中達電通股份有限公司 遲樂強
【摘要】本文主要介紹了台達工控產品（PLC、變頻器、溫控器、等）在DviceNe網絡及工業以太網方麵的應用。
【關鍵字】台達 現場總線 工業以太網 Devicenet PLC HMI
Abstract: This paper, mainly introduces the applications of DELTA Industrial Products (such as PLC, AC motor drive, Temperature controller, etc.) in Devicenet networks and ethernet.
Key words: DELTA Fieldbus Ethernet Devicenet PLC HMI
1.引言
Devicenet是(shi)當(dang)今(jin)較(jiao)為(wei)流(liu)行(xing)的(de)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)的(de)其(qi)中(zhong)一(yi)種(zhong)。現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)既(ji)是(shi)一(yi)個(ge)開(kai)放(fang)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)，又(you)是(shi)一(yi)種(zhong)全(quan)分(fen)布(bu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)。它(ta)把(ba)作(zuo)為(wei)網(wang)絡(luo)節(jie)點(dian)的(de)智(zhi)能(neng)設(she)備(bei)連(lian)接(jie)成(cheng)自(zi)動(dong)化(hua)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)，實(shi)現(xian)基(ji)礎(chu)控(kong)製(zhi)、補償計算、參數修改、報警、顯示、監控、優化的綜合自動化功能。是一項以智能傳感器、控製、計算機、數字通信、wangluoweizhuyaoneirongdezonghejishu。xianchangzongxianxitongdapolechuantongkongzhixitongcaiyongdeankongzhihuiluyaoqiu，shebeiyiduiyidefenbiejinxinglianxiandejiegouxingshi。bayuanxianDCS係統中處於控製室的控製模塊、各輸入\shuchumokuaifangruxianchangshebei，jiashangxianchangshebeijuyoutongxinnengli，yinerkongzhixitonggongnengnenggoubuyilaikongzhishizhongdejisuanjihuokongzhiyibiao，zhijiezaixianchangwancheng，shixianlechedidefensankongzhi。xianchangzongxianxitongzaijishushangjuyouyixiatedian：
係統具有開放性和互用性
通信協議遵從相同的標準，設備之間可以實現信息交換，用戶可按自己的需要，把不同供應商的產品組成開放互連的係統。係統間、設備間可以進行信息交換，不同生產廠家的性能類似的設備可以互換。
係統功能自治性
係統將傳感測量、補償計算、工程量處理與控製等功能分散到現場設備中完成，現場設備可以完成自動控製的基本功能，並可以隨時診斷設備的運行狀況。
係統具有分散性
現場總線構成的是一種全分散的控製係統結構，簡化了係統結構，提高了可靠性。
係統具有對環境的適應性
現場總線支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等，具有較強的抗幹擾能力，能采用兩線製實現供電和通信，並可以滿足安全防爆的要求。由於現場總線結構簡化，不再需要DCS係統的信號調理、轉(zhuan)換(huan)隔(ge)離(li)等(deng)功(gong)能(neng)單(dan)元(yuan)及(ji)其(qi)複(fu)雜(za)的(de)接(jie)線(xian)，節(jie)省(sheng)了(le)硬(ying)件(jian)數(shu)量(liang)和(he)投(tou)資(zi)。簡(jian)單(dan)的(de)連(lian)線(xian)設(she)計(ji)，節(jie)省(sheng)了(le)安(an)裝(zhuang)費(fei)用(yong)。設(she)備(bei)具(ju)有(you)自(zi)診(zhen)斷(duan)與(yu)簡(jian)單(dan)故(gu)障(zhang)處(chu)理(li)能(neng)力(li)，減(jian)少(shao)了(le)維(wei)護(hu)工(gong)作(zuo)量(liang)。設(she)備(bei)的(de)互(hu)換(huan)性(xing)、智能化、數字化提高了係統的準確性和可靠性。還具有設計簡單，易於重構等優點。
計算機網絡、通(tong)信(xin)與(yu)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，導(dao)致(zhi)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)的(de)深(shen)刻(ke)改(gai)革(ge)。信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)正(zheng)迅(xun)速(su)滲(shen)透(tou)到(dao)生(sheng)產(chan)現(xian)場(chang)的(de)設(she)備(bei)層(ceng)，覆(fu)蓋(gai)從(cong)生(sheng)產(chan)車(che)間(jian)到(dao)企(qi)業(ye)管(guan)理(li)經(jing)營(ying)的(de)各(ge)個(ge)方(fang)麵(mian)，溝(gou)通(tong)從(cong)原(yuan)料(liao)供(gong)應(ying)、生產製造到生產調度、資源規劃乃至市場銷售的各個環節，逐步形成以控製網絡為基礎的企業信息係統。現場總線（Fieldbus）就是順應這一趨勢發展起來的新技術。而以現場總線為基礎的企業網絡係統更是當今企業發展的趨勢。如圖所示為：以現場總線為基礎的企業網絡係統示意圖。
