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6ES7322-1FL00-0AA0功能参数
ABB旗下的多款控制系统以工业IT为基础,针对属性对象技术的800XA系列控制系统,进行整合。继续为国内的电力,冶金,石化,造纸等行业提供整体的解决方案以外,已将它旗下的一款已有十几年发展历史的中小型控制系统AC31作为产品引入中国。目前在此基础上推出为的AC500系列,可为国内的系统集成和OEM等应用提供多的选择。



经过协商,厦门厂CO2膨胀自动系统采用ControlNet网络作为主控制网络,并且网络的结构是冗余双网,运行,实时性强,易于扩展;系统设计合理。功能完善、便于操作。该系统是业ControlNet冗余网的成功运用之一,达到了国内外控制系统的水平。该网络已经成功运行了二年多,性能稳定,已经了良好的社会和经济效益。现将该系统采用的AB控制网介绍如下:
2AB控制网的概述
AB控制网采用一种新的通信模式,即生产者/客户(Producer/Consumer)模式,这种模式允许网络上的所有节点,同时从单个数据源存取相同数据,它用于对时间有苛刻要求的应用场合的信息传输,是高速确定性的网络。它允许传送无时间苛刻要求的报文数据,但不会对有时间苛刻要求的传送造成冲击,它作为控制器和I/O设备之间的一条高速通信链路,综合了现有各种网络的能力。该网络具有如下优点
①网络所有节点同步、信息吞吐量大、速度、效率快,从而能实现的同步控制以及实时性高的网络控制。
②在同一链路上,采用制器控制相互立的I/O。
③节点可分成不同的级,以满足不同的实时要求。
④每帧信息都有CRC校验和其他校验措施,误码率低。
⑤有严重故障的节点可自动从网络上切除,保网络的正常运行。
它作为控制器I/O设备之间的一条高速通信链路,综合了现有的I/O和DH+链路的能力。可以满足企业的生产要求。
3CO2膨胀生产线的网络结构与特点
厦门厂采用集散型测控管理系统,设一个控制室主站和四个分现场(见图1)。各PLC站之间通过ControlNet网络通讯,中控室四台PC机务器通过以太网通讯。现场测控由PLC完成,数据监控及分析由工作站计算机承担。各分站立运行。通过网络分享信息资源;中控室可监控各分站的运行,实行优化调度。主控制网ControlNet冗余网下挂4台型号为1756-L55M13的PLC,分别控制冷端、热端、进料端和出料端四个分站。根据各分站的不同情况,各PLC还通过DeviceNet
ControlNet网络是一个高速确定性冗余网络,当一条网线中断时,另一条网线会立刻工作,对通讯和控制没有任何影响,保证生产。
ControlNet网络组态和编程简单,通过ControlLogix Gateway,它能实现与Ethernet(以太网)、DeviceNet(设备网)、RIO(远程IO)、DH(数据高速公路)网络之间的数据交换。这种灵活的连接方式使扩容升级很,如需要再增加其它设备,只需再添加PLC,对原有系统不须改。又如挂接到DeviceNet上的控制马达的变频器或软启动器,可直接通过触摸屏或由PLC向设备发送命令、控制设备的运行,又可以从设备读取数据、的状态、操作方便。
ControlNet网络支持主从通信、多主通信、对等通信及这些通信的任意通信的混合形式。对输入数据和对等通信数据实行多信道广播,通信形式可以组态选择,应用灵活,并可以改进网络的性能。在传送对时间有苛刻要求的控制信息的同时,对其他无时间苛求的信息也能传送。在每个网络刷新周期内,对时间有苛求的信息是一定要传输的。这就保证了控制的实时性和性,在AB公司的一些应用软件上(如:Panelbuilder32)编辑Tag时,有scheduled和unscheduled两个选项,可以对信息的传送方式进行选择。
4通信模式
ControlNet网络是基于开放网络技术的一种新的“生产者/客户”通信模式。它允许网络上的所有节点,同时从单个的数据源存取相同的数据。基于这种生产者/客户模式网络的优点:①提率。数据源一旦发送数据,多个节点能够同时接收数据,报文通过目录来识别的。②的同步化。多的设备能够加到网络上,但不需要增加网络的通信量,并且所有节点的数据同时到达。
