基于DeviceNet現(xiàn)場總線的CompoBus/D網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
2005/1/13 0:06:00
1.前言 可編程序控制器(PLC)現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)是PLC開發(fā)應(yīng)用和未來發(fā)展的一個重要方向,也是使PLC在工業(yè)現(xiàn)場獲得更大效益的重要途徑。而當(dāng)前,可通信低壓電器執(zhí)行的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)種類較多,其中DeviceNet現(xiàn)場總線是一種應(yīng)用日益廣泛的可連接底層各種傳感器和執(zhí)行器等設(shè)備的開放式現(xiàn)場總線。歐姆龍公司CompoBus/D網(wǎng)絡(luò)就是一個基于DeviceNet開放現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的多位、多廠家的機器/生產(chǎn)線控制級別的網(wǎng)絡(luò),它將控制和數(shù)據(jù)融合在一起,無論那個廠家或公司的設(shè)備、部件只要符合該協(xié)議均可接入CompoBus/D網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)PLC與計算機之間、PLC與PLC之間、PLC與其它可通信低壓電器間的控制和通信。本文以組建歐姆龍公司CompoBus/D網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗為例介紹該系統(tǒng)的構(gòu)成、配置及數(shù)據(jù)的通訊。 2.系統(tǒng)構(gòu)成 CompoBus/D根據(jù)現(xiàn)場需要由若干PLC主、從單元、DC24V電源、適配器、終端電阻、配置器(用于DeviceNet的組態(tài)和配置的軟件)以及總線上掛接的其它公司的產(chǎn)品構(gòu)成,系統(tǒng)如圖所示。 該系統(tǒng)的特點是: 1)開放性的多廠家網(wǎng)絡(luò) 因為CompoBus/D遵循DeviceNet現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn),不同廠家網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品可以方便地接入同一網(wǎng)絡(luò),在同一控制系統(tǒng)中進(jìn)行互操作,而且不同廠家性能類似的設(shè)備可以實現(xiàn)互替換,簡化了系統(tǒng)集成,網(wǎng)絡(luò)布線簡單、安裝費用低、維護簡便。 2)可同時進(jìn)行遠(yuǎn)程I/O和信息服務(wù) PLC主、從單元間在定時交換遠(yuǎn)程I/O數(shù)據(jù)時也可使用通信指令在主單元間進(jìn)行信息通訊,因此非常適應(yīng)現(xiàn)場即要位數(shù)據(jù)(控制信號或開關(guān)信號)傳送又要信息數(shù)據(jù)交換的需求。其數(shù)據(jù)傳輸速率有125Kbit/s、250 Kbit/s和500 Kbit/s三種可選。 3)可實現(xiàn)多點控制和多層網(wǎng)絡(luò)的擴展 使用配置器可實現(xiàn)一個網(wǎng)絡(luò)連接多個主單元或者在一個PLC上安裝多個主單元,實現(xiàn)多種形式的信息通信,構(gòu)成多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 3.網(wǎng)絡(luò)配置、數(shù)據(jù)通訊 3.1 網(wǎng)絡(luò)配置 1)主單元 可采用CV系列PLC、C200HX/HG/HE或C200HS PLC,其中C200HS僅支持遠(yuǎn)程I/O通信,其它機型可支持遠(yuǎn)程I/O通信和信息通信。 2)從單元 CompoBus/D可配置的從單元種類較多,主要有:I/O Link單元、模擬量I/O終端、晶體管I/O終端、遠(yuǎn)程I/O適配器、傳感器終端等。 3)配置器 是運行在個人計算機上的應(yīng)用軟件,具有設(shè)置功能、監(jiān)控功能、運行功能、文件管理功能。 4)電纜 網(wǎng)絡(luò)連接采用5線電纜(2個信號線,2個電源線,1個屏蔽線),在網(wǎng)絡(luò)干線常采用粗電纜,型號DCA2-5C10或A-B公司1485C-P1-A50,最大網(wǎng)絡(luò)長度500米。支線或網(wǎng)絡(luò)長度小于100米的干線可采用細(xì)電纜,型號DCA1-5C10或A-B公司1485C-P1-C150,采用細(xì)纜最大網(wǎng)絡(luò)長度為100米。 5)終端電阻 為減少信號反射并使網(wǎng)絡(luò)通信穩(wěn)定,在干線的兩端必須連接終端電阻,根據(jù)現(xiàn)場需要可采用T型分支接頭或帶終端電阻的端子臺。 3.2 數(shù)據(jù)通信 1)遠(yuǎn)程I/O通信 該通信方式無需編寫通訊程序,就可自動實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中主單元CPU與從單元之間的數(shù)據(jù)傳送,各主、從單元地址分配可由系統(tǒng)自動默認(rèn)或用戶設(shè)定方式確定。 2)信息通信 它是通過在用戶程序中使用Send/Recv或Fins指令來完成PLC之間、OMRON PLC與其他公司主、從單元之間的數(shù)據(jù)或信息的傳送。如讀取時間數(shù)據(jù)、出錯經(jīng)歷、傳遞控制操作等。 4.結(jié)束語 基于DeviceNet現(xiàn)場總線的OMRON公司CompoBus/D網(wǎng)絡(luò)自設(shè)計應(yīng)用以來,運行穩(wěn)定、工作可靠、組網(wǎng)成本較低、硬件布線十分簡便、并支持設(shè)備的熱插拔,可帶電更換網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,符合本質(zhì)安全要求。 但在安裝調(diào)試時應(yīng)注意: 1) 網(wǎng)絡(luò)總線兩端應(yīng)正確地安裝終端電阻(121Ω),在系統(tǒng)不上電時,測得的網(wǎng)絡(luò)CAN-H和CAN-L之間的電阻值應(yīng)在50—70Ω之間; 2)每個網(wǎng)段供電電源只能有一點接地; 3)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中所選用設(shè)備設(shè)置正確合理的通信速率,確認(rèn)主、從單元的波特率設(shè)定都匹配。 參考文獻(xiàn) 1 甘永梅,李慶豐等. 現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用. 北京:機械工業(yè)出版社,2004 2 宋伯生.可編程控制器配置、編程、聯(lián)網(wǎng).北京:中國勞動出版社,1998 3 培訓(xùn)教材編寫組.OMRON CompoBus/D操作手冊.上海歐姆龍自動化有限公司,1998
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