变频器PowerFlex70在ControlLogix系统中的通讯
日期：2007-3-20 22:08:35 来源：中国自动化网
点击： 作者：未知
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摘要：介绍了A-B公司最新推出的PowerFLex系列变频器基于三层网络的通讯系统，该通讯系统的网络结构采用罗克韦尔三层网络体系即由以太网(EtherNet/IP)、控制网(ControlNet)、设备网(DeviceNet)构成的三层网络系统，以变频器PowerFlex70在基于三层网络设计的ControlLogix系统中的通讯组态为例，充分展示PowerFlex系列变频器强大的工业网络功能。
关键词：工业网络；PowerFlex；ControlLogix; 以太网；控制网；设备网
1 引言
随着变频器的不断发展和推广应用，越来越多的场合需要对变频器进行网络通讯和监控，过去多采用传统的RS485/422接口采集实时信息，通过操作员界面修改参数。今天，由于网络和现场总线技术的发展和应用，变频器之间的通讯、变频器实时监控等功能已经已经演变成为数字化时代，带数字接口的变频器不但具有提供更多的数据信息网络通信能力，而且还可以实现基于网络的参数在线优化。
A-B公司生产的PowerFlex系列变频器就是基于罗克韦尔自动化的NetLinx开放网络体系，为DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP网络提供一系列通用的特性和服务，并导致更低的所有生产者成本。当用户进行控制、组态和采集数据的时候，可以很容易地管理从车间底层到顶层的信息并无缝地将它们成为一个完整的系统。它适用于DeviceNet、ControlNet、Universal RIO、RS485DF1、Profibus、interbus-S等网络。其中控制层网络（ControlNet）、设备层网络（DeviceNet）和信息层网络（EtherNet）的三层网络结构为罗克韦尔自动化公司最新开发出来的网络结构，基于这种网络结构设计的ControlLogix系统将这种网络思想体现的淋漓尽致。本文以下将介绍变频器PowerFlex70在ControlLogix系统中的组态及其网络功能，从而揭示PowerFelx系列变频器的网络优越性。
2 ControlLogix系统简介
ControlLogix体系结构是目前非常先进的控制平台，该控制平台集成多种控制规程（如：时序、运动、驱动、过程）。它所应用的处理器核心为Logix5550。Logix5550具有强大的处理能力和灵活性，它支持一个ControlLogix机架上可以插入多个控制器、多个控制器可以穿越多个机架实现分布式控制、预定的处理器对处理器的通讯、多个处理器共享相同的I/O模块和通讯模块等众多功能。ControlLogix背板是一种无源的总线，采用的是流行的生产者/消费者技术，因此具有效率高、数据传送准确等优点；另外ControlLogix背板是一个网关级的模块，可以进行各层网络协议之间的转化，因此可以通过一个普通的网卡便可以访问其他各层网络。如图2.1为ControlLogix网络系统结构图。
图 2.1 ControlLogix网络结构图
ControlLogix系统的编程软件为RSLogix5000，它向用户提供强大的功能，具有高级诊断能力、可靠的通讯、灵活的编辑器、强有力的数据库编辑器、拖一放编辑功能以及方便易用的界面等优点。
3 PowerFlex70三层网络组态
3.1 信息网络层（EtherNet）
信息层是整个控制系统的上层管理层，它采用开放性协议（IP协议）。不能把罗克韦尔信息层的以太网简单的理解为局域网，可以将该层扩展到整个互连网，位于该互连网上的任何一台工作站，只要具备必需的软件环境和适当的权限，都可以把控制程序远程下载到工业现场的编程控制器中，实现对底层设备进行控制。
在罗克韦尔三层网络组态中，使用RSLinx软件，增加一个新的以太网型设备驱动器NEU_RALab，然后在Host Name名中输入远程的以太网模块的IP地址，就可以浏览到远程系统位于各层网络上的设备。在ControlLogix系统编程软件RSLogix5000组态时，需要添加1756ENB或1756ENET模块，然后命名并设置其所在槽号。这一切以硬件连接正确为前提，模块类型要与实际相匹配，另外槽号和实际连接的槽号相符。然后组态模块端口，在刚添加的模块属性里的“Port Configuration”选项清除“Enable Bootp”选项并添上IP地址、子网屏蔽、网关地址等。
3.2 控制网络层（ControlNet）
3.2.1 ControlNet网络
控制网是由控制网国际有限公司（ControlNet International,Ltd.）首先提出来的一种开放式网络。罗克韦尔自动化公司的设计之初就提出了三层网络的概念，上层信息用于全厂的数据采集和程序维护；中层自动化和控制层实现实时I/O的控制、控制器的互锁和报文的传送；底层设备网用于底层设备的低成本、高效率的信息集成。其中控制网通讯采用当今流行的生产者/消费者模式，该模式采用多信道广播式，网络所有节点同步，信息吞吐量大，速度快，网络效率高；因此控制网具有高速、高度确定和可重复性的网络，特别适用于对时间苛刻要求的复杂应用场合的信息传输。
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关键词：工业网络；PowerFlex；ControlLogix; 以太网；控制网；设备网
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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随着变频器的不断发展和推广应用，越来越多的场合需要对变频器进行网络通讯和监控，过去多采用传统的RS485/422接口采集实时信息，通过操作员界面修改参数。今天，由于网络和现场总线技术的发展和应用，变频器之间的通讯、变频器实时监控等功能已经已经演变成为数字化时代，带数字接口的变频器不但具有提供更多的数据信息网络通信能力，而且还可以实现基于网络的参数在线优化。
