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詳細介紹
西門子6ES7517-3AP00-0AB0*可為用戶提供多種通訊方式:PPI方式，MPI方式，自由通訊口方式等。應用自由通訊口方式，使S7-200PLC可以與任何通信協議已知，具有串口通訊的智能設備和控制器(如打印機、變頻器、上位PC機等)進行通信，也可以用于兩個CPU之間簡單的數據交換。該通信方式使可通信的范圍大大增大，使控制系統配置更加靈活、方便。
采用PLC自由通訊口方案，PLC工作于從站，PC處于主站模式，PLC從站只響應來自主站的申請。主站向PLC從站發送指令格式的報文，讀指令00為向從站PLC申請產生于PLC的數據，讀取水壓，頻率，變頻泵號，工頻臺數，輔助泵狀態等數據;寫
軌道交通供電系統是
變電所自動化系統采用的是南瑞的rt21-sas系統，而750v直流開關柜測控單元s7-200 plc與上位機rt21-sas系統的通信接口采用就是profibus-dp規約與南瑞的c101通信控制器profibus主站進行連接， c101通信控制器除了s7-200 plc進行主從連接外，還提供另一路profibus-dp接口與750v直流開關柜直流保護測控單元dpu96，每個站設置2套協議及光電轉換模塊，實現profibus-dp信息的接入。此外，10kv的整流器監控單元與rt21-sas系統的通信接口方案也是經過profibus-dp規約與c101通信控制器實現互聯。具體連接方案如圖2所示。
圖2 s7-200 plc與軌道交通變電所自動化系統上位機連接圖
s7-200 plc作為dp從站，與c101通信控制器實現互聯通信。c101通信控制器為南瑞自主研發的遵循en50170標準的profibus-dp主站，它主要完成profibus協議轉換成與總控通信的can2.0b協議。s7-200 plc作為c101的從站，主要用于750v直流饋線柜的旁路隔離開關和上網隔離開關的監控、數據采集等功能。
從通信流程上來講，s7-200 plc主要是通過em 277將s7-200 plc cpu作為dp從站連接到profibus-dp現場總線網絡中，此外，s7-200 plc的em 277還用來作為西門子step7 v5.3對s7-200 plc進行組態，主要是通過s7-200 plc的mpi通訊口與裝有西門子step7 v5.3的計算機來對step s7軟件進行組態。為了使s7-200 plc的em 277 profibus-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em 277 profibus-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發送組態信息，發送到em 277 dp模塊的mpi組態信息，將會被傳送到s7-200 plc上，從而達到對s7-200 plc組態的目標。以下為s7-200 plc作為dp從站與c101主站的組態參數配置如表2所示。
整體上，所有的現場profibus-dp通信設備均使用profibus-dp規約接入南瑞自主研發的c101通信控制器，c101通信控制器主要目的就是利用profibus-dp通信規約采集底層現場設備的數據，并通過雙can現場總線規約送往南瑞的pscada總控系統c302，另外，c101還將接受c302的各種控制、查詢命令，對底層profibus-dp現場設備進行實時監控，從而滿足了北京地鐵五號線的750v直流測控的實時數據采集、監控、繼電保護等各種功能。
實現上，c101通信控制器與底層設備的數據傳輸速率為187.5k，c101做dp的通信主站，周期性的掃描底層設備，根據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裝置dpu 96，另一組光纖接口連接西門子的系列s7-200完成對750v直流進線柜、負極柜、饋線柜一次設備的實時監控功能。之所以采用兩組光纖接口是由于750v直流開關室與變電所監控中心的距離比較遠（一般500～1km），使用電接口將會導致信號衰減以致于誤碼率將會大大提高。
profibus的應用，首先必須進行嚴格的組態，使主站與從站的數據嚴格*，考慮到使用者大多熟悉siemens公司提供的通用組態軟件com profibus，應用軟件使用的數據文件格式和用com profibus生成的數據文件格式*相同，并且支持到新的5.0版本。通過“超級終端”，還可以隨時觀察組態數據文件的參數內容，以確認組態的正確性。
5 結束語
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節，還大大提高了可靠性和精確性，達到了理想的效果。s7-200 plc應用于軌道交通直流牽域，不僅在很大程度上減少了二次接線、設備，減少了變電站運行維護量；取消了軌道交通牽引供電系統保護屏，大大降低了系統的造價；而且提高二次回路的智能控制能力、自動化水平和供電質量，降低故障率，使牽引供電系統能更加可靠地運行。s7-200 plc作為profibus-dp從站，用一根雙絞線連接主站，若要擴展dp從站， 只需
自成體系的配電系統，包含有傳統的交流供電系統和直流牽引供電系統兩部分。為了實現整體系統的安全可靠運行，必須實現電力系統的調度、運營和管理的自動化。變電站綜合自動化系統是軌道交通供電自動化的基本組成，是實現電力監控系統功能的基本單元。軌道交通變電站內各層之間的信息可充分共享，并通過通信接口與外系統交換信息。設計一個快速、穩定、可靠的控制網絡是軌道交通變電站自動化系統的基本要求之一，是實現軌道交通供電系統運行管理功能的前提。
2.2 網絡結構
整個上來講，軌道交通變電站綜合自動化系統劃分為站級管理層，網絡通信層，間隔層：
(1) 站級管理層為設置在控制信號盤內的冗余熱備的通信控制器、通用測控裝置和一體化監視計算機。
(2) 間隔層包括分散安裝于供電一次設備中的各種微機保護測控單元、信息采集設備、智能測控單元以及采用硬接點接入的現場設備。設備包括400v及10kv交流保護測控單元、750v直流保護測控單元、變壓器溫控器、軌電位限制裝置、制動能量吸收裝置、雜散電流監控單元、ups直流屏、電度表、上網隔離開關、跟隨所負荷開關等.
