將生產設備集成到特定實時以太網系統(tǒng)中，不僅要實現(xiàn)不同協(xié)議之間的互聯(lián)互通，更重要的是選擇一個可靠的解決方案，能夠符合現(xiàn)場各種應用的需求。施耐德電氣在阿根廷的客戶面臨這樣一個難題，為了要建立無縫過程控制來驅動工廠及其子工廠的自動化系統(tǒng)，需要將專有IO信號轉換為整個工廠使用的標準PROFINET協(xié)議。德國赫優(yōu)訊提供了一個高效靈活的解決方案，可以使用簡單便捷的編程工具快速完成配置。

圖1阿根廷碳酸鋰工廠

背景介紹

施耐德電氣是一家全球性企業(yè)，在電力供應、過程自動化、控制系統(tǒng)以及建筑管理等領域處于領先地位。施耐德電氣在阿根廷的子公司，主要業(yè)務是過程自動化項目的實現(xiàn)，其中有一個客戶，是從事碳酸鋰加工的礦業(yè)公司。

碳酸鋰加工廠占地面積大，有幾個子工廠組成。過程工廠使用第三方控制器監(jiān)控，其現(xiàn)場IO和其他設備是通過PROFINET通信基礎設施連接的。對于整個工廠的大量子過程，礦業(yè)公司使用施耐德電氣的變頻驅動器(VFD-ATV71)和相關的電機控制單元(MCC-M340)，這些施耐德MCC柜配備了通信前端，使用Schneider的專有協(xié)議與其IO進行通信。

圖2施耐德電氣的電機控制單元M340

方案選擇

碳酸鋰工廠為了建立無縫過程控制來驅動整個工廠及其子工廠的自動化系統(tǒng)，需要一個全面的解決方案，不僅要與VFD控制互補，而且可以能夠監(jiān)控和控制MCC現(xiàn)場的IO信號，即可實現(xiàn)將專有IO信號轉換為整個工廠使用的標準PROFINET協(xié)議。

施耐德電氣面對現(xiàn)場要求制定了兩種方案：其一是采用PROFINET兼容的設備替換現(xiàn)場的所有IO，其二是將現(xiàn)場IO相當復雜地集成到MCC柜中的標準通信前端。這兩種方案相對于客戶來說不僅是工程量大成本高，而且沒有解決本質問題，無法實現(xiàn)在電機控制單元和變頻驅動器的無縫集成中建立兩個協(xié)議之間的通信橋梁。因此，施耐德自動化項目組進行綜合市場分析，經過與多個供應商之間的溝通，最終與赫優(yōu)訊在項目成本效益和方案集成度上達成共識。

施耐德電氣阿根廷分公司的自動化項目組分責人RogelioHernández說：“赫優(yōu)訊提供了一個高效靈活的緊湊型解決方案，通過簡單便捷的編程工具可快速實現(xiàn)配置?！?/p>

赫優(yōu)訊NT100-RE-EN網關解決方案

NT100系列網關是赫優(yōu)訊推出的基于netX芯片技術的產品，其充分使用了netX網絡控制器的靈活性特點，提供了一種經濟有效的聯(lián)網通訊解決方案，可實現(xiàn)多種不同協(xié)議之之間的轉換。根據碳酸鋰加工廠的需求最終選定赫優(yōu)訊產品netTAP100系列的NT100-RE-EN網關，可以作為一個高度通用的PROFINETIO控制器或EtherNet/IP適配器，以任意組合形式支持從站和主站功能。

除了標準協(xié)議之外，赫優(yōu)訊網關NT100-RE-EN還支持在netSCRIPT的幫助下創(chuàng)建串行協(xié)議，netSCRIPT基于Lua腳本語言。施耐德電氣項目團隊能夠使用功能齊全的開發(fā)環(huán)境作為該軟件包的標準功能，可對任何專有串行協(xié)議進行簡單快速的編程，并可以在轉換為另一個總線協(xié)議期間對IO數(shù)據進行預處理。

圖3德國赫優(yōu)訊NT100網關方案實現(xiàn)

對于碳酸鋰加工廠而言，NT100解決方案被證明是將施耐德電氣通信協(xié)議與開放式PROFINET協(xié)議同步的且最極具成本效益的方法，可實現(xiàn)該公司使用施耐德電氣的變頻驅動器(VFD)和相關的電機控制單元(MCC)與專有的IO通信，并仍然保證從PCS一直到現(xiàn)場設備級別的無縫過程控制。

采礦過程工廠自動化是非常耗時的項目，在生產開展之前，需要根據具體應用量身定制的MCC，還要進行全面的工廠驗收測試(FAT)。之后，需要將設備從工廠運輸?shù)教妓徜嚰庸S的遠程位置，在工廠組裝后，完整的自動化系統(tǒng)必須經過現(xiàn)場驗收測試(SAT)。

赫優(yōu)訊網關NT100在加速系統(tǒng)實施方面做出了相當大的貢獻，并且是一種高度靈活的解決方案，對將來的擴展和增加的功能是開放的。RogelioHernández補充說：“我們能夠建立一種將M340平臺與PROFINET控制器集成的標準方法，讓它們可以作為任何類型PROFINET控制器的遠程IO，網關極大地簡化了將施耐德MCC與VFD、軟啟動器或其他輸入輸出結合使用的情形。”

圖4德國赫優(yōu)訊網關NT100-RE-EN

最后，施耐德電氣阿根廷分公司的自動化項目組分責人RogelioHernández認為，該解決方案可用于需要與施耐德自動化平臺進行交互的、并要求集成PROFINET網絡的控制系統(tǒng)。