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工業(yè)以太網(wǎng)轉PROFIBUS DP網(wǎng)關應用案例
——上海泗博自動化網(wǎng)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(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有限公司的工業(yè)以太網(wǎng)轉PROFIBUS DP網(wǎng)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(yè)以太網(wǎng)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(fā)達國家已有百余年的發(fā)展歷史。在我國，地鐵建設也有三十多年的發(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)具備了進入地鐵領域的條件。上海泗博自動化技術有限公司研發(fā)、生產(chǎn)的工業(yè)以太網(wǎng)轉PROFIBUS DP網(wǎng)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(wǎng)關通訊簡易框圖
圖1 工業(yè)以太網(wǎng)轉PROFIBUS DP網(wǎng)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(yè)以太網(wǎng)/PROFIBUS DP網(wǎng)關EPS-320IP在EtherNet/IP網(wǎng)絡中作為從站，在PROFIBUS DP網(wǎng)絡中也作為從站，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PROFIBUS DP網(wǎng)關的系統(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PROFIBUS DP網(wǎng)關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PROFIBUS DP網(wǎng)關（SiboTech EPS-320IP）：不同現(xiàn)場總線通信設備的橋梁，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)場空調風機的各種工作參數(shù)；
- ◆ 現(xiàn)場空調系統(tǒng)：提供空調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EPS-320IP建立了現(xiàn)場控制設備和辦公網(wǎng)絡監(jiān)控設備之間的通訊。EPS-320IP的以太網(wǎng)（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(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)采集的空調設備信息上傳到監(jiān)控層，主要是監(jiān)控風機（空調風機）的頻率、設備狀態(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，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(wǎng)端口
- ● 應用層協(xié)議：EtherNet/IP；
- ● 工作模式：從站；
- ● 接口類型：RJ45；
- ● 波特率：10M/100M自適應；
- ● 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；
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