Genius通信網(wǎng)絡(luò)
Genius通信網(wǎng)絡(luò)是美國通用電器公司推出的專門用于工業(yè)環(huán)境的計算機通信網(wǎng),目前在工業(yè)生產(chǎn)計算機控制系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用。該通信網(wǎng)絡(luò)具有抗干擾能力強、組網(wǎng)簡單、使用方便等優(yōu)點。在柳州鋼鐵(集團)公司棒材連軋生產(chǎn)線分布式計算機控制系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)中,我們選用了Genius通信網(wǎng)絡(luò)進行通信,取得了良好的效果。
在一個Genius Bus上最多可以掛31個I/O站,在其中一個站上,用通信控制模塊GBC(Genius Bus Controller)控制PLC(主站)和該網(wǎng)上其它站之間的通信。Genius網(wǎng)采用“令牌傳遞”(TOKEN)方式通信。網(wǎng)絡(luò)長度取決于通信波特率,共有4種波特率可供選擇:153.6 b/s(標(biāo)準(zhǔn))、153.6 b/s、76.8 b/s、38.4 b/s。這4種波特率對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)電纜長度分別為610m、1 066 m、1 370 m、2 286 m。但是,同一Genius網(wǎng)上的所有設(shè)備的通信波特率必須相同。另外,在一個網(wǎng)絡(luò)的頭尾兩個設(shè)備上(主站和從站均可作為網(wǎng)絡(luò)的起點站和終點站),必須采用75 Ω、100 Ω、120 Ω或者150 Ω的終端電阻。該連軋機計算機控制系統(tǒng)采用了3個Genius通信網(wǎng)絡(luò),3個網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和原理相同,我們介紹其中一個網(wǎng)絡(luò)。Genius網(wǎng)為雙網(wǎng)冗余配置,這樣可提高通信的可靠性,在其中1個Genius網(wǎng)上共掛有15個通信站,其中1個為主站,通信控制模塊GBC及PLC放置在主站上,其余14個通信站為遠(yuǎn)程I/O站,這些通信站通過網(wǎng)絡(luò)接口模塊NIU(Network Interface Unit)掛在Genius網(wǎng)上。兩個Genius Bus控制模塊GBC-A和GBC-B分別控制A網(wǎng)和B網(wǎng)的通信。1#~14#站為分布在生產(chǎn)線上的遠(yuǎn)程I/O站,分別控制不同的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)上的1#站為本網(wǎng)絡(luò)的第1個站,14#站為最后1個站,其余的站(包括31#站)為中間站。在每個站的網(wǎng)絡(luò)接口模塊NIU上各有2個網(wǎng)絡(luò)通信線接線單元,分別用于Genius-A網(wǎng)和Genius-B網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)線連接,在每個接線單元上有4個接線端子,分別為‘信號線1’、‘信號線2’、‘屏蔽IN’和‘屏蔽OUT’。頭尾兩個站必須接終端電阻,將終端電阻上的4個接線端子一一對應(yīng)接到1#站和14#站的4個接線端子上。各個通信站的接線方法是:將各個站上的1#線、2#線接線端子一一對應(yīng)連接起來,依次將前一個站的“屏蔽線OUT”接到下一個站的“屏蔽線IN”上,第1個站的“屏蔽線IN”不接線,最后一個站的“屏蔽線OUT”不接線。在31#站(PLC主站)上分別將Genius-A網(wǎng)和Genius-B網(wǎng)連接到GBC-A和GBC-B上。兩個網(wǎng)是并列獨立配置的。
網(wǎng)絡(luò)配置
網(wǎng)絡(luò)配置分為軟件配置和硬件配置兩部分。軟件配置用專用的配置軟件進行,配置內(nèi)容為網(wǎng)絡(luò)上所有站的站號、輸入/輸出點的類型和數(shù)量、每一輸入/輸出點的地址等。硬件配置是在各個站上設(shè)置站號(要與軟件配置的站號相對應(yīng))、通信波特率等,波特率的選擇取決于整個網(wǎng)絡(luò)的長度。該網(wǎng)絡(luò)通信波特率選用153.6 b/s(標(biāo)準(zhǔn))。
本文介紹的Genius網(wǎng)絡(luò)已于1999年11月成功地應(yīng)用于該連軋機自動控制中,網(wǎng)絡(luò)工作穩(wěn)定、故障率很低,而且易于為現(xiàn)場工程技術(shù)人員掌握和接受。對于Genius雙網(wǎng)冗余網(wǎng)絡(luò)上的各個通信站,第1次上電時,全部是A網(wǎng)投入工作,當(dāng)某一個站出現(xiàn)故障時,該站的通信自動切換到B網(wǎng)上(其它站仍用A網(wǎng)通信)。某一個通信站用哪一個網(wǎng)絡(luò)通信取決于上次斷電前或者出現(xiàn)故障前的狀態(tài),如果上次斷電前或者出現(xiàn)故障前該站用A網(wǎng)通信,則再次上電或者清除故障以后,該站通信自動切換到B網(wǎng),反之亦然。