基于DeviceNet总线技术的智能马达控制中心研究
“基于DeviceNet总线宽幅重型聚酯网织机智能控制系统”项目通过天津市高新技术成果转化中心鉴定
纺织技术 ，０ ５ ３ （ １ ：９ ３ ． ２ ０ ，３ １ ）２ — １
【］ 严 灏 景 ． 维材 料 学 导 论 【 ． 京 ： 织 工业 出版 社 ，９ ０ ４ 纤 Ｍ］北 纺 １９ ：
１ －１ ４ ５９ ７ ．
水平． （ 技 处 郭 建辉 ） 科
晶度 、 聚合度 小于原 生纤 维．
（ ） 文分 析 结果 可为 实际应 用 中更好 地根 据需 ４本
要 调 整 和 控制 纤 维 素 纤 维 的 吸放 湿 行 为 及 热 湿舒 适 性提 供一定 参 考依据 ．
参考 文献 ：
［ 李汝勤 ，王 １ 】 越． 纺织材料 吸湿 速率 测试 研究 【 ． Ｊ 纺织学 Ｊ
从 图 ５图 ６可 以看 出 ， 纤 维 的 吸湿 及放 湿 速 ６种
（ ） 胶纤 维 、 ３粘 竹浆 纤维 放湿 速率 最快 ， 圣麻 纤维 次之 ， 黄麻 纤维 最 低 ． 随着 时 间 的延 长 ， 维放 湿速 率 纤 很快 衰 减 ， 竹 原纤 维 、 ４ ５ｈ后 亚麻 纤 维 的放湿 速率 曲 线首 先趋 近 于零 ， 圣麻 等其 余 ４种 纤维 约在 ８ １ 而 ～ ０ｈ
宽 幅重 型 聚酯 网织 机智 能 控制 系统 。 代 国外 同类 产 品． 系 统在 河 南 省华 丰 网业 有 限公 司和 替 该 河 南开封 松鹤 网业股份 有 限公 司中连续使 用 ２年 ， 织造质 量 良好 ， 得 了 良好 的经济效 益 ． 获 专家认 为 。 项 目技术 资料齐 全 ， 际应用 与检 测证 明其 各项技 术 指标 达到 了设 计要 求 ， 该 实 一 致 同意该项 目通 过鉴定 ， 并认 为该 宽幅重 型聚 酯网织 机智 能控 制系 统 总体技 术达 到 了 国际先进
基于DeviceNet总线的智能阀门控制系统
诚
关键 词 ： 场总 线； 阀 门； 接 口；Ｃ Ｎ 控制 器；单 片机 现 Ａ
中图法分 类号 ： Ｐ ７ Ｔ２３
文献标 识码 ： Ａ
文 章编号 ：０ ０７２ ２ ０） ７４ ９ ．２ １０ ．０４（０ ７ １—１３０
Ｉ ｔｌ ｇ ｎ ａｖ ｏ ｔｏ ｌｒ ｔ ｖ ｃ Ｎｅ ｅｄ ｕ ｔｒａ ｅ ｎ ｅｌ ｅ ｔ ｌｅｃ ｎ ｒ ｌ ｈＤｅ ｉｅ ｔ ｌ ｂ ｓｉ ｅ ｆｃ ｉ ｖ ｅ ｗｉ ｉ ｆ ｎ
维普资讯
第 ２ 卷 第 １ 期 ８ ７
Ｖ Ｏ１２８ ．
ＮＯ １ ． ７
计 算 机 工 程 与设 计
Ｃｏ ｐ ｔｒＥ ｇｎ ｅｉｇ ａ ｄＤｅ ｉｎ ｍ ｕ ｅ ｎ ｉｅ ｒ ｎ ｓｇ ｎ
２０ 年 ９ ０７ 月
Ｓｅ ｔ ０ ７ ｐ ．２ ０
ｉ ｄ ｓ ｎ ｄ Ｔ ｅｓ ｓ ｍ ｏ ｌ ｏ ｔｏ ｅｖ ｌ ｅｌ ｃ ｌ ｓ ｅ ｉ ｅ ． ｈ ｙ ｔ ｃ ｕ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ａｖ ｏ ａ ｌ ａ ｅ ｓ ｍｅ ｔ ， ｉ ａ ｓ ｏ ｌ ｏ ｉ ｔ ｒ ｕ ｈ ｃ ｍｍｕ ｉ ａｉ ｇ ｗｉ ｖ ｃ Ｎｅ ． ｇ ｅ ｔ ￣ ｔ ａ ｍｅ ｔ ｌｏ ｃ ｕ ｄ ｄ ｏ ｇ ｏ ｈ ｔ ｉ ｔｈ ｎ ｃ ｔｎ ｔ Ｄｅ ｉ ｅ ｔ ｈ Ｔ ｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ｏ ｅｉ ｔｌ ｇ ｎ ａ ｖ ｏ ｔ ｌ ｒｉ ｎ ｌ ｚ ｄ ｓｍｐ ｙ Ｔ ｅ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｓ ｈ ｍｅａ ｄ ｓ ｆ ｒ ｅ ｒ ｉ ｅ ｈ ｕ ｃｉ ｆ ｈ ｅｌ ｅ ｔｖ ｌ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ａ ａ ｙ ｅ ｉ ｌ． ｈ ａ ｄ ｒ ｃ ｅ ｎ ｏ ｔ ｅｉ ａ ａ ｅｇ ｖ ｎ． Ｔ ｅ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ ｏ ｔ ｎ ｉ ｏｅ ｓ ｗａ ｄ ｈ ｏ ｎ ａｉ ｏ
基于DEVICENET现场总线的总装生产控制系统
术开 发区的新项 目。 设计 目标 为满足 Ｃ Ａ ４ ０系列和 Ｃ Ａ２ ３ Ｆ６０ Ｆ Ｏ １系 列 两种车 型混线生产 的要求 ， 并达 到生产 节拍 ２５分钟 ／ 年产五 ． 辆、 万辆 的生产 能力。总装生产线工艺设计 采用 国际上先进的模块化工 艺装 配技术 以及 多种车型混线 生产 的柔性 生产线技术 ，并 配备高 效 、 靠的控制系统， 可 以提 高 整 车 装 配质 量 。
（ ）Ｃ Ｎ —Ｌ 蓝 ）屏 蔽 线 （ 线 ）Ｖ一（ ）Ｖ＋（ ）从 电缆 的 分 白 、Ａ （ 、 裸 、 黑 、 红 ，
Ｄ ｖｃ Ｎ ｔ ｅ ｉ ｅ 总线网络扩展 简便灵活 ， ｅ 实用性强。在 Ｊ 比较 分散 Ｏ 的情 况下 ， 使用这种灵活 的网络拓扑结构的 总线能为业主提供更好 的解 决 方 案 。 ２网络 抗 干 扰 能 力强 ． 这种网络被应用于 Ｒ Ｋ Ｌ ＯＣ ＷＥ Ｌ生产的智能 ＭＣ Ｃ柜里 ， Ｃ ＭＣ
Ｃ Ａ ４ ０系列和 ＣＦ ２ ３ Ｆ ６０ Ａ ｏ １系列 生产 线工艺流程 由存储 区、 工 柜里 有变频器 ， 功率从 ２２ Ｗ 到 １ ０ Ｋ ， ．Ｋ ６ ０ Ｗ 大功率 变频 器的 ＭＣ 件装配区、 降区口产 、 Ｃ 升 检修 区、 检测区、 下线 区组成。 机械化生产线 柜广泛应用于钢铁行业 ， 目前为止 Ｄｅ ｉ Ｎ ｔ ｖｃ ｅ 总线抗干扰能力强得 系统 包 括 内 饰 线 、 挂 线 、 动 机 装 配 线 、 器 人 工 作 站 、 终 装 配 ｅ 悬 发 机 最 到广泛认可的。Ｄ ｖ ｅ ｅ 总线采用五线制 ， ｅｉ Ｎ ｔ ｃ 它们 分别是 ：ＡＮ—Ｈ 线、 Ｃ ＯＫ线及车 门装配线组成 。 工艺链 由限限也好 民 ８个、 道岔 ６个 ：
高速信息网络 ， 以提供 １ Ｏ 带宽 ， 可 ＯＭ 为企业 的 ＭＥ Ｓ层管理软件和 企业管理软件 提供 高速信 息通道 ，每套 Ｐ Ｃ是通过 Ｄｅ ｉ Ｎ ｔ Ｌ ｖｃ ｅ 网 ｅ 络连接远程 ｌ 触摸屏 、 Ｏ、 伺服控 制器 、 安全按钮 ， 安全指示灯和 变频 器等从而实现 自动化控制。
“基于DeviceNet总线宽幅重型聚酯网织机智能控制系统”项目通过天津市高新技术成果转化中心鉴定
２ ８一
