Ethernet的擴(kuò)展與進(jìn)一步容納Web技術(shù)

    當(dāng)前，在所有過程控制領(lǐng)域，大的發(fā)展趨勢之一就是Ethernet技術(shù)的擴(kuò)展。PLC也例外，現(xiàn)在，越來越多的PLC供應(yīng)商開始提供Ethernet接口部件。在近的幾年間，我們已經(jīng)看到，發(fā)展比現(xiàn)有普通小快靈PLC更加強(qiáng)大的PLC是種趨勢。Ethernet將會成為PLC的通信標(biāo)準(zhǔn)嗎？也許終結(jié)果是這樣的，但現(xiàn)在還為時(shí)尚早。對于在PLC上提供Ethernet接口將能夠解決所有通信問題，人們普遍存在著誤解。Ethernet僅僅定義了OSI參考模型底部的幾層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，如果上層協(xié)議相互之間不能兼容，那么仍然不可能進(jìn)行相互之間的通信處理。打個(gè)比方，這如同一個(gè)不懂英語的中國人與一個(gè)不懂漢語的美國人之間是不能夠通過進(jìn)行對話一樣。因此，協(xié)議就是設(shè)備之間相互通信的語言。

    另一方面，前進(jìn)的步伐已經(jīng)邁出，我們只有迎著困難而上，為了將Ethernet技術(shù)應(yīng)用到工廠底層的現(xiàn)場過程控制設(shè)備中去，ODVA協(xié)會為此建立了一套性標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范，即Ethernet/IP標(biāo)準(zhǔn)，以便能夠解決在實(shí)際工作中所遇到的困難。

    向Ethernet靠近的一個(gè)目的在于通過Internet能夠連接到所希望的任何地方。實(shí)際上，在一些意想不到的地方，Web服務(wù)器正在顯露出其應(yīng)有的威力。幾年前，有一些PLC系統(tǒng)已經(jīng)內(nèi)藏了Web服務(wù)器，這無疑又為PLC系統(tǒng)增加了更多的特點(diǎn)。其他類型的控制設(shè)備也正在準(zhǔn)備進(jìn)一步集成Web服務(wù)器。例如，Square D公司已經(jīng)有一個(gè)具備Ethernet連接接口的發(fā)動機(jī)控制中心，并正在準(zhǔn)備開發(fā)一種內(nèi)藏Web服務(wù)器連接接口的變速裝置。

    內(nèi)藏Web服務(wù)器所體一風(fēng)的益處包括開放網(wǎng)絡(luò)、商業(yè)工具的影響、客戶機(jī)/服務(wù)器關(guān)系。在過去，工業(yè)用戶可能會有代表性地詢問一些有關(guān)PLC方面的信息，但在現(xiàn)在，由于新技術(shù)的不斷誕生和發(fā)展，工業(yè)用戶很容易就可以得到有關(guān)這方面的信息。另一方面，隨著芯片和處理器大規(guī)模的生產(chǎn)，PLC生產(chǎn)制造商能夠生產(chǎn)并提供開放網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品，讓工業(yè)用戶花較少的費(fèi)用就能夠購買到功能非常完善的PLC產(chǎn)品。

    在為將PLC連接到Ethernet和Web上提供方面，Schneider公司已經(jīng)成了者之一。近，該公司推出了一種運(yùn)行于Premium PLC平臺的新型快速Ethernet(100 Mb/s)模件。該模件為PLC能夠連接到TCP/IP的Ethernet提供了全雙工自適應(yīng)10/100Mb/s的連接速度，現(xiàn)場過程控制器之間可以共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，自動掃描Momentum I/O模件和其他任何基于Modbus通信協(xié)議的現(xiàn)場控制設(shè)備，采用一個(gè)嵌入式Web服務(wù)器提供HTML通信服務(wù)，同時(shí)提供了SNMP用于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)通信管理。在一次展覽會上，Schneider公司還向工業(yè)用戶展示了他們有關(guān)透明工廠的觀念。

    另外，Schneider公司近還推出了基于Modicon公司的Momentum MIE系列處理器的適配器，該適配器提供了標(biāo)準(zhǔn)IEC程序控制性能，進(jìn)一步為e-制造提供了完美的解決方案。該適配器還提供了將智能化I/O系統(tǒng)和其他現(xiàn)場過程控制設(shè)備連接到Internet和Ethernet的能力，現(xiàn)場過程控制設(shè)備包括所有功能化實(shí)時(shí)過程控制器。