(3) 網絡通信層即為所內通信網絡和接口設備，間隔單元通過所內通信網絡層與站級管 理層進行數據交換。
整個系統面向變電所通盤考慮，通過間隔單元與一次開關設備、ct/pt等設備接口，實現對變電所設備的控制、監視、測量、繼電保護及數據管理、遠程通信等綜合自動化管理，以保證供電系統的安全可靠運行。
一般來講，軌道交通供電系統分為高壓電源系統，直流牽引供電系統，動力、照明、信號電源三個系統。在軌道交通五號線供電系統中，作為軌道交通變電所自動化系統間隔層非常重要的組成部分，直流牽引供電系統直接給列車提供動力，其好壞直接影響整個地鐵供電系統質量的高低。如果牽引供電系統出現問題，小則影響某個變電站、幾個供電區間的輸送電，大則引起整個牽引供電系統崩潰，給地鐵列車的安全、運營造成影響。
軌道交通牽引供電系統是直接為地鐵列車提供動
指令01為向PLC傳送產生于主站的數據，包括壓力設定值和控制器輸出值。在自由口通信模式下，通信協議*由用戶程序控制。通過設定特殊存儲字節SMB30(端口0)或SMB130(端口1)允許自由口模式，用戶程序可以通過使用發送中斷、接收中斷、發送指令(XMT)和接收指令(RCV)對通信口操作。
應用發送指令(XMT)，可以將發送數據緩沖區(TBL)中的數據通過指令的通信端口(PORT)發送出去，發送完成時將產生一個中斷事件，數據緩沖區的*個數據指明了要發送的字節數。應用接收指令(RCV)，可以通過指令的通信端口(PORT)接收信息并存儲與接收數據緩沖區(TBL)中，接收完成也將產生一個中斷事件，數據緩沖區的*個數據指明了要發送的字節數。
初始化程序:
LD SM0.0 // 開機始終為ON
MOVB 16#9,SMB30
file://自由口通信，選擇9600波特，8位數據位，無校驗
MOVB 16#2, VB0 file://預設PLC地址
MOVD &VB1000, VD20
file://設置接收緩沖區，將其首地址傳給指針VD20
MOVD &VB1200, VD30
file://設置發送緩沖區，將首地址傳給VD30
MOVD VD20, VD24 file://指針值保存
MOVD VD30, VD34
MOVB 8, SMB34
file://設置8ms的定時器0時基中斷
ATCH 0,8 西門子6ES7517-3AP00-0AB0*
file://接收字符連接到中斷0，連接靜止線定時器和接收器
ATCH 1,10
file://定時中斷0，連接到中斷1
ENI file://開中斷
為了保證通訊接收的可靠性，程序采用前導符，PLC地址，靜止線接收，結束字符。首字符的確認可通過設置前導符來完成，并且通過比較還可以剔除部分干擾字符。首字符確認:
Network 1 file://判斷前導符
LD SM0.0
AB<> SMB2, 16#40
file://不是前導符則跳出中斷
RETI
Network 2 file://終止定時中斷
LD SM0.0
DTCH 10 file://斷開時基中斷
Network 3
file://是前導符則連接中斷3
LD SM0.0
AB= SMB2, 16#40
ATCH 3, 8
靜止線是通訊過程中的一個檢測用時間，即設定的數據傳輸過程中無任何數據的任意2點的間隔時間。靜止線的設計和處理包括長度的確定及定時器和接收器的設計。
INT_ // 靜止線定時器
LD SM0.0
ATCH 1, 10
file://靜止線定時器采用8ms的時基中斷。
INT_1 // 靜止線接收器
LD SM0.0
ATCH 2, 8 file://開始接收字符
尾字符的確認和校驗處理:
Network 1 // 接收及計算校驗碼
LDN M0.0
LDB<> SMB2, 16#2A
// 判斷是否為*個結束符
MOVB SMB2，*VD24
file://不是則保存數據并計算異或值
XORW SMW1, AC0
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