摘? 要：Anybus Communicator可以將幾乎所有具備RS-232/422/485通訊接口的設(shè)備接入DeviceNet ControlNet EtherNet/IP或其它任何工業(yè)網(wǎng)絡(luò)。在酒鋼皮帶秤數(shù)據(jù)采集項目中采用AB7007用于稱重儀表與ControlLogix PLC連接，通過網(wǎng)關(guān)將第三方設(shè)備接入EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫操作。稱重儀表通過RS485協(xié)議接入網(wǎng)關(guān)，在酒鋼皮帶秤數(shù)據(jù)采集項目中采用AB7007實現(xiàn)與江蘇賽摩6000稱重儀表和ControlLogix PLC的數(shù)據(jù)通訊。此文以AB7007與ControlLogix PLC的通訊為例講述網(wǎng)關(guān)的配置和通訊。

關(guān)鍵詞：Anybus;AB7007;第三方設(shè)備;通訊配置

0 Anybus網(wǎng)絡(luò)接口技術(shù)

Anybus是瑞典HMS工業(yè)網(wǎng)絡(luò)有限公司于1995年提出的概念，針對當(dāng)時已經(jīng)出現(xiàn)的多種現(xiàn)場總線給設(shè)備制造商帶來的問題，HMS提出一種稱之為“可互換性（interchangeable）總線接口模塊”的概念，并依照此概念開發(fā)了一系列嵌入式現(xiàn)場總線接口模塊產(chǎn)品，這些產(chǎn)品可以實現(xiàn)所有主流現(xiàn)場總線，并且不同的總線模塊具有相同的應(yīng)用接口。目前Anybus嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)成為全球應(yīng)用最為廣泛的第三方網(wǎng)絡(luò)接口，被很多大型自動化公司作為設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接口來使用。Anybus嵌入式接口模塊通過自身的微處理器來獨立處理全部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，同時還包括實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口所需的全部軟件和硬件。酒鋼皮帶秤稱重儀表自帶RS-232/422/485等通訊口，利用Anybus AB7007通訊網(wǎng)關(guān)模塊提供的EtherNet/IP或Modbus TCP到RTU兩種不同網(wǎng)絡(luò)通訊方式，可以實現(xiàn)ControlLogix PLC從稱重儀表中直接讀取計量數(shù)據(jù)，以此降低各類風(fēng)險對稱重數(shù)據(jù)的影響，提高計量精度，減少計量疑議。

1 Anybus網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品不同網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)

多種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的共存必然會造成不同設(shè)備之間無法互聯(lián)的問題。例如一臺具有Modbus接口的變頻器如何接入支持Profibus總線的PLC;一套基于Profibus的系統(tǒng)能否與另一套基于DeviceNet的設(shè)備交換數(shù)據(jù)。? 隨著現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)越來越多的應(yīng)用，異種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題越發(fā)突出。為此，在Anybus技術(shù)和嵌入式接口模塊的基礎(chǔ)上，HMS公司又推出了網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品主要解決不同網(wǎng)絡(luò)之間的接入和互聯(lián)問題。由于Anybus網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品是基于成熟而廣泛應(yīng)用的Anybus嵌入式技術(shù)，可以實現(xiàn)所有主流工業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)。? 提到網(wǎng)關(guān)，在這里有必要明確一下網(wǎng)關(guān)（gateway）的概念。根據(jù)ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)七層模型，網(wǎng)關(guān)是在應(yīng)用層交換數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。只有網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)議完全不同的兩個網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換，其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。例如：媒體轉(zhuǎn)換器（media converter） 路由器（router） 設(shè)備服務(wù)器（device server）和橋接器（bridge）都是在其它層次實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，只能在某些特定情況下連接兩種網(wǎng)絡(luò)。

2串行設(shè)備接入工業(yè)以太網(wǎng)

