1  項(xiàng)目背景

鋼廠工藝段較多，不同品牌專長(zhǎng)于不同的工藝段，要實(shí)現(xiàn)全廠區(qū)數(shù)據(jù)采集統(tǒng)一管理需要將各自不同控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。但是由于時(shí)間和歷史原因，各個(gè)廠區(qū)的控制系統(tǒng)都不一樣，其中主要有羅克韋爾自動(dòng)化公司的Logix 控制器和早期的SLC500 控制系統(tǒng)，還有Siemens （西門子）S7-300/S7-400,控制器以及S7-1200/1500 控制系統(tǒng)，每個(gè)廠區(qū)的PLC 需要采集通訊的數(shù)據(jù)量都非常大，總數(shù)據(jù)量達(dá)到7000-8000 個(gè)字。

2  硬件網(wǎng)絡(luò)圖

3  現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)圖

4 難點(diǎn)分析以及解決方案

因?yàn)槲鏖T子控制系統(tǒng)普遍具有Profibus-DP 通訊接口，作為的方式，用戶最初考慮采用EtherNet/IP 和Profibus-DP 網(wǎng)關(guān)完成該項(xiàng)目。但是這種方案將會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)問題：

1） Profibus-DP 總線的每一個(gè)從站輸入輸出數(shù)據(jù)量為244 個(gè)字節(jié)，在某些條件下不能夠滿足實(shí)際需要采集數(shù)據(jù)量的要求。

2） Profibus-DP 總線隨著距離和從站數(shù)量的增加，通訊速度會(huì)明顯的降低，不能夠滿足客戶對(duì)于數(shù)據(jù)采集速度的要求。

3） 西門子控制系統(tǒng)作為Profibus-DP 總線的主站和網(wǎng)關(guān)通訊的時(shí)候，需要做一些必要的程序修改，但是由于不同分廠源自不同系統(tǒng)集成商完成的調(diào)試，謹(jǐn)慎起見，用戶不希望在原系統(tǒng)中做更多的程序修改。

用戶經(jīng)過調(diào)研和學(xué)習(xí)，最后決定采用以太網(wǎng)方案，羅克韋爾自動(dòng)化的控制系統(tǒng)具有EtherNet/IP 協(xié)議接口模塊，西門子控制系統(tǒng)不管是以太網(wǎng)模塊或者是CPU 內(nèi)嵌的以太網(wǎng)接口都可以配置成為 Siemens S7 工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議或者PROFINET 以太網(wǎng)（本文將會(huì)介紹Siemens S7 工業(yè)以太網(wǎng)方案，PROFINET 方案可參考煙草行業(yè)案例）。同時(shí)用戶選用Beacon Global Technology 的BT-EN-SE 系列網(wǎng)關(guān)連接兩種不同的工業(yè)以太網(wǎng)。

該方案具有如下優(yōu)勢(shì)：

1） BT-EN-SE 系列網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)交換區(qū)可以達(dá)到1 萬(wàn)個(gè)字，基本可以滿足用戶需要大數(shù)據(jù)量通訊的要求。

2） BT-EN-SE 系列網(wǎng)關(guān)在西門子S7 工業(yè)以太網(wǎng)一側(cè)可以作為多了主站使用，同時(shí)可以連接多個(gè)西門子控制系統(tǒng)，而無(wú)需每一個(gè)西門子PLC 增加一個(gè)網(wǎng)關(guān)，這樣節(jié)省了用戶的投資成本。

3） BT-EN-SE 系列網(wǎng)關(guān)在西門子S7 工業(yè)以太網(wǎng)一側(cè)作為主站，所有的發(fā)送和接受的指令全部都在網(wǎng)關(guān)內(nèi)部配置完成，西門子PLC 一側(cè)只需要提供相應(yīng)的地址表就可以，而無(wú)需過多修改原始程序保證生產(chǎn)安全。

4） BT-EN-SE 系列網(wǎng)關(guān)在EtherNet/IP 一側(cè)通訊即可以采用Class1 I/O 鏈接的方式，同時(shí)也可以采用Class 3 Message 的方式，這樣不管是Logix 控制器還是早期的SLC500 控制器都可以與其進(jìn)行通訊。

5） BT-EN-SE 系列網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)不同工況要求，將兩種以太網(wǎng)設(shè)定在不同網(wǎng)段下或者同一個(gè)網(wǎng)段下，方便用戶對(duì)于IP 地址的管理。