煤礦井下“聯(lián)姻”記：疆鴻智能PROFINET轉(zhuǎn)DEVICENET，臺達伺服終成自己人
去年我們在內(nèi)蒙古一個露天煤礦的篩分車間，碰到了個挺典型的通訊改造問題。現(xiàn)場有套新建的破碎站，PLC用的是西門子1200，走的PROFINET協(xié)議，但控制篩分電機的三臺臺達伺服驅(qū)動器只支持DEVICENET。這兩種協(xié)議一個以太網(wǎng)一個現(xiàn)場總線，物理接口和通訊方式都對不上。

當(dāng)時是設(shè)備調(diào)試階段，問題卡在這兒了。我們沒有換PLC也沒有換伺服，中間加了一臺開疆智能的協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。一邊接PROFINET網(wǎng)線當(dāng)從站，和1200走PN通訊；另一邊接DEVICENET總線電纜做主站，連三臺臺達伺服。網(wǎng)關(guān)起的作用很直接，就是實時轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。1200只管往網(wǎng)關(guān)里寫控制字和速度值，網(wǎng)關(guān)自動轉(zhuǎn)成DEVICENET報文發(fā)給對應(yīng)伺服；伺服反饋的狀態(tài)和電流信號，網(wǎng)關(guān)再打包成PN數(shù)據(jù)給PLC讀。

這個轉(zhuǎn)發(fā)過程有幾個關(guān)鍵點。一是數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，PROFINET里是標(biāo)準的工業(yè)以太網(wǎng)包，DEVICENET是CANopen應(yīng)用層，網(wǎng)關(guān)硬件上把兩種物理接口轉(zhuǎn)接，軟件里把報文格式一一對應(yīng)。二是實時性，篩分過程中電機加減速頻繁，網(wǎng)關(guān)內(nèi)部數(shù)據(jù)處理得夠快，我們測下來從PLC發(fā)指令到伺服響應(yīng)，延遲基本在2毫秒以內(nèi)，不影響控制精度。三是帶載能力，網(wǎng)關(guān)做主站帶三臺伺服，總線距離大概30米，信號沒衰減，臺達那邊參數(shù)配置也是通過網(wǎng)關(guān)統(tǒng)一配的，比單獨接調(diào)試軟件方便。

項目投運到現(xiàn)在半年多，沒出過通訊故障。這次用網(wǎng)關(guān)的好處總結(jié)起來有三點。一是省了換設(shè)備的錢，三臺臺達伺服都是新的，不可能因為通訊協(xié)議不用了，網(wǎng)關(guān)成本比換支持PN的伺服低得多。二是調(diào)試時間壓縮了，現(xiàn)場電工對1200熟悉，對DEVICENET不太熟，網(wǎng)關(guān)幫他把底層總線細節(jié)屏蔽了，他只需要在博圖里組態(tài)網(wǎng)關(guān)的GSD文件，分配好數(shù)據(jù)地址就行，伺服那邊用網(wǎng)關(guān)自帶的配置軟件掃一遍就認出來了。三是系統(tǒng)穩(wěn)定性有保障，煤礦現(xiàn)場粉塵大、震動多，網(wǎng)關(guān)是導(dǎo)軌安裝，供電和信號接口都做了隔離，抗干擾能力比我們預(yù)想的要好。

這次經(jīng)驗讓我覺得，在煤炭這類重工業(yè)現(xiàn)場，設(shè)備更新?lián)Q代慢，新舊協(xié)議共存會是常態(tài)。網(wǎng)關(guān)這東西不起眼，但實際解決的就是“老設(shè)備接不進新系統(tǒng)”的麻煩。它不改變兩邊設(shè)備原有的工作方式，只是在中間把數(shù)據(jù)格式翻譯對、把通訊時序配好。對于搞維護的人來說，多一個設(shè)備就意味著多一個故障點，所以網(wǎng)關(guān)必須穩(wěn)定、配置簡單，最好能做到“裝上就忘掉”。這次用的網(wǎng)關(guān)基本達到了這個效果，后面車間再有類似不同品牌的設(shè)備混接，我們大概率還會沿用這個路子。

審核編輯 黃宇