DeviceNet現場總線技術在化工行業的應用

2020-11-22 電子產品世界

引言

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/332286.htm

DeviceNet 是20 世紀90 年代中期發展起來的一種基於控制器區域網絡(Controller Area Network，CAN)技術的開放型、符合全球工業標準的低成本、高性能的通信網絡。通過一個開放的網絡，將底層的設備直接和車間級控制器相連，無需通過硬接線將它們與I /O 模塊相連，世界範圍的150 多個供貨商積極支持開放式設備網供貨商協會的網絡。為客戶降低安裝成本、縮短安裝周期、減少停機時間。DeviceNet 最初由美國Rockwell公司開發應用，2002 年10 月，DeviceNet 被批准為中國國家標準GB /T18858．3-2002，並於2003．4．1起實施。

目前，DeviceNet 技術主要應用於設備級網絡，它將工業設備(如:限位開關、光電傳感器、閥組、電機起動器、過程傳感器、變頻驅動器、面板顯示器和操作員接口等) 連接到網絡，消除了昂貴的硬接線成本。傳輸速率為125 ～ 500 kb /s。直接互連性改善了設備間的通信，並同時提供了相當重要的設備級診斷功能，這是通過硬接線I /O接口很難實現的。本文介紹了DeviceNet 現場總線技術在化工行業的汽車塗料生產過程中的應用。

1 DeviceNet 現場總線特點

DeviceNet 現場總線在提供多供貨商同類部件間的可互換性的同時，減少了配線和安裝工業自動化設備的成本和時間。DeviceNet 的直接互連性不僅改善了設備間的通信，而且同時提供了相當重要的設備級診斷功能，這是通過硬接線I /O接口很難實現的。DeviceNet 是一個開放式網絡標準。規範和協議都是開放的，廠商將設備連接到系統時，無需購買硬體、軟體或許可權。DeviceNet 技術特點有以下幾方面:

(1) 最大64 個節點。

(2) 125 kb /s ～ 500 kb /s 通信速率。

(3) 點對點、多主或主/從通信。

(4) 可帶電更換網絡節點，在線修改網絡配置。

(5) 採用CAN 物理層和數據鏈路層規約，使用CAN 規約晶片，得到國際上晶片製造商的支持。

(6) 支持選通、輪詢、循環、狀態變化和應用觸發的數據傳送。

(7) 低成本、高可靠性的數據網絡。

(8) 既適合於連接底端工業設備，又能連接像變頻器、操作終端這樣的複雜設備。

(9) 採用無損位仲裁機制實現按優先級發送信息。

(10) 具有通信錯誤分級檢測機制、通信故障的自動判別和恢復功能。

2 汽車塗料生產系統組成

一個完整的DeviceNet 網絡由以下幾部分組成:

(1) 多臺冗餘的主控器(PLC 或PC)。

(2) 現場輸入/輸出模塊:用於連接工業控制系統中的各種現場裝置，如:傳感器、按鈕、指示燈、閥門、變送器等，產品包括可直接安裝在惡劣工業環境的IP67 防護等級的輸入/輸出模塊和適合安裝在操作臺和控制櫃中的IP20 防護等級的輸入/輸出模塊。

(3) 其他現場裝置:變頻器、人機界面等複雜的現場裝置，可以通過獨立的DeviceNet 接口連接到現場總線上，以獲取更多的信息。

(4)電纜及網絡附件:各種總線電纜、輔助電源電纜、連接現場輸入/輸出裝置的電纜和接插件、無源多埠接線盒、總線T 型頭、電源T 型頭、終端電阻等。

由於DeviceNet 設備網是基於生產者和消費者網絡模式，它使控制數據能夠同時到達網上的各個站點單元，網絡利用率高;它允許狀態變化的報文發送，可以實現更快的響應，有效地減少了網絡通信量。周期性的報文發送、對等通信、允許數據和狀態信息在設備間進行交換，作為優化工業控制網絡技術———netlinx 的底層網絡( 也稱設備層網絡或總線)，DeviceNet 現場總線的開放性、低廉性、可靠性、高效性的優點特別適合於高實時性要求的工業現場的底層設備控制。這些優點都為更高的生產率提供了有力保障。