(1)传统的源/目的网络模式特点
①需要多个数据包传送相同的信息到多台设备;
②数据到达不同的目的地的时间不同;
③产生附加的网络通信量,影响网络能;
④报文发送和对时间有苛求的I/O数据,需要使用不同的网络。
(2)生产者/客户网络模式特点
①多个节点能够从单个生产者(数据源)接收数据;
②节点能够同步化(多信道广播);
③优化的带宽潜力能用于增强系统功能;
④使用同一网络进行编程和I/O信息传送。
5厦门厂膨胀生产线AB控制网的应用情况及其维护
厦门厂的控制网络从运行到现在比较稳定。曾经出现过一次单网断开的故障,由于有冗余双网,对生产没有造成影响。这次故障是由于误操作把其中一个节点断开所致。经过检修,很快恢复正常。
厦门厂膨胀生产线的ControlNet网络为总线型,网络两端各有一个中端电阻,传输介质为同轴电缆,电缆有五层屏蔽。采用同轴电缆使维护比较简单。ControlNet采用的组态软件是RSNETWORX,它能提供一个图形化的网络视图(见图2),具有在线和离线组态网络的能力。这个软件是配置控制网和维护控制网的软件。
当网络出现故障时,观察PLC部分1756-CNB网讯灯,如发现A网和B网的通讯灯红绿交替闪烁,则说明通讯异常,如果只有其中的B网故障,可直接将其断开,这不影响网络通讯和正常生产。将故障网断开逐段检查,直到查出断点,如果硬件检查不出问题,可启动RSNETWORX,检查网络配置是否正确,如不正确,可用原有备份的网络配置程序重新下载到PLC中,必要时可行修改再下载。
6总结
总体上,ControlNet网络是一种的网络控制系统平台,是规模庞大、扩容简单、稳定、技术的PLC冗余控制网,能保证的连续生产和生产,可以满足行业的需要。
一、简介
通常情况下,如果INFI环上存在DSOE的话,系统默认SEM为整个系统的时钟MASTER。
并且按照是否存在GPS又可分两种情况:
一种是没有GPS,此时TKM时钟模件周期性地向扩展总线上发送时钟信号,这个时钟信号来自其内部的晶振片,并且它的精度为11,SEM主模件再周期性地从扩展总线上读取时钟信号并且发送到INFI环上。这种方式缺陷为,经过较长时间的运行后,整个系统的时钟和实际时钟会存在一个偏差,这个偏差的大小取决于TKM子摸件上的晶振片,并且这个偏差理论上就存在。
另外一种情况是存在GPS,此时TKM始终模件通过端子板周期性地从GPS读取时钟信号后再发送到扩展总线上,这个时钟信号为GPS接受的卫星时钟信号,他的精度为13,SEM主模件再从扩展总线上周期性读取时钟信号后发送到INFI环上。这个方式的时间效果也不太理想,具体表现为TKM时钟模件不能稳定地从GPS读取时钟信号,从而导致INFI环上的时钟精度经常在11和13之间来回变化,并不能导致INFI环上的时钟结构发生跳变从而导致系统时钟混乱。具体原因可能是TKM采取的IRIG-B接口有关,这种接口对GPS接受仪的IRIG-B口的输出信号要求比较高,北京中新创科有限公司的GPS时间服务器能解决这个问题。
二、时间同步网络技术
目前有多种时间同步技术,每一种技术都各有特点,不同技术的时间同步精度也存在较大的差异,如表2所示:
表2:各种常用的时间同步技术
时间同步技术准确度覆盖范围
短波授时1~10毫秒
长波授时1毫秒区域
GPS5~500纳秒
电话拨号授时100毫秒
互联网授时(NTP)1~50毫秒
SDH传输网授时100纳秒长途
2长短波授时时间同步技术
利用无线电信号授时已经具有80多年的历史,上长波授时主要使用罗兰-C系统,国内发射台设在沿海地区,主要用于军事和导航,尚不民用。
4 电话拨号时间同步技术
电话拨号授时(ACTS)使用的设备相对简单,只需电话线、模拟调制解调器、PC及客户端软件即可。目前这种计算机主要用于校准家庭个人计算机时间,同时不具备实时性。
6 GPS时间同步技术
GPS时间同步技术是当前较成熟并在上广泛采用的时间同步技术。目前上除了美国的GPS还有前苏联的GLANASS系统和我国的“北斗”系统。GLANASS系统由于经济原因,健康星的数量有限,稳定性和性无法。“北斗”系统尚未民用,而且无法做到实时覆盖。目前GPS属于比较成熟的系统。
8 互联网时间同步技术
