一種三輥連軋管機的通訊系統的制作方法
【專利摘要】一種三輥連軋管機的通訊系統，包括：第一PROFINET工業以太網交換機、第二PROFINET工業以太網交換機、第三PROFINET工業以太網交換機、至少一組變頻調速裝置、第一I/O設備群組、第二I/O設備群組及至少一組智能位置傳感器；其中，第一I/O設備群組與第二I/O設備群組分別包括至少一組I/O設備；每組變頻調速裝置以分組方式連接于第一PROFINET工業以太網交換機；每組智能位置傳感器及第一I/O設備群組中的每組I/O設備分別以分組方式連接于第二PROFINET工業以太網交換機；以及，第二I/O設備群組中的每組I/O設備以分組方式連接于第三PROFINET工業以太網交換機。
【專利說明】一種三輥連軋管機的通訊系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種三輥連軋管機的通訊系統，特別是涉及一種基于工業以太網的PR0FINET網絡的三輥連軋管機的通訊系統。
【背景技術】
[0002]三輥連軋管機通常包括30多套變頻調速裝置、10多套遠程分布式I/O (輸入/輸出)設備及20多套智能位置傳感器。在現有技術中，通常使用PR0FIBUS網絡連接上述各裝置組成其通訊網絡。PR0FIBUS是一種基于RS485總線技術的、用于設備級控制系統與分散式I/O之間的通訊網絡，因此需要把網絡內所有網元設備挨個進行串聯。這樣串聯的方式使得當PR0FIBUS網絡中的某個個體網元設備出現問題時，將可能影響該網絡中其他網元設備。因此，在設計和施工過程中，如何進行網絡貫穿都是一個難題，同時也不利于后期的維護工作。
[0003]PR0FINET網絡是一種開放的實時工業以太網標準，其基于工業以太網，根據響應時間的不同，可以支持三種通訊方式:TCP/IP標準通訊，實時(RT)通訊及同步實時(IRT)通訊。其中，通過非實時的TCP/IP標準通訊方式，其響應時間可以達到大概IOOms的量級；RT通訊可以在Ims內刷新64個I/O設備；而IRT通訊則可以在Ims內同步150個節點，且抖動精度小于lus。其I/O控制器可以最多連接256個I/O設備，對于整個以太網節點是無限制的。而且I/O控制器間可以實現實時的PROFINET CBA通訊，最小刷新時間為lms。
[0004]PROFINET最突出的特點是其實時性，從過程自動化到工廠自動化再到運動控制，其實時性可以滿足各種應用場景的要求。雖然PR0FIBUS也可以實現上述功能，但在實時性較高的場合特別是在運動控制中，PR0FIBUS的性能是無法與PROFINET相比的，無法像PROFINET —樣，達到最小實時周期為250us及抖動精度小于Ius的要求。這樣使用PROFINET作為通訊網絡對限動機構的安全控制起到了有力保證，并使位置信息和裝置控制命令的傳輸更有保障。
[0005]PROFINET另一個突出的特點是基于以太網通訊。首先，借用以太網，可以同時傳輸TCP/IP數據或者RT數據，如語音、圖像等，這是PR0FIBUS所無法比擬的。其次，由于在以太網中，診斷更加靈活，SNMP協議，HTTP協議都可以診斷PN設備，來獲取診斷信息。從網絡的任何一點，或者通過WLAN，隨時隨地訪問你所需要連接的設備。再次，對于網絡的擴展，PR0FIBUS只能機械的增加OLM或R印eater等，而且增加的地點多為固定的，其缺點在設備增容時尤為體現；而PROFINET使用以太網的連接方式，加入交換機，插入網線連接即可。另夕卜，使用PR0FINET，其長距離通訊部分使用光纖，可以使網絡的抗干擾性能得到大大提高。
[0006]在所述【背景技術】部分公開的上述信息僅用于加強對本實用新型的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
實用新型內容
[0007]綜上，本實用新型提出了一種基于PROFINET網絡的三輥連軋管機的通訊系統。[0008]本實用新型的額外方面和優點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本實用新型的實踐而習得。
[0009]根據本發明的一個方面，本發明提出了一種三輥連軋管機的通訊系統，包括:第一PR0FINET工業以太網交換機、第二 PR0FINET工業以太網交換機、第三PR0FINET工業以太網交換機、至少一組變頻調速裝置、第一 I/O設備群組、第二 I/O設備群組及至少一組智能位置傳感器；其中，所述第一 I/O設備群組與所述第二 I/O設備群組分別包括至少一組I/O設備；所述至少一組變頻調速裝置中的每一組變頻調速裝置均設有PR0FINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜組成線型拓撲結構或者星型拓撲結構網絡，以分組方式連接于所述第一 PR0FINET工業以太網交換機；所述至少一組智能位置傳感器中的每一組智能位置傳感器及所述第一 I/O設備群組中的每一組I/O設備均設有PR0FINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜各自組成線型拓撲結構或者星型拓撲結構網絡，分別以分組方式連接于所述第二 PR0FINET工業以太網交換機；以及，所述第二 I/O設備群組中的每一組I/O設備均設有PR0FINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜組成線型拓撲結構或者星型拓撲結構網絡，以分組方式連接于所述第三PR0FINET工業以太網交換機。
