工控網(wǎng)首頁
>

應(yīng)用設(shè)計

>

倍福基于 PC 的控制技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施自動化

倍?;?PC 的控制技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施自動化

如果想要乘坐纜車,不一定要去舊金山。意大利佩魯賈于 2008 年投入運(yùn)營了一款現(xiàn)代化的纜車式交通工具:Minimetro(無人駕駛迷你小火車),為了確保它能夠繼續(xù)可靠地往返于歷史悠久的老城區(qū),運(yùn)送當(dāng)?shù)鼐用窦坝慰?,?dāng)?shù)卣疀Q定對每個站點(diǎn)輔助設(shè)施的整個控制系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)代化改造。系統(tǒng)集成商 Umbra Control 采用倍?;?PC 的控制技術(shù)完成了此項(xiàng)要求極高的技術(shù)升級。

3.jpg

自 2008 年起,佩魯賈就有現(xiàn)代版的舊金山纜車在歷史悠久的老城區(qū)、火車站和城郊之間的七個站點(diǎn)往返穿梭,每年運(yùn)送約 300 萬名乘客

公共交通項(xiàng)目的工期要求通常都很緊,Minimetro 樓宇自動化控制系統(tǒng)的全面現(xiàn)代化改造的工期要求尤為緊迫。此次改造項(xiàng)目于 2021 年 3 月開工,計劃于 2021 年 12 月竣工。初聽起來時間好像很充裕,但實(shí)踐證明,在給定的框架條件下,項(xiàng)目具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)性?!爱吘?,在項(xiàng)目施工期間,我們不能讓通往佩魯賈老城的鐵路交通癱瘓數(shù)周或數(shù)月,甚至一天都不行?!毕到y(tǒng)集成商 Umbra Control 公司的研發(fā)經(jīng)理 Giorgio Passeri 在指出項(xiàng)目遇到的難題時說道。“Minimetro 是當(dāng)?shù)毓步煌ㄏ到y(tǒng)中通往佩魯賈老城最重要的交通線路?!盡inimetro SPA 運(yùn)營公司內(nèi)負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的工程師 Monia Mariani 明確指出了此次改造項(xiàng)目的重要性。

Minimetro 線路總長 3.5 公里,25 輛無人駕駛小火車穿梭在七個車站之間,每年可運(yùn)送約 300 萬名游客和佩魯賈居民。在 2007/2008 年 Minimetro 施工期間,佩魯賈纜車也被整合到這條線路上,通勤者們都很喜歡搭乘纜車,從城西的免費(fèi)停車場坐到主火車站。纜車自 2008 年運(yùn)營以來,迄今已售出約 3600 萬張票。

鑒于纜車的重要戰(zhàn)略意義,Umbra Control 必須確保它具備持續(xù)運(yùn)營能力?!拔覀儽仨毧紤]到,無論是用舊的系統(tǒng)還是用新的系統(tǒng),控制中心的技術(shù)人員必須能夠隨時并行監(jiān)控和操作所有設(shè)施?!盙iorgio Passeri 闡述道。因此,他和他的團(tuán)隊(duì)從一開始就將升級改造規(guī)劃設(shè)計為逐步遷移的特殊維保項(xiàng)目。此外,系統(tǒng)的所有工作都在鐵路非運(yùn)營時間進(jìn)行,即主要在夜間。

2.jpg

大約 1500 個輸入和輸出信號通過大約 20 個倍??刂破骱皖~外的遠(yuǎn)程 I/O 安全地傳輸給控制中心,在控制中心使用 Visiosuite Scada 軟件對這些信號進(jìn)行監(jiān)測和控制

Umbra Control 為 Minimetro 設(shè)計并實(shí)施了安保和視頻監(jiān)控系統(tǒng),以及整個站點(diǎn)的溫度監(jiān)測及火災(zāi)探測系統(tǒng),并特別關(guān)注隧道和技術(shù)室。整個系統(tǒng)的監(jiān)控工作由 Umbra Control 開發(fā)的 Visiosuite Scada 軟件完成。

