现场总线控制系统（FCS）系列：Rockwell Automation DeviceNet (适用于食品和饮料行业)_16. 食品和饮料行业常用DeviceNet设备.docx

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16.食品和饮料行业常用DeviceNet设备

16.1DeviceNet设备概述

DeviceNet是一种现场总线协议，由RockwellAutomation开发，用于将工业设备连接到控制系统。在食品和饮料行业中，DeviceNet设备广泛应用于各种自动化和控制场景，例如生产线监控、温度控制、电机驱动和传感器数据收集等。DeviceNet设备的主要特点包括：

简单易用：DeviceNet使用标准的RS-485物理层，支持多种拓扑结构，包括线型、分支型和星型，使得设备连接和配置非常简便。

低成本：DeviceNet设备通常价格较低，且布线简单，降低了系统的整体成本。

标准化：DeviceNet遵循严格的标准化协议，确保不同制造商的设备之间能够互操作。

高可靠性：DeviceNet协议具有内置的错误检测和恢复机制，确保数据传输的高可靠性。

16.2常见的DeviceNet设备类型

16.2.1传感器

传感器是食品和饮料行业中使用最广泛的DeviceNet设备之一。它们用于监控生产过程中的各种参数，例如温度、压力、液位和流量等。常见的传感器类型包括：

温度传感器：用于监测生产线上的温度变化，确保食品安全。

压力传感器：用于监测罐装、包装等过程中的压力，确保生产顺利进行。

液位传感器：用于监测储罐、反应器等容器中的液位，防止溢出和缺料。

流量传感器：用于监测液体或气体的流量，确保生产过程中的流量稳定。

16.2.1.1温度传感器

温度传感器在食品和饮料行业中至关重要，可以确保生产过程中的温度控制。常见的温度传感器包括热电偶、热电阻和红外温度传感器等。

原理

热电偶（Thermocouple）是一种将温度变化转换为电压变化的传感器。它由两种不同金属的导线焊接在一起形成一个热电偶，当温度变化时，两种金属之间会产生不同的电压差，从而可以测量温度。

热电阻（RTD）是一种利用金属电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。常见的热电阻材料包括铂、铜和镍等。

红外温度传感器（IRSensor）通过测量物体发出的红外辐射来确定其温度。这种传感器不需要接触物体，适用于高温或难以接触的环境。

应用实例

假设我们在一个食品生产线中使用一个热电阻温度传感器来监控烤箱的温度。我们可以使用RockwellAutomation的PLC和DeviceNet模块来读取传感器的数据，并进行实时监控和控制。

#读取DeviceNet温度传感器数据的Python示例

importpycomm3

frompycomm3importLogixDriver

#连接PLC

withLogixDriver(192.168.1.10)asplc:

#读取DeviceNet模块中的温度传感器数据

temperature_data=plc.read_tag(DeviceNetModule/TempSensor1/Value)

#检查读取是否成功

iftemperature_data.status==Success:

print(f烤箱当前温度:{temperature_data.value}°C)

else:

print(f读取温度传感器数据失败:{temperature_data.status})

16.2.2执行器

执行器是用于执行控制命令的设备，例如阀门、电机和气缸等。在食品和饮料行业中，执行器用于控制生产过程中的各种动作，例如开关阀门、启动电机和移动机械臂等。

阀门：用于控制液体或气体的流动。

电机：用于驱动各种机械设备，例如传送带、搅拌机和泵等。

气缸：用于执行直线运动或旋转运动，例如开关门、提升和下降等。

16.2.2.1电机驱动器

电机驱动器是用于控制电机速度和方向的设备。在食品和饮料行业中，电机驱动器广泛应用于传送带、搅拌机和泵等设备的控制。

原理

电机驱动器通过接收PLC或其他控制器的命令，控制电机的电流和电压，从而实现对电机速度和方向的精确控制。常见的电机驱动器类型包括步进电机驱动器、伺服电机驱动器和变频器等。

应用实例

假设我们在一个饮料灌装生产线上使用一个变频器来控制传送带的速度。我们可以使用RockwellAutomation的PLC和DeviceNet模块来发送速度控制命令，并读取当前速度。

#控制DeviceNet电机驱动器的Python示例

importpycomm3

frompycomm3importLogixDriver

#连接PLC

withLogixDriver(192.168.1.10)asplc: