德国赫优讯netTAP100网关在杜尔涂装废气处理控制系统中的应用—

　　
  　　1引言
　　德国杜尔涂装公司的废气处理设备可为汽车以及其它行业的油漆车间提供吸收系统，用于净化油漆生产线产生的废气。该设备的控制系统使用罗克韦尔公司的ControlLogix作为主控制器，并且带有Ethernet/IP接口及ControlNet接口的通讯模块。ControlNet网络用于连接用户设备，Ethernet/IP网络用于连接变频器、人机界面，及E+H公司的可视化记录仪，对现场数据进行存储、显示和分析。因为可视化记录仪上提供了一个PROFIBUS-DP的从站接口，因此使用德国赫优讯公司的netTAP100系列网关中的NT100-RE-DP来实现两者的通讯。

  　　2 德国赫优讯netTAP100网关系列简介
　　德国赫优讯公司的netTAP100网关系列充分使用了赫优讯netX网络控制器灵活性的特点，提供了一种经济、有效的联网通讯解决方案，可支持各种现场总线（PROFIBUS、CANopen、DeviceNet、CC-Link）、各种实时以太网（PROFINET、Ethernet/IP、Modbus TCP、EtherCAT、Powerlink、SERCOS III）及各种串口通讯协议（ASCII、Modbus RTU、自定义串口协议）间的协议转换，目前提供的转换方案已达100余种。

  　　NT100-RE-DP网关（如图1）实现的是各种实时以太网到PROFIBUS-DP主从站间的转换，通过下载不同的协议堆栈（Firmware），就能够实现用户所需要的实时以太网协议到PROFIBUS-DP间的转换。

  图1 NT100-RE-DP网关
　　3 通讯系统构成
　　整个通讯系统的硬件结构如图2所示，初步调试时使用CompactLogix，调试系统如图3所示。罗克韦尔公司的CompactLogix 1769-L35E PLC作为主控制器，并提供一个Ethernet/IP主站接口，IP地址设置为192.168.0.10；赫优讯NT100-RE-DP网关作为Ethernet/IP网络中的一个从站，IP地址为192.168.0.11，同时作为PROFIBUS-DP网络中的主站，站地址设为1；E+H Memograph记录仪作为PROFIBUS-DP网络中的从站，站地址为9。

   图2 通讯系统结构
   图3 调试系统
　　4 通讯系统实现
　　要在一个控制系统中实现具有不同协议通讯接口的设备互连，则设备的通讯接口必须严格遵循协议标准，并且从站设备需提供一个统一的产品描述文件，如对于Memograph记录仪，必须提供一个符合PROFIBUS协议规定的GSD文件；但是对于赫优讯NT100-RE-DP网关，能够提供一个符合Ethernet/IP协议规定的EDS文件，但这不是必须的。
　　4.1 赫优讯NT100-RE-DP网关的配置
　　当NT 100第一次通过USB电缆与计算机相连并且上电后，计算机会自动检测到该硬件，并提示安装硬件驱动，该驱动保存在产品光盘的Driver\Windows目录下。
　　对于NT100网关的配置及PROFIBUS网络的组态，赫优讯提供基于FDT/DTM技术的统一网络配置工具SYCON.net，该软件随产品光盘提供。对于Memograph记录仪，其提供了一个GSD文件，打开SYCON.net后，选择“Network”目录下的“Import Device Description”可以导入该GSD文件。
　　配置完成后的界面如图4所示：

   图4 网关配置
　　右击Memograph记录仪，选择“Configuration”，对PROFIBUS从站的参数进行配置，主要配置输入输出字节数，该系统中分别使用了20个WORD的输入和20个WORD的输出，如图5所示，单击OK完成设置：

   图5 PROFIBUS Slave配置
　　右击网关红色图标，选择“Configuration”“PROFIBUS-DP Master”,选择“Bus Parameters”，对PROFIBUS网络参数及主站参数进行配置，如图6所示，配置总线速率、主站地址及协议规定的其他参数。

   图6 Bus Parameters设置
　　选择“Station Table”，对PROFIBUS网络中的从站地址进行设置，这里，对Memograph记录仪的地址设为9，如图7所示，单击OK完成设置：
   图7 Station Table设置
　　右击网关红色图标，选择“Configuration”“Ethernet/IP Adapter”，对Ethernet/IP从站的参数进行设置，包括IP地址及输入输出字节数，如图8所示。此处的输入输出字节数必须不小于在PROFIBUS从站中配置的字节数。单击OK完成设置：
   图8 Ethernet/IP Adapter设置
　　右击网关红色图标，选择“Configuration”“Gateway”，选择Signal Mapping，进行PROFIBUS主站与Ethernet/IP从站中配置数据的映射，从而完成数据通讯功能，如图9所示。需要注意的是，所有数据的传输方向都是从主站的角度来看的。因此Port X2中的Receive数据总是与Port X3中的Send数据对应，表示PROFIBUS从站发送数据至Ethernet/IP 主站；Port X2中的Send数据总是与Port X3中的Receive数据对应，表示Ethernet/IP 主站发送数据至PROFIBUS从站。
  
  图9 Signal Mapping设置
  
　　4.2 CompactLogix PLC的设置
　　对于Ethernet/IP网络，CompactLogix作为主站，NT100作为从站，提供一个EDS文件。通过EDS Hardware Installation Tool软件加载该EDS文件，如图10所示：
   图10 导入NT100网关EDS文件
　　在RSLogix 5000软件中，通过添加一个通用以太网模块来配置NT100，如图11所示。使用该软件时须确保软件与固件版本一致：

   图11 添加通用以太网模块
　　配置该模块时，首先设置模块名称、数据类型和IP地址，对于输入字节的Instance ID，设置为101；对于输出字节的Instance ID，设置为100；对于诊断字节的Instance ID，设置为102。输入输出字节必须与在网络中设置Ethernet/IP Adapter时相同，如图12所示。

   图12 通用以太网模块配置
　　通过以上步骤，即可完成整个系统的配置。
　　　　5 小结
　　本文使用netTAP100网关系列中的NT100-RE-DP，使用其提供的PROFIBUS-DP协议与Ethernet/IP协议之间的转换功能，从而实现了CompactLogix与Memograph可视化记录仪之间的通讯。希望能通过本文的简单介绍，帮助用户实现各种设备联网的需求。如有各种设备联网需求，也可以致电德国赫优讯上海分公司。
　　参考文献
　　[1] netTAP100_usermanual_en.              Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH. 2008.
　　[2] CompactLogix系统快速入门.               Rockwell Automation, Inc. 2007.
　　[3] 1769-L35E CompactLogixTM系统用户手册   Rockwell Automation, Inc. 2004.
　　[4] Memogragh technical information        Endress+Hauser GmbH+Co. KG Instruments International