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Die Anybus Communicator ermöglichen die Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten im Überwachungssystem der Guangzhou Metro. Die Gateways ermöglichen allen Geräten die Anbindung an das auf ControlNet basierende BAS-System.
Angesichts der aktuellen wirtschaftlichen Entwicklung, der stetig wachsenden Bevölkerung und der zunehmenden Verkehrsbelastung bieten städtische Bahnsysteme zahlreiche Vorteile, wie z. B. große Kapazität, hohe Effizienz und geringe Schadstoffemissionen. Diese Systeme sind zu Werkzeugen geworden, die für die Lösung von Transportproblemen in chinesischen Großstädten von Bedeutung sind.
Auf der Grundlage des ursprünglichen Schienennetzes wurde 2005 mit dem Bau der U-Bahn-Linie 5 in Guangzhou begonnen - und damit das U-Bahn-Netz umgestaltet. Die Linie 5 erstreckt sich von Ost nach West und verläuft durch die Stadt Guangzhou. Insgesamt erstreckt sich die Linie über rund 40 Kilometer und umfasst 24 Stationen - das U-Bahn-System spielt eine entscheidende Rolle im Verkehrsnetz der Stadt Guangzhou.
In Übereinstimmung mit dem allgemeinen strategischen Plan der Stadt Guangzhou "In den Osten, vereinigt euch mit dem Westen, erreicht Harmonie" hält sich die U-Bahn-Linie 5 an die Bedingungen für die Anbindung der Bahnlinien an die Städte Foshan, Dongguan und Shenzhen. Die anfängliche Tageskapazität unterstützt bis zu einer halben Million Passagiere.
Die U-Bahn-Linie 5 von Guangzhou verwendet moderne integrierte Überwachungssysteme. Der Einsatz eines solchen Systems bietet eine leistungsfähigere Informationsplattform für den Betrieb. Die Fahrgäste können somit eine umfassendere Servicequalität in Bezug auf Stabilität, Sicherheit und Effizienz erwarten. Das BAS-System ist ein wesentliches Teilsystem des umfassenden Überwachungssystems.
Dieses Subsystem überwacht andere automatisierte Systeme – wie z. B. die Belüftung von Bahnhöfen und Tunneln, die Klimatisierung, die Wasserversorgung und -entwässerung sowie den Betrieb von Aufzügen und Rolltreppen –, um eine komfortable Reiseumgebung zu schaffen, indem sichergestellt wird, dass alle Geräte optimale Betriebsbedingungen einhalten. Im Notfall wie z. B. im Brandfall steuert und koordiniert das System die elektrischen und mechanischen Anlagen, um eine ungehinderte Rauchausbreitung zu verhindern und so die Sicherheit der Passagiere zu gewährleisten.
Das System der U-Bahn-Linie 5 in Guangzhou verfügt über zahlreiche Punkte mit großen Datenmengen. Das umfassende Monitoring-System verfügt über insgesamt rund 210.000 E/A-Punkte. Für das gesamte Projekt wurden 280.000 Punkte prognostiziert, von denen 70.000 Punkte dem BAS-System zugeordnet wurden. Die Systemintegration war mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden. Die Fristen waren knapp, 24 Stationen sollten gleichzeitig eröffnet werden – noch nie waren im Land so viele Stationen gleichzeitig eröffnet worden.
Die automatisierte Betriebsplattform der U-Bahn-Linie 5 in Guangzhou erfordert die gemeinsame Nutzung von Ressourcen und Informationen sowie eine reibungslose Interoperabilität zwischen Subsystemen. Eine beträchtliche Anzahl von Subsystemen unterstützt unterschiedliche Protokolle, und eine Vielzahl von Geräten muss auf das BAS-System zugreifen. Damit steigen die Anforderungen an die Informationsübertragung.
"Unser Ziel ist es, ein hochsicheres, hochzuverlässiges und hochautomatisiertes integriertes System zur Überwachung von Geräten zu schaffen, um den Passagieren eine sichere und komfortable Reiseumgebung zu bieten. Angesichts dieser Herausforderung müssen wir uns nicht nur für ein leistungsstarkes automatisiertes System und einen erfahrenen Integrationsanbieter entscheiden, sondern auch für eine stabile und zuverlässige Netzwerkkommunikationslösung, die den Zugriff aller Arten von Geräten auf das BAS-System ermöglicht", sagte Feng Xiaoqing, Guangzhou Metro Construction Headquarters, zu Beginn des Projekts.
HollySys Automation Technologies, ein in Peking ansässiges Unternehmen, implementierte das BAS-System der Guangzhou Metro Line 5. Das Unternehmen verfügt über reiche Erfahrung in der Anwendung solcher Systeme; Es ist sowohl in der Forschung und Entwicklung als auch in der Projektumsetzung kompetent. HollySys hat jahrelange Erfahrung gesammelt, da es am Bau mehrerer Eisenbahnlinien auf dem chinesischen Festland beteiligt war.
Die automatisierte Technologie fördert die Modernisierung des Bahnbetriebsmanagements.