天津工来自业大学
学
报
第 ２ 卷 ９
外聚合 物组成 和含量 的影响 『． Ｊ 环境化 学 ，０ ２ ２ （ ） １ ２ ０ ， １６ ：
５ ６－５ ． ４ ５１
污泥沉降性能 的比较ｆ． Ｊ 四川环境 ，０ ５ ２ （ ） １３ １ ２ ０ ，４ ３ ：— ．
［５ Ｉ Ｓ Ｌ ＥＣＨ， Ｈ Ｎ ． ｏ ｐｒ ｏ ｕ ｒ－ｄｒｔ ｎ ３】ＫＭ Ｊ ， Ｅ Ｃ Ｕ Ｈ Ｄ Ｃ ｍ ａ ｓｎｏ ｌａｆｔ ｉ ｉ ｆ ｔ ａｏ
影 响 的解 析研 究 ＩＩ 境科学 学报 ，０ ６ ２ （ ） １４ — Ｊ环 ． ２ ０ ，６ ７ ：３ ８
１ ５２ ３ ．
【１ 向宇 ， ３】龙 龙腾锐 ， 唐
然， ． 等 污泥龄对 胞外聚合物 组分与
表面性质 的影响 中国给水排水 ，０ ８ ２ （５ ：－ ． ２０ ，４ １ ）１ ６
【 】王雪梅 ， ３ ９ 刘
燕， 华志浩 ， 胞外聚合物 对浸没式膜 生物 等．
［２ ３］周伟伟 ， 傅金 祥 ， 由
４ ． ９５
昆 ， 膜生物反应 器中胞外 聚合物 等．
反应器过 滤性 能的影响 ｌ． Ｊ 环境科学 学报 ，０ ５２ （２ ： １ ２ ０ ，５ １ ）
１ ０２ ６０ ６ —１ ７．
ｂ ｌ ｒ ｃ ｓｉ ｃｉａ ｅ ｌ ｄ ｅ ｓ ｓｅ ｗ ｔ ｅ ａ ａｉｎ ｒ － ｏ ｉ ｐ ｏ ｔ ｎ ａ ｔ ｔ ｄ ｓｕ ｇ ｙ ｔｍ ｉ ＵＦ ｓ ｐ ｒｔ ｐ ｏ ｃ ｖ ｈ ｏ
【 】张海丰 ， ３ ４ 孙宝盛 ， 齐庚 申． 统活性 污泥法 与膜 生物反应 器 传
【８ Ｉ ｅ—ｈ， Ｎ ｎ ｂｎ ＷＡ Ｇ Ｈ ｎ －ｕ ｅ ａ Ｅ ｅｔ ２ 】Ｑ ｉｓｉ ＷＡ ＧＷｅ — ｉ， Ｎ ｏｇ ｙ ， ｔ １ ｆ ｃ Ｐ ．
基于DeviceNet现场总线的制管生产线控制系统的研究
作者简介 ：岑超 （９ ７ ） 男， １６ － ， 湖北仙桃人 ， 工程师， 本科 ， 主要从事 电气工程方面的研究与设 计工作。
２ １ 年 第 ５期 ０１
岑超 ： 于 Ｄ ｖ ｅ ｅ 现场 总线 的制 管生产线控制 系统的研究 基 ｅｉ Ｎ ｔ ｃ
・１ ５・ ６
流 信 号反 馈 给 中 心控 制 系统 的 Ｐ Ｃ，经 Ｐ Ｃ处理 后 ， Ｌ Ｌ 方面输 出的电流信号传输到可控硅电力调整器的控 制端 ，从 而通 过 可控 硅 的调节 使钎 焊 温度 自动达 到设 定 的温度 ，另一方面将输出信号传输到触摸屏 ，直接 显示 管材 温度 。 ２ ２ ３ 牵 引机 部 分 ．． 由于双层卷 焊管生产线 是连续生 产线 ，生产线 长 ，因 此为 保 证 管 材 在 生 产 过 程 中 的运 行 速 度 及 高 度 ，引入牵引机 。牵引机的传动系统由变频 电机 、变 频器 、Ｐ Ｃ、编码 器 、触 摸 屏 组 成 。其 控 制 原 理 为 ： Ｌ 编码器将检测到 的速度脉冲信号反馈给中心控制系统 的 Ｐ Ｃ，经 Ｐ Ｃ处 理 后输 出 到 变 频 器 的控 制 端 ，通 Ｌ Ｌ 过调 节 变频 器 的频率 来控 制变 频 电机 的速度 ，使 生产 线管 材运 行 速度 自动 达到设 定 速度并 保持 稳 定 。在实 际操 作 中 ，操作 人员 只需 在触 摸屏 上设 定工 艺规 定 的 速度 ，当生 产线 启动 后 ，即使 电 网 电压 波动 ，其 速度 也会 通 过传 动 系 统 的 自动 调 节 将 其 速 度 精 度 控 制 在 １ ％左 右 。 ３ ＤｅｉｅＮｅ 现 场 总线 在 制 管 生产 线 控 制 系统 中 的 ｖｃ ｔ
一
制 管生 产线 控 制 系 统 的控 制 流 程 分 为 成 型机 部 分 、钎 焊机 部分 和牵 引机部 分 。 ２ ２ １ 成 型机 部分 ．． 由于芯棒 端部 压力 是决 定双 层卷 焊管 管筒 成型 的 关键 参数 ，因此对 成 型机部 分 的控制 主要 是通 过控 制 芯棒端部压力来实现的，即是通过压力传感器和数字 仪表 来实 现 的 。压 力传 感器 将检 测 的压 力信 号 通过仪 表处 理后 显示 出来 ，操 作人 员实 时观 察仪表 的显示 数 据从 而将 压力 调整 到规定 的范 围 ；若生 产过 程 中芯棒 断裂 ，则 会 出现压 力 消失 的现象 ，此 时可通 过 仪表 给 中心 控制 系 统 的 Ｐ Ｃ发送 信 号 ，中心 控 制 系统 会 立 Ｌ 即 自动停 止生 产线 ，同时触 摸屏 上会有 报警 指示 。
基于DeviceNet的控制平台的设计与实现
在电气控 制系统 中克服了传统总线技术 的问题翻 ； 文 在原有切丝工序的操作系统 中， 一个操作人员既 献［ ３ ］ 阐述 了基于工业 以太网的过程控制平 台的实现 要操作切丝机又要进行负责调节叶片的出柜频率等工 方法 ； 文献［ ４ — ６ 】 对Ｄ ｅ ｖ ｉ ｅ ｅ Ｎ ｅ ｔ 的协议进行 了研究和分 作 ， 两地操作 ， 每次耗费在操作上的时间约有 １ ５ 分钟 ， 析； 文献［ ７ 】 中介绍 了 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 等现场总线技术在烟 造成劳动强度大 ， 而且存在故 障隐患 的问题 。为了解 草生产过程 中的应用情况。 而对在 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 中添加 决这种不利于操作的情况 ，拟在原 系统 的基础上设 控制平 台的研究并没有提及 。同时， 南宁卷烟厂的切 计新的操作平 ， 来实现对设备的远程控制 ， 缩短操作 丝工序的生产控制是通过 Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ 控制器和 Ｄ ｅ — 时间 ， 提高生产效率。 ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 远程控制来完成的， 大部分的机械设备都是通 过操作人员操作触摸屏来控制。然而实际的生产过程 ２ 方案设计 与实现 中因为操作平 台有限而造成了一人两地操作的局面， 既降低劳动效率 ， 又存在操作隐患 ， 因此 ， 根据南 宁卷 ２ ． １ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 现场总线技术 烟厂实际生产情况 ， 对原有的控制系统进行改进 ， 添加 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 是一种 串行数 据通讯 协议 的总线 技 基于 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 的控制平 台， 来缩短操作时间［ ８ － ９ ］ 。 术， 在Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ 集成控 制系统 中 ， 主要 用 于解决
