CompoNet協(xié)議新型小點(diǎn)數(shù)從站的設(shè)計(jì)

【摘 要】隨著工業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，人們對(duì)生產(chǎn)過程的控制提出了越來越高的要求，對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的設(shè)備要求也越來越高。智能化、網(wǎng)絡(luò)化、分散化是制造業(yè)自動(dòng)化的主流發(fā)展方向。在生產(chǎn)制造現(xiàn)場，有大量的傳感器和執(zhí)行器設(shè)備雖然不需要高度的智能，也無大容量的數(shù)據(jù)，但為了獲得生產(chǎn)現(xiàn)場的信息，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，這些設(shè)備需要通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，因此需要一種底層的網(wǎng)絡(luò)，而這種網(wǎng)絡(luò)既不需要很高的傳輸速率也不需要傳送大容量的數(shù)據(jù).但必須具備以下特點(diǎn)：①網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多，單個(gè)網(wǎng)絡(luò)能連接幾百個(gè)節(jié)點(diǎn). ②網(wǎng)絡(luò)效率高，能高效地處理位數(shù)或字節(jié)數(shù)據(jù). ③體積極小，極薄，在產(chǎn)線可以靈活安裝. ④安裝簡單，成本低廉。而新型的小點(diǎn)數(shù)從站設(shè)計(jì)，將如下2點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用在工控行業(yè)產(chǎn)品： ①塑料殼導(dǎo)電設(shè)計(jì)。即在塑料殼上電鍍電路進(jìn)行連接基板或者連接器功能. ②兩個(gè)上下外殼配合設(shè)計(jì)，使用超聲波設(shè)備熔接進(jìn)行裝配. 從而達(dá)到了體積，成本，配線和安裝性。

【關(guān)鍵詞】CompoNet協(xié)議 小點(diǎn)數(shù)從站 塑料殼導(dǎo)電 超聲波

為了在Componet協(xié)議產(chǎn)品方面有所突破，從客戶使用角度出發(fā)，調(diào)查和總結(jié)客戶使用情況和現(xiàn)狀；在現(xiàn)有的小點(diǎn)數(shù)從站單元基礎(chǔ)上開發(fā)研究業(yè)界最小的可編程序控制器配套產(chǎn)品-新型小點(diǎn)數(shù)從站單元，體積需極小，應(yīng)用靈活，并需要?jiǎng)?chuàng)新最新式最方便的安裝方法，應(yīng)用于物流倉儲(chǔ)等區(qū)域，起到方便客戶，方便生產(chǎn)的作用。

CompoNet網(wǎng)絡(luò)主要由下列部件組成：CompoNet主站?？刂仆ㄐ诺脑O(shè)備，一個(gè)CompoNet網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)主站；CompoNet從站。在現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)中，CompoNet采用與DeviceNet和EtherNet/IP相同的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，能夠使生產(chǎn)現(xiàn)場中附加價(jià)值高的信息跨過網(wǎng)絡(luò)階層進(jìn)行通信.附加價(jià)值現(xiàn)在主要體現(xiàn)在：

高端性能：1000個(gè)I/O掃描時(shí)間小于1ms，最多可控制2560點(diǎn)；最多可連接384個(gè)節(jié)點(diǎn)；簡單設(shè)定：自動(dòng)檢測波特率率；十進(jìn)制地址設(shè)置，狀態(tài)顯示；簡易安裝：低價(jià)快速的連線系統(tǒng)；布線規(guī)劃靈活，可進(jìn)行層次的控制；智能功能：預(yù)防性維護(hù)數(shù)據(jù)；快速廣泛的智能診斷；透明CIP報(bào)文，網(wǎng)絡(luò)分段及隔離故障。

一、CompoNet協(xié)議與PROFIBUS協(xié)議的簡單比較

單從樣體上來看，PROFIBUS是一種比CompoNet更上層的網(wǎng)絡(luò)，很多方面似乎都優(yōu)于CompoNet.如果在性能，可靠性，簡易度，故障排除以及其他各方面對(duì)兩種網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較之后，CompoNet將會(huì)突現(xiàn)。CompoNet在數(shù)據(jù)傳輸速度上較慢，而通訊周期較快，因?yàn)镃ompoNet是以多點(diǎn)傳輸?shù)姆绞捷敵鰯?shù)據(jù)，從站數(shù)量的增加不會(huì)導(dǎo)致通訊延時(shí)，這使得同步輸出成為可能.當(dāng)網(wǎng)絡(luò)與大量從站連接時(shí)較為有利。在真實(shí)的環(huán)境中，進(jìn)行測試，PROFIBUS如果不接地的話，將沒有辦法使用。EMC電磁兼容測試一般分為兩種：

