十多年的發(fā)展，但限于經(jīng)濟條件，目前只有北京、上海、天津和廣州等城市有一定規(guī)模的地鐵。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，一些大城市的交通已日漸擁擠不堪，因此，我國現(xiàn)在已有十幾個城市提出了修建地鐵或城市快速輕軌的要求。為保證地鐵列車能安全迅速地運行，必須建立一個專用的通信網(wǎng)，這個專用通信網(wǎng)如同地鐵運輸系統(tǒng)的中樞神經(jīng)，用來傳輸和處理地鐵運營所需的各種信息。由于地鐵列車是在極其特殊的環(huán)境下運行，因此要求地鐵專用通信系統(tǒng)具有極高的可靠性和高效性。目前，在我國已經(jīng)修建的地鐵中，地鐵通信系統(tǒng)中使用的主要通信設(shè)備全部采用國外著名大公司的產(chǎn)品，但隨著國家對地鐵建設(shè)提出國產(chǎn)化不得低于70％的要求，國產(chǎn)通信產(chǎn)品已經(jīng)具備了進入地鐵領(lǐng)域的條件。上海泗博自動化技術(shù)有限公司研發(fā)、生產(chǎn)的工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)PROFIBUS DP網(wǎng)關(guān)EPS-320IP就是在這樣的背景下，且因其能夠切實符合地鐵通信的特殊要求而被應(yīng)用到四川成都的地鐵線上。

二、網(wǎng)關(guān)通訊簡易框圖

 

 
圖1 工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)PROFIBUS DP網(wǎng)關(guān)相關(guān)的通訊簡易框圖

如圖1中所示，泗博公司提供的工業(yè)以太網(wǎng)/PROFIBUS DP網(wǎng)關(guān)EPS-320IP在EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)中作為從站，在PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)中也作為從站，實現(xiàn)AB PLC對西門子PLC數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。

三、工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)PROFIBUS DP網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)功能

 

地鐵工作人員在對地鐵運輸系統(tǒng)進行運營管理中，需要進行大量的信息交換，這些信息包括：各種電話、廣播、電視監(jiān)控、標準時間信號、電力送配電自動監(jiān)控信息、火災(zāi)自動報警信息、動力與環(huán)境監(jiān)控信息、及各種通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理信息、辦公自動化及其它運營管理信息等。其中，泗博公司的工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)PROFIBUS DP網(wǎng)關(guān)主要在本條地鐵線的環(huán)境監(jiān)控信息系統(tǒng)中全面使用。該環(huán)境監(jiān)控信息系統(tǒng)主要由如下幾個部分組成：

• ◆ 上位機：監(jiān)控；
• ◆ AB Logix5000 PLC（羅克韋爾）：EtherNet/IP主站，采集現(xiàn)場控制設(shè)備（西門子 PLC）的各種參數(shù)并下發(fā)上位機的控制命令；
• ◆ 工業(yè)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)PROFIBUS DP網(wǎng)關(guān)（SiboTech EPS-320IP）：不同現(xiàn)場總線通信設(shè)備的橋梁，實現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)通信；
• ◆ 西門子 S7-300 PLC：PROFIBUS DP主站，采集現(xiàn)場空調(diào)風機的各種工作參數(shù)；
• ◆ 現(xiàn)場空調(diào)系統(tǒng)：提供空調(diào)風機的各種工作參數(shù)；

四、環(huán)境監(jiān)控信息系統(tǒng)圖

 

如下圖2所示，在該系統(tǒng)中，泗博公司的網(wǎng)關(guān)EPS-320IP建立了現(xiàn)場控制設(shè)備和辦公網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備之間的通訊。EPS-320IP的以太網(wǎng)（EtherNet/IP）側(cè)連接AB PLC，另一端（PROFIBUS DP側(cè)）連接西門子S7-300 PLC。為達到環(huán)控信息系統(tǒng)監(jiān)控的目的，EPS-320IP的主要功能是將現(xiàn)場控制系統(tǒng)采集的空調(diào)設(shè)備信息上傳到監(jiān)控層，主要是監(jiān)控風機（空調(diào)風機）的頻率、設(shè)備狀態(tài)等。并接收上位機下方的控制命令。

  
圖2 環(huán)境信息監(jiān)控系統(tǒng)

五、EPS-320IP的主要性能指標

 

1、PROFIBUS DP端口

• ● 工作模式：EPS-320IP作為從站；
• ● 接口類型：DB9；
• ● 波特率：自適應(yīng)，Max≤12Mbps；
• ● 隔離設(shè)計：1KV光電隔離；
• ● Max Input Bytes：244Bytes
• ● Max Output Bytes：244Bytes
• ● Max Input + Output Bytes：488Bytes
• ● 站點地址：2位旋碼開關(guān)，選址：0～99；

2、以太網(wǎng)端口

• ● 應(yīng)用層協(xié)議：EtherNet/IP；
• ● 工作模式：從站；
• ● 接口類型：RJ45；
• ● 波特率：10M/100M自適應(yīng)；
• ● 連接數(shù)：最多支持3個EtherNet/IP主站連接；
• ● 支持IP地址沖突檢測；
• ● 支持調(diào)試功能；

3、其他特性

• ● 電源輸入：電壓24VDC；功耗小于4W；
• ● 機械特性：塑殼外殼，導(dǎo)軌安裝，尺寸（mm）40*125*110；
• ● 工作溫度：-20～60攝氏度；存儲溫度：-40～85攝氏度；