雖然現(xiàn)場總線得到了越來越多的應(yīng)用，但工業(yè)現(xiàn)場還存在著大量只具有串行接口的設(shè)備，這些設(shè)備往往需要接入工業(yè)以太網(wǎng)，從而參與整個系統(tǒng)的監(jiān)測和控制。Anybus Communicator現(xiàn)場總線串行網(wǎng)關(guān)為這類應(yīng)用提供了完備的解決方案。? 圖1將一個具有串行接口的稱重儀表接入主站（PLC）的實例。Anybus串行網(wǎng)關(guān)一方面與稱重儀表通過串行子網(wǎng)（RS-232/422/485）進(jìn)行通信;另一方面作為TCP/IP從站與主站（PLC）通信。而網(wǎng)關(guān)內(nèi)部的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)實現(xiàn)了稱重儀表和PLC之間數(shù)據(jù)的交換。? 串行接口協(xié)議是各個設(shè)備制造商自己定義的，可能是標(biāo)準(zhǔn)的Modbus RTU協(xié)議，也可能是ASCII格式，還可能是自定義的其它協(xié)議。而網(wǎng)關(guān)需要能夠與所有串行設(shè)備通信，這就要求網(wǎng)關(guān)能夠適應(yīng)所有的通信協(xié)議。

工業(yè)以太網(wǎng)具有傳輸速度快 數(shù)據(jù)量大 開放性好的優(yōu)勢，非常適合于應(yīng)用在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的管理層數(shù)據(jù)通信，而現(xiàn)場總線則適合于控制層。隨著工業(yè)企業(yè)對信息化水平要求的提高，越來越多的控制層數(shù)據(jù)需要傳輸?shù)焦芾韺?，這也是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的一種典型應(yīng)用。 Anybus X網(wǎng)關(guān)支持Modbus TCP Ethernet/IP和Profinet等3種工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議，可以將Anybus技術(shù)所支持的其它十幾種現(xiàn)場總線接入工業(yè)以太網(wǎng)。除了工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議之外，網(wǎng)關(guān)還支持以太網(wǎng)所特有的“IT”功能，包括Web服務(wù)器 SSI-scripts 文件系統(tǒng) FTP服務(wù)器 E-mail客戶端和Telnet。這樣可以充分利用以太網(wǎng)的開放性，以靈活多樣的方式處理控制層數(shù)據(jù)。? 具有以太網(wǎng)接口的網(wǎng)關(guān)同時還支持OPC服務(wù)器。這樣所有支持OPC客戶端的軟件就可以更加方便地通過網(wǎng)關(guān)獲取控制層數(shù)據(jù)。

3 Anybus的組態(tài)和通訊配置

Anybus串行網(wǎng)關(guān)是通過一套專用配置軟件（Anybus Configuration Manager）來實現(xiàn)對串行協(xié)議的配置的，該軟件包括了配置串行協(xié)議的全部功能，而且是面向工程人員的工具，無需編制程序。此外軟件還具有數(shù)據(jù)監(jiān)視和串口數(shù)據(jù)記錄等強(qiáng)大的調(diào)試功能。

2.1配置Anybus網(wǎng)關(guān)

1）將配置電纜（ABC Config Cable）一端連接在網(wǎng)關(guān)配置端口，另一端連接在計算機(jī)串口上，將網(wǎng)關(guān)子網(wǎng)端口街頭的Rx與Tx短接，將網(wǎng)線（Ethernet Cable）一端連接在網(wǎng)關(guān)以太網(wǎng)端口，另一端連接在交換機(jī)端口上，計算機(jī)網(wǎng)口和PLC網(wǎng)口也分別通過網(wǎng)線接到交換機(jī)端口上，為交換機(jī)上電，將Communicator的IP地址配置撥碼開關(guān)撥到OFF狀態(tài)，給網(wǎng)關(guān)電源接口提供24V DC電源，運行Anybus Configuration Manager軟件，在“選擇配置”窗口中點擊“空白配置”。

2）選擇總線Ethernet/IP，網(wǎng)關(guān)IP地址設(shè)為192.168.0.2，I/O數(shù)據(jù)長度設(shè)為Automatic。

