导言
现场总线技能是完结现场级设备数字化通讯的一种工业现场网络通讯技能。因其具有数字化、开放性、涣散性以及对现场环境的适应性等特色而获得了广泛的运用。现在。已逐步老练并对工业主动化进程构成影响的现场总线主要有Profibus(Processfield bus)、HART、LonWorks、FF等。其间，Profibus总线是最为盛行的现场总线技能之一。其产品广泛运用于工业、电力、动力、交通等主动化范畴。Pmfibus总线是德国国家规范DIN 19245和欧洲规范EN 50170的现场总线规范。是一种国际化、开放式并与制造商无关的现场总线。从用户视点看，Profibus供给了3种通讯协议类型：Profibus—PA(Process Automation)，Profibus-DP(DecentralizedPeriphery)(简称DP)，Profibus—FMS(Fieldbus Message Specification)。
广州地铁3号线供电监控PSCADA(PowerSuDenrisory Contml And Data Acquisition)体系规划选用的是会集办理、涣散安置的形式及分层分布式体系结构。现场I／O设备涣散安置必定要求运用现场总线技能或网络技能完结监控体系与I／O设备沟通讯息。因而，在广州地铁3号线PSCADA体系中的站级办理层与1．5 kV直流开关柜运用DP现场总线完结两者之间的信息交互。
1 广州地铁3号线PSCADA体系结构
广州地铁3号线供电体系选用2级会集供电办法，设6个供电分区，环网电压为AC 33 kV。电力监控变电所主动化体系在车站主控设备室经过车站级的以太网沟通机接入主控体系。电力监控变电所主动化体系选用会集办理、涣散安置的形式。分层、分布式体系结构：体系由站级办理层、网络通讯层、距离设备层组成。体系以供电设备为目标。经过网络将所内的110 kV／33 kV／0．4 kV沟通维护测控单元、1．5 kV直流维护测控单元、交直流电源体系监控单元等距离层设备衔接起来。电力监控变电所PSCADA体系结构如图1所示。
图1 电力监控变电所PSCADA体系典型结构
站级办理层设备由通讯处理机(总控单元)、液晶显现器组成，在牵引变电主所还包含当地监控计算机。通讯处理机选用可靠性高、处理才能强、实时呼应速度快的工业级监控计算机。通讯处理机的远程网、所内网传输都选用光纤以太网接口。
网络通讯层供给了RS-422、RS-485和CAN、Profibus等现场总线接口，及以太网、光纤以太网接口，可满意主动化体系对变电所供电设备进行监控的要求，一起供给了通讯接口的可扩展才能，以满意体系扩容和添加通讯手法的需求。
距离层设备包含：1．5 kV直流开关柜(包含馈线柜、进线柜和负极柜3种类型)，33 kV GIS(Gas Insulance Switch cabinet)REF542+归纳测控维护单元。0．4 kV开关柜智能信息搜集单元。110 kV线路维护。
110kVGIS测控单元。110kV分段维护、主变维护，智能监控单元和时钟体系。每个变电所因其功用的不同可只包含部分距离层设备，如1．5 kV直流开关柜只存在于牵引所。
在实践体系中,1.5 kV直流开关柜与站级办理层中的总控单元l直接构成DP总线网，下面详细分析该总线网的规划及完结计划。
2 1．5 kV直流开关柜DP通讯计划规划
主控单元与1．5 kV直流开关柜经过DP总线网交互信息。并构成体系中特别的2层通讯结构。DP总线不只具有现场总线的一起长处，也具有特别的优势，即能够很好地满意体系可扩展性、可靠性、实时性等严苛的要求，为整个地铁体系长时间安稳运转供给保证。
2．1通讯计划规划原理及依据
DP协议的使命只界说了用户数据经过总线在主站和子站之间的传输办法，在用户接口层界说了设备能够运用的功用以及各种类型体系和设备的行为特性，各种详细设备或DP部件的行为特性则由电子设备数据库文件(electronic device data sheets。简称GSD文件)描绘。DP协议不对用户数据进行点评和详细的描绘，而是界说了不同的行规或许扩展功用，这就使得DP协议具有很大的灵活性，也使其在各个范畴都得到广泛运用。
DP的总线存取操控办法是典型的纯主一从操控办法，即在单主总线网络中只允许有1个1类DP主站(主动节点)和若干个从站(被迫节点)，逻辑令牌环只含有1个主动节点；在多主总线网络中。即便有多个1类DP主站．但1个从站只能被其间的1个DP主站装备，而不允许1个从站一起被多个DP主站装备或拜访，这样，只要主动节点有权主动发送、存取由它所装备的从站设备，而从站仅仅被迫地呼应或应对主站的存取操控拜访要求。在DP总线网络中，主站经过循环地与它所装备的从站沟通数据，然后到达搜集涣散的距离层设备信息和操控设备的意图。
2．2硬件组网计划及完结
在广州地铁3号线PSCADA中，站级办理层主设备选用研华工业一体化机。操作体系选用加拿大QSSL(QNX Software Svstems Ltd)公司的QNX实时操作体系，版别为6．2，其不只能满意用户对数据实时处理的要求，且能装置在一般的依据X 86渠道的工业操控机器上，一起其供给的Photon图形库和新动力开发工具能完结丰厚的图形显现，是实时性和可视化要求的完美共同。DP总线主站选用了WoodHead公司的apDlicomIO系列板卡，其型号为DRL—DPM．PCI／PCI—DPIO—B，硬件版别为V4．2．O．软件版别为V 2．2．插在研华工业一体化机PCI插槽上完结DP总线的1类DP主站组网功用，板卡经过总线衔接器衔接到西门子公司带双光纤口的光链路模块OLM(Optical Link Module)上，与相同衔接到光链路模块OLM的1．5 kV直流开关柜设备完结冗余的双光纤环网。如图2所示，在该冗余双光纤环网中，各个OLM经过2个光纤接口和全双工光纤电缆相互衔接。构成光纤冗余环，主站(applieomIO板卡)和从站设备经过总线衔接器接到对应的OLM的DP总线电接口上。这样，其间任何一条光纤链路呈现了毛病，OLM能主动切换到别的一条链路，并经过衔接指示信号指示总线切换信息和传输线毛病信息。以便进行进一步的毛病处理而不影响体系的正常数据传输。一旦毛病扫除，总线链路又返回到正常的冗余状况。然后提高了体系的可靠性。
图2 DP冗余光纤环网
主从站设备和光纤冗余环正确装置、衔接后。就需求对applieomIO板卡进行装备。因为站级办理层选用的操作体系是QNX实时操作体系，装备appli-comIO板卡可选用2种办法，在本计划中选用的是：依据Profibus-DP环境、运转参数以及从站设备GSD文件生成装备文件GZMetronash．ply，在ONX体系操控台(Console)下运转qnxinstall applicomIO．2．2．O—x86．applic．qpr指令装置好板卡的驱动程序，然后运转playerIO／GZMetroflash．ply即可完结板卡的装备。这种办法操作简略。适合于地铁变电所环境和运转参数共同的实践情况，且便于工程装置。
DP总线网的从站设备由上海西门子公司供给，包含6个馈线柜(DPU96)、2个进线柜(S7)和1个负极柜(S7)。
2．3站级办理层软件
站级办理层软件的作用是完结整个变电所主动化体系中信息的搜集并将信息传送至主控室，一起接纳主控室的指令并转发给对应的距离层设备。
