摘要：介紹了ControlLogix系統(tǒng)下的三層網(wǎng)絡(luò)在轉(zhuǎn)爐中的應(yīng)用，各層網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及應(yīng)用，明確的分工，優(yōu)質(zhì)、高效的信息傳輸，保證了轉(zhuǎn)爐安全、穩(wěn)定的生產(chǎn)。

      關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐；NetLinx網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架；設(shè)備網(wǎng)；控制網(wǎng)；以太網(wǎng)

APPLICATION OF NETLINX NETWORK
 BASED ON THE CONTROLLOGIX PLATFORM
Shi Haiqiang，Li Haibing，Pei Yongjun

（Steelworks， Xuanhua Iron and Steel Company，Xuanhua，Hebei，075100）
      Abstract：Introduced under the ControlLogix system three networks in the converter application。Each network characteristic and application, explicit division of labor, high quality, highly effective intelligence transmission, has guaranteed the converter safely, the stable production.
      Key Words：converter；NetLogix network skeleton；DeviceNet；ControlNet；EtherNet/IP

      1   概述
       宣鋼110t轉(zhuǎn)爐采用了基于ControlLogix系統(tǒng)的NetLinx開放式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，用三層網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐及公用部分PLC、操作站、服務(wù)器之間數(shù)據(jù)共享、實(shí)時(shí)交換。NetLinx結(jié)構(gòu)將所有的元件無縫地集成在一個(gè)自動化系統(tǒng)內(nèi)，從最簡單的設(shè)備到各層管理控制，幫助用戶增進(jìn)靈活性、減少安裝費(fèi)用、提高生產(chǎn)率。

      2   NetLinx網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的組成及應(yīng)用
      宣鋼110t轉(zhuǎn)爐采用 NetLinx開放式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架是羅克韋爾自動化運(yùn)用開放的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從車間層到頂層無縫集成的解決方案。NetLinx構(gòu)架的三層網(wǎng)絡(luò)DeviceNet,ControlNet,和EtherNet/IP采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，共享一組相同的通訊服務(wù)。
      在生產(chǎn)過程中需要采集自動化系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種數(shù)據(jù)，用于人機(jī)界面顯示，數(shù)據(jù)分析、趨勢圖繪制、故障處理和維護(hù)等。因此，工業(yè)自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)必須提供控制、配置和數(shù)據(jù)采集三種服務(wù)，這樣才能讓網(wǎng)絡(luò)更加高效、靈活，從而提高自動化的整體性能。在NetLinx網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中，計(jì)算機(jī)、PLC、I/O和其他設(shè)備都連接在網(wǎng)絡(luò)上，控制、配置和采集功能的實(shí)現(xiàn)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(yīng)用層協(xié)議，只需用簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，無須附加程序就可以完成互連、互通。（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖一所示）

     
圖一  三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

      2.1  DeviceNet網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及應(yīng)用
      DeviceNet是低層工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的理想解決方案。在轉(zhuǎn)爐氧槍變頻器、煤氣鼓風(fēng)機(jī)6kv變頻器等設(shè)備中都使用設(shè)備網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)訪問設(shè)備信息。每臺設(shè)備與I/O模塊之間進(jìn)行硬連接，可以通過設(shè)備網(wǎng)卡與PLC直接通訊，這種直接連接性減少了安裝費(fèi)用和接線時(shí)間。
      每個(gè)DeviceNet網(wǎng)絡(luò)最多支持64個(gè)節(jié)點(diǎn)，多分支的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使用單根電纜連接設(shè)備接口和用戶控制系統(tǒng)，最大長度可達(dá)500米（通過擴(kuò)展器則可超過4公里）。同時(shí)“靈巧”和“智能”設(shè)備將提供改進(jìn)的更全面的診斷功能，預(yù)測故障提示可以有效的減少停機(jī)時(shí)間。
      2.2 ControlNet網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及應(yīng)用
      ControlNet網(wǎng)絡(luò)是一種實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)，在單一物理介質(zhì)鏈路上提供對時(shí)間要求嚴(yán)格的I/O數(shù)據(jù)，以及報(bào)文數(shù)據(jù)的發(fā)送，包括編程和組態(tài)數(shù)據(jù)的上傳與下載以及對等信息傳遞等。在ControlNet系統(tǒng)中，高速的控制和數(shù)據(jù)傳輸能力大大提高了實(shí)時(shí)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(fù)性，采用獨(dú)特的生產(chǎn)者和消費(fèi)者通訊模式，是一種實(shí)時(shí)、高效和精確的共享數(shù)據(jù)方法，保證了傳輸時(shí)間為可靠的常量，且不受網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)的增加或減少的影響。
      傳輸中使用光纖介質(zhì)最遠(yuǎn)可達(dá)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(shí)ControlNet還具有冗余功能，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性。（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)解析如圖二所示）

 
圖二  ControlNet網(wǎng)絡(luò)冗余解析

      2.3  EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和應(yīng)用
      EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)能夠提供一整套實(shí)時(shí)控制、系統(tǒng)組態(tài)、以及數(shù)據(jù)采集服務(wù)。EtherNet/IP使用TCP/IP實(shí)現(xiàn)一般的通訊/信息交換服務(wù)，使用UDP/IP實(shí)現(xiàn)控制應(yīng)用的I/O通訊服務(wù)。操作員可以方便地從PLC中采集數(shù)據(jù)，或從PC機(jī)中讀取數(shù)據(jù)。同時(shí)利用RSLinx軟件將控制數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫中，提供生產(chǎn)調(diào)度、報(bào)表輸出和數(shù)據(jù)分析的目的。
      2.4   控制器和通訊模塊的特點(diǎn)
      ControlLogix控制系統(tǒng)采用Logix5000控制器,可最大尋址128000點(diǎn)DI/O,4000點(diǎn)AI/O及回路。各控制器能產(chǎn)生和使用系統(tǒng)標(biāo)簽，使多個(gè)控制器共享輸入信息和輸出狀態(tài)，非常實(shí)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(shí)間標(biāo)記、模塊標(biāo)閃存升級、電子保險(xiǎn)、單獨(dú)隔離等功能。模塊廣播數(shù)據(jù)的速率可設(shè)定，并且1753-HSC高速記數(shù)模塊每2ms就能更新數(shù)據(jù)，效率高。

      3   結(jié)語
      NetLinx開放式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)分層、分工明確，混合使用多種處理器，多種網(wǎng)絡(luò)和I/O，使得系統(tǒng)靈活性強(qiáng)、易于集成、開放式結(jié)構(gòu)、特有的固件升級，使系統(tǒng)在應(yīng)用中功能強(qiáng)大，安全可靠，成本及維護(hù)費(fèi)用低。經(jīng)測算先進(jìn)的控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，每月至少增加500多萬元經(jīng)濟(jì)效益。