Metro w Guangzhou: Łączność z siecią ControlNet za pomocą Anybus Communicator

Rockwell Automation i HMS dostarczą inteligentne rozwiązania dla systemu BAS linii 5 metra w Guangzhou

W świetle obecnego rozwoju gospodarczego Guangzhou, stale rosnącej liczby ludności i coraz bardziej zatłoczonych warunków drogowych, jego regionalna integracja gospodarcza jest zaledwie mrugnięciem oka. Systemy kolei metropolitalnej zapewniają liczne korzyści, takie jak duża przepustowość, wysoka wydajność i niska emisja zanieczyszczeń. Systemy te stały się narzędziami niezbędnymi do rozwiązywania problemów transportowych nieodłącznie związanych z dużymi chińskimi miastami.

Wykorzystując oryginalną sieć kolejową jako podstawę, w 2005 r. rozpoczęto budowę 5. linii metra w Guangzhou, przekształcając tym samym sieć metra. Linia 5 rozciąga się ze wschodu na zachód i przebiega przez miasto Guangzhou. Łącznie linia rozciąga się na około 40 kilometrów i obejmuje 24 stacje - system metra odgrywa kluczową rolę w sieci transportowej miasta Guangzhou.

Zgodnie z ogólnym planem strategicznym miasta Guangzhou "Na wschód, zjednocz się z zachodem, osiągnij harmonię", linia metra nr 5 spełnia warunki połączenia kolejowego z miastami Foshan, Dongguan i Shenzhen. Początkowa dzienna przepustowość wynosiła do pół miliona pasażerów.

Guangzhou Metro Line 5 wykorzystuje zaawansowane zintegrowane systemy monitorowania; zastosowanie takiego systemu zapewnia bardziej wydajną platformę informacyjną dla operacji. Pasażerowie mogą zatem oczekiwać bardziej kompleksowej jakości usług w zakresie stabilności, bezpieczeństwa i wydajności. System BAS jest głównym podsystemem kompleksowego systemu monitorowania.

Podsystem ten monitoruje zautomatyzowane systemy zarządzania - takie jak wentylacja stacji i tuneli, klimatyzacja, zaopatrzenie w wodę i odprowadzanie ścieków oraz działanie wind i schodów ruchomych - w celu stworzenia komfortowego środowiska podróży poprzez zapewnienie, że wszystkie urządzenia utrzymują szczytowe warunki pracy. W sytuacjach awaryjnych, takich jak pożar, system kontroluje i koordynuje pracę urządzeń elektrycznych i mechanicznych, aby zapobiec swobodnemu rozprzestrzenianiu się dymu, zapewniając tym samym bezpieczeństwo pasażerów.

Wyzwanie

System 5. linii metra w Guangzhou ma wiele punktów z dużą ilością danych. Kompleksowy system monitorowania obejmuje łącznie około 210 000 punktów we/wy. Przewidywano, że cały projekt będzie zawierał 280 000 punktów, z czego 70 000 punktów zostało przydzielonych do systemu BAS. Integracja systemu wymagała dużego nakładu pracy. Terminy były napięte, a jednocześnie miały zostać otwarte 24 stacje - nigdy wcześniej w kraju nie otwarto tylu stacji jednocześnie.

Zautomatyzowana platforma operacyjna 5. linii metra w Guangzhou wymaga współdzielenia zasobów i informacji, a także płynnej współpracy między podsystemami. Znaczna liczba podsystemów obsługuje różne protokoły, a różne urządzenia muszą mieć dostęp do systemu BAS, co zwiększa wymagania dotyczące transmisji informacji.

"Naszym celem jest stworzenie wysoce bezpiecznego, niezawodnego i wysoce zautomatyzowanego zintegrowanego systemu monitorowania sprzętu środowiskowego, aby zapewnić pasażerom bezpieczne i komfortowe środowisko podróży. Stojąc przed tym wyzwaniem, musimy nie tylko wybrać potężny zautomatyzowany system i doświadczonego dostawcę integracji, ale także wybrać stabilne i niezawodne rozwiązanie komunikacji sieciowej, które umożliwia dostęp do systemu BAS wszystkim rodzajom sprzętu", powiedział na początku projektu pan Feng Xiaoqing z Guangzhou Metro Construction Headquarters.

Technologie automatyzacji Hollysys

HollySys Automation Technologies, firma z siedzibą w Pekinie, wdrożyła system BAS dla linii metra nr 5 w Guangzhou. Firma może pochwalić się bogatym doświadczeniem w stosowaniu takich systemów; jest kompetentna zarówno w zakresie badań i rozwoju, jak i wdrażania projektów. HollySys zgromadziła wieloletnie doświadczenie, ponieważ uczestniczyła w budowie kilku linii kolejowych w Chinach kontynentalnych.

Zautomatyzowana technologia promuje modernizację zarządzania operacjami kolejowymi.