由於行業特性的要求，化工行業的汽車塗料生產需要與稱重系統、壓縮空氣系統、氮氣系統、MCC變頻器、現場操作顯示屏等多套輔助系統進行信號傳輸和實時監控。具體結構框圖如圖1 所示。


相關焦點

  • 歐姆龍DeviceNet現場總線在汽車上的應用
    隨著plc技術的發展和大量智能設備的湧現，機架式的集中控制和總線模式的離散式控制系統成為實時現場控制系統兩大模式。而總線模式的離散式控制系統憑藉其配置靈活、工作穩定、線路簡單等特點得到越來越廣泛的應用。devicenet現場總線是歐姆龍工業控制網絡技術——netlinx的底層網絡，具有開放、低價、可靠、高效的優點，特別適合於高實時性要求的工業現場底層控制，得到廣泛應用。
  • DeviceNet現場總線技術特點
    DeviceNet現場總線技術特點 每個DeviceNet網絡最多可連接64個節點。　　支持選通、輪詢、循環、狀態變化和應用觸發的數據傳送。　　是一種低成本、高可靠性的數據網絡。　　既適用於連接低端工業設備，又能連接象變頻器、人機終端這樣的智能設備。
  • 現場總線技術在電力行業的應用與發展前景
    作為電力自動化領域的從業者，筆者一直在近距離地觀察著這一有趣的現象，並在思考著，試圖從技術發展的本質來揭示現象背後的規律，找到現場總線技術推動電力自動化的發展方向。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/331024.htm　　1東風夜放花千樹，10年間現場總線從概念到成功應用　　如果從1999年12月，國際電工委員會投票通過IEC61158現場總線標準算起，至今不過13年的時間。而國內電力自動化領域應用現場總線技術，我們所了解到的大約也始於1999年。
  • 現場總線應用於電力行業的全面分析
    電力系統是一個龐大而複雜的網絡，現場總線技術作為連接生產現場的儀表、控制器等自動化裝置的通信網絡，是新一代分布式控制系統的核心技術，在電力行業內，特別是在火電廠、變電站自動控制領域具實現信息化、數位化建設過程中具有廣闊的應用遠景。 相比較而言，火電廠運行系統更加複雜，控制參數更多、分散性強，且性質各不相同。
  • 現場總線(PROFIBUS)技術簡介(二)
    低速總線（H1）協議已於1996年發表。已完成開發的高速總線（H2）擬於1998年內發表。1997年5月建立了中國現場總線（FF）專業委員會，並籌建FF現場總線產品認證中心。目前，FF現場總線的應用領域以過程自動化為主。如：化工、電力廠實驗系統、廢水處理、油田等行業。
  • 臺達DeviceNet現場總線產品在HVAC的應用
    本文主要論述臺達DeviceNet現場總線產品在空調系統的應用原理。系統中，子PLC用於控制變頻器狀態、採集現場的溫度以及溼度信號並作運算處理，主負責管理DeviceNet控制網絡，並將信息通過EtherNet傳送給上位機作數據分析和處理，整個網絡充分展示了臺達DeviceNet現場總線產品的系統集成優勢。　　2 系統特色　　本系統擁有多項優勢，具體如圖1所示。
  • 現場總線系統有什麼特點?在低壓配電自動化系統中現場總線技術有...
    現場總線系統有什麼特點？在低壓配電自動化系統中現場總線技術有什麼應用？ 工程師黃明星 發表於 2018-07-27 10:45:00 1.
  • Profibus-PA現場總線技術研究和應用
    隨著數位技術的不斷發展，德國Siemens等13家工業企業和5家科研機構於1987年開始按照ISO/OSI參考模型研究制定現場總線標準並同時研製Profibus現場總線產品。經過10多年的開發、生產和應用，Profibus現場總線已形成系列產品，在世界市場上已被普遍接受，市場份額佔歐洲首位，年增長率25%。
  • 現場總線技術及其在天然氣貯配站自控系統中的應用
    [next]（三）現場總線技術標準　　現場總線技術得以實現的一個關鍵問題，是要在自動化行業中形成一個製造商們共同遵守的現場總線通信協議技術標準，製造商們能按照標準生產產品，系統集成商門能按照標準將不同產品組成系統。這就提出了現場總線標準的問題。目前國際上現有各種總線及總線標準不下二百多種。
