伊斯坦布爾的馬爾馬拉鐵路隧道是第一條貫穿該市亞洲區與歐洲區的地鐵線(xiàn)路,日均人流量達到100萬(wàn)人次。該隧道跨海峽部分約1.4公里,深度為海平面以下56米,通過(guò)時(shí)間僅需4分鐘。這項宏偉的隧道項目花費了九年時(shí)間,于2013年10月正式啟用,它是世界上最大的基礎設施項目之一。隧道全長(cháng)13.6公里,將分別與海底隧道相接,最終連成一條長(cháng)約76公里的跨洲鐵路。自2015年起,沿著(zhù)馬爾馬拉隧道,蓋布澤到蓬迪克鐵路段開(kāi)通,可以行駛從安卡拉到伊斯坦布爾的長(cháng)途列車(chē)。整條鐵路系統于2018年完工。當然還需要精確的監控系統,以確保鐵路運輸保持平穩有序,而這也是倍福技術(shù)的理想應用場(chǎng)合。
伊斯坦布爾海峽全長(cháng)30.5公里,連接黑海和附近的海域。每年有50000艘貨船通過(guò)這條天然航道,是世界上最繁忙的航道之一。博斯普魯斯海峽是溝通歐亞兩洲的交通要道,將土耳其亞洲部分和歐洲部分隔開(kāi)。過(guò)去,橫跨海峽兩岸的兩座大橋每天迎接的往返乘客約300萬(wàn)人次,交通量非常大。馬爾馬拉隧道突破了這一瓶頸。
馬爾馬拉鐵路西起歐洲的哈卡里,東到亞洲的蓋布澤,設有42座車(chē)站。其中五座車(chē)站位于實(shí)際的馬爾馬拉隧道內,位于A(yíng)yrlk Cesmesi和Kazligesme車(chē)站之間。42座車(chē)站和15個(gè)公共建筑的樓宇控制系統包括廢水排水系統、增壓泵,HVAC系統和照明系統,這些系統的監測和控制將通過(guò)SCADA和嵌入式控制系統實(shí)現。為SCADA項目提供信號和控制設備的西門(mén)子鐵路自動(dòng)化部門(mén),委托西班牙公司W(wǎng)ico de Coprel為整條鐵路設計、交付、安裝和調試所有 RTU系統。
嵌入式控制器確保所有系統之間的常規通訊
本項目中共使用了84臺采用Intel Celeron 827E 1.4 GHz處理器的倍福CX2020-0121嵌入式控制器作為42座車(chē)站的網(wǎng)關(guān)控制系統。每座火車(chē)站的控制柜中都安裝了兩臺CX2020,如果其中一臺嵌入式控制器關(guān)閉,則另一臺嵌入式控制器就取代它并確保不間斷通訊。系統收集每個(gè)車(chē)站中不同子系統的所有數據,并使用不同協(xié)議將數據發(fā)送給樓宇管理系統。平均來(lái)說(shuō),每座車(chē)站有30個(gè)不同的接口,以控制50多套樓宇系統。嵌入式控制器還控制車(chē)站外的上位系統,包括沿鐵路線(xiàn)上的所有6座變電站的電源。復雜樓宇管理系統中的其它各個(gè)系統也進(jìn)一步展示了控制系統的性能和靈活性。
本項目中共使用了84臺倍福CX2020-0121嵌入式控制器作為42座車(chē)站的網(wǎng)關(guān)控制系統
這些不同的樓宇系統每個(gè)生成100,000多個(gè)信號,這些信號都通過(guò)SCADA控制。每臺嵌入式控制器平均可以處理2000多個(gè)信號。每一個(gè)信號都通過(guò)倍福的總線(xiàn)端子模塊以及支持所有相應通訊協(xié)議的不同子系統(如電源、照明系統、HVAC系統等)收集。
PC控制系統所具備的強大性能、模塊化和緊湊型設計給Wico de Coprel公司項目經(jīng)理FranciscoAlonso留下了深刻印象:“倍福提供的產(chǎn)品完全滿(mǎn)足我們的要求。除了它所具備的高性能之外,后面插接有總線(xiàn)端子模塊的嵌入式控制器平臺采用的緊湊型設計也很讓人難忘。端子模塊的外殼寬度僅為12毫米,可以節省控制柜中的大量空間,控制柜必須具備容納數千個(gè)I/O組件的空間?!盋PU、I/O機架和所有輔助元件與其它計算機和通訊設備一起安裝在控制柜中,使得整個(gè)系統都非常緊湊和可維護,并可根據每個(gè)具體的應用場(chǎng)合輕松擴展。此外,各種倍福I/O端子模塊讓W(xué)ico de Coprel公司能夠靈活地應對不可預見(jiàn)的變化?!坝捎谶@是一個(gè)正在實(shí)施中的項目,倍福的產(chǎn)品系列讓我們可以靈活地借助可擴展的I/O組件輕松適應新的需求,無(wú)需修改控制系統本身?!盕rancisco Alonso回憶道。
優(yōu)化通訊
此外,這種復雜的系統使用不同的消息協(xié)議?!氨陡L峁M(mǎn)足所有通訊要求的各種產(chǎn)品,無(wú)需使用第三方轉換器,簡(jiǎn)化了我們的系統集工作?!盕rancisco Alonso繼續說(shuō)道?!懊孔?chē)站都配有RS232、RS485和單模光纖接口;對于CX2020的可選接口,我們決定使用PROFIBUS。
基于倍福的開(kāi)放式自動(dòng)化理念,使用現有的TwinCAT軟件庫和CX上的接口集成了諸如ModbusRTU、Modbus TCP、IEC 60870-5-104、IEC61870-104、IEC 61850等不同協(xié)議;不需要使用額外的網(wǎng)關(guān)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是基于PC的自動(dòng)化平臺能夠與諸如NTP(網(wǎng)絡(luò )時(shí)間協(xié)議)和SNTP(簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )時(shí)間協(xié)議)等標準工具兼容?!?/p>
靈活編程
根據Francisco Alonso的說(shuō)法,倍福帶來(lái)的其它好處包括:種類(lèi)繁多的軟件系列,可以選擇使用標準PLC邏輯編程語(yǔ)言(如用于工程環(huán)境的功能塊圖),可以輕松跟蹤使用針對復雜PLC應用的結構化文本編寫(xiě)的代碼,而且不同自動(dòng)化語(yǔ)言的組合提高了靈活性?!斑@一切都幫助我們顯著(zhù)降低了我們的工程成本?!彼麖娬{道。
摘自《自動(dòng)化博覽》2020年10月刊