关键 词 ： 现 场总线 ； Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｘ ； Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎｅ ｔ 控制平 台； 远 程控 制
基于DeviceNet现场总线的电机控制系统设计
１ 控 制 系统硬 件实 现 Ｄ ｖ ｅ ｅ 的 功 能 是 将 工 业 现 场 的最 底 层 设 备 只需 通 过 一 ｅｉ ｎｔ ｃ
条 与设 备层 兼容 的网 线 将 现 场 的数 据 送 到 网络 上 ， 后 ， 制 器 然 控
ＳＩＭ Ａ Ｄ ３ Ａ ＤＲ Ｓ ３Ｄ Ｒ ％Ｘ Ａ Ｄ ４ Ｉ ＳＡ ＩＲ ｌ Ｍ） Ｄ ５ Ａ Ｓｔ ｅ Ｂ
Ｄ ｉ ｅＮｅ【 ｊ１ … 【Ｌ
濑
通 过适 当的 路径 到该 层 上 采 集数 据 。 时 ， 制 器 对 现场 生 产 设 同 控
备 实施 的各 种控 制 也 是 通 过 Ｄ ｖｃ Ｎ ｔ ｅ ｉｅ ｅ 网络 进 行 的 。 如 图 １为 系 统 的设 备 网 示 意 。 中 ， ｃ ｏ ｏ ｉ Ｃｏ ｔ ｌ ｒ 其 Ｍｉ Ｌ ｇｘ ｒ ｎｒ ｌ 和设 备网 连 ｏｅ
一
在 工 业 自动 化 生 产 中 ，各种 设 备 的分 散 控 制 使 系 统 趋 于 复 杂状 态 ， 护 困 难 ， 本 高 。 同 时 复杂 的布 线 也 会 对 其 他 设 备 的 维 成
安 装 产 生 影 响 ，为 解 决 这 一 难点 ， 网络 被 广 泛 应 用 于 控 制 系 统
王 改 华 王 江卫 刘 楚 湘 皇 甫 海 燕 （ 新疆师范大学数理信息学院， 新疆 乌鲁木 齐 ８ ０ ５ ） ３ ０ ４
摘 要
依 据 罗克 韦 尔 自动 化 的 三层 网络 的 网络 控 制 结 构 ， 析 了基 于设 备 网的 电机 控 制 系统 ， 分 并结 合 系统 对 系统硬 件 和 软 件
加 以论 述 。将 工 业现 场 的 最 底 层设 备 只 需 通 过 一条 与 设备 层 兼容 的 网线将 现 场 的数 据送 到 网络 上 ， 制 器通 过 适 当的路 径 控 到该 层 上 采 集数 据 ， 经过 软 件 编 程 实现 ＰＩ Ｄ控 制 ， 送 回现 场 电机 系统 ， 制 方 式灵 活 ， 信 效 率 高。 再 控 通 关键词 ： 备 网， 设 电机控 制 系统 ， 网络 控 制 ， 层 网络 ， 制 器 三 控Βιβλιοθήκη 图 ２ 组 态设 备 网
基于DeviceNet的ATV71变频器与RSLogix5000的通讯实现与应用
基于DeviceNet的ATV71变频器与RSLogix5000的通讯实现与应用刘潇洋罗克松摘要：以双斗轮取料机的工程为例，介绍通过DeviceNet实现施耐德A TV71变频器与AB 的编程软件RSLogix5000的通讯，包括RSLinx、RSNetWorx for DeviceNet、A TV71变频器的设置方法，以及应用效果。
关键词：DeviceNet；RSNetWorx for DeviceNet；A TV71变频器；通讯Communication between ATV71 VFD and RSLogix5000 and itsApplication based on DeviceNetLIU Xiao Yang LUO Ke SongAbstract:By talking Double-bucket-wheel reclaimer project as example,introduce the communication between ATV71VFD and AB programming software of RSLogix5000 was realized by DeviceNet,including the setting of RSLinx、RSNetWorx for DeviceNet、ATV71 VFD.and its application effects..Key Words: DeviceNet；RSNetWorx for DeviceNet；A TV71 VFD；communication1.引言：随着工业自动化技术的不断发展，变频器以及现场总线技术已经广泛应用在工业控制领域。
但由于系统中常常采用不同厂家、不同类型的现场设备，由此将带来不同设备之间的数据通讯接口问题。
本文将以双斗轮取料机项目为背景，介绍一种基于DeviceNet现场总线实现施耐德ATV71变频器与AB编程软件RSLogix5000间的实时通讯方法，从而实现PLC 通过通信方式控制变频器的功能。
DeviceNet总线技术
电 源
电源分接器
电 源
可选第二供电电源 电源线 信号线
节点
节点
节点
节点
DeviceNet网络供电拓扑图
DeviceNet网络供电
电源配置的步骤：
计算网络上各节点所需电流之和 IA。 测算总线的总长度 L。 根据所使用的电缆类型对应的最大电流和网络长度之间的关系 曲线可获得最大干线电流 IB。 若IB大于IA ，则网络电源安装位置合理。
差分信号： Vdiff = VCAN_H - VCAN_L，可抑制共模干扰 逻辑0： Vdiff = VCAN_H - VCAN_L = 2V，显性。接收节点判断大于 0.9V为显性；发送节点显性电平通常大于1.5V，一般为2V 逻辑1： Vdiff = VCAN_H - VCAN_L = 0V，隐性。接收节点判断小于 0.5V为隐性；发送节点发送隐性电平通常小于0.05V，一般为0V 逻辑？: Vdiff 在0.5V和0.9V之间逻辑不确定 逻辑0线与逻辑1，显性电平覆盖隐性电平 共模电压:VCAN_H 和 VCAN_L对地电压在-2V和+7V之间
Bus Idle
S O F
1Bit
Arbitration field 11位ID
12 Bit
Control field
RTR
r1
r0
0
0
0
6 Bit
DLC
Data field
CR C field
16 Bit
AC K field
2 Bit
