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　　摘 要：本文以德國杜爾涂裝公司的廢氣處理控制系統(tǒng)為例，羅克韋爾公司的ControlLogix作為主控制器，系統(tǒng)中存在Ethernet/IP和ControlNet兩個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)，E+H公司的可視化記錄儀則提供一個(gè)PROFIBUS-DP接口，因此可以通過德國赫優(yōu)訊netTAP100協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)來提供一種該設(shè)備連入通訊網(wǎng)絡(luò)的方案。

　　關(guān)鍵詞：netTAP100  Ethernet/IP  PROFIBUS-DP  設(shè)備聯(lián)網(wǎng)

　　1、引言

　　德國杜爾涂裝公司的廢氣處理設(shè)備可為汽車以及其它行業(yè)的油漆車間提供吸收系統(tǒng)，用于凈化油漆生產(chǎn)線產(chǎn)生的廢氣。該設(shè)備的控制系統(tǒng)使用羅克韋爾公司的ControlLogix作為主控制器，并且?guī)в蠩thernet/IP接口及ControlNet接口的通訊模塊。ControlNet網(wǎng)絡(luò)用于連接用戶設(shè)備，Ethernet/IP網(wǎng)絡(luò)用于連接變頻器、人機(jī)界面，及E+H公司的可視化記錄儀，對(duì)現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和分析。因?yàn)榭梢暬涗泝x上提供了一個(gè)PROFIBUS-DP的從站接口，因此使用德國赫優(yōu)訊公司的netTAP100系列網(wǎng)關(guān)中的NT100-RE-DP來實(shí)現(xiàn)兩者的通訊。

　　2、德國赫優(yōu)訊netTAP100網(wǎng)關(guān)系列簡介

　　德國赫優(yōu)訊公司的netTAP100網(wǎng)關(guān)系列充分使用了赫優(yōu)訊netX網(wǎng)絡(luò)控制器靈活性的特點(diǎn)，提供了一種經(jīng)濟(jì)、有效的聯(lián)網(wǎng)通訊解決方案，可支持各種現(xiàn)場總線（PROFIBUS、CANopen、DeviceNet、CC-Link）、各種實(shí)時(shí)以太網(wǎng)（PROFINET、Ethernet/IP、Modbus TCP、EtherCAT、Powerlink、SERCOS III）及各種串口通訊協(xié)議（ASCII、Modbus RTU、自定義串口協(xié)議）間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，目前提供的轉(zhuǎn)換方案已達(dá)100余種。

　　NT100-RE-DP網(wǎng)關(guān)（如圖1）實(shí)現(xiàn)的是各種實(shí)時(shí)以太網(wǎng)到PROFIBUS-DP主從站間的轉(zhuǎn)換，通過下載不同的協(xié)議堆棧（Firmware），就能夠?qū)崿F(xiàn)用戶所需要的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議到PROFIBUS-DP間的轉(zhuǎn)換。

圖1 NT100-RE-DP網(wǎng)關(guān)

　　3、通訊系統(tǒng)構(gòu)成

　　整個(gè)通訊系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示，初步調(diào)試時(shí)使用CompactLogix，調(diào)試系統(tǒng)如圖3所示。羅克韋爾公司的CompactLogix 1769-L35E PLC作為主控制器，并提供一個(gè)Ethernet/IP主站接口，IP地址設(shè)置為192.168.0.10；赫優(yōu)訊NT100-RE-DP網(wǎng)關(guān)作為Ethernet/IP網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)從站，IP地址為192.168.0.11，同時(shí)作為PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)中的主站，站地址設(shè)為1；E+H Memograph記錄儀作為PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)中的從站，站地址為9。

圖2 通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖3 調(diào)試系統(tǒng)

　　4、通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

　　要在一個(gè)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)具有不同協(xié)議通訊接口的設(shè)備互連，則設(shè)備的通訊接口必須嚴(yán)格遵循協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并且從站設(shè)備需提供一個(gè)統(tǒng)一的產(chǎn)品描述文件，如對(duì)于Memograph記錄儀，必須提供一個(gè)符合PROFIBUS協(xié)議規(guī)定的GSD文件；但是對(duì)于赫優(yōu)訊NT100-RE-DP網(wǎng)關(guān)，能夠提供一個(gè)符合Ethernet/IP協(xié)議規(guī)定的EDS文件，但這不是必須的。

　　4.1 赫優(yōu)訊NT100-RE-DP網(wǎng)關(guān)的配置

　　當(dāng)NT 100第一次通過USB電纜與計(jì)算機(jī)相連并且上電后，計(jì)算機(jī)會(huì)自動(dòng)檢測到該硬件，并提示安裝硬件驅(qū)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)保存在產(chǎn)品光盤的Driver\Windows目錄下。

