PLC在軌道交通直流牽引監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　s7-200plc作為dp從站，與c101通信控制器實現(xiàn)互聯(lián)通信。c101通信控制器為南瑞自主研發(fā)的遵循en50170標(biāo)準(zhǔn)的profibus-dp主站，它主要完成profibus協(xié)議轉(zhuǎn)換成與總控通信的can2.0b協(xié)議。s7-200plc作為c101的從站，主要用于750v直流饋線柜的旁路隔離開關(guān)和上網(wǎng)隔離開關(guān)的監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等功能。從通信流程上來講，s7-200plc主要是通過em 277將s7-200 plc cpu作為dp從站連接到profibus-dp現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中，此外，s7-200plc的em 277還用來作為西門子step7 v5.3對s7-200 plc進(jìn)行組態(tài)，主要是通過s7-200plc的mpi通訊口與裝有西門子step7 v5.3的計算機(jī)來對step s7軟件進(jìn)行組態(tài)。為了使s7-200 plc的em 277profibus-dp模塊可以與主站通訊，s7-200 plc與主站必須工作在相同的波特率下。當(dāng)em 277profibus-dp模塊用作mpi通訊時，其mpi主站必須使用dp模塊的站址向s7-200發(fā)送組態(tài)信息，發(fā)送到em 277dp模塊的mpi組態(tài)信息，將會被傳送到s7-200 plc上，從而達(dá)到對s7-200 plc組態(tài)的目標(biāo)。以下為s7-200plc作為dp從站與c101主站的組態(tài)參數(shù)配置如表2所示。

　　整體上，所有的現(xiàn)場profibus-dp通信設(shè)備均使用profibus-dp規(guī)約接入南瑞自主研發(fā)的c101通信控制器，c101通信控制器主要目的就是利用profibus-dp通信規(guī)約采集底層現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，并通過雙can現(xiàn)場總線規(guī)約送往南瑞的pscada總控系統(tǒng)c302，另外，c101還將接受c302的各種控制、查詢命令，對底層profibus-dp現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)控，從而滿足了北京地鐵五號線的750v直流測控的實時數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、繼電保護(hù)等各種功能。

實現(xiàn)上，c101通信控制器與底層設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速率為187.5k，c101做dp的通信主站，周期性的掃描底層設(shè)備，根據(jù)北京地鐵軌道交通公司的要求，c101通信控制器提供兩組profibus通信接口。其中一組光纖接口連接西門子的直流測控保護(hù)裝置dpu96，另一組光纖接口連接西門子的系列s7-200完成對750v直流進(jìn)線柜、負(fù)極柜、饋線柜一次設(shè)備的實時監(jiān)控功能。之所以采用兩組光纖接口是由于750v直流開關(guān)室與變電所監(jiān)控中心的距離比較遠(yuǎn)（一般500～1km），使用電接口將會導(dǎo)致信號衰減以致于誤碼率將會大大提高。

　　profibus的應(yīng)用，首先必須進(jìn)行嚴(yán)格的組態(tài)，使主站與從站的數(shù)據(jù)嚴(yán)格一致，考慮到使用者大多熟悉siemens公司提供的通用組態(tài)軟件com profibus，應(yīng)用軟件使用的數(shù)據(jù)文件格式和用com profibus生成的數(shù)據(jù)文件格式完全相同，并且支持到最新的5.0版本。通過“超級終端”，還可以隨時觀察組態(tài)數(shù)據(jù)文件的參數(shù)內(nèi)容，以確認(rèn)組態(tài)的正確性。

5結(jié)束語

　　使用西門子s7-200可編程控制器替代繼電控制，不但省略了許多繁瑣的中間控制環(huán)節(jié)，還大大提高了可靠性和精確性，達(dá)到了理想的效果。s7-200plc應(yīng)用于軌道交通直流牽引領(lǐng)域，不僅在很大程度上減少了二次接線、設(shè)備，減少了變電站運行維護(hù)量；取消了軌道交通牽引供電系統(tǒng)保護(hù)屏，大大降低了系統(tǒng)的造價；而且提高二次回路的智能控制能力、自動化水平和供電質(zhì)量，降低故障率，使?fàn)恳╇娤到y(tǒng)能更加可靠地運行。s7-200plc作為profibus-dp從站，用一根雙絞線連接主站，若要擴(kuò)展dp從站，只需將總線延伸，加入其它s7-200plc從站，不再增加布線的工作量和費用，系統(tǒng)擴(kuò)展非?？旖?。目前該應(yīng)用方案可以在北京軌道交通五號線直流牽引監(jiān)控現(xiàn)場穩(wěn)定運行。由于s7-200plc具有數(shù)據(jù)傳輸速度快、系統(tǒng)實現(xiàn)簡單、可靠性高等優(yōu)點，其必將在軌道交通系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

　　本項目s7-200 plc應(yīng)用的不足之處在于它不具備時間記憶功能，即無對時功能。但由于s7-200plc的主要定位在直流牽引開關(guān)和斷路器的監(jiān)控，不涉及保護(hù)動作（保護(hù)工作主要由西門子dpu96來完成），因此，完全可以通過c101的時間戳來加以彌補(bǔ)。