EO F
IT M
0 to 8 Byte
7 Bit
3Bit
主要内容
Din Rail mounted “taps”
基于DeviceNet现场总线的SMC控制器设计
Micr ocomputer Applica tions V ol.27,No.8,2011研究与设计微型电脑应用2011年第27卷第8期文章编号：1007-757X(2011)08-0022-02基于DeviceNet现场总线的SMC控制器设计时红军，韩兵摘要：在DeviceNet网络中，控制器一般采用PID算法，但是有很多对象是非线性的，并且网络传输过程中经常干扰，导致PID算法的结果不是很理想。
滑模变结构控制是一种鲁棒性很强的控制算法，将滑模变结构控制应用到DevicNet网络，能够较好的克服过程中的干扰和对象的不确定性。
实验结果证明SMC控制算法能够更好地实现控制。
关键词：SMC;PID；DeviceNet；robust中图分类号：TP391.9文献标志码：A0引言DeviceNet协议是一个简单、廉价而且高效的协议，非常适合底层的工业控制。
很多设备都可以挂载到DeviceNet总线：可编程序控制器、过程传感器、光电开关、执行器、阀组、电动机软起动器、操作员终端、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器、操作员接口和其他控制单元的网络，是分布式控制系统的理想解决方案。
DeviceNet总线能够实现对对象的远距离控制，减少布线，提高控制精度，实现资源共享。
文献[1]研究DeviceNet网络下的智能电机控制，文献[2]研究基于DeviceNet现场总线的变频调速系统，文献[3]研究DeviceNet网络下的变频器控制，文献[4]研究DeviceNet网络下的160变频器控制。
上述文献基本讲述DeviceNet系统的软硬件搭建，但是对控制器的设计涉及很少，部分文献只是简单实现电机的基本功能，但是很多工业现场对电机的控制提出了更高要求，例如全自动锡膏印刷机的控制系统对控制的要求如下：6mm行程误差要求±10μm[5]。
因此需要研究基于DeviceNet的控制器设计，本文搭建DeviceNet实现平台，设计SMC控制器。
仪器仪表制造工模拟题(附参考答案)
仪器仪表制造工模拟题（附参考答案）一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.在一瞬间时，两个同频率正弦交流电的相位之差叫做相位差。
A、正确B、错误正确答案：A2.DeviceNet 现场总线网络上节点数最多可达64个，支持 125kbps、250kbps、500kbps三种波特率、总线长度可达5000米A、正确B、错误正确答案：B3.对于磕碰过的螺旋桨，简单修复即可使用。
A、正确B、错误正确答案：B4.聚合物锂电池长时间储存单片电压是3.5V。
A、正确B、错误正确答案：B5.机器人工具被更换后，只要重新定义 TCP 后，不需要修改程序，机器人会沿着之前的轨迹运行。
A、正确B、错误正确答案：A6.云计算的核心概念是以工业物联网为中心，在网站上提供快速且安全的云计算服务与数据存储，让每一个使用工业物联网的人都可以使用网络上的庞大计算资源与数据中心。
A、正确B、错误正确答案：A7.IP设置界面可以设置上位机的IP地址。
A、正确B、错误正确答案：B8.对违法违规飞行无人机的单位或个人实施管理的部门是公安部门。
A、正确B、错误正确答案：A9.无人机零部件故障检修时，应穿戴好安全防护设施，如防护服、眼镜、手套等。
A、正确B、错误正确答案：A10.机器人零位是机器人操作模型的初始位置。
A、正确B、错误正确答案：A11.轨迹插补运算是伴随着轨迹控制过程一步步完成的，而不是在得到示教点之后，一次完成，再提交给再现过程的。
A、正确B、错误正确答案：A12.各长度鞭状天线架设方式必须和通讯方向垂直。
A、正确B、错误正确答案：A13.有两个频率和初相位不同的正弦交流电压，若它们的有效值相同，则最大值也相同。
A、正确B、错误正确答案：B14.电机转向调试时，电机没有固定可能对人体造成伤害。
A、正确B、错误正确答案：A15.工件坐标系是在工具活动区域内相对于基坐标系设定的坐标系。
A、正确B、错误16.机器人的机身只由臂部运动机构组成。
基于DeviceNet现场总线的电力监控模块网络控制研究
一
上 的电力设备进行 监测与控制 ， 而计算机 监控站将完成该 网络
化 电力监测系统 的数据分析与决策 。
Ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｍ ｏ ｘ ａ ｉ ｔ ３ Ｏ ０ ０
图１ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ３ ０ ０ ０的 自动 化 网络 结 构
、
系统的硬 件结构原理
二、 系 统 通信 方 式
电力配 电自动化技 术 已成 为当今 最热 门的话 题之一 ， 作为 配 电自动化技术 中的电量检测是配 电自动化成 功实施 的关键 问 题。 本文 在研究 了国内外电力配电 自动化技术 的基础上 ， ［ １ 提 出了基于Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 总 线的Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ３ ０ ０ ０ 电力监 控模块 的网
基于DeviceNet的网络式电机保护器节点的设计
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｎ ｔ ｒ ｔｒｐ ｏｅ ｔｒｂ ｓ ｄ ｏ ｖｃ Ｎｅ ｃ ｉｖ ｄ ａ ｓ ｔｏ ｖｃ Ｎｅ ｏ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｅｗｏ ｋ ｍｏ ｏ ｒ ｔｃ ｏ ａ ｅ ｎ Ｄｅ ｉｅ ｔａ ｈ ｅ ｅ ｅ ｆＤｅ ｉｅ ｔｃ ｍｍｕ ｉａ ｎｃ —
・
３ ４・
工业仪表与 自动化装置
２１ ０ ０年第 ３ 期
基 于 Ｄｅ ｉｅ ｔ的 网 络 式 电 机 ｖｃ Ｎｅ
保 护器 节点 的设 计
郝晓弘 ， 高鹏飞 ， 张 阳