　　對(duì)于NT100網(wǎng)關(guān)的配置及PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)，赫優(yōu)訊提供基于FDT/DTM技術(shù)的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)配置工具SYCON.net，該軟件隨產(chǎn)品光盤提供。對(duì)于Memograph記錄儀，其提供了一個(gè)GSD文件，打開SYCON.net后，選擇“Network”目錄下的“Import Device Description”可以導(dǎo)入該GSD文件。

　　配置完成后的界面如圖4所示：

圖4 網(wǎng)關(guān)配置

　　右擊Memograph記錄儀，選擇“Configuration”，對(duì)PROFIBUS從站的參數(shù)進(jìn)行配置，主要配置輸入輸出字節(jié)數(shù)，該系統(tǒng)中分別使用了20個(gè)WORD的輸入和20個(gè)WORD的輸出，如圖5所示，單擊OK完成設(shè)置：

圖5 PROFIBUS Slave配置

　　右擊網(wǎng)關(guān)紅色圖標(biāo)，選擇“Configuration”“PROFIBUS-DP Master”,選擇“Bus Parameters”，對(duì)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及主站參數(shù)進(jìn)行配置，如圖6所示，配置總線速率、主站地址及協(xié)議規(guī)定的其他參數(shù)。

圖6 Bus Parameters設(shè)置

　　選擇“Station Table”，對(duì)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中的從站地址進(jìn)行設(shè)置，這里，對(duì)Memograph記錄儀的地址設(shè)為9，如圖7所示，單擊OK完成設(shè)置：

圖7 Station Table設(shè)置

　　右擊網(wǎng)關(guān)紅色圖標(biāo)，選擇“Configuration”“Ethernet/IP Adapter”，對(duì)Ethernet/IP從站的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括IP地址及輸入輸出字節(jié)數(shù)，如圖8所示。此處的輸入輸出字節(jié)數(shù)必須不小于在PROFIBUS從站中配置的字節(jié)數(shù)。單擊OK完成設(shè)置：

圖8 Ethernet/IP Adapter設(shè)置

　　右擊網(wǎng)關(guān)紅色圖標(biāo)，選擇“Configuration”“Gateway”，選擇Signal Mapping，進(jìn)行PROFIBUS主站與Ethernet/IP從站中配置數(shù)據(jù)的映射，從而完成數(shù)據(jù)通訊功能，如圖9所示。需要注意的是，所有數(shù)據(jù)的傳輸方向都是從主站的角度來看的。因此Port X2中的Receive數(shù)據(jù)總是與Port X3中的Send數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，表示PROFIBUS從站發(fā)送數(shù)據(jù)至Ethernet/IP 主站；Port X2中的Send數(shù)據(jù)總是與Port X3中的Receive數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，表示Ethernet/IP 主站發(fā)送數(shù)據(jù)至PROFIBUS從站。

圖9 Signal Mapping設(shè)置

　　4.2 CompactLogix PLC的設(shè)置

　　對(duì)于Ethernet/IP網(wǎng)絡(luò)，CompactLogix作為主站，NT100作為從站，提供一個(gè)EDS文件。通過EDS Hardware Installation Tool軟件加載該EDS文件，如圖10所示：

圖10 導(dǎo)入NT100網(wǎng)關(guān)EDS文件

　　在RSLogix 5000軟件中，通過添加一個(gè)通用以太網(wǎng)模塊來配置NT100，如圖11所示。使用該軟件時(shí)須確保軟件與固件版本一致：

圖11 添加通用以太網(wǎng)模塊

　　配置該模塊時(shí)，首先設(shè)置模塊名稱、數(shù)據(jù)類型和IP地址，對(duì)于輸入字節(jié)的Instance ID，設(shè)置為101；對(duì)于輸出字節(jié)的Instance ID，設(shè)置為100；對(duì)于診斷字節(jié)的Instance ID，設(shè)置為102。輸入輸出字節(jié)必須與在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置Ethernet/IP Adapter時(shí)相同，如圖12所示。

圖12 通用以太網(wǎng)模塊配置

　　通過以上步驟，即可完成整個(gè)系統(tǒng)的配置。

　　5、小結(jié)

　　本文使用netTAP100網(wǎng)關(guān)系列中的NT100-RE-DP，使用其提供的PROFIBUS-DP協(xié)議與Ethernet/IP協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換功能，從而實(shí)現(xiàn)了CompactLogix與Memograph可視化記錄儀之間的通訊。希望能通過本文的簡單介紹，幫助用戶實(shí)現(xiàn)各種設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的需求。如有各種設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需求，也可以致電德國赫優(yōu)訊上海分公司。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] netTAP100_usermanual_en.              Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH. 2008.

　　[2] CompactLogix系統(tǒng)快速入門.               Rockwell Automation, Inc. 2007.

　　[3] 1769-L35E CompactLogixTM系統(tǒng)用戶手冊(cè)   Rockwell Automation, Inc. 2004.

　　[4] Memogragh technical information        Endress+Hauser GmbH+Co. KG Instruments International