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        基于ControlLogix平臺的NetLinx網絡構架在宣鋼轉爐上的應用

        作者: 時間:2016-12-21 來源:網絡 收藏

        1 概述

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201612/332273.htm

        宣鋼110t轉爐采用了基于ControlLogix系統的NetLinx開放式網絡構架,用三層網絡實現轉爐及公用部分PLC、操作站、服務器之間數據共享、實時交換。NetLinx結構將所有的元件無縫地集成在一個自動化系統內,從最簡單的設備到各層管理控制,幫助用戶增進靈活性、減少安裝費用、提高生產率。

        2 NetLinx網絡構架的組成及應用

        宣鋼110t轉爐采用 NetLinx開放式網絡構架是羅克韋爾自動化運用開放的聯網技術,實現從車間層到頂層無縫集成的解決方案。NetLinx構架的三層網絡DeviceNet,ControlNet,和EtherNet/IP采用統一的網絡協議,共享一組相同的通訊服務。

        在生產過程中需要采集自動化系統運行過程中的各種數據,用于人機界面顯示,數據分析、趨勢圖繪制、故障處理和維護等。因此,工業自動化系統的網絡必須提供控制、配置和數據采集三種服務,這樣才能讓網絡更加高效、靈活,從而提高自動化的整體性能。在NetLinx網絡構架中,計算機、PLC、I/O和其他設備都連接在網絡上,控制、配置和采集功能的實現不需附加的程序和連線,即使有不同種的總線,由于使用相同的應用層協議,只需用簡單的網絡設備,無須附加程序就可以完成互連、互通。(網絡結構如圖一所示)

        圖一 三層網絡結構圖

        2.1 DeviceNet網絡的特點及應用

        DeviceNet是低層工業設備網絡的理想解決方案。在轉爐氧槍變頻器、煤氣鼓風機6kv變頻器等設備中都使用設備網,實現實時訪問設備信息。每臺設備與I/O模塊之間進行硬連接,可以通過設備網卡與PLC直接通訊,這種直接連接性減少了安裝費用和接線時間。

        每個DeviceNet網絡最多支持64個節點,多分支的網絡結構使用單根電纜連接設備接口和用戶控制系統,最大長度可達500米(通過擴展器則可超過4公里)。同時“靈巧”和“智能”設備將提供改進的更全面的診斷功能,預測故障提示可以有效的減少停機時間。

        2.2 ControlNet網絡的特點及應用

        ControlNet網絡是一種實時控制網絡,在單一物理介質鏈路上提供對時間要求嚴格的I/O數據,以及報文數據的發送,包括編程和組態數據的上傳與下載以及對等信息傳遞等。在ControlNet系統中,高速的控制和數據傳輸能力大大提高了實時I/O的性能和對等通訊的能力。

        ControlNet具有很高的確定性和可重復性,采用獨特的生產者和消費者通訊模式,是一種實時、高效和精確的共享數據方法,保證了傳輸時間為可靠的常量,且不受網絡上節點的增加或減少的影響。

        傳輸中使用光纖介質最遠可達30公里,速度始終保持在5Mbps不會隨距離而衰減,并且不受噪音影響。同時ControlNet還具有冗余功能,大大提高了網絡的安全性。(網絡結構解析如圖二所示)

        圖二 ControlNet網絡冗余解析

        2.3 EtherNet/IP網絡的特點和應用

        EtherNet/IP網絡能夠提供一整套實時控制、系統組態、以及數據采集服務。EtherNet/IP使用TCP/IP實現一般的通訊/信息交換服務,使用UDP/IP實現控制應用的I/O通訊服務。操作員可以方便地從PLC中采集數據,或從PC機中讀取數據。同時利用RSLinx軟件將控制數據集成到數據庫中,提供生產調度、報表輸出和數據分析的目的。

        2.4 控制器和通訊模塊的特點

        ControlLogix控制系統采用Logix5000控制器,可最大尋址128000點DI/O,4000點AI/O及回路。各控制器能產生和使用系統標簽,使多個控制器共享輸入信息和輸出狀態,非常實用。

        通訊模塊采用1756系列智能I/O模塊,種類繁多、可拆卸端子、具有帶電插拔、自診斷、時間標記、模塊標閃存升級、電子保險、單獨隔離等功能。模塊廣播數據的速率可設定,并且1753-HSC高速記數模塊每2ms就能更新數據,效率高。

        3 結語

        NetLinx開放式網絡構架網絡分層、分工明確,混合使用多種處理器,多種網絡和I/O,使得系統靈活性強、易于集成、開放式結構、特有的固件升級,使系統在應用中功能強大,安全可靠,成本及維護費用低。經測算先進的控制網絡系統,每月至少增加500多萬元經濟效益。



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