（ 州理 工 大学 电气工程 与信 息 工程 学院 ， 兰 兰州 ７ ０ ５ ） ３ ０ ０ 摘要 ： 于 Ｄ ｖ ｅ ｅ 现 场 总线的 网络式 电机保护 器 节点集 总线通信 、 基 ｅｉ Ｎ ｔ ｃ 电流监控 和过 载 、 三相 不 平衡 、 接地 故 障等 多种故 障报 警 、 护功 能为一 体 ， 保 以均 方根 电流 为判 据 ， 采用 Ｄ １２ Ｎ ０ ２芯 片作 为现 场 总线 节点 的 网络 式 电机保 护 器。 实验 结果表 明， 于 Ｄ ｖｃＮ ｔ 网络 式 电机 保 护 器可 实时、 基 ｅｉ ｅ 的 ｅ 高 效 地保护 电动机 ， 可作为 节点挂接在 Ｄ ｖｃＮ ｔ ｅｉ ｅ 总线上 ， ｅ 与主站进 行通信 。
多点传 送 ） 通信 模 型 建 立 的 。这样 ， ｅｉ Ｎ ｔ既可 Ｄｖｅ ｅ ｃ 以工作 在 主从模式 ， 也可 以工作 在多 主模 式 。
Ｄ ｖ ｅ ｅ 总线 采用 Ｃ Ｎ总线 ２ ０ ｅｉ Ｎ ｔ ｃ Ａ ． Ａ协 议规 范 ，
仅支 持 Ｃ Ｎ帧 中数据 帧格式 ， 对数 据帧标 识 符场 Ａ 并 的 １ 位 标示 符作 出规定 ， 报文分 成 ４个 独立 的报 １ 将 文组 。其 中组 ２报 文 Ｍ Ｃ Ｄ的填 写 和其 他组 不 同 ， ＡＩ 既可 填 写 源 ＭＡ Ｉ 可 填 写 目 Ｍ Ｃ Ｄ， 上 它 的 ＣＤ也 ＡＩ 加
基于DEVICENET的智能MCC在水处理系统的应用
合 全 球 工 业标 准 的低 成 本 、 性 能 的通 信 网络 。 高
它通 过一 根 电缆 将 现 场 智 能设 备 连 接 起来 ， 分 是 布式 控制 系统 的理想 解决方 案 。随着 数字 化信 息
面智 能 ＭＣ 通 过 内 置 的 Ｄ ＶＩ Ｅ Ｔ 通 讯 电 Ｃ Ｅ Ｃ ＮＥ
达 国家 ， Ｃ产 品 中 ， 过半 数 的单 元 仍 然 是 纯 ＭＣ 超 粹 的机 电设 备 Ｉ 。近 年来 ， １ ］ 随着科 学技 术 的发展 ， 智 能 ＭＣ Ｃ发 展 并 逐 步 应 用 起 来 。智 能 型 ＭＣ Ｃ 采用 新 型的智 能元 件 和 现 场 总线 技 术 ， 步 向 自 逐 动 化集成 型发展 ， 硬件 、 将 软件 和 网络 技 术紧 密地
系统结 构见 图 １ 。 水处 理 系 统 智 能 ＭＣ Ｃ控 制 系统 采 用 典 型 ３
・
ＭＣ （ Ｃ 马达 控 制 中心 ） 工程 中 应用 非 常 广 在 泛 。常规 的 ＭＣ 只 包 括 机 电 元 件 ， 且 所 有 连 Ｃ 而
接都 是通过 硬接 线 实 现 。直 到今 天 ， 些 机 电元 这 件 仍然是 ＭＣ Ｃ产 品 的主要 构 成 部分 。即便 在 发
ＤＥ Ｃ ＮＥ 设备 网） ２ ＶＩ Ｅ Ｔ（ 是 ０世 纪 ９ ０年 代 中 期 发 展 起来 的 一种 基 于 Ｃ ＡＮ 技 术 的开 放 型 、 符
水处 理 系统 包 括 浊 环 水 、 环水 和 软水 ３个 净
处 理 系统 ， 场设 备 由各类 水泵 、 现 阀门和 砂过 滤器 等 组 成 ， 现对 连铸 系统 循 环 冷 却 水 的供 给 和处 实
基于DeviceNet总线技术的智能马达控制中心研究
线控 制 技 术 。
【 关键词 】 智能马达控制 ； Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ ； Ｅ ３ Ｐ ｌ ｕ ｓ
智能 ＭＣ Ｃ在控制工程 中应用非常广泛 常规 的 ＭＣ Ｃ只包括机 电 元件 ． 而且所有连接都是通过硬接线实现 。 随着 自动化技术的发展 ， 传 统控制 系统在某些场合已不能满足工况 的要求 ． 因此工业控制 技术 已 经由 自 动化 向智能化过渡 ． 智 能型 Ｍ Ｃ Ｃ 采用新 型的智 能元件 和现场 总线技术 ． 逐步 向自动化集成型发 展， 将硬件 、 软件 和网络技 术紧密地 联系在一起 将传统 Ｍ Ｃ Ｃ中的热继 电器 、 变频器 、 软启 动器 等中插接 通讯模 块 ． 将各个智能元 器件通过集成架构 中开放 的、 无缝 网络和可 视化人机界 面技术集成在一个统一的 、 便 于管 理的控 制平台下全新 电 机控 制解 决 方 案
２ ０ １ ３ 年第 ０ ２ 期
科 技 西向导
◇高教论述◇
基于 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 总线技术的智能马达控制中心研究
刘 春 阳 （ 青岛科技大学 自动化与电子工程学 院 山东
【 摘
青岛
２ ６ ６ ０ ４ ２ ）
要】 介绍 了智能马达控 制 中心（ Ｉ ＭＣ Ｃ ） ￣ 系统原理及其 涉及到 的罗克韦尔电机 过载继电器 Ｅ ３ Ｐ ｌ ｕ ｓ 的功能 、 特 点和 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅห้องสมุดไป่ตู้Ｎｅ ｔ 现场 总
进行监视 可以通过智 能继 电器 的面板直接观察继 电器输入／ 输 出端 子 的状态 、 脱扣与报警 的状态 、 网络通信 的状态等旭 可以通过 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｅ ｅ Ｎ ｅ ｔ 进行远程在线监视 其次是对 电动机运行状态的监视用 户可 以监 测 到电动机 的单相 电流 、 平均 电流 、 热 容量利用率 、 不平衡 电流百分 比 、 接地故障电流 、最近 ５ 次脱扣记录等重要参数． 这 只能通过设 备网在 上位机上实现 Ｅ ３ Ｐ １ ｕ ｓ 的在线控制 功能 主要体现 为脱扣 、 报警参数的 设置和对辅助输出端子 Ｏ Ｕ Ｔ Ａ以及 Ｏ Ｕ Ｔ Ｂ的程序控制 ． ． 通过上位机． 用户可 以设 置满载电流 、 脱扣或 报警的级别 、 标准、 延时 、 抑制 时间等 控制参数 Ｏ Ｕ Ｔ Ａ和 Ｏ Ｕ Ｔ Ｂ的状态不仅可 以在面板和 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 上直 接观察 而且可 以映射到可编程控制器 Ｐ Ｌ Ｃ的输 出列表中 也就是将 Ｏ Ｕ Ｔ Ａ和 ＯＵ Ｔ Ｂ与 Ｐ Ｌ Ｃ的输 出文件建立一种 对应 关系． 这 样就可 以 ２ ． 系统 结 构 通过 Ｐ Ｌ Ｃ控制 Ｏ Ｕ Ｔ Ａ和 Ｏ Ｕ Ｔ Ｂ的状态 如下图所示典 型的智能 Ｍ Ｃ Ｃ系统 ： ３ ． ２ ． ２预警功能 Ｅ ３ Ｐ ｌ ｕ ｓ 具有预警保护功能．用户可 以根据实际工况 没置报警标 准 一般的继 电器 只提供脱扣保护， 当电动机满足脱扣条件时 继 电器 脱扣， 设备停止运行 没有任何提醒， 会给生产带来 突发故障 对 于 Ｅ ３ Ｐ １ ｕ ｓ 智能 电机过载继 电器 ． 