整體上，所有的現(xiàn)場profibus-dp通信設(shè)備均使用profibus-dp規(guī)約接入南瑞自主研發(fā)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(guī)約采集底層現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)，并通過雙can現(xiàn)場總線規(guī)約送往南瑞的pscada總控系統(tǒng)c302，另外，c101還將接受c302的各種控制、查詢命令，對(duì)底層profibus-dp現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而滿足了北京地鐵五號(hào)線的750v直流測控的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、繼電保護(hù)等各種功能。
實(shí)現(xiàn)上，c101通信控制器與底層設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速率為187.5k，c101做dp的通信主站，周期性的掃描底層設(shè)備，根據(jù)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(hù)裝置dpu96，另一組光纖接口連接西門子的系列S7-200完成對(duì)750v直流進(jìn)線柜、負(fù)極柜、饋線柜一次設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。之所以采用兩組光纖接口是由于750v直流開關(guān)室與變電所監(jiān)控中心的距離比較遠(yuǎn)（一般500～1km），使用電接口將會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減以致于誤碼率將會(huì)大大提高。
profibus的應(yīng)用，首先必須進(jìn)行嚴(yán)格的組態(tài)，使主站與從站的數(shù)據(jù)嚴(yán)格一致，考慮到使用者大多熟悉Siemens公司提供的通用組態(tài)軟件com profibus，應(yīng)用軟件使用的數(shù)據(jù)文件格式和用com profibus生成的數(shù)據(jù)文件格式完全相同，并且支持到最新的5.0版本。通過“超級(jí)終端”，還可以隨時(shí)觀察組態(tài)數(shù)據(jù)文件的參數(shù)內(nèi)容，以確認(rèn)組態(tài)的正確性。城市軌道交通供電系統(tǒng)是自成體系的配電系統(tǒng)，包含有傳統(tǒng)的交流供電系統(tǒng)和直流牽引供電系統(tǒng)兩部分。為了實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，必須實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的調(diào)度、運(yùn)營和管理的自動(dòng)化。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是軌道交通供電自動(dòng)化的基本組成，是實(shí)現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)功能的基本單元。軌道交通變電站內(nèi)各層之間的信息可充分共享，并通過通信接口與外系統(tǒng)交換信息。設(shè)計(jì)一個(gè)快速、穩(wěn)定、可靠的控制網(wǎng)絡(luò)是軌道交通變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本要求之一，是實(shí)現(xiàn)軌道交通供電系統(tǒng)運(yùn)行管理功能的前提。
2.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
整個(gè)上來講，軌道交通變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)劃分為站級(jí)管理層，網(wǎng)絡(luò)通信層，間隔層：
（1）站級(jí)管理層為設(shè)置在控制信號(hào)盤內(nèi)的冗余熱備的通信控制器、通用測控裝置和一體化監(jiān)視計(jì)算機(jī)。
（2）間隔層包括分散安裝于供電一次設(shè)備中的各種微機(jī)保護(hù)測控單元、信息采集設(shè)備、智能測控單元以及采用硬接點(diǎn)接入的現(xiàn)場設(shè)備。設(shè)備包括400v及10kv交流保護(hù)測控單元、750v直流保護(hù)測控單元、變壓器溫控器、軌電位限制裝置、制動(dòng)能量吸收裝置、雜散電流監(jiān)控單元、ups直流屏、電度表、上網(wǎng)隔離開關(guān)、跟隨所負(fù)荷開關(guān)等。
（3）網(wǎng)絡(luò)通信層即為所內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和接口設(shè)備，間隔單元通過所內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)層與站級(jí)管理層進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
整個(gè)系統(tǒng)面向變電所通盤考慮，通過間隔單元與一次開關(guān)設(shè)備、ct/pt等設(shè)備接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所設(shè)備的控制、監(jiān)視、測量、繼電保護(hù)及數(shù)據(jù)管理、遠(yuǎn)程通信等綜合自動(dòng)化管理，以保證供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
一般來講，軌道交通供電系統(tǒng)分為高壓電源系統(tǒng)，直流牽引供電系統(tǒng)，動(dòng)力、照明、信號(hào)電源三個(gè)系統(tǒng)。在軌道交通五號(hào)線供電系統(tǒng)中，作為軌道交通變電所自動(dòng)化系統(tǒng)間隔層非常重要的組成部分，直流牽引供電系統(tǒng)直接給列車提供動(dòng)力，其好壞直接影響整個(gè)地鐵供電系統(tǒng)質(zhì)量的高低。如果牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題，小則影響某個(gè)變電站、幾個(gè)供電區(qū)間的輸送電，大則引起整個(gè)牽引供電系統(tǒng)崩潰，給地鐵列車的安全、運(yùn)營造成影響。
軌道
交通牽引供電系統(tǒng)
是直接為地鐵列車提供動(dòng)力的系統(tǒng)，可以保證地鐵列車高速、安全、可靠、經(jīng)濟(jì)節(jié)電地運(yùn)行。目前北京軌道交通五號(hào)線牽引供電的運(yùn)行采用雙機(jī)組雙邊供電方式，即每個(gè)牽引變電站2臺(tái)牽引機(jī)組帶2臺(tái)總閘，并列向直流母線供電運(yùn)行，直流母線下設(shè)4臺(tái)分閘，即饋線開關(guān)（加上備用共5臺(tái)），分別向上行、下行車輛進(jìn)行主備供電，兩個(gè)相鄰的牽引變電站同時(shí)向站內(nèi)同一饋電區(qū)間供電隨著城市軌道交通自動(dòng)化系統(tǒng)的快速發(fā)展，很多大型設(shè)備的監(jiān)視和控制都選用微型PLC進(jìn)行改造。對(duì)某些控制點(diǎn)少而控制邏輯又較復(fù)雜的小型設(shè)備來說，微型可編過程控制器緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格、強(qiáng)大的指令以及較高的可靠性和簡便的維護(hù)近乎完美的滿足了小規(guī)模的控制要求。如750v直流開關(guān)柜的測控單元開關(guān)整流器的監(jiān)視單元和400v開關(guān)柜的測控單元等均采用了plc可編程程控制器，給安裝、運(yùn)行、維護(hù)帶來諸多的便利。以下給出的就是S7-200plc在北京軌道交通五號(hào)線直流牽引監(jiān)控系統(tǒng)中的一個(gè)典型應(yīng)用實(shí)例。