    幾年前，Rockwell自動化公司也在其PLC產(chǎn)品中提供了Ethernet接口，而且正在堅(jiān)定不移地穩(wěn)步提高Ethernet的功能特性。該公司近已經(jīng)公布了一種柔性I/O模件解決方案，這種柔性I/O模件利用非版本的Ethernet技術(shù)能夠提供實(shí)時(shí)過程控制性能。A-B公司提供的1756型ControlLogix I/O也是基于標(biāo)準(zhǔn)Ethernet TCP/IP和UDP數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的組件，其應(yīng)用層使用了一種開放式、面向?qū)ο蟆⒒谏a(chǎn)者/ 消費(fèi)者的技術(shù)。這種技術(shù)在ControlNet、DeviceNet和FF現(xiàn)場總線H1網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中也能夠找到。

變頻器多工作在高溫、高濕、多粉塵、多腐蝕性氣體及有振動的環(huán)境，并且變頻器的使用年限長，未進(jìn)行過大修保養(yǎng)。

變頻器安裝的環(huán)境要求，多年經(jīng)驗(yàn)一看便知

安裝環(huán)境對變頻器的影響如下：

1、工作溫度。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件，極易受到工作溫度的影響，產(chǎn)品一般要求為0～55℃，但為了保證工作安全、可靠，使用時(shí)應(yīng)考慮留有余地，控制在40℃以下。

2、環(huán)境溫度。溫度太高且溫度變化較大時(shí)，變頻器內(nèi)部易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，其絕緣性能就會大大降低，甚至可能引發(fā)短路事故。

3、腐蝕性氣體。使用環(huán)境如果腐蝕性氣體濃度大，不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等，而且還會加速塑料器件的老化，降低絕緣性能。

4、振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機(jī)械振動和沖擊時(shí)，會引起電氣接觸不良。5、*低速運(yùn)轉(zhuǎn)，由于電機(jī)發(fā)熱量較高，風(fēng)扇冷卻能力降低。

針對目前變頻器的安裝建議：

1 、改善變頻器運(yùn)行環(huán)境：

1）將現(xiàn)有現(xiàn)場變頻器進(jìn)行統(tǒng)一安裝，建變頻器室，改善工作環(huán)境，加裝通風(fēng)裝置，盡量把環(huán)境溫度降低。如果周圍溫度高10℃，壽命就會降低一半。部分更新現(xiàn)有的電動機(jī)如：107車間大罐電機(jī)更換為變頻電機(jī)，可做實(shí)驗(yàn)。

2）將變頻器配電柜主要進(jìn)灰塵的入口封堵，并加裝通風(fēng)系統(tǒng)。

2、保持現(xiàn)狀，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上加強(qiáng)變頻器日常檢查、保養(yǎng)及變頻器的大修工作。

1）變頻器日常檢查每兩周進(jìn)行一次，檢查記錄運(yùn)行中的變頻器輸出三相電壓，并注意比較他們之間的平衡度；檢查記錄變頻器的三相輸出電流，并注意比較他們之間的平衡度；檢查記錄環(huán)境溫度，散熱器溫度；察看變頻器有無異常振動，聲響，風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

2）變頻器保養(yǎng)：每臺變頻器每季度要清灰保養(yǎng)1 次。保養(yǎng)要清除變頻器內(nèi)部和風(fēng)路內(nèi)的積灰，臟物，將變頻器表面擦拭干凈；變頻器的表面要保持清潔光亮；在保養(yǎng)的同時(shí)要仔細(xì)檢查變頻器，察看變頻器內(nèi)有無發(fā)熱變色部位，水泥電阻有無開裂現(xiàn)象，電解電容有無膨脹漏液防爆孔突出等現(xiàn)象，PCB 板有否異常，有沒有發(fā)熱燒黃部位。保養(yǎng)結(jié)束后，要恢復(fù)變頻器的參數(shù)和接線，送電，帶電機(jī)工作在3Hz 的低頻約1 分鐘，以確保變頻器工作正常。

3）變頻器大修變頻器具體大修項(xiàng)目主要依據(jù)變頻器使用年限以及日常檢查的結(jié)果決定。電解電容：標(biāo)準(zhǔn)壽命為5年；風(fēng)扇：標(biāo)準(zhǔn)壽命為2-3年。