用 户可以设 置报警标准为＜ １ ． ２ 倍额定 电 流 当电动 机出现故障趋势 时， 实际 电流低 于脱扣 电流 智能 继电器将 发出报警， 可以有效 降低故 障的影响 ３ ． ２ ＿ ３网络通信 功能 Ｅ ３ Ｐ １ ｕ ｓ是基 于 Ｄｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ的产 品． 并 由Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎｅ ｔ 提供 电源 ． 用 户 该系统建立 了以 Ｅ ３ Ｐ ｌ ｕ ｓ 电机过载继电器为控制单元 的 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 可 以通过 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎｅ ｔ 网络和上位机实现参数 的设置 、实时 监控和数 据 网络 ． 多个 Ｅ ３ Ｐ １ ｕ ｓ 工作站通过 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｅ ｅ Ｎ ｅ ｔ 总线连接到 Ｐ Ｌ Ｃ 。 在Ｐ Ｌ Ｃ中加 分析等功能． 对电动机可能出现 的故障预警进行快速应对确 保生产顺 装 了一块转换卡进行 中间转换 ． 实现 以太 网和 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 的通 信 ． 然后 利进行 再通过交换机连接到上位机 ． 对受控设备进行实时控制和监视 ， 从而实 ４ ． Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 总线 技 术 现系统的网络控制和网络管理 ． 使现场设备运行在最优状态 。 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 是一种用于工业 自动化领域的具有世界领先水平 的低 ３ ． Ｅ ３ Ｐ ｌ ｕ ｓ功能和特点 设备级 网络 它为简单 工业设备 和高端 设备提供 可靠 的网络连 Ｅ ３ Ｐ ｌ ｕ ｓ 智能 电机过 载继 电器是一种基 于微处理 器的智能 化 、 电 成本 、 接和通信． Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 网络技 术 已经成为一种 很成熟的技术 ． Ｅ ３ Ｐ ｌ ｕ ｓ 电 子式 过载继 电器．用 于对 ０ ． ４ Ａ ～ ５ ０ ０ ０ Ａ额定工作电流的 鼠笼式感应 电 机过载继 电器又具有较强的网络通信能力 ．因此建立以 Ｅ ３ Ｐ １ ｕ ｓ 电机 动机提供保 护 过载继 电器 为控制单元的 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 网络是很容易实现的 本文提 出 ３ ． １ Ｅ ３ Ｐ ｌ ｕ ｓ 智能 电机过载继电器的功能 的是一 般化 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 网络的监控 网络 ． 选用 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 网络完成电机 ３ ． １ ． １ 脱扣保护及报警功能 如： Ｅ ３ Ｐ １ ｕ ｓ 具有过载 、 缺相 、 失 速、 堵转 、 欠载 、 电流不平衡 、 接地故 障 的集成控制还具有诸多优点 ． ① 支持设备 的热插拔 ． 可带电更换网络 节点 ． 存线修改网络配置 ． 和过热输入（ Ｐ Ｔ Ｃ热 敏电阻） 等 ７种保护和报警功能。 便于系统的扩充和改造 ３ ． １ － ２电流监控功能 ②网络上设备的安装 比传统 的 Ｉ ／ ０布线更加节省 费用 ． 尤其是设 Ｅ ３ Ｐ ｌ ｕ ｓ 允许用户通过 Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎ ｅ ｔ 网络监控各相 电流 、 各 相电流占 更有助于降低安 装成本 电动机满载 电流的百分 比、 平均 电流 、 平均 电流 占电动机满载 电流的 备分布在几百米范 围内时 ． ③利用 Ｒ Ｓ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｆ ｏ ｒ Ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｎｅ ｔ 可方便的对 网 ｆ ： 设备 进 行 配 置 ． 百分 比、 热容量 利用率 、 不平衡 电流百分 比和接地 故障电流等运行 参 测试和管理 网上设 备以图形方式显示Ｔ作状态 ． 一 日了然 数。
基于DeviceNet现场总线的相机生产线控制系统
Ｚ ＡＮ ｎ — ｕ ． ＸＵ ¨ ｑ ａ ｇ ＨＵ Ｇ Ｚｏ ｇ ｈ ｉ Ｅ ｙ 一 ｉｎ
（ ｏ ｅｅｏ ｌ ｔｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇａ ｄＡ ｔ ｔ ｎ，Ｆ ｚｏ ｎｖｒ ｔ Ｆ ｚｏ ５ ０ ２，Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｅ ｒ ａ Ｅ ｇｎｅｉ ｎ ｕｏ ｉ ｌ Ｅ ｃｉ ｎ ｍａ ｏ ｕｈ ｕＵ ｉ ｓ ｙ， ｕｈｕ３ ０ ０ ｅｉ ｈｎ ）
０ 引 言 Байду номын сангаас
Ｄ ｖｃＮ ｔ 场 总 线 是 由 美 国 ＡｌｎＢ ａ ｌ ｅｉ ｅ 现 ｅ ｌ — ｒｄｅ ｅ ｙ
机厂牛产线控制系统中的具体应用。
１ 生 产 过 程 及 控 制 要 求
一
公 司 （ ｏｋ ｅ ｕｏ ｔｎ 开 发 的工 、 Ｒ ｃｗ ｌＡ ｔ ｉ ） ｌ ｍａｏ 控制 网 络 技 术—— Ｎ ｔｉ ｅ ｘ的底层 网络 。它 在 Ｃ Ｎ技 术 规 Ｉｎ Ａ 范 的基 础上增 加 了应用层 协 ｃ 义的定 义 ， 具有 开放 、 低价 、 可靠 、 高效 的优 点 ， 它通 过 一 个 开放 的 网 络 将 底层 『 设备 （ 限 位开 关 、 感 器 、 业 如 传 电动 机 启
维普资讯
低压 电器 （０ ６ｏ ） ２ ０ Ｎ ５
媾 卜Ｄｅ ｃＮｅ ￣ ｅ ｔ现场总线 的相机生产线控铷系统
基 于 Ｄｅ ｉｅ ｔ 场 总 线 ｖｃＮｅ 现 的相机 生产 线控 制 系统
DeviceNet现场总线
辑上的关系,在物理上并不实际存在.
