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ControlNet采用一种新的通信模式,即生产者/客户(Producer/Consumer)模式,这种模式允许网络上的所有节点,同时从单个数据源存取相同的数据,其主要特点是增强了系统的功能,提高了效率和实现精确的同步。
Ethernet/IP以太网工业协议是一种开放的工业网络,它使用有源星形拓扑结构,可以将10Mbps和100Mbps产品混合使用。
图Type2现场总线系统体系结构
1.2Profibus现场总线
德国西门子公司则是Profibus产品的主要供应商。
Profibus系列由三个兼容部分组成,即Profibus-DP、Profibus-FMS和Profibus-PA三条总线构成。
Profibus-DP特别适用于设备级自动控制系统与分散I/O之间高速通信。
Profibus-PA专为过程自动化设计,它能够将变送器和执行器连接到一根公共总线,使用两根线就可以完成供电和数据通信,并能实现本质安全性能
Profibus-DP性能的特征,实现一个主站和一系列从站之间集中的数据交换。
1类主站指PLC、PC或控制器。
2类主站指操作员站和编程器等。
1.3Type4P-NET现场总线
P-NET现场总线由丹麦Process-Data公司开发,主要应用于啤酒、食品、农业和饲养业,它得到P-NET用户组织的支持,在现场大约有5000多个应用系统。
图4Type4P-NET现场总线体系结构
P-NET现场总线是一种多主站、多网络系统,图4给出了P-NET系统的体系结构。
总线采用分段结构,每个总线分段上可以连接多个主站,主站之间通过接口能够实现网上互连,它允许在几个总线区直接寻址,无需递阶网络结构。
1.4Tpye5FFHSE现场总线
1998年,美国FieldbusFoundation(FF)基金会决定采用高速以太网(HighSpeedEthernet,HSE)技术开发H2现场总线,作为现场总线控制系统控制级以上通信网络的主干网,它与H1现场总线整合构成信息集成开放的体系结构,图5给出了系统结构。
1.5Type6SwiftNet现场总线
Type6SwiftNet现场总线由美国SHIPSTAR协会主持制定,主要用于航空和航天等领域。
该总线是一种结构简单、实时性高的总线,协议仅包括物理层和数据链路层。
SwiftNet现场总线采用分层总线式拓扑结构,其通信体系结构如图6所示。
图SwiftNet现场总线体系结构
1.6Type7WorldFIP现场总线
它广泛应用于发电与输配电、加工自动化、铁路运输、地铁和过程自动化领域。
WorldFIP现场总线体系结构如图7所示,系统分为三级,即过程级、控制级和监控级。
它能满足用户各种需要,适合于各种类型的应用结构,集中型、分散型和主站/从站型。
用单一的WorldFIP总线满足过程控制、工厂制造加工和各种驱动系统的需要。
为了适应低成本的要求,开发了低成本的DeviceWorldFIP(DWF)总线,它是设备一级网络,能很好适应工业现场的各种恶劣环境,并具有本质安全防爆性能,可以实现多主站与从主站的通信。
图7Type7WroldFIP现场总线体系结构
1.7PROFInet现场总线
PROFInet现场总线体系结构如图10所示,这种通信建立在普遍使用的EthernetTCP/IP基础上,优化的通信机制还可以满足实时通信的要求。
图10Type10PROFInet现场总线体系结构
Profibus可以通过代理服务器很容易地实现与其它现场总线系统的集成,在该方案中,通过代理服务器将通用的Profibus网络连接到工业以太网。
PROFInet提供工程设计工具和制造商专用的编程和组态软件,这种工具也将用于组态基于PROFInet的自动化系统,使用这种独立于制造商的对象和连接编辑器可减少15%的开发时间。
DEVICENET
1,DEVICENET的概念
DeviceNet是一种低成本的通信链接,是一个开放式网络标准。
规范和协议都是开放的。
它将工业设备(如:
限位开关、光电传感器、阀组、电动机起动器、过程传感器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器和操作员接口)连接到网络,从而消除了昂贵的硬接线。
