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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(qū)與歐洲區(qū)的地鐵線路，日均人流量達(dá)到100萬人次。該隧道跨海峽部分約1.4公里，深度為海平面以下56米，通過時(shí)間僅需4分鐘。這項(xiàng)宏偉的隧道項(xiàng)目花費(fèi)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(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目之一。隧道全長(zhǎng)13.6公里，將分別與海底隧道相接，最終連成一條長(zhǎng)約76公里的跨洲鐵路。自2015年起，沿著馬爾馬拉隧道，蓋布澤到蓬迪克鐵路段開通，可以行駛從安卡拉到伊斯坦布爾的長(zhǎng)途列車。整條鐵路系統(tǒng)于2018年完工。當(dāng)然還需要精確的監(jiān)控系統(tǒng)，以確保鐵路運(yùn)輸保持平穩(wěn)有序，而這也是倍福技術(shù)的理想應(yīng)用場(chǎng)合。

伊斯坦布爾海峽全長(zhǎng)30.5公里，連接黑海和附近的海域。每年有50000艘貨船通過這條天然航道，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。過去，橫跨海峽兩岸的兩座大橋每天迎接的往返乘客約300萬人次，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(shè)有42座車站。其中五座車站位于實(shí)際的馬爾馬拉隧道內(nèi)，位于Ayrlk Cesmesi和Kazligesme車站之間。42座車站和15個(gè)公共建筑的樓宇控制系統(tǒng)包括廢水排水系統(tǒng)、增壓泵，HVAC系統(tǒng)和照明系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制將通過SCADA和嵌入式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。為SCADA項(xiàng)目提供信號(hào)和控制設(shè)備的西門子鐵路自動(dòng)化部門，委托西班牙公司W(wǎng)ico de Coprel為整條鐵路設(shè)計(jì)、交付、安裝和調(diào)試所有 RTU系統(tǒng)。

嵌入式控制器確保所有系統(tǒng)之間的常規(guī)通訊

本項(xiàng)目中共使用了84臺(tái)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座車站的網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)。每座火車站的控制柜中都安裝了兩臺(tái)CX2020，如果其中一臺(tái)嵌入式控制器關(guān)閉，則另一臺(tái)嵌入式控制器就取代它并確保不間斷通訊。系統(tǒng)收集每個(gè)車站中不同子系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，并使用不同協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)送給樓宇管理系統(tǒng)。平均來說，每座車站有30個(gè)不同的接口，以控制50多套樓宇系統(tǒng)。嵌入式控制器還控制車站外的上位系統(tǒng)，包括沿鐵路線上的所有6座變電站的電源。復(fù)雜樓宇管理系統(tǒng)中的其它各個(gè)系統(tǒng)也進(jìn)一步展示了控制系統(tǒng)的性能和靈活性。

本項(xiàng)目中共使用了84臺(tái)倍福CX2020-0121嵌入式控制器作為42座車站的網(wǎng)關(guān)控制系統(tǒng)

這些不同的樓宇系統(tǒng)每個(gè)生成100,000多個(gè)信號(hào)，這些信號(hào)都通過SCADA控制。每臺(tái)嵌入式控制器平均可以處理2000多個(gè)信號(hào)。每一個(gè)信號(hào)都通過倍福的總線端子模塊以及支持所有相應(yīng)通訊協(xié)議的不同子系統(tǒng)（如電源、照明系統(tǒng)、HVAC系統(tǒng)等）收集。

PC控制系統(tǒng)所具備的強(qiáng)大性能、模塊化和緊湊型設(shè)計(jì)給Wico de Coprel公司項(xiàng)目經(jīng)理FranciscoAlonso留下了深刻印象：“倍福提供的產(chǎn)品完全滿足我們的要求。除了它所具備的高性能之外，后面插接有總線端子模塊的嵌入式控制器平臺(tái)采用的緊湊型設(shè)計(jì)也很讓人難忘。端子模塊的外殼寬度僅為12毫米，可以節(jié)省控制柜中的大量空間，控制柜必須具備容納數(shù)千個(gè)I/O組件的空間。”CPU、I/O機(jī)架和所有輔助元件與其它計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備一起安裝在控制柜中，使得整個(gè)系統(tǒng)都非常緊湊和可維護(hù)，并可根據(jù)每個(gè)具體的應(yīng)用場(chǎng)合輕松擴(kuò)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(yīng)對(duì)不可預(yù)見的變化。“由于這是一個(gè)正在實(shí)施中的項(xiàng)目，倍福的產(chǎn)品系列讓我們可以靈活地借助可擴(kuò)展的I/O組件輕松適應(yīng)新的需求，無需修改控制系統(tǒng)本身。”Francisco Alonso回憶道。

優(yōu)化通訊

此外，這種復(fù)雜的系統(tǒng)使用不同的消息協(xié)議。“倍福提供滿足所有通訊要求的各種產(chǎn)品，無需使用第三方轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)化了我們的系統(tǒng)集工作。”Francisco Alonso繼續(xù)說道。“每座車站都配有RS232、RS485和單模光纖接口；對(duì)于CX2020的可選接口，我們決定使用PROFIBUS。

基于倍福的開放式自動(dòng)化理念，使用現(xiàn)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(tái)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(biāo)準(zhǔn)工具兼容。”

靈活編程

根據(jù)Francisco Alonso的說法，倍福帶來的其它好處包括：種類繁多的軟件系列，可以選擇使用標(biāo)準(zhǔn)PLC邏輯編程語言（如用于工程環(huán)境的功能塊圖），可以輕松跟蹤使用針對(duì)復(fù)雜PLC應(yīng)用的結(jié)構(gòu)化文本編寫的代碼，而且不同自動(dòng)化語言的組合提高了靈活性。“這一切都幫助我們顯著降低了我們的工程成本。”他強(qiáng)調(diào)道。

摘自《自動(dòng)化博覽》2020年10月刊