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於四川成都地鐵線 

 

摘要：地(di)鐵(tie)在(zai)生(sheng)活(huo)中(zhong)越(yue)來(lai)越(yue)體(ti)現(xian)其(qi)價(jia)值(zhi)，然(ran)而(er)其(qi)中(zhong)的(de)通(tong)訊(xun)更(geng)加(jia)重(zhong)要(yao)。在(zai)四(si)川(chuan)成(cheng)都(dou)的(de)一(yi)條(tiao)地(di)鐵(tie)線(xian)上(shang)
，上(shang)海(hai)泗(si)博(bo)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)有(you)限(xian)公(gong)司(si)的(de)工(gong)業(ye)以(yi)太(tai)網(wang)轉(zhuan)PROFIBUS DP網關EPS-320IP成功解決了羅克韋爾 Logix5000係列PLC（EtherNet/IP主站）和西門子S7-300係列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，在發達國家已有百餘年的發展曆史。在我國，地鐵建設也有三十多年的發展
，但限於經濟條件，目前隻有北京、上海
、天tian津jin和he廣guang州zhou等deng城cheng市shi有you一yi定ding規gui模mo的de地di鐵tie。隨sui著zhe我wo國guo經jing濟ji的de不bu斷duan發fa展zhan，一yi些xie大da城cheng市shi的de交jiao通tong已yi日ri漸jian擁yong擠ji不bu堪kan，因yin此ci，我wo國guo現xian在zai已yi有you十shi幾ji個ge城cheng市shi提ti出chu了le修xiu建jian地di鐵tie或huo城cheng市shi快kuai速su輕qing軌gui的de要yao求qiu。為wei保bao證zheng地di鐵tie列lie車che能neng安an全quan迅xun速su地di運yun行xing
，必bi須xu建jian立li一yi個ge專zhuan用yong的de通tong信xin網wang
，這zhe個ge專zhuan用yong通tong信xin網wang如ru同tong地di鐵tie運yun輸shu係xi統tong的de中zhong樞shu神shen經jing，用yong來lai傳chuan輸shu和he處chu理li地di鐵tie運yun營ying所suo需xu的de各ge種zhong信xin息xi。由you於yu地di鐵tie列lie車che是shi在zai極ji其qi特te殊shu的de環huan境jing下xia運yun行xing，因yin此ci要yao求qiu地di鐵tie專zhuan用yong通tong信xin係xi統tong具ju有you極ji高gao的de可ke靠kao性xing和he高gao效xiao性xing。目mu前qian，在zai我wo國guo已yi經jing修xiu建jian的de地di鐵tie中zhong，地di鐵tie通tong信xin係xi統tong中zhong使shi用yong的de主zhu要yao通tong信xin設she備bei全quan部bu采cai用yong國guo外wai著zhu名ming大da公gong司si的de產chan品pin，但dan隨sui著zhe國guo家jia對dui地di鐵tie建jian設she提ti出chu國guo產chan化hua不bu得de低di於yu70％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網關的係統功能

 

地鐵工作人員在對地鐵運輸係統進行運營管理中，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係統中全麵使用。該環境監控信息係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，采集現場控製設備（西門子 PLC）的各種參數並下發上位機的控製命令；
• ◆ 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；
• ◆ 現場空調係統：提供空調風機的各種工作參數；

四、環境監控信息係統圖

 

如下圖2所示，在該係統中
，泗博公司的網關EPS-320IP建立了現場控製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。為達到環控信息係統監控的目的
，EPS-320IP的主要功能是將現場控製係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。並接收上位機下方的控製命令。

  
圖2 環境信息監控係統

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地址衝突檢測；
• ● 支持調試功能；

3
、其他特性

• ● 電源輸入：電壓24VDC；功耗小於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；