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图2.1 典型的轨道交通变电所综合自动化系统结构图
2.2.2 变电所综合自动化系统各层级硬件选型设计
（1）站级管理层硬件选型设计
国内各城市的轨道交通建设项目中，站级管理层的设置各不相同，如主监控单元有采用双机冗余的，也有采用单机的；有选用PLC作为硬件的，也有采用工控计算机的。有些项目在车站控制室内还设置专用的人机工作站，但大部分项目并没有设置。
主监控单元硬件的选择
主监控单元一般选用成熟的硬件，以增加其可靠性和稳定性。在国内变电所IAS项目中，主监控单元硬件一般选用品牌的PLC或工业控制计算机。从性能和价格方面考虑，PLC与工业控制计算机不相伯仲。但从两者产品的特色看，工业控制计算机在运算能力方面见长，而PLC则在I／O处理上见长。在轨道交通供电系统中，接触网沿轨道布置，接触网隔离开关和越区隔离开关则在变电所之外。由于接触网隔离开关不配备就地级智能测控单元，故其状态信号需要变电所综合自动化系统通过I／0硬接点方式进行采集。若主监控单元硬件采用PLC，那么只要配置一定数量的DI、AI模块，就可完成对前述硬接点信号的采集；若主监控单元硬件采用工业控制计算机，那么就需要再配置一台PLC设备进行硬接点信号采集，这不仅会增加建设成本，而且会挤占控制信号屏的空间。因此，在轨道交通变电所综合自动化系统中，采用PLC作为主监控单元硬件是一种不错的选择。
（2）网络通信层结构分析
与城网电力系统相比，轨道交通变电所具有设备种类众多的显著特点。除常规变电所具有的开关柜等设备外，轨道交通变电所还包括如直流系统的正极柜、负极柜、排流柜，轨电位限制装置，杂散电流监测装置，上网隔离开关控制柜等设备。由于专业上的差异，这些供电设备所配备的保护测控装置各不相同，种类繁多，增加了变电所综合自动化系统网络结构的复杂性。
网络结构的好坏直接影响到变电所综合自动化系统的实时性和可靠性。轨道交通变电所综合自动化系统常用的网络拓扑结构有星状结构、环型结构、总线型结构等；传输介质有双绞线、同轴电缆、光纤等；常用的通信协议包括：串行通信协议，如CDT、SCl801、DNP、Modbus、IEC 60870—5—101、IEC 60870—5—103等；现场总线通信协议，如Modbus+、Profibus、Lonworks、Canbus等；网络通信协议，如DNP网络、Modbus网络、IEC 60870—5—104等。
早期的变电所综合自动化系统网络结构中，采用点对点串行通信方式比较常见，通信规约通常采用CDT、Pol—ling等或者相类似的串行通信协议。该种通信方式具有传输距离短、传输速度慢、抗干扰性能差、系统扩展难等缺点，目前正逐渐被现场总线通信方式和以太网总线通信方式所替代。
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