使用互联网同步计算机的时间是十分方便的,目前这种方式在局域网内得到广泛的应用。微软公司已将网络时间协议(NTP)嵌入到bbbbbbsXP系统中,只要计算机能联网,就能进行局域网或广域网内的计算机时间校准。标准的NTP协议采用的是RFC1350标准,简化的网络时间协议(SNTP)采用的是RFC1769标准。NTP协议包含一个64bit的协调世界时(UTC)时间戳,时间分辨率时200ps,并可以提供1~50ms的时间精度(依赖网络负载)。但实验表明这种技术在洲际间的校准精度只能达到几百毫秒甚至只能达到秒的量级。所以,在庞大的网络中应设立一级和时间服务器来解决精度的问题。
另外,还有两个相对简单的、低精度的互联网时间协议:Time协议(RFC868)和Daytime协议(RFC867),可以提供1s校准精度的广域网时间同步。
三、运用北京中新创科的网络时间服务器解决时间同步问题。
一直以来,中新创科公司致力于网络时间服务器的研发,可根据客户的要求单定做,并了广大客户的认可。目前产品分6个型号可满足不**业的网络时间同步需求。同时,中新创科的DNTS系列网络时间服务器已经在:电力、铁路、卫星、、电信、等行业有着广泛的应用。
中新创科的DNTS时间服务器是客户可自己设置时间源保存到服务器的恒温晶振里达到时间同步或GPS时间同步技术和互联网时间同步技术的结合。一号卫星发射基地就是采用19英寸1U机架式设计,内置GPS,以GPS卫星时间为标准时间源,支持NTP协议(V2.0/V3.0/V4.0)和SNTP协议,同时可以支持能够为局域网内成百上千的计算机、路由器等提供时间校准终来达到整个网络时间同步。下图为利用网络时间服务器双机备份达到网络同步的应用方案:
在互联网时间同步技术中提到因为网络负载以及延时的原因导致洲际间的校准精度只能达到几百毫秒甚至只能达到秒的量级。那么在庞大的网络中需要一级网络时间服务器来很好的解决校准精度和冗错的问题。
在上面的方案中,从主干网络到各分支网络需要保持应用界面的时间同步。如果仅仅在主干网络中设立一台网络时间服务器那么分支网络中的客户端由于网络延时等原因不能保证所需精度,那么通过在地市级网络中也设立网络时间服务器就能解决这一问题,因为这种情况下各地的GPS在接收到3颗以上卫星信号时大家的时间源都是当前的标准时间,所以时间源的一致性得到保证。同时,即便某地的GPS发生故障这是本地的网络时间服务器可作为NTP的客户端向上主干网网络的一级时间服务器请求标准时间继续提供的时间源为本地网络的客户端提供校准服务。在端情况下,当主干网网络中设立的一级时间服务器GPS也发生故障时,分支网的时间服务器具备高的自守时功能(守时精度1×10-12即30年误差1s)仍然能提供的时间源。方案中的一级时间服务器采用中新创科DNTS-72型。
另外,中新创科还提供应用于移动通信、卫星通信和数字广播电视系统的时间频率产品,例如可以作为CDMA钟源为CDMA基站提供时钟源可提供19.6608MHZ方波信号,PP2S信号,10M正弦波信号或方波信号。如作为数字集群的应用可定制信号16.384MHZ,14.4MHZ。并支持再定时功能作为再定时设备使用。
中新创科时间服务器参数和性能特点:
1 保证Intranet/Internet内所有的计算机时间同步
2支持协议ARP,UDP,IP,TCP,bbbnet,ICMP,SNMP,DHCP,TFTP,NTP,SNTP,Time/UDP
3NTPV4,V3,V2;Nerver或NTPClient可选择
42个立以太网速率10/100M,协议兼容:Ethernet2.0/IEEE802.3
5一个RS232/RS485口输出标准时间和位置信号(NMEA0183)
6一个RS232口输入,可作为外部时间源
71PPS输出
8本地干节点告警功能
912通道GPS,寻星时间小于10秒
10内置时钟,GPS信号丢失情况下仍可输出标准时间信号
11网络较时精度小于10ms可用于WIN95/98/ME/NT/2000,Unix,Linux
12提供MD5加密验,防止非法时间
13提供UDP广播协议,可接LED显示屏
14完善的SNMP网管功能
15输入电源220VAC/50Hz,-48VDC,24VDC,10W
16B码输入,B码输出,1PPS,1PPM,1PPH