[0010]于一實施例中，所述第一 PR0FINET工業以太網交換機、第二 PR0FINET工業以太網交換機及第三PR0FINET工業以太網交換機之間通過光纖連接，以形成光纖環網。
[0011]于一實施例中，所述第一 PR0FINET工業以太網交換機還可以連接至少一組可編程邏輯控制器，所述至少一組可編程邏輯控制器中的每一組可編程邏輯控制器均設有PR0FINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜組成線型拓撲結構或星型拓撲結構網絡后，以分組方式連接于該PR0FINET工業以太網交換機。
[0012]于一實施例中，所述第三PR0FINET工業以太網交換機還可以連接至少一臺人機接口設備。
[0013]于一實施例中，所述以太網電纜為型號RJ45的以太網電纜。
[0014]于一實施例中，所述變頻調速裝置的控制器型號為⑶240或者⑶320的西門子變頻器。
[0015]于一實施例中，所述I/O設備為型號為ET200M的西門子分布式I/O設備。
[0016]于一實施例中，所述光纖為50/125或62.5/125的多模玻璃光纖。
[0017]通過本發明提供的通過PR0FINET網絡連接的三輥連軋管機通訊系統，沿襲了PR0FINET網絡實時性高、承載數據類型多樣、診斷靈活、易于擴容及抗干擾能力強等優勢，保證了三輥連軋管機通訊系統的穩定，為生產高質量產品提供了有力保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型一實施例公開的三輥連軋管機的通訊系統的結構示意圖。
[0019]其中，附圖標記說明如下:
[0020]I PR0FINET工業以太網交換機
[0021]2變頻調速裝置
[0022]3 I/O 設備
[0023]4智能位置傳感器
[0024]5可編程邏輯控制器[0025]6人機接口設備【具體實施方式】
[0026]現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本實用新型將全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。在圖中，為了清晰，夸大了區域和層的厚度。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構，因而將省略它們的詳細描述。
[0027]所描述的特征、結構或特性可以以任何合適的方式結合在一個或更多實施方式中。在下面的描述中，提供許多具體細節從而給出對本實用新型的實施方式的充分理解。然而，本領域技術人員將意識到，可以實踐本實用新型的技術方案而沒有所述特定細節中的一個或更多，或者可以采用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結構、材料或者操作以避免模糊本實用新型的各方面。
[0028]圖1為本實用新型一實施例公開的三輥連軋管機的通訊系統的結構示意圖。如圖1所示，該系統包括三臺PROFINET工業以太網交換機1，至少一組變頻調速裝置2，第一 I/O設備3群組，第二 I/O設備3群組，及至少一組智能位置傳感器4。其中，第一 I/O設備3群組與第二 I/O設備3群組中分別包括至少一組I/O設備3。
[0029]三臺PROFINET工業以太網交換機I分別設置于現場臺、主操作室和電控室。三臺PROFINET工業以太網交換機之間可以通過光纖連接，如50/125或62.5/125的多模玻璃光纖，以形成光纖環網，從而實現冗余的光纖網絡。多模玻璃光纖價格便宜且具有較高的抗干擾能力，形成光纖環網后其中任意兩節點的光纖斷掉均不會影響網絡正常工作。
[0030]每組變頻調速裝置2均設有PROFINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜，如RJ45，組成線型拓撲結構或星型拓撲結構網絡，以分組方式連接于三臺PROFINET工業以太網交換機I中的一臺。其中，該變頻調速裝置2的控制器可以為型號為⑶240或者⑶320的西門子變頻器。
[0031]此外，連接于該臺PROFINET工業以太網交換機I的設備還可以包括至少一組可編程邏輯控制器5，每組可編程邏輯控制器5可組成線性拓撲結構或者星型拓撲結構的網絡后與該臺PROFINET工業以太網交換機I相連。