Rozwiązanie

System Rockwell Automation jest szeroko stosowany w transporcie kolejowym. Centralny segment systemu BAS linii metra 5 wykorzystuje sterowniki nadmiarowe ControlLogix z platformy Rockwell Automation Integrated Architecture. System ControlLogix zapewnia sterowanie dyskretne, napędami, ruchem, procesami i bezpieczeństwem oraz wyjątkową wydajność. Programowanie komunikacji FAS jest szybkie i proste we wszystkich trzech trybach sterowania: trybie sterowania ręcznego, trybie automatycznego sterowania termodynamicznego i trybie sterowania czasowego.

W związku z wymaganiami dotyczącymi sterowania w czasie rzeczywistym, warstwa sterowania sieciowego wykorzystuje rozwiązanie redundantnych mediów ControlNet, aby zapewnić bezpieczeństwo i stabilność systemu. W celu akwizycji danych i sterowania, zdalne urządzenia przechodzą przez rozproszone wejścia/wyjścia FLEX, które współdzielą platformę ControlLogix.

System BAS wymaga komunikacji z różnymi podsystemami (np. EPS, UPS, FAS, chłodnice itp.). Większość z tych urządzeń wykorzystuje interfejs RS-485 i obsługuje protokół Modbus Anybus ControlNet Serial Gateway (AB7006) Guangzhou Metro Line 5 Control Center lub protokół niestandardowy.

Według HollySys sposób, w jaki te urządzenia uzyskują dostęp do systemu PLC, jest integralną częścią projektu. Rozumiejąc program partnerski Rockwell Automation Encompass, firma HollySys zwróciła się do szwedzkiego partnera Encompass, firmy HMS Industrial Networks, w celu omówienia rozwiązań dostępności dla systemu BAS i jego podsystemów.

Rozwiązania - bramy Anybus

Rozwiązania bramy Anybus firmy HMS Industrial Networks są używane na całym świecie w celu zapewnienia łączności z komponentami sieciowymi innych firm. Biorąc pod uwagę, że podsystemy linii metra Guangzhou Metro Line 5 obsługują unikalne protokoły, firma HMS Industrial Networks zaleciła zastosowanie bramy szeregowej AB7006. Brama wykorzystywała montowany na szynie DIN z redundantną siecią ControlNet jako standardowy adapter ControlNet; w związku z tym bramę można było zainstalować w stosie sterowania sprzętem lub w głównym stosie sterowania. Ponieważ urządzenia na stacjach metra są rozmieszczone daleko od siebie, program bramy pozwolił uniknąć problemów z pobieraniem danych związanych z nadmiernie rozciągniętymi kablami RS-485.

Brama szeregowa obsługuje szeroki zakres protokołów szeregowych i protokołów zdefiniowanych przez użytkownika. Konwersja protokołów komunikacyjnych PLC nie jest wymagana, co pozwala zaoszczędzić wiele czasu podczas debugowania komunikacji. Wykorzystanie niestandardowych protokołów AB7006 i komunikacji systemu FAS płynnie rozwiązało problemy z interfejsem BAS i FAS; proces uważany za jeden z najtrudniejszych w debugowaniu.

"Brama szeregowa Anybus nie wymaga programowania i można ją skonfigurować tak, aby korzystała z jednolitej metody dostępu do podsystemów; w ten sposób oszczędzając nam dużo czasu na etapie wdrażania projektu".

Rezultat

System BAS został ukończony na miesiąc przed pomyślnym uruchomieniem linii metra nr 5 w Guangzhou w grudniu 2009 roku. "Projekt ten miał napięty harmonogram, w tym żmudne zadania i był trudny technicznie; wiele interfejsów systemu BAS spowodowało wiele trudności.

Pomyślne ukończenie projektu jest świadectwem wysokiej jakości i profesjonalizmu zespołu. Debugowanie systemu BAS przebiegło sprawnie. Projekt został ukończony zgodnie z harmonogramem, a metro jest bezpieczne", powiedział przedstawiciel Guangzhou Metro Construction Headquarters.

Pan Zhao Feng, kierownik projektu HollySys dla linii metra nr 5 w Guangzhou, podczas oficjalnego otwarcia systemu stwierdził, co następuje:

"Anybus Serial Gateway nie wymaga programowania i może być skonfigurowany do korzystania z jednolitej metody dostępu do podsystemów; w ten sposób oszczędzając nam dużo czasu na etapie wdrażania projektu. Każdy z podsystemów przechodzi przez Anybus Serial Gateway, aby uzyskać dostęp do systemu BAS. Umożliwiło to monitorowanie i łączenie urządzeń mechanicznych/elektrycznych i systemów. Podsumowując, Anybus Serial Gateway poprawił możliwości monitorowania sprzętu elektrycznego i mechanicznego w metrze - poprawiając bezpieczeństwo i stabilność. Stworzyło to bezpieczne i komfortowe środowisko podróży dla pasażerów".

W świetle udanych doświadczeń z Guangzhou Metro Line 5, HollySys wykorzystał rozwiązanie Rockwell Automation i HMS Industrial Network w przetargach na przyszłe projekty. Firma wygrała ostatnio przetargi na linie metra Beijing Yizhuang, Shenzhen Metro Line 2, Shenzhen Metro Line 1 Extension Project i Beijing Subway Line 8 Phase II.