Devicenet网络最大可以操作64个节点,可用的通讯波特率分别为125kbps、250kbps和500kbps三种。
设备可由DeviceNet总线供电(最大总电流8A)或使用独立电源供电。
DeviceNet网络电缆传送网络通讯信号,并可以给网络设备供电。
2,工业自动化常用的网络结构
3,基本DEVICENET网络结构和网络组件
A,DNB扫描器即DNB模块:
用作扫描器,负责为控制器收集D网上指定网络节点的I/O数据
B,电缆有粗缆和细缆,其规格如下
预铸电缆:
现场用的预铸电缆为九芯,包含:
两根为普通24V电源回路,两根为给SEW提供安全电源的24V回路,五根为DEVICENET总线
C,T型分接器即T型头:
主干线的连接及把现场设备接入主干网即DEVICENET网络
D,支缆:
连接现场的设备
E,九转四五的转接头:
连接网桥、BK、条码扫描枪等设备
F,TR终端电阻:
DeviceNet要求在每个干线的末端安装终端电阻电阻的要求为120欧姆。
终端电阻的加入是为了减小信号反射,终端电阻不可包含在节点中将终端电阻包含在节点很容易使网络由于错误布线阻抗太高或太低而导致网络故障例如移走含有终端电阻的节点会导致网络故障。
终端电阻只应安装在干线两端不可安装在支线末端。
网络带有设备,这些设备的总电阻与60欧终端电阻并联,测得的电阻值大约在50欧左右为正常情况。
4,总装车间的现场的DEVICENET网络
5,DEVICENET网络的扫描与配置
1、打开RSNETWORX选择在线按钮浏览网络;
2、设定连接的路径1
3、选定要扫描的总线段
4软件开始扫描网络,网络扫描后会有在线标志(绿色线条)
5、双击网络模块弹出网络模块的属性对话框;
6、在Module页面下设置该模块的槽位号;
7、在Scanlist页面下设置该模块需扫描的节点;
8、配置输入和输出字;
注意:
输入的地址于站点号为2倍关系
9、把配置下载到PLC中,OK!
10.ET200S模块的配置过程(RCP01为例)
10.1步骤同上先进行站点扫描
10.2.扫描完成后双击RCP01-ET200S站点,站点地址:
20进行参数upload
INPUTSIZE25BYTEOUTPUTSIZE13BYTE
10.3.双击1756-DNB站点,进行参数upload点击input
物理地址为站点号X2I:
Data【40】连续字节配置。
RCP01模块配置为输入模块4DI23块,模拟量输入模块2通道3块,输出模块4DO10块,
模拟量输出模块2通道2块。
(图纸参见EC-QD08PS-PT01-RCP01)
注意:
物理地址的第一个byte为耦合器诊断字节,第一个输入点如下所示物理地址为Local:
7:
I.Data[40].9
10.4.点击output
输出控制字,直接以物理起始地址开始。
例如第一个输出点的实际物理地址为Local:
O.Data[40].0。
模拟量输出模块占用的地址及应用和模拟量输入模块相同。
可参考前处理程序。
13、网桥的配置步骤说明
网桥应用在区域间的信号传递与连锁,其数据交换的作用。
在第一次使用中应按照以下步骤进行:
13.1设置拨码开关A段和B段
1表示NetworkA地址10进制下面为十位、上面为个位例如:
十位5X10个位3X1地址53
3表示NetworkB地址10进制下面为十位、上面为个位例如:
十位5X10个位53X1地址55
4表示NetworkA总线接入端
5表示NetworkA总线出端(没用用到)
13.2设置数据交换的字节大小
2表示transfersize选择1为16bytes
13.3网桥默认的通讯波特率为125K,涂装车间的DNET网络为250K,直接接入网络会引起BUSOFF故障。
接入时确保,DNB模块下面只有网桥一个模块。
13.4注意网桥的工作电源从A段来自总线,因此A端必需接入总线,B段才能工作。
13.5解决波特率不一致的问题,利用RSnetwor软件,按照正常站点扫描配置。
13.6扫描完成后双击FDN站点,上传参数修改其波特率为所需要的,点击应用下载即可。
13.7完成后可以直接拿来应用到DNET网络中。
6,DEVICENET网络故障及排除
7关于BUSOFF
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