2.項目背景簡介
PLC製造廠是生產台達DVP-S和DVP-E等係列PLC的生產部門，此次做的項目是其中的3條產線包括：ICT狀態、ASSY狀態、T2+PACK狀態，其中每條產線包含8種及以上的信息狀態例如：產線缺料報警、O/I錯誤、二次堆貨、測試治具不良等等。通過現場傳感器（熱電偶）、執行器（電動機）及ji操cao作zuo人ren員yuan的de反fan饋kui信xin息xi等deng，在zai控kong製zhi室shi工gong程cheng師shi可ke以yi清qing楚chu地di看kan到dao產chan線xian運yun行xing狀zhuang態tai以yi及ji向xiang產chan線xian發fa布bu生sheng產chan命ming令ling等deng。那na麼me通tong過guo什shen麼me形xing式shi來lai完wan成cheng現xian場chang與yu控kong製zhi室shi、辦公室及操作員之間的信息交換呢？這就是我們最關注的問題。籠統地說，此項目用到的是現場總線（Devicenet）jigongyeyitaiwangdetongxunfangshilaiwanchengzhenggexitongxinxijiaohuande。zheyefuheleshangmianchanshudejisuanjiwangluozaixianshishengchanzhongdeyingyong，qidailaidehaochubuzaileishu。
3.解決方案
3.1整個項目的網絡架構如下圖所示：
PLC生產監控車間網絡架構圖
3.2整個係統中用到的主要設備清單如下：
產品型號
數量
備注
DVP-EN01-SL
2塊
工業以太網通訊模塊
DVP-DNET-SL
1塊
Devicenet主站模塊
DVP-DT01
2塊
Devicenet從站模塊
DVP-28SV
1台
台達PLC
DVP-12SA
2台
台達PLC
RTU-DNET
1塊
Devicenet遠程I/O通訊模塊（每台最多可擴展8塊I/O模塊）
DVP-08SN
2塊
數字量輸出擴展模塊（8點）
DVP-08ST11N
2塊
數字量輸入擴展模塊（8點）
DNA02
4塊
Devicenet從站模塊
TAP-CN01
3塊
Devicenet網絡節點擴展
TAP-CB02
150米
Devicenet細電纜（外徑6.9mm）
Unknown
100米
EHERNET工業以太網線（配有RJ45水晶頭）
DOP-AE10T
2台
台達AE係列人機界麵
DOP-A10T
2台
台達A係列人機界麵
DOP-EXLNHJ1AE
2塊
台達AE係列人機界麵以太網通訊擴展卡
VFD-B
2台
台達B係列變頻器
DTD-4896
2台
台達溫控器
PT100
2個
鉑電阻（溫度傳感器，佩帶標準信號轉換變送器）
3.3網絡組態的實現
如何將這麼多設備組態起來，從而實現彼此的通訊使我們關注的主要問題，下麵詳細說明一下組態過程。首先，台達遵循的Devicenet網絡通訊協議，其網絡組態需要的軟件是DevicenetBuilder_V1.01，利用它可以將幾乎涵蓋所有的台達產品集成在一起，組成Devicenet通訊網絡。其操作性簡單、方便、易懂。下麵詳細詮釋一下Devicenet網絡組態步驟及細節，如下：
步驟1
硬件網絡都搭建完成後，設置好每個硬件節點的地址後，按著各個產品的說明書將通訊格式修改成對應的格式（此步驟不做詳細說明，因為台達相應產品說明書上都有詳細的說明），運行DevicenetBuilder_V1.01，掃描整個網絡會自動搜索到網絡上的所有在線節點，如圖3-1。
圖3-1
步驟2
在主站掃描模塊中配置各個從站的地址映射，如圖3-2。
圖3-2
注釋：圖3-2中標明的輸出列表指的是，Devicenet主站向從站發送的數據的地址，也就是主站數據寄存器占用的地址；而輸入列表指的是，Devicenet從站向主站發送的數據的地址，也就是主站接受到從站的數據後在主站中存放這些數據占用的地址區間。舉例說明如下：
輸入數據
D6037
VFD-B變頻器狀態字
D6038
VFD-B變頻器頻率反饋值（相對PLC）
D6039
D6040
輸出數據
D6287
VFD-B變頻器控製字（如啟動、停止、點動等）
D6288
VFD-B變頻器頻率設定值（由上位機設定送給變頻器）
D6289
D6290
步驟3
接下來要做的事情就是將這些對應的數據在程序當中表現出來，如圖3-3。
圖3-3
圖3-4
如圖3-4：M20為變頻器的啟動按鈕，M12為變頻器運行狀態指示。
圖3-5
圖3-5中D6288為變頻器頻率的設定值（在觸摸屏中設定）。
圖3-6
圖3-6中D6038為變頻器實際頻率的反饋值。
經過這3個簡單的配置和編寫步驟，就可以實現變頻器和PLC之間的Devicenet網絡的通訊了。
下邊講一下控製室、辦公室的HMI與現場的PLC之間的以太網通訊。方法很簡單：步驟如下。
步驟1
選擇建立HMI的類型為TCP/IP，如圖3-7，3-8
圖3-7
圖3-8
步驟2
配置HMI的IP地址，如圖3-9
圖3-9
步驟3
設置PLC的IP地址，如圖3-10
圖3-10
第二個HMI的IP設置類似，就不累述。經過上述3個步驟的設置，2個HMI和PLC就可以進行以太網通訊了，這樣控製室和辦公室就可以完全監控整個生產車間的各個設備的運行狀態了。
4.結束語
本文詳細討論了如何運用Devicenet網絡結合Ethernet實現整個車間、控製室、辦公室之間的信息互通，從而工程師可以在控製室、辦公室監控整個產線的生產情況，很大程度上體現了台達產品在網絡方麵的靈活性、多樣性和較強的可運用性。
作者介紹
遲樂強 公司職位：技術工程師 主要從事PLC應用
參考文獻
（1）DVP-PLC應用技術手冊（程序篇）
（2）DVP-PLC應用技術手冊（特殊模塊篇）
（3）DOP-TP人機界麵應用技術手冊
（4）Delta-Devicenet應用技術手冊
