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摘 要：八钢120吨转炉倾动的控制系统基于Devicenet现场总线技术建成，DeviceNet现场总线技术的应用可以节省大量费用，使设备故障率大大下降，且能够迅速判定与排除故障点。系统监控更加方便、智能化。为我厂的降本增效工作做出了贡献。
关键词：Devicenet；现场总线技术
1、引言
随着科技的进步，时代的发展，Devicenet现场总线技术以低成本、易维护、智能化的优势，得到了广泛的应用。通过一根通讯缆将工业设备的信号（如：开关信号，传感器信号，变频器信号等各种现场信号）传输到网络，就实现了对整个网上各站点供电及通讯，相对于点对点的控制方式，节省大量的电缆，桥架等。不但缩短了安装时间，而且降低了安装费用。从控制上来看：利用网络通讯及“软”I/O方式，也节约了I/O模块和大笔资金。如对变频器的指令以及信号的反馈等参数，都可从DeviceNet网络通讯实现。
2、工艺过程简介
转炉自动化控制系统监控范围从1座120t转炉加入废钢和铁水开始，直到吹炼、出钢、吹氩喂丝结束，钢包称重吊走为止的整个冶炼过程。为有效地控制整个生产过程，根据生产工艺的连贯性、分布位置及控制要求，对控制系统分区域、分级进行配置，采用网络技术，构成生产工艺对象的三电自动化控制系统的分级结构。主要完成设备的顺序控制，联锁控制，位置控制，速度控制，参数调节，故障检测与报警，现场数据采集等任务，它是保证工艺设备正常运行的关键。其中倾动控制系统基于Devicenet现场总线技术建成。
3、Devicenet现场总线技术
Devicenet协议是一个简单、廉价而且高效的协议，适用于最低层的现场总线，例如：开关信号，传感器信号，变频器信号等各种现场信号和其他控制单元的网络。Devicenet使用"生产者-消费者"通讯模型以及CAN协议的基本原理。DeviceNet发送节点生产网络上的数据，而DeviceNet接收节点则消费网络上的数据；两个或多个设备之间的通信总是符合基于连接的通讯模式。可通过DeviceNet连接的设备包括从简单的挡光板到复杂的真空泵各种半导体产品。DeviceNet所提供的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能，这是通过硬接线I/O接口很难实现的。除了提供OSI模型的第7层（应用层）定义之外，DeviceNet规范还定义了部分第1层（物理收发器）和第0层（传输介质）。Devicenet网络最大可以操作64个节点，可用的通讯波特率分别为125kbps、250kbps和500kbps三种。设备可由DeviceNet总线供电（最大总电流8A）或使用独立电源供电。DeviceNet网络电缆传送网络通讯信号，并可以给网络设备供电。Devicenet设备的物理接口可在系统运行时连接到网络或从网络断开，并具有极性反接保护功能。可通过同一个网络，在处理数据交换的同时对DeviceNet设备进行配置和参数设置，这样使复杂系统的试运行和维护变得比较简单。
4、DeviceNet网络的应用
（1）控制系统概述
控制系统采用AB 1756系列产品，DevicelNet网络远程I/O控制站采用图尔克系列模块，主PLC控制器与上位机采用EtherNet-IP网络进行数据通讯。主PLC控制器之间采用ControlNet网络进行信号传输，主PLC控制器与远程I/O控制站采用DevicelNet网络进行信号传输。控制系统网络拓扑如图2所示。
图2控制系统网络拓扑图
（2）远程操作站由图尔克的耦合器模块、电源模块、输入以及输出模块组成。各个远程站之间仅用一条通讯电缆将耦合器模块串联连接到1756-DNB模块，通过耦合器的地址拨码以及站内的I/O分配与主控制器进行通讯，用于控制整个设备网络。
（3）操作人员通过intouch监控界面方式，在操作室可以随时访问和控制设备网上的一些站点，根据生产需要调整控制参数，又可以监控站点上现场设备的工作状态，例如倾动角度、摇杆状态等参数，以确保各设备正常工作。
