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鼎实PB-B-CANopen在剧场舞台机械控制系统的应用

日期:2012年6月1日 11:14

摘要
国内早期舞台机械设备控制系统采用继电器、接触器控制方式。由于舞台设备数量比较多,控制系统元器件数目很庞大,接线也很繁杂,电路可靠性差,控制系统故 障率高,维修困难,且很难准确自动定位和管理等诸多原因,给正常演出带来不便。目前,在工业过程控制领域出现了一种新兴的控制技术,即现场总线 (FieldBus),如基金会现场总线(FF)、LonWorks、PROFIBUS、CAN、HART等。舞台机械控制系统中变频器的监控十分重要,但是目前国际上变频器的通讯接口打多采用CANopen通讯协议,CANopen具有看干扰性,实时性能好等优点。对于主控网络是PROFIBUS的控制系统而言,面临着将CANopen协议转换为PROFIBUS协议的问题。在某剧场舞台机械控制系统中,使用鼎实科技的PROFIBUS转CANopen总线桥PB-B-CANopen实现了施耐德ATV71变频器(CANopen接口)与西门子S7 300 PROFIBUS现场总线的通讯。

1、系统说明
应用地点:  施耐德电气
PROFIBUS主站:SIEMENS 315-2DP
传感器:  ATV71变频器
协议:   CANopen
波特率:  500K bps
数据传输方式: 变频器将接收来自PB-B-CANopen总线桥PDO3的4个字,同时通过PDO1和PDO3向PB-B-CANopen总线桥发送8个字,分配表1如下:


表1



2、系统连接
如图1所示:


3、系统配置
按照本手册第四章安装PB-B-CANopen GSD文件,并进行硬件配置,将PB-B-CANopen总线桥的波特率设置为500K,发送间隔设置为500ms。并如图2进行配置,图中以PB-B-CANopen连接2台ATV71变频器为例,nodeid分别为1,2。一台PB-B-CANopen总线桥最多可以连8台ATV71变频器。
ATV71变频器定时向PB-B-CANopen总线桥发送PDO1和PDO3的数据,PB-B-CANopen总线桥定时向ATV71变频器发送PDO3数据。
注:ATV71在添加CI卡后,需要CANopen主站对PDO进行配置,否则不能按照上述分配表1进行数据的收发;而且每次上电,其配置不保存,需要CANopen主站对其进行重新配置。PB-B-CANopen总线桥能够按照分配表1自动对ATV71进行配置(在ATV71重新上电后也可以自动进行配置)。为用户方便使用ATV71提供了保障。



图2 PB-B-CANopen与ATV1连接的配置


 
图2中,设置的Identifier分别为:



4、通讯启动
设置command字节的D0=1,PB-B-CANopen总线桥以500ms的间隔发送RxPDO数据,同时自动接收ATV71的TxPDO数据。
根据图2,数据对应关系如下表所示,以node ID=1的变频器为例:


表2 PROFIBUS 输出数据与ATV71的RxPDO的对应关系



表3 PROFIBUS 输出数据与ATV71的TxPDO的对应关系



5、结束语
随着舞台设计和计算机技术的不断发展,现在舞台机械控制底层多采用以 PLC(可编程序控制器)为主的DCS(分布式控制系统)。它大多采用开放式PROFIBUS工业现场总线通讯技术,采用鼎实科技的PROFIBUS转CANopen总线桥PB-B-CANopen方便地将PROFIBUS与CANopen设备联系起来,为舞台机械运行提供实时、安全可靠的运行保证。具有处理速度快、系统资源 裕量大、通讯能力强、性能更加稳定可靠等特点。因此,这种使用方式可以在舞台机械控制系统中推广。