1.引言
Devicenet是當今較為流行的現(xiàn)場總線的其中一種。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)既是一個開放通信網絡,又是一種全分布控制系統(tǒng)。它把作為網絡節(jié)點的智能設備連接成自動化網絡系統(tǒng),實現(xiàn)基礎控制、補償計算、參數(shù)修改、報警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化的綜合自動化功能。是一項以智能傳感器、控制、計算機、數(shù)字通信、網絡為主要內容的綜合技術?,F(xiàn)場總線系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)采用的按控制回路要求,設備一對一的分別進行連線的結構形式。把原先DCS系統(tǒng)中處于控制室的控制模塊、各輸入\輸出模塊放入現(xiàn)場設備,加上現(xiàn)場設備具有通信能力,因而控制系統(tǒng)功能能夠不依賴控制室中的計算機或控制儀表,直接在現(xiàn)場完成,實現(xiàn)了徹底的分散控制。現(xiàn)場總線系統(tǒng)在技術上具有以下特點:
系統(tǒng)具有開放性和互用性
通信協(xié)議遵從相同的標準,設備之間可以實現(xiàn)信息交換,用戶可按自己的需要,把不同供應商的產品組成開放互連的系統(tǒng)。系統(tǒng)間、設備間可以進行信息交換,不同生產廠家的性能類似的設備可以互換。
系統(tǒng)功能自治性
系統(tǒng)將傳感測量、補償計算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場設備中完成,現(xiàn)場設備可以完成自動控制的基本功能,并可以隨時診斷設備的運行狀況。
系統(tǒng)具有分散性
現(xiàn)場總線構成的是一種全分散的控制系統(tǒng)結構,簡化了系統(tǒng)結構,提高了可靠性。
系統(tǒng)具有對環(huán)境的適應性
現(xiàn)場總線支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等,具有較強的抗干擾能力,能采用兩線制實現(xiàn)供電和通信,并可以滿足安全防爆的要求。由于現(xiàn)場總線結構簡化,不再需要DCS系統(tǒng)的信號調理、轉換隔離等功能單元及其復雜的接線,節(jié)省了硬件數(shù)量和投資。簡單的連線設計,節(jié)省了安裝費用。設備具有自診斷與簡單故障處理能力,減少了維護工作量。設備的互換性、智能化、數(shù)字化提高了系統(tǒng)的準確性和可靠性。還具有設計簡單,易于重構等優(yōu)點。
計算機網絡、通信與控制技術的發(fā)展,導致自動化系統(tǒng)的深刻改革。信息技術正迅速滲透到生產現(xiàn)場的設備層,覆蓋從生產車間到企業(yè)管理經營的各個方面,溝通從原料供應、生產制造到生產調度、資源規(guī)劃乃至市場銷售的各個環(huán)節(jié),逐步形成以控制網絡為基礎的企業(yè)信息系統(tǒng)?,F(xiàn)場總線(Fieldbus)就是順應這一趨勢發(fā)展起來的新技術。而以現(xiàn)場總線為基礎的企業(yè)網絡系統(tǒng)更是當今企業(yè)發(fā)展的趨勢。如圖所示為:以現(xiàn)場總線為基礎的企業(yè)網絡系統(tǒng)示意圖。
2.項目背景簡介
PLC制造廠是生產臺達DVP-S和DVP-E等系列PLC的生產部門,此次做的項目是其中的3條產線包括:ICT狀態(tài)、ASSY狀態(tài)、T2+PACK狀態(tài),其中每條產線包含8種及以上的信息狀態(tài)例如:產線缺料報警、O/I錯誤、二次堆貨、測試治具不良等等。通過現(xiàn)場傳感器(熱電偶)、執(zhí)行器(電動機)及操作人員的反饋信息等,在控制室工程師可以清楚地看到產線運行狀態(tài)以及向產線發(fā)布生產命令等。那么通過什么形式來完成現(xiàn)場與控制室、辦公室及操作員之間的信息交換呢?這就是我們最關注的問題?;\統(tǒng)地說,此項目用到的是現(xiàn)場總線(Devicenet)及工業(yè)以太網的通訊方式來完成整個系統(tǒng)信息交換的。這也符合了上面闡述的計算機網絡在現(xiàn)實生產種的應用,其帶來的好處不再累述。
3.解決方案
3.3網絡組態(tài)的實現(xiàn)
如何將這么多設備組態(tài)起來,從而實現(xiàn)彼此的通訊使我們關注的主要問題,下面詳細說明一下組態(tài)過程。首先,臺達遵循的Devicenet網絡通訊協(xié)議,其網絡組態(tài)需要的軟件是DevicenetBuilder_V1.01,利用它可以將幾乎涵蓋所有的臺達產品集成在一起,組成Devicenet通訊網絡。其操作性簡單、方便、易懂。下面詳細詮釋一下Devicenet網絡組態(tài)步驟及細節(jié),如下:
硬件網絡都搭建完成后,設置好每個硬件節(jié)點的地址后,按著各個產品的說明書將通訊格式修改成對應的格式(此步驟不做詳細說明,因為臺達相應產品說明書上都有詳細的說明),運行DevicenetBuilder_V1.01,掃描整個網絡會自動搜索到網絡上的所有在線節(jié)點,如圖3-1。 第二個HMI的IP設置類似,就不累述。經過上述3個步驟的設置,2個HMI和PLC就可以進行以太網通訊了,這樣控制室和辦公室就可以完全監(jiān)控整個生產車間的各個設備的運行狀態(tài)了。注釋:標明的輸出列表指的是,Devicenet主站向從站發(fā)送的數(shù)據的地址,也就是主站數(shù)據寄存器占用的地址;而輸入列表指的是,Devicenet從站向主站發(fā)送的數(shù)據的地址,也就是主站接受到從站的數(shù)據后在主站中存放這些數(shù)據占用的地址區(qū)間。
4.結束語
本文詳細討論了如何運用Devicenet網絡結合Ethernet實現(xiàn)整個車間、控制室、辦公室之間的信息互通,從而工程師可以在控制室、辦公室監(jiān)控整個產線的生產情況,很大程度上體現(xiàn)了臺達產品在網絡方面的靈活性、多樣性和較強的可運用性。
作者介紹
遲樂強 公司職位:技術工程師 主要從事PLC應用
參考文獻
(1)DVP-PLC應用技術手冊(程序篇)
(2)DVP-PLC應用技術手冊(特殊模塊篇)
(3)DOP-TP人機界面應用技術手冊
(4)Delta-Devicenet應用技術手冊
(審核編輯: 智匯小新)
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