5、DeviceNet网络的维护及故障处理
（1）通讯干扰问题。我厂运转调试阶段曾经发生过某些站点的状态显示（控制室intouch人机界面）与其实际工作状态有时不相一致或控制命令执行不严格现象。经诊断及分析，我们主要采取了以下措施。
1）检查并紧固各终端电阻，防止信号反射。终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射，在通信过程中，阻抗不连续和阻抗不匹配导致信号反射。为检查终端电阻工作是否正常，可以在断电（只有在预防性维护或系统故障时才可以）的情况下，测量网上任何两个CAN-H（蓝色线）与 CAN-L（白色线）端子之间的电阻应在75Ω左右即可。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
2）可靠连接DeviceNet网络的接地导线，消除外界噪音干扰。为防止环流，信号电缆的屏蔽线仅能在一端接地。接地点最好从最接近网络的物理中心站點处引出，以达到最佳效果，最大限度的消除噪音干扰.我厂的接地线是从PLC机架的扫描器站点引出的.接地方法为：将V-与Shield及Drain与PE可靠连接
此外，为保证数据传输稳定，信号通讯可靠，动力电缆与通讯电缆应分开分层敷设。若动力电缆与通讯电缆共用线槽时，通讯电缆应穿带屏蔽的金属管布线。站点之间距离较远或通讯电缆总长度较大时，应使用4*1及以上的通讯电缆。
（2）若设备某站点发生故障，根据模块报警信息确认软件硬件问题，更换硬件时保证硬件型号版本相同。若换上不同型号的备件，则利用软件RSNetWork for DeviceNet 扫描该网络，检测到的该物理站点（EDS）与扫描列表（Scan list）不一致，这时，重新组态一下扫描列表再下装到耦合器模块，此站才能正常工作。
6、小结
综上所述，DeviceNet现场总线技术在我厂120吨转炉倾动的控制系统的应用可以节省大量费用，使设备故障率大大下降，且能够迅速判定与排除故障点。系统监控更加方便、智能化。为我厂的降本增效工作做出了贡献。
（作者单位：新疆八一钢铁股份有限公司第二炼钢厂）
关键词：Devicenet；现场总线技术
1、引言
随着科技的进步，时代的发展，Devicenet现场总线技术以低成本、易维护、智能化的优势，得到了广泛的应用。通过一根通讯缆将工业设备的信号（如：开关信号，传感器信号，变频器信号等各种现场信号）传输到网络，就实现了对整个网上各站点供电及通讯，相对于点对点的控制方式，节省大量的电缆，桥架等。不但缩短了安装时间，而且降低了安装费用。从控制上来看：利用网络通讯及“软”I/O方式，也节约了I/O模块和大笔资金。如对变频器的指令以及信号的反馈等参数，都可从DeviceNet网络通讯实现。
2、工艺过程简介
转炉自动化控制系统监控范围从1座120t转炉加入废钢和铁水开始，直到吹炼、出钢、吹氩喂丝结束，钢包称重吊走为止的整个冶炼过程。为有效地控制整个生产过程，根据生产工艺的连贯性、分布位置及控制要求，对控制系统分区域、分级进行配置，采用网络技术，构成生产工艺对象的三电自动化控制系统的分级结构。主要完成设备的顺序控制，联锁控制，位置控制，速度控制，参数调节，故障检测与报警，现场数据采集等任务，它是保证工艺设备正常运行的关键。其中倾动控制系统基于Devicenet现场总线技术建成。
3、Devicenet现场总线技术
