關鍵詞：羅克韋爾自動化克韋爾自動化 PLC LOGIX COTROLNET DEVICENET
一、概述
華菱衡陽鋼管廠石油管生產(chǎn)線是華菱衡陽鋼管廠為適應市場需求新投資建設的一條生產(chǎn)線。生產(chǎn)線主要由加厚修磨線、熱處理線以及水處理等組成。
該生產(chǎn)廣泛地應用了羅克韋爾自動化A-B品牌的產(chǎn)品和技術，包括1397DC Drive直流傳動、1336 Plus II交流傳動、ControlLogix系統(tǒng)、ProcessLogix系統(tǒng)、ControlNet、DeviceNet、EtherNet 。此項目為羅克韋爾自動化集成架構策略一次較為全面、典型的應用。
二、設備
加厚修磨包括運輸輥道、液壓站、加厚機以及修磨等組成，使用ControlLogix與Flex I/O共有9個站點、1 臺1397 DC
Drive直流傳動和3 臺1336 Plus II交流變頻器。
熱處理包括運輸輥道、液壓站、回火爐、淬火爐、高壓水除磷、水泵站、矯直機、探傷、DCS系統(tǒng)，使用ControlLogix與Flex
I/O共有22個站點、DCS采集系統(tǒng)、2臺1397 DC Drive直流傳動和36 臺1336 Plus II交流變頻器。
ControlLogix系統(tǒng)，采用Logix5550處理器，是32位的總線控制器，其控制能力可達280000個數(shù)字量/4000個模擬量，不僅能組態(tài)本地框架的輸入模塊，還能組態(tài)控制網(wǎng)上其他遠程ControlNet的輸入輸出模塊，支持熱插拔。
水處理采用的FlexLogix系統(tǒng)，其使用與ControlLogix系統(tǒng)同樣的組態(tài)編程軟件，支持ControlNet、DeviceNet、EtherNet網(wǎng)絡。
ProcessLogix系統(tǒng)包括一個工程師站，兩個操作人員工作站；ProcessLogix系統(tǒng)使用一天服務器和兩個操作人員工作站，用來對系統(tǒng)進行維護和監(jiān)控。
三、軟件
工程師站使用RSLogix5000、RSLinx、RSNetWorx for ControlNet、RSNetWorx for DeviceNet，操作人員工作站使用上位監(jiān)控軟件RSView32與RSLinx。
ProcessLogix系統(tǒng)服務器安裝設置：Windows NT4 for Engling SP6、RSLinx、ProcessLogix R320.0；操作員站安裝設置：Windows NT4 for SP6、ProcessLogix R320.0。
四、網(wǎng)絡
隨著自動化控制設備、工業(yè)控制網(wǎng)絡一級計算機技術的發(fā)展，越來越多的工廠自動化系統(tǒng)采用設備總線、分布式控制、集中信息管理的系統(tǒng)結構。這種結構極大的降低了工程投資，有效地增強了系統(tǒng)的開發(fā)性、可維護性，縮短了設計開發(fā)的周期，從而獲得了廣泛的應用。羅克韋爾自動化的ControlLogix
可編程控制器、ControlNet、DeviceNet 等網(wǎng)絡技術就是順應這種發(fā)展方向開發(fā)的產(chǎn)品。
用通訊網(wǎng)絡代替以往的硬電纜連接，在國內(nèi)很多時候被認為不好維護的方式。因為一旦發(fā)生故障，常規(guī)工人會不知如何下手，而要求電氣維護人員具備的不僅是常規(guī)電氣知識，還必須具有自動化知識和網(wǎng)絡知識。
但網(wǎng)絡的優(yōu)點是無可比擬的，系統(tǒng)越大越體現(xiàn)出網(wǎng)絡的優(yōu)勢：
1．設計簡單，減少設計時間和設計出錯的可能性；
2．減少現(xiàn)場控制柜之間的控制電纜數(shù)量，使施工變得簡單；
3．減少了柜間控制電纜的校對工作，使調(diào)試過程大大縮短；
4．維護極為方便。
正因為如此，所以減少了投資的三個要素：勞動成本（減少50%），材料成本（減少15%），時間成本（減少50%）。從而節(jié)省了成本，獲得高效益：
設計（減少20%）―→硬件（減少15%）―→軟件（減少20%）―→驗收（減少＞50%）―→維護 (減少＞50%)。
DeviceNet連接1397 DC Drive直流傳動和1336 Plus II交流變頻器等現(xiàn)場設備，其傳輸速率為125—500Kbps，傳輸最大距離500m，每段節(jié)點數(shù)為64，允許在線熱插拔。DeviceNet支持主從、多主和對等通訊，用戶應用程序和PC數(shù)據(jù)可以通過DeviceNet實現(xiàn)設備的有效控制，并且網(wǎng)絡具有24VDC電源，以此可以省去連接每一臺設備的獨立供電電源。DeviceNet使用RSNetWorx for DeviceNet軟件對網(wǎng)絡管理和組態(tài)。DeviceNet網(wǎng)絡結構簡單，實時性強，通訊簡單，即插即用，是一種理想的設備層現(xiàn)場總線網(wǎng)絡，用以實現(xiàn)低成本，高性能的網(wǎng)絡互連。
ControlNet連接主控設備ControlLogix或ProcessLogix，F(xiàn)lex I/O以及工程師站和操作人員工作站等。ControlNet是一個開放的高速的確定網(wǎng)絡，它用于傳輸對時間有苛刻要求的信息，通訊速度為5Mbps，提供實時的對等的通訊服務。ControlNet融合了現(xiàn)有遠程I/O和DH+網(wǎng)的性能，對于離散和連續(xù)過程控制應用均具有確定性和可重復性功能，用戶可自設定網(wǎng)絡交換時間達毫秒級，從而大大改善了網(wǎng)絡控制的實時性和快速性，采用生產(chǎn)者/客戶方式，將傳動網(wǎng)絡針對不同站點需要多次發(fā)送改為一次發(fā)送多點共享，減少網(wǎng)絡發(fā)送次數(shù)，從而使網(wǎng)絡實時高效。
ControlNet網(wǎng)絡中的I/O，無論CPU框架還是遠程擴展框架均通過通訊模塊掛在ControlNet網(wǎng)上，然后由軟件管理其歸屬，從而使網(wǎng)絡擴展和走線十分靈活。
EtherNet 在此用來連接ProcessLogix系統(tǒng)服務器與操作員站。
EtherNet 作為信息層網(wǎng)絡，同樣可以實現(xiàn)與ControlNet互連，用戶通過工廠EtherNet網(wǎng)絡對系統(tǒng)進行維護，真正地實現(xiàn)系統(tǒng)管控、信息一體化。
羅克韋爾自動化網(wǎng)絡從結構上看，一個典型的控制系統(tǒng)由三層網(wǎng)絡組成，即信息層、控制層和設備層。但各層之間可靈活運用：在設備層的DeviceNet除連接現(xiàn)場設備外同時還可以是I/O，同樣在ControlNet同時也可以是現(xiàn)場設備，ControlNet網(wǎng)也可以用EtherNet來實現(xiàn)。
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