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供稿︰摩莎科技(上海)有限公司 2002/7/18 18:08:00

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摘要︰介紹上海地鐵自動售檢票系統的車站網絡選擇,RS-422/485的工作原理和MOXA通訊產品所解決的問題。
關鍵詞︰地鐵自動售檢票 車站網絡 RS-422/485

一、 系統介紹
在上海地鐵自動售檢票(AFC)系統中,車站網絡是由一台車站網絡計算機與多台進出閘機(Gate)、自動售票機(TVM)、人工售票機(BOM)等車站設備(SLE)所組成,這些SLE被分成多組,放在車站站廳不同的區域,一組中的SLE均依次排放,相當集中,SNC能對SLE進行實時監控,傳遞中央主機的各種參數,命令,每兩分鐘采集一次SLE的交易數據。SLE可以獨立工作,能保存3天的交易數據。

二、 網絡的選擇
由于SLE不僅要能夠滿足長時間工作,無人值守,能應付大量客流量等條件,還要求做到每次啟動時間要短,反應快,保證交易數據的安全,準確可靠,而地鐵車站的工作環境較差,存在許多干擾,SC與SLE距離較遠(最長超過300M),考慮到RS 422/485被廣泛地應用在距離遠,環境苛刻的條件下,另外它不需要驅動程序,佔用系統資源少,編程簡單,可直接對其進行讀寫控制,因此上海地鐵AFC車站網絡采用的是RS 422/485結構。

三、 網絡結構與工作原理
車站網絡是以SC為主機,SLC為“從屬”機,每台SLE都有一個地址碼,SC有一塊8端口RS 422串口板(Stallion極),作為與SLE通訊的8個通訊口,每個通訊口最多可連接16個SLE,因此每個車站最多存在128個SLE,每個SLE都有一塊專用的RS 422/485轉RS 232的轉換器(7006板),將轉換後的RS 232信號與SLE計算機COM口相連,SC的TX+、TX-與SLE的RX+、RX-相連,SC的RX+、RX-與SLE的TX+、TX-相連(見下圖)。對SC來講,一個通訊只有它是發送器,其他SLE都是接收器(RS 422方式);對SLE來講,一個通訊中只有SC是接收器,有多個發送器(4線RS 485方式),每當SC發出信息給某台SLE,該SLE再發生信息給SC,SLE不發送信息時,其TX+、TX-輸出電阻為高阻狀態,從而不影響通訊內其他SLE發送數據,在任何時候一個通訊器只有一台SLE與SC通訊。
四、 遇到問題與解決方法
上海地鐵AFC系統是從美國CTS公司引進的,實踐證明車站網絡是非常穩定與可靠的,但同時我們也發現,隨著計算機技術的日新月異的發展,現在的Stallion板(ISA接口),已不能在新的計算機上使用(都是PCI接口),若要更換新的計算機,就必須使用PCI接口的Stallion板,但它不僅價格昂貴,而且在國內市場上買不到。為了解決這個問題,我們對市場進行了調研,結果發現MOXA C320與Stallion板功能一致,不過二者對端口的命名不一樣,前者為tty a11~tty a18,後者為tty 1a00~tty 1a07,故應用程序不認MOXA端口。
由于SNC操作系統是SCO UNIXWARE,應用程序不能修改,因此只有對UNIX的相應參數進行改動才能解決問題,開始我們遇到了一定的困難,最後在MOXA公司的幫助下,將UNIX的/dev和/etc/inittab目錄下的MOXA端口文件名改為相應的Stallion端口文件名,最後取得了成功。現在地鐵票務維修車間,地鐵培訓中心,二號線河南中路站都先後安裝了MOXA C320,結果令人滿意,而它的價格只有Stallion板的四分之一。
另一個我們遇到的問題是︰在BOM主機中有一塊4串口板(Rocketport),它負責與車票處理單元(THU)和兩個乘客顯示屏(DISP)之間的通訊,但這塊板沒有光電隔離和突波保護,經常損壞,而且常伴隨著BOM主機也被燒壞。當我們改用MOXA CP114IS後,上述現象沒有發生過,但是如何用它的P4口取代7006板,我們遇到了問題,當它掛在通道上時,它與SC能正常通訊,通訊內的其他SLE只能收到SC信息,而SC收不到它們的信息,當MOXA公司有關人員了解到上述情況後非常熱心,多次派人到現場觀察了解情況,最後在分析了7006板的工作原理後,對CP114IS線路板進行了一些處理,順利地解決了這一問題,這不僅使BOM結構變得簡單,易于維修而且可節省一塊價格不菲的7006板,我們在一號線人民廣場站安裝了3台用CP114IS的BOM進行試驗,效果非常理想。

五、 結束語
上海地鐵AFC系統車站RS 422/485網絡與Ethernet比雖然不是最先進的網絡,但它非常簡單,穩定,可靠給我們留下了深刻的印象。

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