系統(tǒng)集成商通過基于 PC 的控制技術(shù)完善交鑰匙工程Umbra Control 公司于 1975 年在佩魯賈成立,業(yè)務(wù)主要集中在安全系統(tǒng)領(lǐng)域。多年來,公司穩(wěn)步發(fā)展,扎實(shí)推進(jìn),成為一家活躍在整個意大利的知名安裝商和系統(tǒng)集成商。Umbra Control 可為私人住宅、公共建筑、工業(yè)建筑和文化設(shè)施實(shí)施復(fù)雜的樓宇自動化項(xiàng)目,通常承接的都是交鑰匙工程:從自動化方案的構(gòu)思到實(shí)施的全過程(項(xiàng)目立項(xiàng)、開發(fā)、調(diào)整、配置、技術(shù)培訓(xùn)、維護(hù)),以及所有所需的技術(shù)更新,直到生命周期結(jié)束。倍福長期以來一直是 Umbra Control 非常重要的技術(shù)合作伙伴?!氨陡槲覀兲峁┝司哂辛己瞄_放性的系統(tǒng),因而讓我們總是能夠根據(jù)客戶需求進(jìn)行修改和擴(kuò)展,或者分享我們自己的專有技術(shù)?!盙iorgio Passeri 解釋道,“而且,倍福也一直是值得我們信賴的合作伙伴,他們提供的優(yōu)質(zhì)服務(wù)總是讓我們很放心?!?/p>

淘汰 BACnet,引入 EtherCAT —— 改變就在一夜之間確切地說,Umbra Control 公司使用倍福技術(shù)取代了從 2008 年以來一直在使用的 BACnet 自動化系統(tǒng)。“這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)過時,不再具有可維護(hù)性,也不再能夠滿足當(dāng)前需求?!?Monia Mariani 指出道。

因此,他們對所有七個車站的控制和監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了全面升級改造。同時,運(yùn)營商采用倍福技術(shù)從控制中心監(jiān)測和控制整棟建筑及其它基礎(chǔ)設(shè)施,包括照明(單個燈具以及照明場景)、開關(guān)、UPS、電梯、自動扶梯、通風(fēng)系統(tǒng)、門、閘門、溫度、風(fēng)和煙霧傳感器、電視屏幕、CCTV(視頻智能分析)。車站內(nèi)共配備了 850 個數(shù)字量和模擬量輸入點(diǎn)和 570 個輸出點(diǎn),這些點(diǎn)位都由控制中心控制。車站內(nèi)的 16 個 CX8190 控制器和一個用作主站的 CX2062 充當(dāng)數(shù)據(jù)采集器,通??梢越柚?BK1100 耦合器通過遠(yuǎn)程 I/O 進(jìn)行擴(kuò)展。主要使用的端子模塊包括:EL1809 (16 DI)和 EL2809(16 DA 24 V DC,0.5 A)EtherCAT 端子模塊。此外,還有用于溫度傳感器(Pt1000 和 NTC)的帶 8 個模擬量輸入(16 位)的 EL3208-0010 模擬量端子模塊和用于處理 Minimetro 線路上模擬量信號的雙通道 EL3012 端子模塊(0...20 mA,12 位,差動),例如風(fēng)速計和濁度計。各個車站內(nèi)使用的組件和裝置主要通過現(xiàn)有的繼電器和無電位觸點(diǎn)(門、照明)連接到 I/O 上。“Minimetro 繼續(xù)使用最初安裝的基礎(chǔ)架構(gòu)?!北陡R獯罄止净A(chǔ)設(shè)施和樓宇自動化行業(yè)經(jīng)理 Mirko Vincenti 補(bǔ)充說道。

控制級通信通過 EtherCAT 實(shí)現(xiàn),與控制中心的通信則通過自動化設(shè)備規(guī)范(ADS)協(xié)議完成。安全解決方案被劃分為 180 多個入侵檢測區(qū)。

對倍福技術(shù)和支持信心滿滿 對于 Minimetro 的運(yùn)營商來說,這次升級改造項(xiàng)目帶來的最大改善是:擁有一個采用最新技術(shù)的可靠的自動化系統(tǒng),并且可以隨時擴(kuò)展 I/O 層?!氨陡<夹g(shù)確保了我們硬件的長期可用性,這對于當(dāng)?shù)氐墓步煌▉碚f是非常重要的一點(diǎn)?!盡onia Mariani 指出。倍?;?PC 的開放式控制技術(shù)讓客戶可以選擇在未來進(jìn)行擴(kuò)展(傳感器,支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的子系統(tǒng)),也可以選擇其它帶 ADS、OPC UA 等接口(如 Modbus-TCP)的 Scada 軟件。