Das Rockwell-Automation-System ist im Schienenverkehr weit verbreitet. Das zentrale Segment des BAS-Systems der Metrolinie 5 verwendet ControlLogix-Redundanz-Controller der Rockwell Automation Integrated Architecture-Plattform. Das ControlLogix-System bietet diskrete Antriebs-, Bewegungs-, Prozess- und Sicherheitssteuerungen bei gleichzeitig hervorragender Leistung. Die Programmierung der FAS-Kommunikation ist in allen drei Regelungsmodi schnell und einfach: manueller Regelungsmodus, automatisierter thermodynamischer Regelungsmodus und Zeitsteuerungsmodus.
In Verbindung mit den Anforderungen an die Echtzeitsteuerung nutzt die Netzwerkleitschicht die redundante Medienlösung ControlNet, um die Systemsicherheit und -stabilität zu gewährleisten. Für die Datenerfassung und -steuerung durchlaufen die Remote-Geräte ein verteiltes FLEX I/O, das sich die ControlLogix-Plattform teilt.
Das BAS-System erfordert die Kommunikation mit verschiedenen Subsystemen (z. B. EPS, USV, FAS, Kühler usw.). Die meisten dieser Geräte verwenden die RS-485-Schnittstelle und unterstützen das Modbus Anybus ControlNet Serial Gateway (AB7006), Guangzhou Metro Line 5 Control Center-Protokoll oder ein benutzerdefiniertes Protokoll.
Laut HollySys ist die Art und Weise, wie diese Geräte auf das SPS-System zugreifen, ein integraler Bestandteil des Projekts. HollySys kannte das Encompass-Produktpartnerprogramm von Rockwell Automation und hat sich an den Encompass-Partner HMS Industrial Networks, ein schwedisches Unternehmen, gewandt, um Kommunikationslösungen für das BAS-System und seine Subsysteme zu besprechen.
Die Anybus-Gateway-Lösungen von HMS Industrial Networks werden weltweit eingesetzt, um die Konnektivität von Netzwerkkomponenten von Drittanbietern zu ermöglichen. In Anbetracht der Tatsache, dass die Subsysteme der Guangzhou Metro Line 5 spezifische Protokolle unterstützen, empfahl HMS Industrial Networks die Verwendes des seriellen Gateways AB7006. Das Gateway wird auf Hutschiene montiert und ist in einem redundanten ControlNet-Netzwerk ein Standard-ControlNet-Adapter. Daher kann das Gateway mit dem Gerätesteuerungs-Stack oder dem Haupt-Control-Stack verwendet werden. Da die Geräte in den U-Bahn-Stationen weit voneinander entfernt sind, vermied das Gateway-Programm Probleme bei der Datenabfrage, die mit überstrapazierten RS-485-Kabeln verbunden waren.
Das serielle Gateway unterstützt eine Vielzahl von seriellen Standard- sowie benutzerdefinierten Protokollen. Für die Datenkonvertierung zwischen Gateway und SPS ist keine Programmierung erforderlich. Dadurch wird viel Zeit bei der Fehlersuche in der Kommunikation gespart. Durch die Verwendung von benutzerdefinierten AB7006-Protokollen und die FAS-Systemkommunikation wurden Probleme mit BAS- und FAS-Schnittstellen reibungslos gelöst. Ein Aspekt, von dem angenommen wird, dass er einer der schwierigsten beim Debuggen ist.
Das BAS-System wurde einen Monat vor der erfolgreichen Inbetriebnahme der Guangzhou Metro Line 5 im Dezember 2009 fertiggestellt. "Dieses Projekt hatte einen engen Zeitplan, einschließlich mühsamer Aufgaben, und war technisch schwierig. Die vielfältigen Schnittstellen des BAS-Systems brachten viele Schwierigkeiten mit sich.
Der erfolgreiche Abschluss des Projekts ist ein Beweis für die hohe Qualität und Professionalität des Teams. Das Debugging des BAS-Systems verlief reibungslos. Das Projekt wurde planmäßig abgeschlossen und die Metro ist sicher", heißt es in einer Bewertung des Guangzhou Metro Construction Headquarters.
Herr Zhao Feng, HollySys-Projektmanager des Guangzhou Metro Line 5 Projekts, erklärte bei der offiziellen Inbetriebnahme des Systems Folgendes:
"Das Anybus-Gateway erfordert keine Programmierung und kann so konfiguriert werden, dass es eine einheitliche Methode für den Zugriff auf Subsysteme verwendet. Dadurch sparen wir viel Zeit bei der Projektumsetzung. Jedes der Subsysteme greift über das Anybus-Gateway auf das BAS-System zu. Dies ermöglichte die Überwachung und Verknüpfung von mechanischen/elektrischen Geräten und Systemen. Insgesamt hat das Anybus-Gateway die Überwachungsmöglichkeiten von elektrischen und mechanischen Geräten in der U-Bahn verbessert und damit die Sicherheit und Stabilität verbessert. Es hat eine sichere und komfortable Reiseumgebung für die Passagiere geschaffen."
Aufgrund der erfolgreichen Erfahrungen mit der U-Bahn-Linie 5 in Guangzhou setzte HollySys die Lösung von Rockwell Automation und HMS Industrial Network bei Ausschreibungen für zukünftige Projekte ein. Das Unternehmen hat kürzlich Ausschreibungen für die Beijing Yizhuang U-Bahn-Linie, die Shenzhen Metro Linie 2, das Shenzhen Metro Line 1 Extension Project und die Pekinger U-Bahn-Linie 8 Phase II gewonnen.
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