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臺達(dá)產(chǎn)品Devicenet與Ethernet網(wǎng)絡(luò)在PLC制造廠的應(yīng)用
  • 企業(yè):中達(dá)電通股份有限公司     領(lǐng)域:PLC /PAC/PCC/RTU     行業(yè):礦業(yè)    
  • 點(diǎn)擊數(shù):1614     發(fā)布時間:2009-06-17 15:31:33
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  【摘要】本文主要介紹了臺達(dá)工控產(chǎn)品(PLC、變頻器、溫控器、等)在DviceNe網(wǎng)絡(luò)及工業(yè)以太網(wǎng)方面的應(yīng)用。

  【關(guān)鍵字】臺達(dá)     現(xiàn)場總線     工業(yè)以太網(wǎng)     Devicenet     PLC     HMI

  Abstract: This paper, mainly introduces the applications of DELTA Industrial Products (such as PLC, AC motor drive, Temperature controller, etc.) in Devicenet networks and ethernet.

  Key words: DELTA     Fieldbus     Ethernet     Devicenet     PLC     HMI

  1.引言

  Devicenet是當(dāng)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(wǎng)絡(luò),又是一種全分布控制系統(tǒng)。它把作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的智能設(shè)備連接成自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)控制、補(bǔ)償計(jì)算、參數(shù)修改、報(bào)警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化的綜合自動化功能。是一項(xiàng)以智能傳感器、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信、網(wǎng)絡(luò)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)。現(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(shè)備一對一的分別進(jìn)行連線的結(jié)構(gòu)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(shè)備,加上現(xiàn)場設(shè)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(jì)算機(jī)或控制儀表,直接在現(xiàn)場完成,實(shí)現(xiàn)了徹底的分散控制。現(xiàn)場總線系統(tǒng)在技術(shù)上具有以下特點(diǎn):

  系統(tǒng)具有開放性和互用性

  通信協(xié)議遵從相同的標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備之間可以實(shí)現(xiàn)信息交換,用戶可按自己的需要,把不同供應(yīng)商的產(chǎn)品組成開放互連的系統(tǒng)。系統(tǒng)間、設(shè)備間可以進(jìn)行信息交換,不同生產(chǎn)廠家的性能類似的設(shè)備可以互換。

  系統(tǒng)功能自治性

  系統(tǒng)將傳感測量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理與控制等功能分散到現(xiàn)場設(shè)備中完成,現(xiàn)場設(shè)備可以完成自動控制的基本功能,并可以隨時診斷設(shè)備的運(yùn)行狀況。

  系統(tǒng)具有分散性

  現(xiàn)場總線構(gòu)成的是一種全分散的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高了可靠性。

  系統(tǒng)具有對環(huán)境的適應(yīng)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(qiáng)的抗干擾能力,能采用兩線制實(shí)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(jié)構(gòu)簡化,不再需要DCS系統(tǒng)的信號調(diào)理、轉(zhuǎn)換隔離等功能單元及其復(fù)雜的接線,節(jié)省了硬件數(shù)量和投資。簡單的連線設(shè)計(jì),節(jié)省了安裝費(fèi)用。設(shè)備具有自診斷與簡單故障處理能力,減少了維護(hù)工作量。設(shè)備的互換性、智能化、數(shù)字化提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。還具有設(shè)計(jì)簡單,易于重構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。

  計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信與控制技術(shù)的發(fā)展,導(dǎo)致自動化系統(tǒng)的深刻改革。信息技術(shù)正迅速滲透到生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備層,覆蓋從生產(chǎn)車間到企業(yè)管理經(jīng)營的各個方面,溝通從原料供應(yīng)、生產(chǎn)制造到生產(chǎn)調(diào)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(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的企業(yè)信息系統(tǒng)。現(xiàn)場總線(Fieldbus)就是順應(yīng)這一趨勢發(fā)展起來的新技術(shù)。而以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更是當(dāng)今企業(yè)發(fā)展的趨勢。如圖所示為:以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖。


  2.項(xiàng)目背景簡介

  PLC制造廠是生產(chǎn)臺達(dá)DVP-S和DVP-E等系列PLC的生產(chǎn)部門,此次做的項(xiàng)目是其中的3條產(chǎn)線包括:ICT狀態(tài)、ASSY狀態(tài)、T2+PACK狀態(tài),其中每條產(chǎn)線包含8種及以上的信息狀態(tài)例如:產(chǎn)線缺料報(bào)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(jī))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(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài)以及向產(chǎn)線發(fā)布生產(chǎn)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(guān)注的問題。籠統(tǒng)地說,此項(xiàng)目用到的是現(xiàn)場總線(Devicenet)及工業(yè)以太網(wǎng)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)種的應(yīng)用,其帶來的好處不再累述。