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A-B公司生产的PowerFlex系列变频器就是基于罗克韦尔自动化的NetLinx开放网络体系，为DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP网络提供一系列通用的特性和服务，并导致更低的所有生产者成本。当用户进行控制、组态和采集数据的时候，可以很容易地管理从车间底层到顶层的信息并无缝地将它们成为一个完整的系统。它适用于DeviceNet、ControlNet、Universal RIO、RS485DF1、Profibus、interbus-S等网络。其中控制层网络（ControlNet）、设备层网络（DeviceNet）和信息层网络（EtherNet）的三层网络结构为罗克韦尔自动化公司最新开发出来的网络结构，基于这种网络结构设计的ControlLogix系统将这种网络思想体现的淋漓尽致。本文以下将介绍变频器PowerFlex70在ControlLogix系统中的组态及其网络功能，从而揭示PowerFelx系列变频器的网络优越性。
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2 ControlLogix系统简介
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ControlLogix体系结构是目前非常先进的控制平台，该控制平台集成多种控制规程（如：时序、运动、驱动、过程）。它所应用的处理器核心为Logix5550。Logix5550具有强大的处理能力和灵活性，它支持一个ControlLogix机架上可以插入多个控制器、多个控制器可以穿越多个机架实现分布式控制、预定的处理器对处理器的通讯、多个处理器共享相同的I/O模块和通讯模块等众多功能。ControlLogix背板是一种无源的总线，采用的是流行的生产者/消费者技术，因此具有效率高、数据传送准确等优点；另外ControlLogix背板是一个网关级的模块，可以进行各层网络协议之间的转化，因此可以通过一个普通的网卡便可以访问其他各层网络。如图2.1为ControlLogix网络系统结构图。
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图 2.1 ControlLogix网络结构图
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ControlLogix系统的编程软件为RSLogix5000，它向用户提供强大的功能，具有高级诊断能力、可靠的通讯、灵活的编辑器、强有力的数据库编辑器、拖一放编辑功能以及方便易用的界面等优点。
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3 PowerFlex70三层网络组态
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3.1 信息网络层（EtherNet）
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信息层是整个控制系统的上层管理层，它采用开放性协议（IP协议）。不能把罗克韦尔信息层的以太网简单的理解为局域网，可以将该层扩展到整个互连网，位于该互连网上的任何一台工作站，只要具备必需的软件环境和适当的权限，都可以把控制程序远程下载到工业现场的编程控制器中，实现对底层设备进行控制。
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在罗克韦尔三层网络组态中，使用RSLinx软件，增加一个新的以太网型设备驱动器NEU_RALab，然后在Host Name名中输入远程的以太网模块的IP地址，就可以浏览到远程系统位于各层网络上的设备。在ControlLogix系统编程软件RSLogix5000组态时，需要添加1756ENB或1756ENET模块，然后命名并设置其所在槽号。这一切以硬件连接正确为前提，模块类型要与实际相匹配，另外槽号和实际连接的槽号相符。然后组态模块端口，在刚添加的模块属性里的“Port Configuration”选项清除“Enable Bootp”选项并添上IP地址、子网屏蔽、网关地址等。
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3.2 控制网络层（ControlNet）
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3.2.1 ControlNet网络
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控制网是由控制网国际有限公司（ControlNet International,Ltd.）首先提出来的一种开放式网络。罗克韦尔自动化公司的设计之初就提出了三层网络的概念，上层信息用于全厂的数据采集和程序维护；中层自动化和控制层实现实时I/O的控制、控制器的互锁和报文的传送；底层设备网用于底层设备的低成本、高效率的信息集成。其中控制网通讯采用当今流行的生产者/消费者模式，该模式采用多信道广播式，网络所有节点同步，信息吞吐量大，速度快，网络效率高；因此控制网具有高速、高度确定和可重复性的网络，特别适用于对时间苛刻要求的复杂应用场合的信息传输。
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