第一種，輻射干擾場強(qiáng)測試。輻射通訊電纜的噪音輻射；一種針對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的評(píng)價(jià)測試項(xiàng)目。

第二種， FTB測試。查看連續(xù)噪音干擾對(duì)通訊數(shù)據(jù)造成的破壞；測試網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的干擾性。

在真實(shí)環(huán)境測試的結(jié)果：輻射場強(qiáng)測試的結(jié)果是：PROFIBUS需采取一些必要的措施以對(duì)抗噪音，某些頻率有超出45dB；而CompoNet協(xié)議無論頻率大小，測試結(jié)果都在40dB以下，按照CE標(biāo)準(zhǔn)是通過的。PROFIBUS電纜的價(jià)格是CompoNet電纜的兩倍甚至更高。它是屏蔽雙絞線，很難彎曲和布線。如果彎曲過度，很容易破壞內(nèi)部屏蔽結(jié)構(gòu)或改變電阻，最終導(dǎo)致通訊性能降低。另外PROFINUS的連接器的價(jià)格是CompoNet連接器價(jià)格的十倍左右。PROFIBUS不能偵測出從站的節(jié)點(diǎn)地址是否重復(fù)。對(duì)這一現(xiàn)象沒有任何定義。操作者的失誤可能導(dǎo)致對(duì)單元的不正當(dāng)操作。這樣的操作可能使得單元不能工作，甚至造成事故。而CompoNet能夠偵測出節(jié)點(diǎn)地址的重復(fù)，保證了每個(gè)單元都能夠正確的啟動(dòng)，在錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，可以迅速排除故障。采用屏蔽電纜和連接器使得PROFIBUS給人感覺是一種可靠的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，但是恰恰相反，測試證明它有不可靠性，許多問題有待解決。比較結(jié)果證明CompoNet是一種非?？煽康默F(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，不足之處在于可控制的輸入輸出點(diǎn)數(shù)還不夠多，而使用DeviceNet能夠彌補(bǔ)這一缺陷。

二、傳統(tǒng)型的小點(diǎn)數(shù)從站缺陷分析：

（一）系統(tǒng)走線較繁鎖。（二）配線麻煩，較亂。（三）維護(hù)不方便。（四）更換時(shí)，電纜長度太長，要特別定制長度。（五）體積太大。

三、新型的小點(diǎn)數(shù)從站的設(shè)計(jì)

此次新型的小點(diǎn)數(shù)的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)型相比，基本功能保持不變，要達(dá)到：

（一）體積極小化，目標(biāo)長寬高為：20mm*12mm*8mm。

（二）配線多樣化，可以應(yīng)用于普通電纜。

（三）安裝靈活并多樣化

當(dāng)面對(duì)對(duì)象小點(diǎn)數(shù)從站這樣，多個(gè)小點(diǎn)數(shù)從站接續(xù)在各種位置上的情況時(shí)、分支配線會(huì)很輕松。小點(diǎn)數(shù)領(lǐng)域中，分支部分的成本/配線工數(shù)很重要，所以需要用連接器分支，另外需要同時(shí)兼作為CompoNet的特征的安裝靈活性以及分支配線性.運(yùn)用傳統(tǒng)型小點(diǎn)數(shù)單位的時(shí)候，從從站到傳感器的配線很長；而如果使用新型小點(diǎn)數(shù)從站（1點(diǎn)/2點(diǎn)/4點(diǎn)等）的話，由于可以在傳感器附近設(shè)置小點(diǎn)數(shù)從站，所以可以縮短配線。

四、新型設(shè)計(jì)的弊端及小點(diǎn)數(shù)從站的發(fā)展方向

此次新型設(shè)計(jì)，由于使用超聲波熔接，配合上下外殼，可能會(huì)造成產(chǎn)品維修的不方便性，上下外殼維修之后不能重復(fù)利用。另外，將電路電鍍在塑料外殼上，體積變小，電路板減少之后，塑料殼上的導(dǎo)電設(shè)計(jì)，電鍍廠商較難找，成本上可能會(huì)上升。

現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)流水線的空間面積小，從站的安裝靈活，小點(diǎn)數(shù)從站的體積小而薄，安裝靈活方便性，客戶替換使用的便利性，是必然的趨勢。

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作者簡介：

馮英英，女，漢族 ，河南洛陽 ，1982年09月， 大學(xué)本科，歐姆龍（上海）有限公司 中級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師，研究方向：PLC， DeviceNet協(xié)議， CompoNet協(xié)議等工業(yè)自動(dòng)控制產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。