Devicenet协议是一个简单、廉价而且高效的协议，适用于最低层的现场总线，例如：开关信号，传感器信号，变频器信号等各种现场信号和其他控制单元的网络。Devicenet使用"生产者-消费者"通讯模型以及CAN协议的基本原理。DeviceNet发送节点生产网络上的数据，而DeviceNet接收节点则消费网络上的数据；两个或多个设备之间的通信总是符合基于连接的通讯模式。可通过DeviceNet连接的设备包括从简单的挡光板到复杂的真空泵各种半导体产品。DeviceNet所提供的直接互连性不仅改善了设备间的通信，而且同时提供了相当重要的设备级诊断功能，这是通过硬接线I/O接口很难实现的。除了提供OSI模型的第7层（应用层）定义之外，DeviceNet规范还定义了部分第1层（物理收发器）和第0层（传输介质）。Devicenet网络最大可以操作64个节点，可用的通讯波特率分别为125kbps、250kbps和500kbps三种。设备可由DeviceNet总线供电（最大总电流8A）或使用独立电源供电。DeviceNet网络电缆传送网络通讯信号，并可以给网络设备供电。Devicenet设备的物理接口可在系统运行时连接到网络或从网络断开，并具有极性反接保护功能。可通过同一个网络，在处理数据交换的同时对DeviceNet设备进行配置和参数设置，这样使复杂系统的试运行和维护变得比较简单。
4、DeviceNet网络的应用
（1）控制系统概述
控制系统采用AB 1756系列产品，DevicelNet网络远程I/O控制站采用图尔克系列模块，主PLC控制器与上位机采用EtherNet-IP网络进行数据通讯。主PLC控制器之间采用ControlNet网络进行信号传输，主PLC控制器与远程I/O控制站采用DevicelNet网络进行信号传输。控制系统网络拓扑如图2所示。
图2控制系统网络拓扑图
（2）远程操作站由图尔克的耦合器模块、电源模块、输入以及输出模块组成。各个远程站之间仅用一条通讯电缆将耦合器模块串联连接到1756-DNB模块，通过耦合器的地址拨码以及站内的I/O分配与主控制器进行通讯，用于控制整个设备网络。
（3）操作人员通过intouch监控界面方式，在操作室可以随时访问和控制设备网上的一些站点，根据生产需要调整控制参数，又可以监控站点上现场设备的工作状态，例如倾动角度、摇杆状态等参数，以确保各设备正常工作。
5、DeviceNet网络的维护及故障处理
（1）通讯干扰问题。我厂运转调试阶段曾经发生过某些站点的状态显示（控制室intouch人机界面）与其实际工作状态有时不相一致或控制命令执行不严格现象。经诊断及分析，我们主要采取了以下措施。
1）检查并紧固各终端电阻，防止信号反射。终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射，在通信过程中，阻抗不连续和阻抗不匹配导致信号反射。为检查终端电阻工作是否正常，可以在断电（只有在预防性维护或系统故障时才可以）的情况下，测量网上任何两个CAN-H（蓝色线）与 CAN-L（白色线）端子之间的电阻应在75Ω左右即可。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。
2）可靠连接DeviceNet网络的接地导线，消除外界噪音干扰。为防止环流，信号电缆的屏蔽线仅能在一端接地。接地点最好从最接近网络的物理中心站點处引出，以达到最佳效果，最大限度的消除噪音干扰.我厂的接地线是从PLC机架的扫描器站点引出的.接地方法为：将V-与Shield及Drain与PE可靠连接
此外，为保证数据传输稳定，信号通讯可靠，动力电缆与通讯电缆应分开分层敷设。若动力电缆与通讯电缆共用线槽时，通讯电缆应穿带屏蔽的金属管布线。站点之间距离较远或通讯电缆总长度较大时，应使用4*1及以上的通讯电缆。
（2）若设备某站点发生故障，根据模块报警信息确认软件硬件问题，更换硬件时保证硬件型号版本相同。若换上不同型号的备件，则利用软件RSNetWork for DeviceNet 扫描该网络，检测到的该物理站点（EDS）与扫描列表（Scan list）不一致，这时，重新组态一下扫描列表再下装到耦合器模块，此站才能正常工作。
6、小结
综上所述，DeviceNet现场总线技术在我厂120吨转炉倾动的控制系统的应用可以节省大量费用，使设备故障率大大下降，且能够迅速判定与排除故障点。系统监控更加方便、智能化。为我厂的降本增效工作做出了贡献。
（作者单位：新疆八一钢铁股份有限公司第二炼钢厂）