❖
在DeviceNet中,每个连接由11位的连接标识符<CID,
Connection ID>来标识,该11位的连接标识符包括媒体访
问控制标志符<MAC ID>、报文标识符<Message ID>和
CAN标识符区
10 9
❖
DeviceNet介质访问单元包括收发器、连接器、误接线保护电
路、调压器和可选的光隔离器.
DeviceNet节点
p / CAN
光电隔离器(可选)
调压
收发器
MWP
连接器
屏蔽
信号线
电源线
6.3.3 物理层信号
❖
DeviceNet的物理层信号规范完全相同.CAN规范定义了两种
互补的逻辑电平：显性<Dominant>和隐性<Recessive>,且同
❖
物理信号及MAC使用CAN；
基于连接概念的协议,要与设备交
换信息须先与它连接；
典型的请求/响应方式,适用于两个
设备间多用途的点对点报文传递；
I/O数据的高效传输；
为长度大于8字节的报文提供分段
❖
❖
❖
❖
DeviceNet的主要技术特点
网络大小
最多64个节点，每个节点可支持无限多的I/O
网络长度
端—端网络距离随网络传输速度而变化
帧；
DeviceNet使用标准数据帧而不使用远程帧,出
错帧和超载帧由CAN控制芯片控制,
DeviceNet规范中捕捉定义.
由于采用生产者/消费者通信模式, DeviceNet总
Devicenet总线技术综述
一种基于CAN总线技术的符合全球工业标准的开放型通信网络。
它最早由Allen-Bradley公司支持Device nt公司设计，并已于2000年6月15日正式成为IEC62026国际标准(有关低压开关设备与控制设备、控制器与电气设备接口)之一。
在2002年12月1日发行的国家标准化管理委员会通报中，公布了DeviceNe t现场总线已于2002年10月8日被批准为国家标准，并于2003年4月1日正式开始实施。
DeviceNet 成为国家标准，为国内开发、生产、销售、应用DeviceNet现场总线技术的研制单位、生产企业、贸易和用户提供了技术桥梁。
Devicenet现场总线由于产生和发展的时间较晚，因此它采用了更为先进的通信概念和技术，相对于其他现场总线，具有较大的领先性，突出的高可靠性、实时性和灵活性。
DeviceNet是一个开放式的协议，目前有包括Rockwell等300多家自动化设备厂商的产品支持这种协议，DeviceNet在欧美和日本的现场总线市场占有很大的份额，在控制领域得到了广泛的应用。
DeviceNet进入中国时间不长，但是在中国已有许多应用。
据Rockwell Automation市场部提供的数据，上海通用汽车有一条DevicetNet的生产线，另外，生产可口可乐的上海申美饮料公司也部分采用了DeviceNet技术。
２Devicenet总线的特点DeviceＮet是一种低成本的通信连接。
它将工业设备(如:限位开关、光电传感器、阀组、电动机、起动器、过程传感器、条形码读取器、变频驱动器、面板显示器和操作员接口)连接到网络，从而免去了昂贵的硬接线。
ＤeviceＮet是一种简单的网络解决方案，在提供多供货商同类部件间的可互换性的同时，减少了配线和安装工业自动化设备的成本和时间。
Device Ｎet的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的备级诊断功能，这是通过硬接线Ｉ/Ｏ接口很难实现的。
基于DeviceNet的电动机控制中心智能监控系统设计
拧制 ｝
这样 ，采 用现场 总线 网络体 系结 构 ，系统 的
控 范 围从 传 统 的 系 统 端 子 排 扩 展 到 各 个 现 场 设 备 节 点 ，真 正 实现 了 全面 监 控 。位 于 系 统最 底 层 的 以 Ｄ ｖｃＮ ｔ 线 为 基 础 的现 场 设 备 级 控 制 网络 ， 于 ｅ ｉ ｅ总 ｅ 刖
机 通 过 通 信 线 连 接 ，可 以 节 省 大 量 控 制 电 缆 ，节 约
很多投 资和 安装维护 工作量 ，从 而降低 成本 。
２２ 监 控 系 统 的 网 络 模 式 ．
为 实 现 从 管 理 层 到 工 业 现 场 设 备 层 的 透 明 访 问 ， 本 监 控 系 统 采 用 一 种 全 新 的 Ｉ 络 构 架 模 式 删
技 术 与 应 用
基 于 Ｄｅ ｉｅ ｔ的 电动 机 控 制 ｖｃＮｅ 中心 智 能监 控 设 计 系统
焦洪峰 胡 未 ２
（． １中海石 油 （ 中国 ）东海 西湖石 油天 然气作 业公 司，上海 ２ ０ ３ ； ０ ０ ０
２ 中国石油 天然气股份 有 限公 司管道 济南输 油分 公 司，济 南 ２ ０ １ ． ５ ０ ４） 摘要 本文基 于Ｄ ｖｃＮ ｔ 场总 线技术 ，将 硬件 、软件 和 网络 技术 紧密地联 系在 一起 ，设计 ｅ ｉｅ ｅ现 了电动机 控 制 中心智 能监控系 统，通 过现场 总线 实现 电动机控 制 中心与基 础 自动化 系统之 间方便 的联 系，为工 业现场提供 了一整套专 业化 电动机控制 中心智 能监控管 理方 案。
场 控制层和 管理层 。
反 馈 到操 作 者 和 上层 网 络 ；位 于 系统 巾『 层 的 以 Ｈ Ｊ
Ｃ ｎｒｌ ｔ 基 础 的 车 间级 控 制 网 络 ， 成 了 处 埋 器 ｏ ｔ Ｎｅ为 ｏ 集 与 处 理 器 之 间 的 信 息 交 流 以 及 摔 制 算 法 、处 理 器 与 输 入／ 出 接 口之 间 的信 息 交 流 ， 于 网 络 数 据 采 集 输 用 和 发 送 ， 现 上 位 机 Ｈ （ ｕ ｎＭａｈｎ ｔｒ ｃ ， 实 ＭＩＨ ｍａ ｃ ｉｅ ｎｅｆ ｅ Ｉ ａ
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基于DeviceNet总线技术的智能马达控制中心研究【摘要】介绍了智能马达控制中心（imcc）的系统原理及其涉及到的罗克韦尔电机过载继电器e3plus的功能、特点和devicenet 现场总线控制技术。
【关键词】智能马达控制；devicenet；e3plus
1.智能mcc的发展状况
智能mcc在控制工程中应用非常广泛。
常规的mcc只包括机电元件，而且所有连接都是通过硬接线实现。
