摘 要：本文以德國杜爾涂裝公司的廢氣處理控制系統為例，羅克韋爾公司的ControlLogix作為主控制器，系統中存在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(guò)德國赫優(yōu)訊netTAP100協(xié)議轉換網(wǎng)關(guān)來(lái)提供一種該設備連入通訊網(wǎng)絡(luò )的方案。

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

　　1、引言

　　德國杜爾涂裝公司的廢氣處理設備可為汽車(chē)以及其它行業(yè)的油漆車(chē)間提供吸收系統，用于凈化油漆生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)生的廢氣。該設備的控制系統使用羅克韋爾公司的ControlLogix作為主控制器，并且帶有Ethernet/IP接口及ControlNet接口的通訊模塊。ControlNet網(wǎng)絡(luò )用于連接用戶(hù)設備，Ethernet/IP網(wǎng)絡(luò )用于連接變頻器、人機界面，及E+H公司的可視化記錄儀，對現場(chǎng)數據進(jìn)行存儲、顯示和分析。因為可視化記錄儀上提供了一個(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(lái)實(shí)現兩者的通訊。

　　2、德國赫優(yōu)訊netTAP100網(wǎng)關(guān)系列簡(jiǎn)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、有效的聯(lián)網(wǎng)通訊解決方案，可支持各種現場(chǎng)總線(xiàn)（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)議轉換，目前提供的轉換方案已達100余種。

　　NT100-RE-DP網(wǎng)關(guān)（如圖1）實(shí)現的是各種實(shí)時(shí)以太網(wǎng)到PROFIBUS-DP主從站間的轉換，通過(guò)下載不同的協(xié)議堆棧（Firmware），就能夠實(shí)現用戶(hù)所需要的實(shí)時(shí)以太網(wǎng)協(xié)議到PROFIBUS-DP間的轉換。

圖1 NT100-RE-DP網(wǎng)關(guān)

　　3、通訊系統構成

　　整個(gè)通訊系統的硬件結構如圖2所示，初步調試時(shí)使用CompactLogix，調試系統如圖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 通訊系統結構

圖3 調試系統

　　4、通訊系統實(shí)現

　　要在一個(gè)控制系統中實(shí)現具有不同協(xié)議通訊接口的設備互連，則設備的通訊接口必須嚴格遵循協(xié)議標準，并且從站設備需提供一個(gè)統一的產(chǎn)品描述文件，如對于Memograph記錄儀，必須提供一個(gè)符合PROFIBUS協(xié)議規定的GSD文件；但是對于赫優(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NT 100第一次通過(guò)USB電纜與計算機相連并且上電后，計算機會(huì )自動(dòng)檢測到該硬件，并提示安裝硬件驅動(dòng)，該驅動(dòng)保存在產(chǎn)品光盤(pán)的Driver\Windows目錄下。

　　對于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)的統一網(wǎng)絡(luò )配置工具SYCON.net，該軟件隨產(chǎn)品光盤(pán)提供。對于Memograph記錄儀，其提供了一個(gè)GSD文件，打開(kāi)SYCON.net后，選擇“Network”目錄下的“Import Device Description”可以導入該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PROFIBUS從站的參數進(jìn)行配置，主要配置輸入輸出字節數，該系統中分別使用了20個(gè)WORD的輸入和20個(gè)WORD的輸出，如圖5所示，單擊OK完成設置：

圖5 PROFIBUS Slave配置

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

圖6 Bus Parameters設置

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

圖7 Station Table設置

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

圖8 Ethernet/IP Adapter設置

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

圖9 Signal Mapping設置

　　4.2 CompactLogix PLC的設置

　　對于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(guò)EDS Hardware Installation Tool軟件加載該EDS文件，如圖10所示：

圖10 導入NT100網(wǎng)關(guān)EDS文件

　　在RSLogix 5000軟件中，通過(guò)添加一個(gè)通用以太網(wǎng)模塊來(lái)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)，首先設置模塊名稱(chēng)、數據類(lèi)型和IP地址，對于輸入字節的Instance ID，設置為101；對于輸出字節的Instance ID，設置為100；對于診斷字節的Instance ID，設置為102。輸入輸出字節必須與在網(wǎng)絡(luò )中設置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(guò)以上步驟，即可完成整個(gè)系統的配置。

　　5、小結

　　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)議之間的轉換功能，從而實(shí)現了CompactLogix與Memograph可視化記錄儀之間的通訊。希望能通過(guò)本文的簡(jiǎn)單介紹，幫助用戶(hù)實(shí)現各種設備聯(lián)網(wǎng)的需求。如有各種設備聯(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

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

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

　　[3] 1769-L35E CompactLogixTM系統用戶(hù)手冊   Rockwell Automation, Inc. 2004.

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