[0032]每組智能位置傳感器4及第一 1/0設備3群組中的每組1/0設備3亦均設有PROFINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜，如RJ45，各自組成線型拓撲結構或星型拓撲結構網絡后，分別以分組方式連接于三臺PROFINET工業以太網交換機I中的另一臺。其中，該1/0設備3可以為型號為ET200M的西門子分布式1/0設備。
[0033]第二 1/0設備3群組中的每組1/0設備3亦均設有PROFINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜，如RJ45，組成線型拓撲結構或星型拓撲結構網絡后，以分組方式連接于三臺PROFINET工業以太網交換機I中的再一臺。此外，連接于該臺PROFINET工業以太網交換機I的設備還可以包括至少一臺人機接口設備6。
[0034]上述設備通過分組組網方式分別連接于PROFINET工業以太網交換機1，這樣可以實現最優化且靈活的網絡布局，根據網絡設備的布置來規劃網絡電纜走向，可以降低通訊電纜被干擾的可能；引入廉價且抗干擾性能更佳的光纖網絡，提升了自動化系統的穩定性和可靠性；此外，由于通訊速率提升使得自動化系統數據交換更加迅即和有保障。
[0035]綜上，通過PR0FINET網絡連接的三輥連軋管機通訊系統，沿襲了 PR0FINET網絡實時性高、承載數據類型多樣、診斷靈活、易于擴容及抗干擾能力強等優勢，保證了三輥連軋管機通訊系統的穩定，為生產高質量產品提供了有力保障。
[0036]以上具體地示出和描述了本實用新型的示例性實施方式。應該理解，本實用新型不限于所公開的實施方式，相反，本實用新型意圖涵蓋包含在所附權利要求范圍內的各種修改和等效置換。
【權利要求】
1.一種三輥連軋管機的通訊系統，其特征在于，包括:第一 PROFINET工業以太網交換機、第二 PROFINET工業以太網交換機、第三PROFINET工業以太網交換機、至少一組變頻調速裝置、第一 I/O設備群組、第二 I/O設備群組及至少一組智能位置傳感器；其中， 所述第一 I/O設備群組與所述第二 I/O設備群組分別包括至少一組I/O設備； 所述至少一組變頻調速裝置中的每一組變頻調速裝置均設有PROFINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜組成線型拓撲結構或者星型拓撲結構網絡，以分組方式連接于所述第一 PROFINET工業以太網交換機； 所述至少一組智能位置傳感器中的每一組智能位置傳感器及所述第一 I/O設備群組中的每一組I/O設備均設有PROFINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜各自組成線型拓撲結構或者星型拓撲結構網絡，分別以分組方式連接于所述第二 PROFINET工業以太網交換機；以及， 所述第二 I/O設備群組中的每一組I/O設備均設有PROFINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜組成線型拓撲結構或者星型拓撲結構網絡，以分組方式連接于所述第三PROFINET工業以太網交換機。
2.根據權利要求1的三輥連軋管機的通訊系統，其特征在于，所述第一PROFINET工業以太網交換機、第二 PROFINET工業以太網交換機及第三PROFINET工業以太網交換機之間通過光纖連接，以形成光纖環網。
3.根據權利要求1的三輥連軋管機的通訊系統，其特征在于，所述第一PROFINET工業以太網交換機還可以連接至少一組可編程邏輯控制器，所述至少一組可編程邏輯控制器中的每一組可編程邏輯控制器均設有PROFINET網絡接口，通過該接口，使用以太網電纜組成線型拓撲結構或星型拓撲結構網絡后，以分組方式連接于該PROFINET工業以太網交換機。
4.根據權利要求1的三輥連軋管機的通訊系統，其特征在于，所述第三PROFINET工業以太網交換機還可以連接至少一臺人機接口設備。
5.根據權利要求1-4中任一的三輥連軋管機的通訊系統，其特征在于，所述以太網電纜為型號RJ45的以太網電纜。
6.根據權利要求1-4中任一的三輥連軋管機的通訊系統，其特征在于，所述變頻調速裝置的控制器型號為⑶240或者⑶320的西門子變頻器。
7.根據權利要求1-4中任一的三輥連軋管機的通訊系統，其特征在于，所述I/O設備為型號為ET200M的西門子分布式I/O設備。
8.根據權利要求2的三輥連軋管機的通訊系統，其特征在于，所述光纖為50/125或.62.5/125的多模玻璃光纖。
【文檔編號】H04L12/28GK203661093SQ201320882915
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】閆文秀 申請人:太原重工股份有限公司