随着自动化技术的发展，传统控制系统在某些场合已不能满足工况的要求，因此工业控制技术已经由自动化向智能化过渡，智能型mcc采用新型的智能元件和现场总线技术，逐步向自动化集成型发展，将硬件、软件和网络技术紧密地联系在一起。
将传统mcc中的热继电器、变频器、软启动器等中插接通讯模块，将各个智能元器件通过集成架构中开放的、无缝网络和可视化人机界面技术集成在一个统一的、便于管理的控制平台下全新电机控制解决方案。
2.系统结构
如下图所示典型的智能mcc系统：
该系统建立了以e3 plus电机过载继电器为控制单元的devicenet网络，多个e3plus工作站通过devicenet 总线连接到plc。
在plc中加装了一块转换卡进行中间转换，实现以太网和devicenet的通信，然后再通过交换机连接到上位机，对受控设备进行实时控制和监视，从而实现系统的网络控制和网络管理，使现
场设备运行在最优状态。
3.e3 plus功能和特点
e3 plus智能电机过载继电器是一种基于微处理器的智能化、电子式过载继电器,用于对0.4a～5000a 额定工作电流的鼠笼式感应电动机提供保护。
3.1 e3 plus智能电机过载继电器的功能
3.1.1脱扣保护及报警功能
e3 plus具有过载、缺相、失速、堵转、欠载、电流不平衡、接地故障和过热输入( ptc 热敏电阻)等7 种保护和报警功能。
3.1.2电流监控功能
e3 plus允许用户通过devicenet网络监控各相电流、各相电流占电动机满载电流的百分比、平均电流、平均电流占电动机满载电流的百分比、热容量利用率、不平衡电流百分比和接地故障电流等运行参数。
3.1.3诊断参数
e3 plus允许用户通过devicenet网络监控设备状态、脱扣状态、报警状态、距离脱扣时间、距离脱扣后重新启动时间和最近5次脱扣原因记录等诊断及状态参数。
但需要注意的是上述各项功能均必须在devicenet网络环境下使用,通过该网络与上位机的连接,可随时掌控现场电动机的运行情况。
3.2 e3 plus 智能电机过载继电器的特点
3.2.1状态监控功能
e3 plus对状态的监视包括两方面:首先是对智能继电器本身状态进行监视,可以通过智能继电器的面板直接观察继电器输入/输出端子的状态、脱扣与报警的状态、网络通信的状态等,也可以通过devicenet进行远程在线监视。
其次是对电动机运行状态的监视,用户可以监测到电动机的单相电流、平均电流、热容量利用率、不平衡电流百分比、接地故障电流、最近5次脱扣记录等重要参数, 这只能通过设备网在上位机上实现。
e3 plus的在线控制功能主要体现为脱扣、报警参数的设置和对辅助输出端子out a以及out b的程序控制。
通过上位机,用户可以设置满载电流、脱扣或报警的级别、标准、延时、抑制时间等控制参数。
out a和out b的状态不仅可以在面板和devicenet上直接观察,而且可以映射到可编程控制器plc的输出列表中。
也就是将out a和out b与plc的输出文件建立一种对应关系,这样就可以通过plc控制out a和out b的状态。
3.2.2预警功能
e3 plus具有预警保护功能,用户可以根据实际工况设置报警标准。
一般的继电器只提供脱扣保护,当电动机满足脱扣条件时,继电器脱扣,设备停止运行,没有任何提醒,会给生产带来突发故障。
对于e3plus智能电机过载继电器,用户可以设置报警标准为<1.2倍额定电流,当电动机出现故障趋势时,实际电流低于脱扣电流,智能继电器将发出报警,可以有效降低故障的影响。
3.2.3网络通信功能
e3plus是基于devicenet的产品,并由devicenet提供电源,用户可以通过devicenet网络和上位机实现参数的设置、实时监控和数据分析等功能,对电动机可能出现的故障预警进行快速应对,确保生产顺利进行。
4.devicenet总线技术
devicenet是一种用于工业自动化领域的具有世界领先水平的低成本、设备级网络。
它为简单工业设备和高端设备提供可靠的网络连接和通信,devicenet网络技术已经成为一种很成熟的技术，e3plus电机过载继电器又具有较强的网络通信能力，因此建立以e3 plus电机过载继电器为控制单元的devicenet网络是很容易实现的。
本文提出的是一般化devicenet网络的监控网络，选用devicenet网络完成电机的集成控制还具有诸多优点，如：
①支持设备的热插拔，可带电更换网络节点，在线修改网络配置，便于系统的扩充和改造。
②网络上设备的安装比传统的i/o布线更加节省费用，尤其是设备分布在几百米范围内时，更有助于降低安装成本。
③利用rsnetwork for devicenet可方便的对网上设备进行配置，测试和管理。
网上设备以图形方式显示工作状态，一目了然。
5.智能马达控制中心的优点
（1）智能马达保护器提供了对马达的高水平保护；更加精确的运行参数测量；更加全面的保护功能和模式；预报警机制降低了事故发生机率；详细的故障信息记录，便于我们分析故障原因。
（2）实现对马达的集中管理，提供操作灵活性和安全性。
（3）提供了全系列的马达保护方案，用户可以根据应用需要为马达选择不同的保护功能。
（4）使得马达保护系统与自动化系统以及企业管理信息系统连通，以最低的综合成本提升生产效率和管理水平。
（5）降低项目在运营期的费用。
采用智能保护方式，减少了马达故障频度和故障修复时问，大大降低了故障带来的生产损失。
6.结论
采用imcc专业化智能管理方案，除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子排（箱）、i/0卡件、模拟量变送器等。
而且智能设备就地安装，与上位机通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。
另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。
这种分布式控制系统与集中化管理相结合的模式，其功能更强，具有更高的安全性，是当前电气自动化控制的主要潮流。
[科]
【参考文献】
［１］原建军.罗克韦尔e3plus智能电机过载继电器的应用[j].科技情报开发与经济，2008.18-2．
［２］甘永梅,李庆丰,刘晓娟等.现场总线技术及其应用[m].北京:机械工业出版社,2004．。