DeviceNet现场总线网络在黄金尾矿过滤系统中的应用

1 引言

DeviceNet是由一种基于CAN的开放的现场总线标准，DeviceNet协议具有开放性、设计简单、速率快且成本低廉等特点，自20世纪末广泛应用以来，日益受到制造业的广泛注意和高度重视。DeviceNet总线尤其在远程I/O系统、电机控制中心和变频器的应用上，可达到最佳化的效果。本文以笔者参与的黄金尾矿过滤处理系统项目为例，详细论述基于台达机电产品的DeviceNet现场总线网络设计，让自动化爱好者能够获得DeviceNet现场总线网络设计应用的工程能力。

2 总体控制系统构成

在黄金尾矿过滤系统项目中，采用台达PLC和触摸屏HMI来对本系统中的主要设备立式压滤机进行完全自动控制。立式压滤机电控共有主控柜和远程I/O控制箱组成;外围设备入料泵和挤压泵分别采用台达VFD-F变频器控制，距离主机设备较远。为此在本Fig.1 The block diagram of tailings filtration system系统中将PLC、远程控制RTUDENT、变频器组成台达DeviceNet网络，来实现主机设备与外围设备之间的通讯和数据交换以达到完全无缝控制。主控箱内的PLC控制器通过DeviceNet现场总线与现场控制器通讯，进行数据交换，触摸屏通过RS485总线以MODBUS协议与PLC通讯，设备的运行参数、水泵和入料泵频率等由触摸屏来设定，通过DeviceNet通讯分发给各现场控制器。系统组成如图1所示。

图1 尾矿过滤系统的结构框图

3 DeviceNet现场总线设计软硬件要求

3.1 软件要求

在本系统中我们主要用到以下软件来进行网络的构建、程序编程和画面组态的设计。

WPLSoft 2.10－－-plc编程软件

DeviceNetBuilder 1.01－－-网络组态软件

Screen Editor 1.05.79－－-人机界面编辑软件

3.2 硬件要求

根据项目中各设备的自动控制要求，主要由以下硬件来组成整个系统网络。

DOP-AE10THTD—人机界面

DVP28SV—台达PLC主机

DVPDNET-SL—主站通讯扫描模块

DNA02-MODBUS/DeviceNet转换模块

RTU-DENT—远程I/O通讯模块

VFD-F—变频器带DeviceNet通讯接口

3.3 DeviceNet电缆和其他

本系统中采用DeviceNet粗电缆外径为12.2mm;终端电阻大小为121Ω，功率不小于1/4W电阻，必须连接在DeviceNet电缆的蓝色电缆与白色电缆之间且连在主干线的两个终端。

4 台达DeviceNet网络配置设计

4.1 网络设备节点设置

从本系统网络结构框图中可看到在现场总线上挂有远程I/O设备和变频器，因此应首先按照表1对这些DeviceNet模块的地址进行设置，将模块上的拨码开关和地址号相应起来。

表1 模块节点地址设置

4.2 使用DeviceNet网络配置工具配置网络

如何将上述这么多的设备组态起来，从而实现彼此的通讯是我们关注的主要问题，我们利用台达网络组态软件DeviceNetBuilder_V1.01，详细说明一下本项目的网络组态步骤和细节。

4.3 DeviceNet从站的配置

我们选择『网络(N)』菜单，对DeviceNet网络进行在线扫描，网络中被扫描到的所有节点的图标和设备名称都会显示在软件界面上，如图3所示。

运行DeviceNetBuilder软件，在软件界面中选择『设置(S)』菜单，点击『通讯设置』，选择『系统通道』指令对计算机与SV主机的通讯参数进行设置，如”通讯端口”、”通讯地址”、”通讯速率”、”通讯格式”，如图2正确设置后确定。

在网络节点界面上分别双击VFD-F节点和RTU-DNET节点，对变频器和远程I/O模块的参数以及IO信息进行确认即可，在这里不再贴图叙述(相应产品说明书上都有详细的说明)。