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现场总线技术课程设计 PAGE 1 河南机电高等专科学校 《现场总线技术综合实训》 课程报告 专业班级： 计算机控制技术102班 姓 名： 崔建彪 学 号： 101413233 成 绩： 指导老师： 张士磊 2012年12月28日 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、 引言 2 二、 系统总体方案设计 3 2.1 系统硬件配置及组成原理 3 2.2本系统所用类似的三层架构模拟图 4 2.3 EtherNet/IP网络配置与通信验证过程 5 三、 控制系统设计 15 3.1 EtherNet_IP通信配置流程图设计 15 3.2 EtherNet_IP通信配置设计思路 16 四、上位监控系统设计 16 4.1 PLC与上位监控软件通讯 16 4.2 实现的效果 17 五、 系统调试及结果分析 17 5.1 通过本次通信验证所解决的问题 17 5.2 结果分析 17 六、结束语 18 七、参考文献 19 一、 引言 20世纪90年代以后随着现场总线控制技术的逐渐成熟，智能化与功能自治性的现场设备的广泛应用，嵌入式控制器、智能现场测控仪表和传感器等方便地接入了现场总线。 控制专家们纷纷预言：FCS将成为21世纪控制系统的主流。然而在控制界对FCS进行概念炒作的时候，却注意到它的发展在某些方面的不协调，其主要表现在迄今为止现场总线的通讯标准尚未统一：8种现场总线经过14年的纷争，最后IEC的现场总线标准化组织经投票，通过以下这8种现场总线成为IEC61158现场总线标准，即：FF H1，Control Net，ProfiBus，InterBus，P．Net，World FIP，Swift Net，FF之高速EtherNet即HSE。此外，FCS的传输速率也不尽人意，以基金会现场总线(FF)正在制定的国际标准为例，它采用了ISO的参考模型中的3层(物理层、数据链路层和应用层)和极具特色的用户层，其低速总线H1的传输速度为31．25kbps，高速总线H2的传输速度为1 Mbps或2．5Mbps，这在有些场合下仍无法满足实时控制的要求。又如广泛用于汽车行业的Can总线 系统，其最高的传输速率为1 Mbps／40米；这些现场总线受通讯距离制约较大。 由于上述原因，使FCS在工业控制中的推广应用受到了一定的限制。 以太网具有传输速度高、低耗、易于安装和兼容性好等方面的优势，由于它 支持几乎所有流行的网络协议，所以在商业系统中被广泛采用。但是传统以太网 采用总线式拓朴结构和多路存取载波侦听碰撞检测(CSMA／CD)通讯方式，在实时性要求较高的场合下，重要数据的传输过程会产生传输延滞，这被称为以太网的“不确定性”。研究表明：商业以太网在工业应用中的传输延滞在2～30ms之间，这是影响以太网长期无法进入过程控制领域的重要原因之一。因此对以太网的研究具有工程实用价值，从而产生了一种新型的针对工业控制领域的以太网一工业以太网。 二、 系统总体方案设计 2.1 系统硬件配置及组成原理 本系统采用了目前自动化领域最先进的NetLinx 网络架构，在NetLinx架构中，计算机通过EtherNet对其它网络进行访问的接入成本是最低的。利用EtherNet 可以实现远程操作、远程编程、远程网络配置等功能。计算机通过以太网连接1756-ENBT 模块，通过ControlLogix 框架访问控制系统本地及远程的输入输出模块。其中每台计算机都可以通过EtherNet 直接与1756-ENBT 模块通信，进而通过ControlLogix 框架与相应的CPU模块通信，进行网络配置及程序下载。 1系统所用硬件： （1） 计算机——配置EtherNet网络，编制控制程序； （2） ControlLogix 控制系统－—在本系统中用到的模块： ① 1756-PA75 电源模块——电源模块将外部的交流或直流电源转换成控制器内部可用的电源，并防止电压脉冲对可编程序控制器内部部件的干扰。 ② 1756-L61 ControlLogix 处理器（对应Slot 0）——控制EtherNet网络演示系统的运行。 ③ 1756-ENET/1756-ENBT/1756-EWEB 以太网通信模块（对应Slot 1）——与计算机或其它控制系统通信，本系统中计算机对EtherNet网络的配置及控制程序的下载都是通过该模块实