现场总线控制系统（FCS）系列：Rockwell Automation DeviceNet (煤炭工业应用)_（10）.煤炭工业自动化系统集成.docx

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煤炭工业自动化系统集成

1.系统集成概述

在煤炭工业中，自动化系统集成是指将各种子系统、设备和软件结合起来，形成一个高效、可靠且易于管理的整体系统。现场总线控制系统（FCS）系列中的RockwellAutomationDeviceNet在这一过程中扮演着重要角色。DeviceNet是一种用于连接和通信工业设备的现场总线技术，它能够简化系统设计，减少布线成本，并提高系统可靠性。

2.DeviceNet在煤炭工业中的应用

DeviceNet在煤炭工业中的应用非常广泛，包括但不限于以下方面：

传感器和执行器的连接：通过DeviceNet，可以将各种传感器和执行器（如压力传感器、温度传感器、电机控制器等）连接到中央控制系统，实现远程监控和控制。

数据采集和传输：DeviceNet支持高速数据传输，可以实时采集设备状态和生产数据，为生产管理和故障诊断提供支持。

设备诊断和维护：DeviceNet提供了丰富的诊断信息，可以及时发现设备故障，减少停机时间，提高生产效率。

3.DeviceNet网络架构

DeviceNet网络架构基于主从模式，其中主设备（如PLC）负责网络的管理和数据的传输，从设备（如传感器和执行器）则响应主设备的请求。网络架构的关键组件包括：

主设备：通常是一台PLC，负责网络的管理和数据的传输。

从设备：如传感器、执行器、电机控制器等，负责执行具体的任务并提供数据。

网络电缆：用于连接主设备和从设备，支持标准的120Ω终端电阻。

连接器：用于实现设备之间的物理连接，常见的连接器类型包括DB9和M12。

4.DeviceNet通信协议

DeviceNet通信协议基于CAN（ControllerAreaNetwork）技术，支持多种通信模式，包括显式消息、I/O消息和多路复用消息。以下是DeviceNet通信协议的关键点：

显式消息：用于设备之间的配置和诊断，通常由主设备发起。

I/O消息：用于实时数据传输，支持周期性和非周期性数据传输。

多路复用消息：用于减少网络流量，提高通信效率。

5.DeviceNet设备配置

在配置DeviceNet设备时，需要考虑以下步骤：

设备选择：根据应用场景选择合适的DeviceNet设备，如温度传感器、压力传感器、电机控制器等。

网络规划：确定网络拓扑结构，选择合适的网络电缆和连接器。

地址分配：为每个设备分配唯一的网络地址，确保设备能够正确地进行通信。

参数设置：设置设备的通信参数，如波特率、数据格式等。

连接测试：通过PLC或其他主设备进行连接测试，确保设备能够正常通信。

6.DeviceNet编程基础

在使用DeviceNet进行编程时，需要了解以下基础概念和步骤：

通信模块配置：在PLC中配置DeviceNet通信模块，设置网络参数。

数据映射：将DeviceNet设备的数据映射到PLC的内存中，以便进行数据处理。

程序编写：编写PLC程序，实现对DeviceNet设备的控制和数据采集。

6.1通信模块配置

假设我们使用RockwellAutomation的ControlLogixPLC，以下是一个配置DeviceNet通信模块的示例：

//在RSLogix5000中配置DeviceNet通信模块

1.打开RSLogix5000软件。

2.选择“控制器”选项卡，点击“添加模块”。

3.选择“通讯模块”类别，选择“1794-IB16DeviceNetInputModule”。

4.设置模块的参数，如波特率、子网等。

5.保存配置并下载到PLC。

//代码示例：配置DeviceNet模块

//在RSLogix5000中配置DeviceNet模块

Module_1=1794-IB16DeviceNetInputModule;

Module_1.Port=1;

Module_1.BaudRate=500Kbps;

Module_1.Subnet=1;

Module_1.Node=1;

6.2数据映射

数据映射是指将DeviceNet设备的数据映射到PLC的内存中，以便进行数据处理。以下是一个数据映射的示例：

//在RSLogix5000中进行数据映射

1.选择“设备配置”选项卡，点击“添加DeviceNet设备”。

2.选择设备类型，如“1794-IB16”。

3.设置设备的网络地址。

4.配置数据映射，将设备的输入输出点映射到PLC的内存地址。

//代码示例：数据映射

//在RSLogix5000中配置数据映射

Device_1=1794-IB16DeviceNetInputModule;