基于DeviceNet現場總線的工業自動化以太網集成控

控制和反饋數據的傳輸完全是端口間的I/O映射表完成的。如圖2所示，PC機的命令傳輸給SLC，改變相應的輸入/輸出文件O0和I1，掃描模塊1747-SDN根據建立的輸入輸出映射表，將O0和I1中的數據映射到相應的設備網上的1203-GK5通訊模塊上，然后通過SCANport接口直接映射到變頻器。

圖2 I/O映射表

設備網上的變頻器都是以輪詢的方式與掃描模塊1747-SDN通信。1747-SDN發送查詢信息給一個變頻器，被查詢的變頻器發送響應信息給1747-SDN。1747-SDN就按照設置好的掃描列表，掃描整個設備網。這樣就建立了一個端口映射的通道。反饋變頻器的運行參數時，也是建立這樣一個通道。一個掃描周期就可以對網絡上所有設備掃描一遍，刷新它們的輸入輸出映射狀態。

由于SLC中的O0和I1文件各有32個字，其中31個字可用。而每個變頻器有2到10個字的可調輸入/輸出字。當有很多變頻器在設備網上時，可以通過SLC的MO（輸出）和MI（輸入）文件實現類似的端口映射。MO和MI文件分別具有150個字。

4 實驗系統運行結果及分析

上位工控機使用RSview32人機界面軟件與RSlinx通訊軟件組態之后就能夠采集到SLC傳送來的數據，也是通過對O0或I1文件操作，從而對設備網上的變頻器進行監視和控制。

通過RSview32可以直觀的用圖形截面對整個系統的變化以曲線圖顯示。圖3為電機空載啟動達到給定頻率后立即執行直流制動的整個過程中變頻器輸出電流、電壓、頻率曲線。使用2.2kW鼠籠電機，變頻器為1305-BA09A，其功率為4kW。變頻器的設置參數如下：加速時間為2s；給定頻率為30Hz；直流制動的電壓為30V，時間為2s。

圖3 變頻器直流制動狀態曲線

圖3中可以明顯觀察到制動時的電壓和電流。相對應的，圖4為使用自由停車的過程，可以看出，使用這種方式停車，變頻器的輸出電壓、電流均為零，電機是依據慣性停車。

圖4 變頻器自由停車狀態曲線

RSview32是很方便的系統控制軟件，但它的刷新時間為50ms，所以顯示的曲線精度不高。低層設備網對上位工控機命令的響應有一定的滯后，但是這種方案可以滿足大多數實時控制系統。設備網的傳輸速度為125Kbps，每掃描一次的時間小于10ms，主要的延時是在以太網上。以太網中并沒有用路由器，而是簡單的使用集線器連接，沒有使用IGMPsnooping組播過濾技術有效的防止以太網上的網絡沖突。所以以太網數據傳輸延時的不確定性將會使這50ms的延時提高。

系統實驗時，可以在PC機上使用RSlogix500軟件對SLC500編程，通過對O0或I1文件（已經與變頻器建立映射關系）的讀寫就能夠完成較為復雜的電機協調控制。再運用RSview32能夠以直觀的圖形化的界面對整個運行過程進行監視和控制。這套交流調速遠程控制裝置穩定可靠，顯示出網絡控制的思想和意義。系統構成的方法可以作為遠程控制系統設計參考。