工業以太網轉PROFIBUS DP網關應用案例
——上海泗博自動化網關成功應用于四川成都地鐵線 

 

摘要：地鐵在生活中越來越體現其價值，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有限公司的工業以太網轉PROFIBUS DP網關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。

關鍵詞：地鐵交通  EtherNet/IP  PROFIBUS DP  EPS-320IP  AB PLC  西門子PLC S7-300  工業以太網轉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，在發達國家已有百余年的發展歷史。在我國，地鐵建設也有三十多年的發展，但限于經濟條件，目前只有北京、上海、天津和廣州等城市有一定規模的地鐵。隨著我國經濟的不斷發展，一些大城市的交通已日漸擁擠不堪，因此，我國現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，這個專用通信網如同地鐵運輸系統的中樞神經，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境下運行，因此要求地鐵專用通信系統具有極高的可靠性和高效性。目前，在我國已經修建的地鐵中，地鐵通信系統中使用的主要通信設備全部采用國外著名大公司的產品，但隨著國家對地鐵建設提出國產化不得低于70％的要求，國產通信產品已經具備了進入地鐵領域的條件。上海泗博自動化技術有限公司研發、生產的工業以太網轉PROFIBUS DP網關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用到四川成都的地鐵線上。

二、網關通訊簡易框圖

 

 
圖1 工業以太網轉PROFIBUS DP網關相關的通訊簡易框圖

如圖1中所示，泗博公司提供的工業以太網/PROFIBUS DP網關EPS-320IP在EtherNet/IP網絡中作為從站，在PROFIBUS DP網絡中也作為從站，實現AB PLC對西門子PLC數據采集和監控。

三、工業以太網轉PROFIBUS DP網關的系統功能

 

地鐵工作人員在對地鐵運輸系統進行運營管理中，需要進行大量的信息交換，這些信息包括：各種電話、廣播、電視監控、標準時間信號、電力送配電自動監控信息、火災自動報警信息、動力與環境監控信息、及各種通信網網絡管理信息、辦公自動化及其它運營管理信息等。其中，泗博公司的工業以太網轉PROFIBUS DP網關主要在本條地鐵線的環境監控信息系統中全面使用。該環境監控信息系統主要由如下幾個部分組成：

• ◆ 上位機：監控；
• ◆ AB Logix5000 PLC（羅克韋爾）：EtherNet/IP主站，采集現場控制設備（西門子 PLC）的各種參數并下發上位機的控制命令；
• ◆ 工業以太網轉PROFIBUS DP網關（SiboTech EPS-320IP）：不同現場總線通信設備的橋梁，實現兩者之間的數據通信；
• ◆ 西門子 S7-300 PLC：PROFIBUS DP主站，采集現場空調風機的各種工作參數；
• ◆ 現場空調系統：提供空調風機的各種工作參數；

四、環境監控信息系統圖

 

如下圖2所示，在該系統中，泗博公司的網關EPS-320IP建立了現場控制設備和辦公網絡監控設備之間的通訊。EPS-320IP的以太網（EtherNet/IP）側連接AB PLC，另一端（PROFIBUS DP側）連接西門子S7-300 PLC。為達到環控信息系統監控的目的，EPS-320IP的主要功能是將現場控制系統采集的空調設備信息上傳到監控層，主要是監控風機（空調風機）的頻率、設備狀態等。并接收上位機下方的控制命令。

  
圖2 環境信息監控系統

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，Max≤12Mbps；
• ● 隔離設計：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，選址：0～99；

2、以太網端口

• ● 應用層協議：EtherNet/IP；
• ● 工作模式：從站；
• ● 接口類型：RJ45；
• ● 波特率：10M/100M自適應；
• ● 連接數：最多支持3個EtherNet/IP主站連接；
• ● 支持IP地址沖突檢測；
• ● 支持調試功能；

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；