來自 Umbra Control 公司的 Giorgio Passeri 自 2014 年起就一直使用倍福技術(shù)實(shí)施各種項(xiàng)目,他強(qiáng)調(diào)道:“最重要的是,倍福意大利分公司總能提供及時幫助,不僅有經(jīng)驗(yàn)豐富的銷售工程師可以提供各種售前服務(wù),還有技術(shù)過硬的專家團(tuán)隊(duì)為我們提供有力的技術(shù)支撐,讓我們更有信心做好每一個系統(tǒng)集成項(xiàng)目?!贝送猓瑹o論多么特別的信號,幾乎所有應(yīng)用所需的信號都可以通過倍福技術(shù)集成?!癐/O 層的靈活性和倍福的 Runtime 環(huán)境讓我們的 Visiosuite Scada 軟件更加完善?!盤asseri 說道。

1.jpg

Umbra Control 公司的 Giorgio Passeri、倍福意大利分公司的 Mirko Vincenti、Minimetro 公司的 Monia Mariani 和 Umbra Control 公司總裁 Gianluca Ragni(從左至右)

遷移過程中運(yùn)營未出現(xiàn)任何中斷

Mirko Vincenti 的支持在項(xiàng)目初始階段也起到了非常重要的作用?!奥?lián)合規(guī)劃設(shè)計各個遷移步驟是個不小的挑戰(zhàn),因?yàn)樽罱K重點(diǎn)是在不中斷運(yùn)營的情況下更換硬件和軟件。”Mirko Vincenti 說道。只有在徹底分析清楚每一個可能的故障點(diǎn)后才能做到這一點(diǎn)。最終,項(xiàng)目實(shí)施期間沒有出現(xiàn)過一分鐘的停機(jī),甚至沒有出現(xiàn)任何故障?!巴瑯又匾倪€有安全運(yùn)營?!盙iorgio Passeri 在提到 Umbra Control 公司發(fā)展歷程時補(bǔ)充道?!拔覀児?40 年前以安裝防盜報警系統(tǒng)起家?!碑?dāng)時,Umbra Control 只關(guān)注物理安全,但其實(shí)網(wǎng)絡(luò)安全早已成為公司的核心競爭力之一。

倍福通過基于 PC 的控制技術(shù)讓系統(tǒng)集成商能夠?yàn)槊總€項(xiàng)目實(shí)施正確的方案,即用正確的算法進(jìn)行信息加密和數(shù)據(jù)保護(hù)。為了給 Minimetro 提供全方位的保護(hù),系統(tǒng)集成商必須確保所有軟件層的安全:從現(xiàn)場,控制器、網(wǎng)絡(luò),到 Scada 軟件的服務(wù)器端應(yīng)用,尤其是客戶端前端。Mirko Vicenti 評論道:“倍?;?PC 的控制技術(shù)為提供了實(shí)現(xiàn)安全通信所需的一切?!盙iorgio Passeri 證實(shí)道:“相應(yīng)地,安全措施的實(shí)施也很簡單,這也要感謝倍福意大利分公司的大力支持?!盡inimetro 是一個封閉系統(tǒng),沒有連接互聯(lián)網(wǎng)的接入點(diǎn),因此真正的威脅只能是來自內(nèi)部攻擊,如 MiTM(中間人攻擊)或網(wǎng)絡(luò)嗅探。盡管如此,所有所需的 OPC UA 加密通信與證書更換和 Secure ADS 加密協(xié)議都得到了實(shí)施。

現(xiàn)在回過頭看,此項(xiàng)目最具挑戰(zhàn)性的部分在于,通過在本地使用 EtherCAT 接口開發(fā)分布式架構(gòu),以及在控制器本身和控制室之間建立 OPC UA 通信?!拔覀冞€將在接下來的項(xiàng)目中使用倍福系統(tǒng),進(jìn)一步提升我們架構(gòu)的安全性和已實(shí)施系統(tǒng)的可靠性。我們期待著我們的專業(yè)技術(shù)與倍福技術(shù)相結(jié)合后碰撞出的火花?!盙iorgio Passeri 總結(jié)道。

審核編輯(
王靜
)
投訴建議

提交

查看更多評論
其他資訊

查看更多

Beckhoff Vision:自主設(shè)計硬件產(chǎn)品系列與TwinCATVision相輔相成

倍福 XTS 磁驅(qū)柔性輸送系統(tǒng)助力粉針劑包裝設(shè)備性能更上層樓

EtherCAT 20年:成功秘訣是技術(shù)領(lǐng)先、生態(tài)繁榮

單電纜解決方案助力提升模塊化機(jī)械制造效率

兼容、開放的 EtherCAT 技術(shù)已經(jīng)過 20 年的實(shí)踐驗(yàn)證