Aktuální vydání

celé číslo

07

2021

Automatizace řízení dopravy a infrastruktury, nabíjecí stanice, autonomní vozidla

celé číslo

Komunikační brána Anybus Communicator v systémech dopravní telematiky

Dopravní telematika hraje v provozu na pozemních komunikacích stále významnější roli. Umožňuje zvýšit kapacitu dopravní cesty bez drahých stavebních úprav, zlepšuje kom­fort i bezpečnost provozu. Telematické systémy jsou již z principu heterogenní a distri­buované a jejich nezbytnou součástí jsou spolehlivé a rychlé komunikační kanály.
 
Velké požadavky jsou kladeny zvláště na komunikaci v řídicích systémech doprav­ních tunelů. Spojují dopravní telematiku s ří­zením veškerého technického vybavení tune­lu, např. osvětlení, rozvodů elektrické energie nebo ventilace. Množství čidel a akčních čle­nů vyžaduje i velké množství různých komuni­kačních rozhraní a protokolů. Není však možné zajistit pro každý použitý protokol samostatnou síť a přímé připojení k centrálnímu řídicímu systému, již proto ne, že bezpečnost provozu vyžaduje budovat tyto sítě jako redundantní.
 
Nejlepším řešením tohoto problému je konverze protokolu na co nejnižší úrovni. Tento problém byl řešen v tunelech Cholupice a Lochkov na pražském silničním okru­hu (SOKP), Klimkovice u Ostravy nebo Si­tina v Bratislavě, jejichž řídicí systémy byly projektovány a realizovány společností Elto­do. Řízení dopravy v tunelu vyžaduje, mimo jiné, instalovat rozsáhlou dopravní signali­zaci. Proměnné značky i další prvky doprav­ní signalizace komunikují vlastním protoko­lem po sériovém rozhraní, komunikační síť, ke které jsou připojeny, je však obvykle za­ložena na jiném protokolu, který je určen cel­kovou koncepcí systému. V případě tunelů Cholupice, Lochkov a Sitina je to Profibus--DP, v Klimkovicích ControlNet.
 
V obou případech je k lo­kální konverzi protokolu po­užit Anybus Communica­tor, průmyslová komunikač­ní brána (gateway) vyráběná švédskou firmou HMS Indu­strial Networks. V síti Pro­fibus se chová jako stanice Profibus slave a řídicí sys­tém s ním komunikuje jako s kteroukoliv jinou jednot­kou v síti Profibus. Podob­ně je v síti ControlNet jed­notkou typu consumer. Any­bus Communicator vyhledá v telegramech přicházejících z nadřazené stanice Profibus master nebo ControlNet producer datovou část a I/O data umístí do sdíle­né paměti. Z ní jsou data vyzvednuta řadičem sériového rozhraní. Stejně putují data v opač­ném směru. Tento postup umožňuje vyhnout se složité přímé konverzi protokolů průmys­lových sběrnic pracujících v reálném čase.
 
Pro činnosti sériového rozhraní, ať již jde o RS-232, RS-422 nebo RS-485, lze zvolit je­den z dvou základních módů. Mód generic data je určen pro připojení jednoho zařízení. Jeho ko­munikační protokol může být téměř libovolný, konfigurační software ABC Config Tool umož­ňuje nastavit příjem a zpracování telegramů na základě parametrů, jako jsou např. délka telegramu, startovací a ukončovací znaky nebo ča­sová prodleva mezi telegramy. Podobně pracu­je sériové rozhraní i v módu master; navíc však dokáže adresovat až 31 zařízení připojených k sériovému rozhraní RS-422 nebo RS-485.
 
V tunelech realizovaných firmou Eltodo, jako např. Cholupice a Lochkov na pražském silničním okruhu, je použito celkem 21 komu­nikačních bran Anybus Communicator, v tu­nelu Klimkovice je jich instalováno celkem 25, a v Sitině dokonce 45. K hlavním důvo­dům, proč byly vybrány právě výrobky HMS Industrial Networks, patří průmyslové prove­dení a úplné (trojcestné) galvanické odděle­ní, které je v rozsáhlých systémech využívají­cích lokální napájení zcela nezbytné. Podstat­nou předností je i konfigurační nástroj ABC Config Tool, který umožňuje snadno konfigu­rovat uživatelský protokol. Významným ar­gumentem je i záruka, že komunikační brána na straně průmyslové sběrnice dodrží příslušný standard, což je potvrzeno certifikátem Field­bus Conformance. Tento certifikát je podložen osvědčením testovací laboratoře akreditované mezinárodní asociací sdružující výrobce a uži­vatele dané průmyslové sběrnice. Rovněž roz­hodovala i technická a obchodní podpora poskytnutá autorizovaným distributorem výrobků HMS v České republice a na Slovensku, spo­lečností FCC průmyslové systémy.
 
Obr. 1. Na komunikaci v řídicích systémech dopravních tunelů jsou kladeny velké požadavky
Obr. 2. Komunikační brána Anybus Com­municator