最火用工业以太网改造原有设备

用工业以太改造原有设备

1、引言

工业以太的发展是近年控制界的热门话题。工业以太以其低成本、易于组、数据传输速率相当高、易与Internet连接和几乎所有的编程语言都支持以太的应用开发的优点而受到广大工程人员的重视。现在对工业以太的研究主要集中在工业以太传输的确定性问题和工业以太的可靠性等问题，但很少人对如何应用工业以太来实现控制络资源共享，从而实现原有设备络化。

今天，人们很难预期一个在生产系统上尚处于“设备孤岛”阶段的企业达到高效率的数据共享。虽然现在很多自动化设备的生产厂家都提出了各种实现控制络的方案，但如何尽可能地少变动，最好不要改动原有的控制设备，来实现原有控制设备络化，实现控制信息共享？笔者认为，在对控制信息时间没有苛刻要求的情况下，应用工业以太来实现原有设备络化是一种方便、快捷的方法。

2、工业以太简介

以太技术和应用的发展，使其从办公自动化走向工业自动化。首先是通信速率的提高，以太从10M、100M到现在的10G，速率提高意味着络拉力实验机负荷减轻和传输延时减少，络碰撞几率下降；其次采用双工星型络拓扑结构和以太交换技术，使以太交换机的各端口之间数据帧的输入和输出不再受CSMA／CD机制的制约，避免了冲突；再加上全双工通信方式使端口间两对双绞线(或两根光纤)上分别同时接收和发送数据，而不发生冲突。这样，全双工交换式以太能避免因碰撞而引起的通信响应不确定性，保障通信的实时性。同时，由于工业自动化系统向分布式、智能化的实时控制方面发展，使通信已成为关键，用户对统一的通信协议和络的要求日益迫切。这样，技术和应用的发展，使以太进入工业自动化领域成为必然 。简言之，工业以太是将以太应用于工业控制和管理的局域技术。传统的控制系统在信息层大都采用以太，而在控制层和设备层则采用不同的现场总线或其他专用络。但目前以太已经渗透到了控制层和设备层，开始成为现场控制络的一员 。

3、改造原有设备

有这样两个控制柜，它们都是采用AB公司的设备。它们的内部结构如图1所示。

这两个柜所实现的功能差不多，都是通过PC的人机界面，经过PLC、SLC，监控变频器，从而控制电动机。由于原来的PC与PLC之间是以RS232连接，RS232速度慢，容易受到干扰，不利于控制信息层的构建，而且两台PC对应不同的柜，造成PC资源的浪费，所以现在要求PC与PLC之间采用传送数率更高的协议，而且两台PC能同时监控两台PLC。

PC与PLC间通讯一般是采用以太。PLC-5/40E是增强型的以太处理器，它本身就带有一个AUI的以太接口。PLC-5/40塑料造粒机的结构原理分析C是增强型的控制处理器（ControlNet），它本身是没有以太接口，但只要加上1785-ENET模块，就可以使PLC-5/40C拥有一个AUI的以太接口。因此，采用以太来改造这两个控制柜是完全可行的。新的络构成如图2所示。

这样改造后的络不用对原来的PLC和SLC的程序作任何的修改，只要用Rslinx重新组态和把Rsview32的标签（Tag）的通道（Channel）都有益可图、节点（Node）重新设置即可。但有几个技术要求要注意：

(1)首先用BOOTP-DHCP Server设置PLC的IP地址。PLC的IP地址必须与PC的IP地址是属于同一子。关于IP子的概念请参阅相关计算机络的教材。这里是统一采用192.168.0.X的局域地址。如果IP地址不是属于同一子，则Rslinx是无法对以太设备进行组态的。

(2)Rslinx中组态设备时要选“EtherNet Driver”，然后输入IP地址。

(3)Rsview32中必须要设置使用以太的通道及节点，然后把原有的标签的节点改为新的以太节点。

硬件选择要注意：

(1)线采用一在此时间内如果用户对本次实验数据不满意可以按删除键来删除本次实验般的无屏蔽双绞三类线即可，此时的速不超过10Mbps，而且传输数据时限定在100米范围内，易受电磁干扰和被窃听。所以要使线避开电磁干扰源。如果想获得更理想的传输性能，可以考虑采用屏蔽双绞线、同轴电缆或光导纤维。

(2) 集线器（HUB）采用一般的计算机集线器即可，但要注意集线器的供电要符合要求。如果集线器的工作电压少于额定电压，则可能使Rslinx无法组态以太设备。

(3)PLC5的以太接口是AUI，但线、集线器的接口是RJ45（俗称水晶头），因此PLC5需要AUI－RJ45的转换模块才能接入集线器。AUI－RJ45转换模块必须是符合IEEE802.3标准。

改造后的络并没有对原来的PLC、SLC的程序作任何的修改，最多就是增加了一个1785-ENET。通过以太，就使两个原来互不相连的系统，统一由PC用户进行监控。由于原来的系统对时间没有苛刻的要求，以太完全可以胜任。从目前的情况看，改造后的络系统运行良好，所以设备改造是成功