基于DeviceNet現場(chǎng)總線(xiàn)的工業(yè)自動(dòng)化以太網(wǎng)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(wǎng)上的1203-GK5通訊模塊上，然后通過(guò)SCANport接口直接映射到變頻器。

圖2 I/O映射表

設備網(wǎng)上的變頻器都是以輪詢(xún)的方式與掃描模塊1747-SDN通信。1747-SDN發(fā)送查詢(xún)信息給一個(gè)變頻器，被查詢(xún)的變頻器發(fā)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(gè)設備網(wǎng)。這樣就建立了一個(gè)端口映射的通道。反饋變頻器的運行參數時(shí)，也是建立這樣一個(gè)通道。一個(gè)掃描周期就可以對網(wǎng)絡(luò )上所有設備掃描一遍，刷新它們的輸入輸出映射狀態(tài)。

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

4 實(shí)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(tài)之后就能夠采集到SLC傳送來(lái)的數據，也是通過(guò)對O0或I1文件操作，從而對設備網(wǎng)上的變頻器進(jìn)行監視和控制。

通過(guò)RSview32可以直觀(guān)的用圖形截面對整個(gè)系統的變化以曲線(xiàn)圖顯示。圖3為電機空載啟動(dòng)達到給定頻率后立即執行直流制動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中變頻器輸出電流、電壓、頻率曲線(xiàn)。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(shí)間為2s；給定頻率為30Hz；直流制動(dòng)的電壓為30V，時(shí)間為2s。

圖3 變頻器直流制動(dòng)狀態(tài)曲線(xiàn)

圖3中可以明顯觀(guān)察到制動(dòng)時(shí)的電壓和電流。相對應的，圖4為使用自由停車(chē)的過(guò)程，可以看出，使用這種方式停車(chē)，變頻器的輸出電壓、電流均為零，電機是依據慣性停車(chē)。

圖4 變頻器自由停車(chē)狀態(tài)曲線(xiàn)

RSview32是很方便的系統控制軟件，但它的刷新時(shí)間為50ms，所以顯示的曲線(xiàn)精度不高。低層設備網(wǎng)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(mǎn)足大多數實(shí)時(shí)控制系統。設備網(wǎng)的傳輸速度為125Kbps，每掃描一次的時(shí)間小于10ms，主要的延時(shí)是在以太網(wǎng)上。以太網(wǎng)中并沒(méi)有用路由器，而是簡(jiǎn)單的使用集線(xiàn)器連接，沒(méi)有使用IGMPsnooping組播過(guò)濾技術(shù)有效的防止以太網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò )沖突。所以以太網(wǎng)數據傳輸延時(shí)的不確定性將會(huì )使這50ms的延時(shí)提高。

系統實(shí)驗時(shí)，可以在PC機上使用RSlogix500軟件對SLC500編程，通過(guò)對O0或I1文件（已經(jīng)與變頻器建立映射關(guān)系）的讀寫(xiě)就能夠完成較為復雜的電機協(xié)調控制。再運用RSview32能夠以直觀(guān)的圖形化的界面對整個(gè)運行過(guò)程進(jìn)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(wǎng)絡(luò )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。