  • 現場總線在某化工廠低壓配電自動化系統中的應用
    引言隨著電力行業的技術進步，化工行業自動化水平日益提高，國內各大化工廠紛紛將配電自動化系統納入DCS（集散控制系統）中，實現監控一體化管理。由於DCS主要是以實現化工生產過程自動化為目的，而對電氣系統自動化考慮較少。
  • 現場總線技術 PROFIBUS 在電廠的應用
    可以採用遠程I/O 的方式，通過常規I/O 模塊採集非智能儀表的信號，然後通過PROFIBUS-DP 總線連接到中央控制器。儀表和執行機構可以按設備生命周期逐批更換。安裝在製造或過程區域的現場設備與控制室內的自控裝置之間的數字式、串行和多點通信的數據總線稱為現場總線。
  • PROFIBUS現場總線技術及發展趨勢分析
    2、用於PA的IEC1158-2傳輸技術（H1）　　IEC1158-2是一種位同步協議，可進行無電流的連續傳輸，用於PROFIBUS-PA，能滿足化工和石油化工業的要求。它可保持其本質安全性，並通過總線對現場設備供電。
  • DeviceNet現場總線的汽車塗裝線控制系統設計
    一、概述本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201609/303322.htmDeviceNet現場總線是世界一流的自動化控制和信息解決方案供應商美國羅克韋爾自動化(Rockwell Automation)公司推出的最優的工業控制網絡技術NetLinx的底層網絡
  • 現場總線技術在電廠中的應用
    0 引言 按照國際電工委員會IEC／SC65C的定義，安裝在製造或過程區域的現場設備與控制室內的自控裝置之間的數字式、串行和多點通信的數據總線稱為現場總線。以現場為基礎形成的網絡集成式全分布控制系統稱為現場總線控制系統（FCS）。
  • 工業現場總線技術在高爐系統中的應用
    一 前言本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/165041.htm工業現場總線技術是近年來自動化行業最為關注的技術之一，給自動化控制技術帶來了很大的進步。
  • 現場總線有哪幾種?工業現場總線有哪些
    低速總線（H1）協議已於1996年發表。已完成開發的高速總線（H2）擬於1998年內發表。1997年5月建立了中國現場總線（FF）專業委員會，並籌建FF現場總線產品認證中心。 　　目前，FF現場總線的應用領域以過程自動化為主。如：化工、電力廠實驗系統、廢水處理、油田等行業。
  • Profibus-DP現場總線及其在火電廠的應用
    現場總線技術是20世紀9o年代推出的自控新技術，它主要應用於生產現場。　　Profibus是一種國際性的開放式現場總線， 目前世界上許多自動化技術生產廠家都為它們生產的設備提供Profibus接口。Profibus已經廣泛應用於加工製造、過程控制和樓宇自動化。　　Profbus在各行業的應用正被逐漸認可和接受，但對於在安全性有無限要求的電廠中的應用，則還需要Profibus DP總線技術的不斷完善和成熟。
  • 工業乙太網與現場總線技術各自優缺點和應用
    隨著「工業4.0」戰略的展開，計算機技術、通訊技術、IT技術的發展已經滲入到工控領域，其中最主要的表現就是工業現場總線技術和工業乙太網技術。其中工業現場總線技術，特別是乙太網技術的廣泛使用，為自動化技術帶來了深刻變革。
  • 現場總線有哪些特點?現場總線技術九大種類介紹
    現場總線主要特點 　　1.系統的開放性 　　傳統的控制系統是個自我封閉的系統，一般只能通過工作站的串口或並口對外通信。在現場總線技術中，用戶可按自己的需要和對象，將來自不同供應商的產品組成大小隨意的系統。
  • 基於DeviceNet現場總線的CompoBus/D網絡系統
    1．前言可編程序控制器（PLC）現場通信網絡是PLC開發應用和未來發展的一個重要方向，也是使PLC在工業現場獲得更大效益的重要途徑。