  3.解決方案

  3.1整個項(xiàng)目的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示:



PLC生產(chǎn)監(jiān)控車間網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

  3.2整個系統(tǒng)中用到的主要設(shè)備清單如下:


  3.3網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的實(shí)現(xiàn)

  如何將這么多設(shè)備組態(tài)起來,從而實(shí)現(xiàn)彼此的通訊使我們關(guān)注的主要問題,下面詳細(xì)說明一下組態(tài)過程。首先,臺達(dá)遵循的Devicenet網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,其網(wǎng)絡(luò)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(dá)產(chǎn)品集成在一起,組成Devicenet通訊網(wǎng)絡(luò)。其操作性簡單、方便、易懂。下面詳細(xì)詮釋一下Devicenet網(wǎng)絡(luò)組態(tài)步驟及細(xì)節(jié),如下:

  步驟1

  硬件網(wǎng)絡(luò)都搭建完成后,設(shè)置好每個硬件節(jié)點(diǎn)的地址后,按著各個產(chǎn)品的說明書將通訊格式修改成對應(yīng)的格式(此步驟不做詳細(xì)說明,因?yàn)榕_達(dá)相應(yīng)產(chǎn)品說明書上都有詳細(xì)的說明),運(yùn)行DevicenetBuilder_V1.01,掃描整個網(wǎng)絡(luò)會自動搜索到網(wǎng)絡(luò)上的所有在線節(jié)點(diǎn),如圖3-1。



圖3-1

  步驟2

  在主站掃描模塊中配置各個從站的地址映射,如圖3-2。



圖3-2

  注釋:圖3-2中標(biāo)明的輸出列表指的是,Devicenet主站向從站發(fā)送的數(shù)據(jù)的地址,也就是主站數(shù)據(jù)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(jù)的地址,也就是主站接受到從站的數(shù)據(jù)后在主站中存放這些數(shù)據(jù)占用的地址區(qū)間。舉例說明如下:

  步驟3

  接下來要做的事情就是將這些對應(yīng)的數(shù)據(jù)在程序當(dāng)中表現(xiàn)出來,如圖3-3。



圖3-3



圖3-4

  如圖3-4:M20為變頻器的啟動按鈕,M12為變頻器運(yùn)行狀態(tài)指示。



圖3-5

  圖3-5中D6288為變頻器頻率的設(shè)定值(在觸摸屏中設(shè)定)。



圖3-6

  圖3-6中D6038為變頻器實(shí)際頻率的反饋值。

  經(jīng)過這3個簡單的配置和編寫步驟,就可以實(shí)現(xiàn)變頻器和PLC之間的Devicenet網(wǎng)絡(luò)的通訊了。

  下邊講一下控制室、辦公室的HMI與現(xiàn)場的PLC之間的以太網(wǎng)通訊。方法很簡單:步驟如下。

  步驟1

  選擇建立HMI的類型為TCP/IP,如圖3-7,3-8



圖3-7



圖3-8


  步驟2

  配置HMI的IP地址,如圖3-9



圖3-9

  步驟3

  設(shè)置PLC的IP地址,如圖3-10



圖3-10

  第二個HMI的IP設(shè)置類似,就不累述。經(jīng)過上述3個步驟的設(shè)置,2個HMI和PLC就可以進(jìn)行以太網(wǎng)通訊了,這樣控制室和辦公室就可以完全監(jiān)控整個生產(chǎn)車間的各個設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)了。

  4.結(jié)束語

  本文詳細(xì)討論了如何運(yùn)用Devicenet網(wǎng)絡(luò)結(jié)合Ethernet實(shí)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(chǎn)線的生產(chǎn)情況,很大程度上體現(xiàn)了臺達(dá)產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)方面的靈活性、多樣性和較強(qiáng)的可運(yùn)用性。

  作者介紹

  遲樂強(qiáng)  公司職位:技術(shù)工程師    主要從事PLC應(yīng)用

  參考文獻(xiàn)

  (1)DVP-PLC應(yīng)用技術(shù)手冊(程序篇)

  (2)DVP-PLC應(yīng)用技術(shù)手冊(特殊模塊篇)

  (3)DOP-TP人機(jī)界面應(yīng)用技術(shù)手冊

  (4)Delta-Devicenet應(yīng)用技術(shù)手冊

 

 

 

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