摘要
在北京地(dì)鐵五号線項目設計和(hé)實施過程中，遇到的(de)兩個問題，一(yī)是多種總線協議标準共存，需要各種總線協議設備互連；二是供應商設備通信接口五花八門，需要統一(yī)連接到一(yī)種選定的(de)工業通信網絡及現場總線系統中。通過使用PROFIBUS總線橋可(kě)以方便的(de)将多家第三方設備集成到PROFIBUS現場總線網絡中，保證設備的(de)實時監控和(hé)系統的(de)可(kě)靠運行。

1． 項目綜述
北京地(dì)鐵五号線的(de)“環境與設備監控系統（簡稱BAS）”由25個站級子(zǐ)系統組成，包括：
 16個地(dì)下車站站級子(zǐ)系統
 7個地(dì)面車站站級子(zǐ)系統
 宋家莊停車場的(de)站級子(zǐ)系統
 太平莊車輛段的(de)站級子(zǐ)系統
站級子(zǐ)系統的(de)主要功能是要完成車站、停車場、及車輛段主要設備的(de)全面、有效地(dì)自(zì)動化監控及管理(lǐ)；及時、準确的(de)将監視(shì)數據上傳給綜合監控系統（簡稱ISCS）；同時能夠接收ISCS所下達的(de)模式控制、單點控制等控制指令；确保設備處于安全、可(kě)靠、高(gāo)效、節能的(de)最佳運行狀态；從而提供一(yī)個舒适的(de)乘車環境。并能在火災或阻塞等災害狀态下，更好地(dì)協調車站設備的(de)運行，充分發揮各種設備應有的(de)作用，保證乘客的(de)安全和(hé)設備的(de)正常運行。

2．BAS系統及網絡結構
站級BAS子(zǐ)系統通信網絡規範全部采用國際IEC61158-3（即：中國國家标準GB/T20540-2006）PROFIBUS 标準。這是目前國際國內(nèi)普遍采用的(de)一(yī)種現場總線标準。具有高(gāo)速、可(kě)靠、應用範圍廣的(de)優點。目前在歐洲、及我國已有許多地(dì)鐵BAS系統采用PROFIBUS通信網絡成功的(de)案例。見下圖：北京地(dì)鐵五号線站級BAS通信網絡結構圖。
BAS子(zǐ)系統PROFIBUS網絡結構采用冗餘雙環網，即使雙環網上出現兩處故障點，系統仍然能夠正常工作。系統利用Y-LINK設備将雙總線結構轉換為(wèi)單總線以實現對單總線接口設備聯接的(de)。

3．總線橋實現多種協議設備與PROFIBUS總線的(de)連接
站級BAS子(zǐ)系統監控設備種類很多，供貨廠家不一(yī)、涉及多個行業。這些設備包括：暖通空調系統、給排水系統、低(dī)壓配電與動力照明系統、電梯系統、安全門系統、車站事故

 北京地(dì)鐵五号線站級BAS通信網絡結構圖

   照明電源系統等。要求上述設備全部具備PROFIBUS通信标準接口，對上述設備供應商來說難度較大，并不現實。采用PROFIBUS總線橋實現多種協議設備連接到PROFIBUS總線是一(yī)種常用的(de)方法。在北京地(dì)鐵5#線項目之前，南京地(dì)鐵1#線項目就使用鼎實科技的(de)總線橋連接顯示設備到PROFIBUS系統，收到很好效果。

4．PROFIBUS總線橋技術與産品
北京鼎實創新科技有限公司為(wèi)此提出并開發了總線橋系列産品。“總線橋”就是現場總線協議轉換網關。PROFIBUS總線橋就是将具有RS-232/485、CAN及MODBUS等通信協議接口設備連接到PROFIBUS總線上，使該設備成為(wèi)PROFIBUS總線上的(de)一(yī)個從站。目前可(kě)提供的(de)PROFIBUS總線橋産品包括：
 PROFIBUS<=>MODBUS；
 PROFIBUS<=>RS232/485 (自(zì)由協議)；
 PROFIBUS<=>CAN (自(zì)由協議)；
 PROFIBUS<=>CANOpen；
 PROFIBUS<=>DeviceNet；
 PROFIBUS<=>Ethernet (TCP/IP)；
北京鼎實科技還為(wèi)該項目中使用“企業自(zì)由協議” 的(de)設備提供 “總線橋定制”服務。定制協議轉換總線橋可(kě)以将各種企業自(zì)由協議設備更方便、快捷地(dì)連接到PROFIBUS總線上。在該項目中，應急電源EPS、振動監控系統、西門子(zǐ)CS11消防系統(FAS)就使用了鼎實科技定制的(de)PROFIBUS總線橋産品。

5．PROFIBUS總線橋産品在5#BAS上的(de)應用
5.1 實現功能
BAS系統通過使用北京鼎實科技的(de)多協議轉換總線橋将具有不同協議、不同廠家的(de)第三方設備連接到PROFIBUS現場總線系統中。主要協議設備有：
 MODBUS協議設備，包括：HMI、冷卻水機組、電梯系統。
 RS/232/485企業自(zì)由協議設備，包括：應急電源EPS、振動檢測儀、FAS消防系統。
5.2 應用總線橋設備的(de)優點
① 應用簡單：用戶不用了解PROFIBUS和(hé)第三方設備技術細節，用戶隻需參考總線橋手冊及提供的(de)應用實例，根據要求完成配置，不需要複雜編程，即可(kě)在短(duǎn)時間內(nèi)實現連接通信。
② 透明通信：用戶可(kě)以依照PROFIBUS通信數據區和(hé)第三方設備通信數據區的(de)映射關系，實現PROFIBUS到第三方設備之間的(de)數據透明通信。
③ 數據完整，實時傳輸：對到第三方設備上傳的(de)參數無丢失，并實時傳輸給PROFBUS-DP。保證數據的(de)完整性。

6．結束語
多種總線協議标準共存、各種企業自(zì)由協議設備長(cháng)期存在，這兩個問題不隻是北京地(dì)鐵5#線BAS系統遇到的(de)特例，而是整個工業控制網絡領域将長(cháng)期面臨的(de)現實。北京地(dì)鐵5#線BAS系統使用總線橋将各種MODBUS協議、及基于RS-232/485的(de)企業自(zì)由協議設備連接到PROFIBUS總線系統，取得很好效果，值得在地(dì)鐵環境與設備監控系統推廣應用。