以太网在ABB AC450系统中的应用

2020-11-26朱新林

建材发展导向 2020年1期

朱新林

（金东纸业（江苏）股份有限公司，江苏镇江 212132）

ABB AC450 DCS通讯主要控制网络MB300和网络数据小环通讯。随着社会的不断发展，行业竞争日益激烈，给工业生产提出了更高的要求，与此同时科学技术水平的提升，诞生了计算机自动控制技术，其为工业生产创造了巨大的便利。所谓计算机控制技术，实际是以计算机系统为支撑，结合自动化控制技术，实现工业生产中设备的全过程监控和远程操作，不仅有效降低了能源的消耗，而且提升了生产效率，有效实现了工业生产规范化。

1 计算机自动控制技术特点分析

第一，随着计算机信息技术水平的不断提升，计算机自动控制技术应用范围不断扩大，其技术复杂性也不断提升，对于操作人员的素质要求较高；第二，计算机自动控制技术对于硬件的要求较高，需要以计算机、局域网等先进技术为支撑，通过电子计算机技术实现对传感器、设备以及信号的远程控制；第三，计算机自动控制技术在工业生产领域具有较高的优势和价值，其可以优化工业生产流程，实现生产运营的自动化和智能化，同时也为企业的控制和管理提供巨大便利；第四，不同于其他的技术，计算机自动控制技术的操作更为便利，只需要高素质的信息操作人员实施远程的系统操控，便可以实现对设备和生产的控制，提升了生产的质量和效率。

2 基于ABB AC450系统的工业以太网接口的设计

2.1 TCP/IP协议栈的设计

TCP/IP协议指的是传输控制协议/因特网互联协议，是Internet通信的基础，它包括了处于网络层的IP协议以及处于传输层的TCP协议。TCP/IP为终端接入因特网，数据的相互传输制定了统一的标准。TCP/IP协议涵盖了IP、TCP、ICMP等子协议，为数据在网络上成功的传输提供了保障。TCP/IP协议符合4层的模型，分别为应用层、传输层、网络层和数据链路层。各层都担负着不同的任务，每一层之间在都是相互独立存在的。裁剪标准的TCP/IP协议，应该考虑它的运行环境，也要根据它特定的应用来进行，因为系统资源有限，所以设计的TCP/IP协议栈与硬件系统直接进行信息交换，其是非实时单一任务的操作系统。程序结构大多数使用的顺序执行与硬件中断结合的方式。对数据缓冲区，如果计算机系统资源强大，协议栈里缓冲区空间的设计不必考虑其内存的空间。在8位或16位嵌入式系统中实现协议栈时把路由功能排除掉，至于网络层的分片、重装等功能，根据系统具体的应用环境来进行裁剪，使其能在大多数的情况下正常工作即可。

2.2 TCP/IP协议在ABB AC450控制系统上的应用

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol），很明显通讯是分为传输控制协议和互联网协议。在ABB AC450 DCS控制系统中，设计有两个通讯网络，一个是MB300控制数据通讯网络，主要用于计算机和控制器之间进行通讯的，用于控制数据交换；一个是TCP/IP数据通讯网络，用于计算机之间的文件传输，数据交换等。不难看出，TCP/IP在ABB AC450控制系统中是最符合它的定义的，和控制器进行数据交换，实现从控制计算机和控制器之间的通讯联系，从而将指令传送到控制设备，同时将被控制设备的状态信息获取到控制器，传输在计算机显示；互联则实现了不同计算机之间的数据统一性，主要用于计算机静态文件的传输，保证每台计算机之间文件统一、画面统一。

初期的ABB MB300控制网络采用的是同轴电缆通讯，在初期显现出了强大的功能及稳定性。随着网络及时的发展，通讯硬件设备发生了很大的变化，原来的同轴电缆及其配套设备已不再代表其先进技术，于是最初的同轴电缆已经更新升级成为更为常见的双绞线缆，不仅提高了稳定性，更重要的是使AC450通讯设备更为普遍，便于维护。

3 提高工业电气自动化控制设备可靠性的建议和对策

3.1 重视设备自身质量的提高

在工业生产中保证电气自动化设备运行的可靠性，首先要做的就是重视设备自身生产质量的提高，具体可以从以下两个方面入手：第一，要选择适合的硬件，应该尽可能的选择市场上通用的硬件，要降低零部件的规格和种类。当然，考虑环境、温度等各项因素也是非常关键的，这可以减少设备出现故障的机率。第二，要提升设备设计水平，即在进行设备设计时，相关人员应该尽可能的考虑电气自动化控制设备的使用特点，并结合实际情况来展开深入分析，保证设备参数的准确性，从而设计出适合设备特点的方案，并实现自动化设备可靠性的提升。