采用DeviceNet 现场总线控制技术的无尘纸生产线网络控制

作者：时间：2010-11-24来源：网络收藏

在DeviceNet各工作站之间，我们大都采用了敞开式分接口（注：现场的一些站采用密封的T型分接口或密封连接口），将站与站之间的电源线、通讯线、屏蔽线分别地并联接在一起，组成雏菊链形式的物理拓扑结构。在首尾终端两站分别安装了终端电阻。（121Ω，1%，1/4W）

5 DeviceNet的组态软件及控制实现。

利用设备网RS-232-C的PC接口适配人器（1770-KFD）或设备网PC卡（1784-PCD）可以实现PC机与PLC的设备网扫描器的通讯.
DeviceNet的管理软件RS Networx for DeviceNet 是基于Windows平台的软件，利用它可以组态设备网并进行项目管理和网络故障诊断等。它支持A-B及第三方设备组态电子数据表（EDS）。

DeviceNet规约定义了显式报文（Explicit Message）和I/O报文（I/O Message）两种不同性质的报文，两种报文可以同时在总线上传送。
组态过程中,首先应组态扫描器，设置扫描器与PLC之间的I/O地址界面，建立扫描器与各站适配器之间的通讯。

组态网络上各个站时，先要定义各个站的地址(即站号)。站的地址可以不连续，但要与各站适配器DIP开关设定相一致。

对于Flex I/O 或Armor Block I/O 等I/O类型的工作站，我们采用I/O报文（I/O Message）的形式，分配各站的输入和输出。I/O报文是周期传送的，具有较高的优先级，从而保证它的实时性。

对于变频器、软起动器等设备类站点，我们采用显式报文（Explicit Message）的形式，分配PLC和各站之间发送/接收的字长;定义通讯方式和(我们定义为polled 方式,每个扫描周期);建立与PLC之间对应的“软”I/O关系。

再利用PLC５的编程软件ＲＳlogix5编制出块传送（BTR/BTW）命令，实现ＰＬＣ对设备网上工作站I/O信息采集和控制。PLC控制程序就可以根据各站的工作状态向各站发出控制命令，以达到工艺要求。

由于我公司的各PLC都连接到Ethernet上，网上中控制室内有Rsview32监控工作站。各显示器可显示出RS view不同工艺区域的监控界面。在中控室既可以控制全厂的设备，也可查看各站点的当前工作状态，人机界面非常友好。

6．DeviceNet 网络的使用体会。

（1）DeviceNet现场总线可以节省大量费用。

从安装阶段来看，只通过一根通讯缆，就实现了对整个网上各站点供电及通讯，相对于点对点的控制方式，节省大量的电缆,桥架等。不但缩短了安装时间，而且降低了安装费用。

从控制上来看：利用网络通讯及“软”Ｉ／Ｏ方式，也节约了I/O模块和大笔资金。

如对变频器工作站，启动/停止，加速/减速等命令；电压、电流、温度等参数，都可从DeviceNet网络通讯实现，节约了I/O模块，尤其是模拟I/O模块，费用相当昂贵。

（2）设备故障率大大降低，且诊断方便，排除迅速。

DeviceNet由于仅用一条通讯电缆控制整个设备网络，使设备故障率大大降低；各站点通讯端子支持带电热插拔，若某一站点出现问题及故障排除，不影响网上其他站点正常工作。

采用数据通讯方式来控制各站，不但极大减少了传统点对点方式的电缆数量，也使故障环节大大减少，系统稳定性进一步提高。

通过设备网使MCC的集中控制的形式十分有效，极大方便了设备故障的诊断。例如对变频器的控制，由于采用MCC及网络控制方式，一百余台变频器仅有五种典型控制电路，便于记忆及故障查找。当某台变频器发生故障时，不但可以从总控室看到报警信息，还可以从网络扫描器或变频器的人机界面上获得报警信息，方便快捷。

（3）系统监控更加方便、智能化。

通过RSview监控界面方式，中控室可以随时访问和控制设备网上的一些站点,根据需要调整控制参数又;可以监控网上设备的工作状态，例如电机电流、温度等参数，以确保各设备正常工作。

7. DeviceNet网络的维护及故障处理体会：

（1）通讯干扰问题

我厂运转调试阶段曾经发生过某些站点的状态显示（控制室RSview人机界面）与其实际工作状态有时不相一致或控制命令执行不严格现象。经诊断及分析, 我们主要采取了以下措施。

1）. 检查并紧固各终端电阻，防止信号反射。

终端电阻是用来防止（降低）通讯信号反射。为检查终端电阻工作是否正常，可以在断电（只有在预防性维护或系统故障时才可以）的情况下，测量网上任何两个CAN-H（蓝色线）与 CAN-L（白色线）端子之间的电阻应在60Ω-70Ω左右即可（因我厂用的是菊花链结构）。

2）.可靠连接DeviceNet网络的接地导线，消除外界噪音干扰。

为防止环流，信号电缆的屏蔽线仅能在一端接地。接地点最好从最接近网络的物理中心站点处引出，以达到最佳效果，最大限度的消除噪音干扰.我厂的接地线是从PLC机架的扫描器站点引出的.

接地方法为：将Ｖ－与Shield及Drain与PE可靠连接

通过1），2）以上两种方法及定期PM检查就可确保网络通讯系统工作良好可靠。

此外，为确保通讯可靠，网络布线时应注意以下情况：

1）．为了避免通讯电缆受动力电缆干扰，通讯缆应单独布线。若通讯缆与动力缆共用线槽时，通讯缆应穿金属屏蔽管布线。
2）。站点之间相距较远或网络总距离较大时，应使用粗芯通讯电缆。

（2）若某一站点的设备发生故障，而库存又没有同型号的备件更换，可能会造成麻烦。

若设备某站点发生故障，库存有同型号的备件，换上同型号的备件后，该站即可正常工作。若换上不同型号的备件，则该网络扫描器检测到的该物理站点（EDS）与扫描列表(Scan list)不一致.扫描器就会有报警, 该站也无法正常工作。这时，你不得不重新组态一下扫描列表再下装到扫描器，此站才能正常工作，这是一个应该注意的问题。

8.结束语：

无尘纸生产线由于采用了DeviceNet 现场总线控制技术，极大提高了控制系统的可靠性和实时性。利用现场总线技术进行生产线的自动化控制是一种理想的解决方案。现场总线技术的显著优点，决定着其广泛应用是控制领域的必然趋势。