以太網(wǎng)在ABB AC450系統(tǒng)中的應(yīng)用

朱新林

（金東紙業(yè)（江蘇）股份有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212132）

ABB AC450 DCS通訊主要控制網(wǎng)絡(luò)MB300和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)小環(huán)通訊。隨著社會的不斷發(fā)展，行業(yè)競爭日益激烈，給工業(yè)生產(chǎn)提出了更高的要求，與此同時科學(xué)技術(shù)水平的提升，誕生了計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)，其為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了巨大的便利。所謂計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)際是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為支撐，結(jié)合自動化控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)中設(shè)備的全過程監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作，不僅有效降低了能源的消耗，而且提升了生產(chǎn)效率，有效實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)規(guī)范化。

1 計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)特點(diǎn)分析

第一，隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)水平的不斷提升，計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，其技術(shù)復(fù)雜性也不斷提升，對于操作人員的素質(zhì)要求較高；第二，計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)對于硬件的要求較高，需要以計(jì)算機(jī)、局域網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)為支撐，通過電子計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對傳感器、設(shè)備以及信號的遠(yuǎn)程控制；第三，計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域具有較高的優(yōu)勢和價值，其可以優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營的自動化和智能化，同時也為企業(yè)的控制和管理提供巨大便利；第四，不同于其他的技術(shù)，計(jì)算機(jī)自動控制技術(shù)的操作更為便利，只需要高素質(zhì)的信息操作人員實(shí)施遠(yuǎn)程的系統(tǒng)操控，便可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備和生產(chǎn)的控制，提升了生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

2 基于ABB AC450系統(tǒng)的工業(yè)以太網(wǎng)接口的設(shè)計(jì)

2.1 TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計(jì)

TCP/IP協(xié)議指的是傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議，是Internet通信的基礎(chǔ)，它包括了處于網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議以及處于傳輸層的TCP協(xié)議。TCP/IP為終端接入因特網(wǎng)，數(shù)據(jù)的相互傳輸制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。TCP/IP協(xié)議涵蓋了IP、TCP、ICMP等子協(xié)議，為數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上成功的傳輸提供了保障。TCP/IP協(xié)議符合4層的模型，分別為應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)鏈路層。各層都擔(dān)負(fù)著不同的任務(wù)，每一層之間在都是相互獨(dú)立存在的。裁剪標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，應(yīng)該考慮它的運(yùn)行環(huán)境，也要根據(jù)它特定的應(yīng)用來進(jìn)行，因?yàn)橄到y(tǒng)資源有限，所以設(shè)計(jì)的TCP/IP協(xié)議棧與硬件系統(tǒng)直接進(jìn)行信息交換，其是非實(shí)時單一任務(wù)的操作系統(tǒng)。程序結(jié)構(gòu)大多數(shù)使用的順序執(zhí)行與硬件中斷結(jié)合的方式。對數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源強(qiáng)大，協(xié)議棧里緩沖區(qū)空間的設(shè)計(jì)不必考慮其內(nèi)存的空間。在8位或16位嵌入式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧時把路由功能排除掉，至于網(wǎng)絡(luò)層的分片、重裝等功能，根據(jù)系統(tǒng)具體的應(yīng)用環(huán)境來進(jìn)行裁剪，使其能在大多數(shù)的情況下正常工作即可。

2.2 TCP/IP協(xié)議在ABB AC450控制系統(tǒng)上的應(yīng)用

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol），很明顯通訊是分為傳輸控制協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。在ABB AC450 DCS控制系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)有兩個通訊網(wǎng)絡(luò)，一個是MB300控制數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，主要用于計(jì)算機(jī)和控制器之間進(jìn)行通訊的，用于控制數(shù)據(jù)交換；一個是TCP/IP數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，用于計(jì)算機(jī)之間的文件傳輸，數(shù)據(jù)交換等。不難看出，TCP/IP在ABB AC450控制系統(tǒng)中是最符合它的定義的，和控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)從控制計(jì)算機(jī)和控制器之間的通訊聯(lián)系，從而將指令傳送到控制設(shè)備，同時將被控制設(shè)備的狀態(tài)信息獲取到控制器，傳輸在計(jì)算機(jī)顯示；互聯(lián)則實(shí)現(xiàn)了不同計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)統(tǒng)一性，主要用于計(jì)算機(jī)靜態(tài)文件的傳輸，保證每臺計(jì)算機(jī)之間文件統(tǒng)一、畫面統(tǒng)一。

初期的ABB MB300控制網(wǎng)絡(luò)采用的是同軸電纜通訊，在初期顯現(xiàn)出了強(qiáng)大的功能及穩(wěn)定性。隨著網(wǎng)絡(luò)及時的發(fā)展，通訊硬件設(shè)備發(fā)生了很大的變化，原來的同軸電纜及其配套設(shè)備已不再代表其先進(jìn)技術(shù)，于是最初的同軸電纜已經(jīng)更新升級成為更為常見的雙絞線纜，不僅提高了穩(wěn)定性，更重要的是使AC450通訊設(shè)備更為普遍，便于維護(hù)。

3 提高工業(yè)電氣自動化控制設(shè)備可靠性的建議和對策

3.1 重視設(shè)備自身質(zhì)量的提高

在工業(yè)生產(chǎn)中保證電氣自動化設(shè)備運(yùn)行的可靠性，首先要做的就是重視設(shè)備自身生產(chǎn)質(zhì)量的提高，具體可以從以下兩個方面入手：第一，要選擇適合的硬件，應(yīng)該盡可能的選擇市場上通用的硬件，要降低零部件的規(guī)格和種類。當(dāng)然，考慮環(huán)境、溫度等各項(xiàng)因素也是非常關(guān)鍵的，這可以減少設(shè)備出現(xiàn)故障的機(jī)率。第二，要提升設(shè)備設(shè)計(jì)水平，即在進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)時，相關(guān)人員應(yīng)該盡可能的考慮電氣自動化控制設(shè)備的使用特點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際情況來展開深入分析，保證設(shè)備參數(shù)的準(zhǔn)確性，從而設(shè)計(jì)出適合設(shè)備特點(diǎn)的方案，并實(shí)現(xiàn)自動化設(shè)備可靠性的提升。

3.2 改善設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境

從電氣自動化控制設(shè)備的角度來看，科學(xué)、合理的運(yùn)行環(huán)境不僅能保證工作性能的高效發(fā)揮，而且還能很大程度的提升工作效率，所以相關(guān)人員也應(yīng)該加強(qiáng)對電氣自動化控制設(shè)備工作環(huán)境的重視，只有這樣才能保證各項(xiàng)工作的順利開展。

4 結(jié)語

綜上所述，從當(dāng)前的社會發(fā)展?fàn)顩r來看，電氣自動化控制設(shè)備的可靠性不僅直接影響到企業(yè)自動化控制工作的水平，而且還直接影響到各項(xiàng)工作的運(yùn)行效率。相關(guān)人員在提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性時，其可以從設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行環(huán)境與控制等方面入手來采取相應(yīng)的解決措施，這樣才能保證自動化控制設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。