3）Anybus Communicator配置成Generic Data Mode，所有其他的數(shù)值保持默認(rèn)。

4） 將子網(wǎng)的Message dilimiter值改為5000，右鍵單擊New node并添加一個consume和一個produce，修改consume交換的Offline timeout time為0ms，同時修改produce交換的update time為1000ms。

5）在菜單欄單擊Tools->Port，然后選擇配置線與電腦相連的COM口，點擊連接按鈕，連接Communicator，將配置好的工程下載到Communicator中。

4 PLC讀取Anybus數(shù)據(jù)通訊配置

要實現(xiàn)PLC與Anybus的數(shù)據(jù)讀寫，還需要配置EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)，配置EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)使用RSLogix5000編程軟件。

1）單擊I/O configuration中的1756-ENBT/A模塊，并選擇New Module，在Communications中選擇添加ETHERNET MODULE模塊。

2）RSLogix5000將要求輸入關(guān)于Anybus從站模塊通信配置信息，首先為Anybus從站模塊輸入名稱AB7007，將在RSLogix5000中產(chǎn)生一組標(biāo)簽，可以用來訪問Anybus從站模塊的數(shù)據(jù)，然后設(shè)置數(shù)據(jù)格式為Input Data-SINT-Run/Program，再設(shè)置模塊的IP地址為192.168.0.2，最后設(shè)置連接參數(shù)，其中Input數(shù)組大小為100，字節(jié)長度為8;Output數(shù)組大小為150，字節(jié)長度為8;Configuration數(shù)組大小為1，字節(jié)長度為0。

3）設(shè)置模塊每次掃描的時間間隔為50ms，以減少網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。

4）將配置好的通訊設(shè)置下載到PLC中，即可從Anybus：I中讀到稱重儀表數(shù)據(jù)。

5 Anybus網(wǎng)關(guān)解決方案的現(xiàn)實意義

多種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)共存是短時間內(nèi)難以改變的事實，對于廣大從事自動化系統(tǒng)設(shè)計和工程的技術(shù)人員來說，如何有效地面對這樣的局面是最為重要的。Anybus網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的出現(xiàn)，為我們提供了一種解決問題的新手段。正如前面所提到的，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)被控制在少數(shù)幾個大型自動化企業(yè)中，雖然這些企業(yè)能夠提供種類齊全的產(chǎn)品，但很多情況下一個系統(tǒng)全部選擇一家的產(chǎn)品未必是最佳的方案，而不同廠家的產(chǎn)品構(gòu)成一個系統(tǒng)就要面臨網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題，Anybus網(wǎng)關(guān)為實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接提供了成熟而全面的解決方案。有了網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)解決方案，在工程設(shè)計中就可以更多地考慮產(chǎn)品本身的功能和性能，減少網(wǎng)絡(luò)不同所造成的障礙。? 網(wǎng)關(guān)在系統(tǒng)升級改造項目中也有重要作用，通過網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)新舊系統(tǒng)的聯(lián)接。這樣在改造過程中不必將所有設(shè)備全部更換，又能實現(xiàn)整個系統(tǒng)的整體運行，從而最大程度地發(fā)揮設(shè)備的作用。 網(wǎng)關(guān)還在控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)互聯(lián)中起到橋梁的作用，使用Anybus網(wǎng)關(guān)可以方便地將現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)接入工業(yè)以太網(wǎng)，從而形成整個工廠的透明信息流。

參考文獻(xiàn)

[1]張浩.《現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)手冊》.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2002。

[2] 顧洪軍.《工業(yè)企業(yè)網(wǎng)與現(xiàn)場總線》. 北京：人民郵電出版社，2002。

作者簡介：梁勇（1980-），男，漢族，甘肅省嘉峪關(guān)市人，中級工程師，大學(xué)本科，工學(xué)學(xué)士，現(xiàn)從事企業(yè)自動化及信息系統(tǒng)開發(fā)維護(hù)工作，通訊地址：嘉峪關(guān)市雄關(guān)東路10號誠信廣場7023室，郵編：735100，聯(lián)系電話13993780491。