隨著我國軌道交通投資進程加快以及民族科技產業的發展,軌道交通關鍵器件國產化要求也越來越高。在地鐵環境設備監控系統(BAS系統)中,可編程控制器的國產化一直受到關注,不少地鐵項目的投標過程中,都要求有應用國產PLC的系統方案。
南大傲拓科技在與合作伙伴進行深入技術交流的基礎上,提出了NA400系列PLC在地鐵BAS中的解決方案。與國外主流PLC廠商的系統方案相比,這一方案在保證性能可靠、功能強大、方便易用的同時,PLC總價能夠節省近40%。
本方案的主要內容為冗余PLC方案和遠程I/O方案。
一、冗余PLC方案簡介
雙機熱備采用雙背板方式,為硬件冗余。雙CPU間通過熱備冗余電纜進行數據備份。任一模塊不能工作或被診斷故障,所有受控設備及模式能不間斷、無擾動地自動切換運行,同時可以通過監控軟件和PLC系統的硬件按鈕進行手動切換。無論何種切換方式均能保證整個系統切換的無擾動。
雙CPU切換條件:主CPU致命故障(硬件故障)、主CPU雙網都中斷(可通過編程控制)。PLC冗余機制:主從CPU每個掃描周期通過熱備電纜將I/O狀態、程序執行狀態、系統狀態字等信息進行備份,保證主從CPU信息的一致性。雙CPU切換時間小于100ms。
雙DP主站冗余機制:每個機架上的DP主站模塊,根據CPU的主從狀態自動切換工作狀態,兩個模塊只有主站上的DP模塊在讀取DP總線上的數據。
網絡冗余機制:主從CPU每個自帶兩個以太網接口,在網絡1中斷的情況下,主CPU會自動切換到網絡2工作,如果雙網同時中斷,主CPU會自動切換成從CPU(會判斷從CPU的工作狀態是否正常,正常的前提下切換主從關系)。
系統可以采用電源冗余方案也可以采用單電源方案。
NA PLC采用冗余的通訊鏈路與遠程I/O模塊進行通訊,通過Profibus DP現場總線,波特率可設置,最大波特率12M。主CPU機架和從CPU機架上各放置一個DP主站模塊,分別和遠程I/O機架上的DP從站模塊連接,確保通訊鏈路的暢通。
雙DP從站模塊獨立采集通訊總線上所帶IO模塊數據并同時接收DP主站的請求,確保DP主站雙機切換以后通訊鏈路的暢通。
三、系統結構圖










