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DeviceNet电机数据对象协议分析

时间:2017-11-16 13:23:00   来源:本网   添加人:admin

  DeviceNet电机数据对象协议分析刘勇刘宗野佟为明(哈尔滨工业大学哈尔滨150001)基本特点和设备模型的基础上,重点分析了DeviceNet协议的电机控制设备层,并对DeviceNet电机数据对象作了深人研究,相信对研究电机控制的科研人员开发DeviceNet节点会有一定帮助。

  言现场总线是安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。现场总线控制系统是一种全数字化、全分散、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统。DeviceNet作为Rockwell公司推出的NetLinx开放网络三层体系结构中的设备层,由于其具有的诸多优点,得到了非常广泛的应用。

  DeviceNet是美国Rockwell公司于1994年提出的一种总线结构的设备级网络,后来移交给开放式设备网供货商协会ODVA组织和管理。不同厂商生产的设备,只要符合DeviceNet规范,就具有互换性和互操作性。DeviceNet将工业设备连接成网络,减少了设备通信的电缆硬件接线,降低了系统的复杂性,并可以提篼系统可靠性,降低系统安装、维护成本,适用于传感器、阀门、开关、电机等工业设备的控制和通信。

  DevkeNet协议用面向对象的方式描述设备模型,对协议要求完成的功能进行抽象和定义,把设备功能划分成多个模块,即对象,每个对象抽象出它所具有的属性、所完成的功能及所支持的服务等。协议规定了比如连接对象、报文路由器对象等设备必须的对象;用户也可以根据协议和产品的需要,定义应用对象。

  DeviceNet为连接到网络的设备定义了设备描述,也就是利用对象模型来说明设备的功能,以及定义各功能模块间的关系、接口、在网络上交换的数据以及此设备的配置数据。为了方便建立设备描述,DeviceNet协议中建立了对象模型库,将设备描述要用到的内容分类建库,例如离散量输人/输出对象、模拟量输人/输出对象等。设计设备描述时,可以调用已经编制好的对象库内的对象,以便简化设备描述设计。

  3电机数据对象类3.1电机控制设备层现代电机系统,在不同的应用场合,会要求设计软起动、过载、伺服等功能。针对电机启动、控制及保护的各种要求,DeviceNet协议中设计了多种针对电机控制的对象。由于在实际应用中,不同机构中用到功能部分也是不同的,DeviceNet协议并没有把电机控制作为单独一个设备对象来描述,而是划分成不同的部分来描述。在协议中,在电机控制层设备(hierarchy ofmotorcontroldevices)中已经完成了接触器、过载器、软起动器和交流/直流驱动器的设备描述,还未详细定义伺服驱动器。在控制层设备中所有的设备都要使用控制管理对象(suervisor obect)来控制其他应用对象。

  3.2电机数据对象电机数据对象类相当于是电机参数的数据库,可以通过调用电机数据对象的实例来获取电机信息。在交流/直流驱动器和软启动器中都要用到电机数据类对象。表1列出了电机数据对象的属性,用对勾表示需表1电机败据对象属性表性ID性名称要此属性。对于所有电机,属性15是相同的,是电机的基本信息,其中属性3有11个可选值,代表了不同的电机类型。

  直流电机和交流电机在结构和控制上有很大不同,所以对于这两类电机,电机数据类实例的属性也不相同。例如交流电机没有励磁电流,所以不包含属性ID为16的RatedFieldCur(额定励磁电流)属性以及属性ID为17的MinFieldCur(最小励磁电流)属性。直流电机则不包括属性ID为9的RatedFreq(额定电流频率)属性。

  电机数据对象只支持4种公共服务,不提供对象和Save服务是分别是通过存储服务器来恢复或者存储属性值。

  4结本文在介绍了DeviceNet协议的基本特点和设备模型的基础上,重点分析了DeviceNet协议的电机控制设备层,并对DeviceNet电机数据对象作了深人研究。相信对研究电机控制的科研人员开发DeviceNet节点会有一定帮助。