鼎實(shí)PB-B-CANopen總線橋在舞臺(tái)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

引言
國內(nèi)早期舞臺(tái)機(jī)械設(shè)備控制系統(tǒng)采用繼電器、接觸器控制方式。由于舞臺(tái)設(shè)備數(shù)量比較多，控制系統(tǒng)元器件數(shù)目很龐大，接線也很繁雜，電路可靠性差，控制系統(tǒng)故 障率高，維修困難，且很難準(zhǔn)確自動(dòng)定位和管理等諸多原因，給正常演出帶來不便。目前，在工業(yè)過程控制領(lǐng)域出現(xiàn)了一種新興的控制技術(shù)，即現(xiàn)場總線 （FieldBus），如基金會(huì)現(xiàn)場總線（FF）、LonWorks、PROFIBUS、CAN、HART等。舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)中變頻器的監(jiān)控十分重要，但是目前國際上變頻器的通訊接口打多采用CANopen通訊協(xié)議，CANopen具有看干擾性，實(shí)時(shí)性能好等優(yōu)點(diǎn)。對于主控網(wǎng)絡(luò)是PROFIBUS的控制系統(tǒng)而言，面臨著將CANopen協(xié)議轉(zhuǎn)換為PROFIBUS協(xié)議的問題。在某劇場舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)中，使用鼎實(shí)科技的PROFIBUS轉(zhuǎn)CANopen總線橋PB-B-CANopen實(shí)現(xiàn)了施耐德ATV71變頻器（CANopen接口）與西門子S7 300 PROFIBUS現(xiàn)場總線的通訊。
1、系統(tǒng)說明
應(yīng)用地點(diǎn)： 施耐德電氣
PROFIBUS主站：SIEMENS 315-2DP
傳感器： ATV71變頻器
協(xié)議： CANopen
波特率： 500K bps
數(shù)據(jù)傳輸方式： 變頻器將接收來自PB-B-CANopen總線橋PDO3的4個(gè)字，同時(shí)通過PDO1和PDO3向PB-B-CANopen總線橋發(fā)送8個(gè)字，分配表1如下：
表1

2、系統(tǒng)連接


3、系統(tǒng)配置
按照本手冊第四章安裝PB-B-CANopen GSD文件，并進(jìn)行硬件配置，將PB-B-CANopen總線橋的波特率設(shè)置為500K，發(fā)送間隔設(shè)置為500ms。并如圖2進(jìn)行配置，圖中以PB-B-CANopen連接2臺(tái)ATV71變頻器為例，nodeid分別為1，2。一臺(tái)PB-B-CANopen總線橋最多可以連8臺(tái)ATV71變頻器。
ATV71變頻器定時(shí)向PB-B-CANopen總線橋發(fā)送PDO1和PDO3的數(shù)據(jù)，PB-B-CANopen總線橋定時(shí)向ATV71變頻器發(fā)送PDO3數(shù)據(jù)。
注：ATV71在添加CI卡后，需要CANopen主站對PDO進(jìn)行配置，否則不能按照上述分配表1進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)；而且每次上電，其配置不保存，需要CANopen主站對其進(jìn)行重新配置。PB-B-CANopen總線橋能夠按照分配表1自動(dòng)對ATV71進(jìn)行配置（在ATV71重新上電后也可以自動(dòng)進(jìn)行配置）。為用戶方便使用ATV71提供了保障。

圖2 PB-B-CANopen與ATV1連接的配置

圖2中，設(shè)置的Identifier分別為：

4、通訊啟動(dòng)
設(shè)置command字節(jié)的D0=1，PB-B-CANopen總線橋以500ms的間隔發(fā)送RxPDO數(shù)據(jù)，同時(shí)自動(dòng)接收ATV71的TxPDO數(shù)據(jù)。
根據(jù)圖2，數(shù)據(jù)對應(yīng)關(guān)系如下表所示，以node ID=1的變頻器為例：
表2 PROFIBUS 輸出數(shù)據(jù)與ATV71的RxPDO的對應(yīng)關(guān)系

5、結(jié)束語
隨著舞臺(tái)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在舞臺(tái)機(jī)械控制底層多采用以 PLC（可編程序控制器）為主的DCS（分布式控制系統(tǒng)）。它大多采用開放式PROFIBUS工業(yè)現(xiàn)場總線通訊技術(shù)，采用鼎實(shí)科技的PROFIBUS轉(zhuǎn)CANopen總線橋PB-B-CANopen方便地將PROFIBUS與CANopen設(shè)備聯(lián)系起來，為舞臺(tái)機(jī)械運(yùn)行提供實(shí)時(shí)、安全可靠的運(yùn)行保證。具有處理速度快、系統(tǒng)資源 裕量大、通訊能力強(qiáng)、性能更加穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。因此，這種使用方式可以在舞臺(tái)機(jī)械控制系統(tǒng)中推廣。