DeviceNet技术在水处理行业中的应用

线是以连接为基础的总线，它使用11位CAN标识符作为连接标识符，在总线上的通信伙伴通过建立连接，确定这个标识符。连接建立以后通过这个标识符识别自己的报文，和用这个标识符向通信伙伴发送报文。

Devicenet规约定义了显式报文（ExplicitMessage）和I/O报文（I/OMessage）两种不同性质的报文，两种报文可以同时在总线上传送。I/O报文是定时周期传送的，传送的内容和数据格式是预先定义好的，I/O报文具有较高的优先级，会得到优先传送，从而保证它的实时性。它们自动地排列发送的次序，能够充分利用总线的空隙。而显式报文虽然也需要预先定义数据的格式，但服务项目和数据内容是在报文中指定的，因此这要灵活得多，使用显式报文不仅可以查询或设置某一个参数的内容，也可以实现某一个操作，它是通过规定格式的显式报文来表示要实现的操作，和对那一个参数进行操作，每一个显式报文只做一个操作，在任何需要的时刻都可以发送报文，而不需要的时刻就没有这种报文的传送。因此，显式报文很适合于设备的参数设置，故障查询，以及调用不是经常需要监控的参数。

Devicenet总线在运行时，如果设置了I/O连接，那么I/O报文是周期传送的，同时各节点之间可任意传送显式报文。

为了降低对于设备的要求，Devicenet规约定义了主/从连接组通信。作为主/从连接中的从站设备，设备要求相对简单，降低了控制芯片的要求和开发成本，而在一般的应用中主/从连接通信已完全能够满足要求，所以实用上都使用主/从连接的通信。

4与传统PLC的比较

在本系统中，PLC采用日本OMRON公司的CJ系列产品，Devicenet设备采用我所自行开发的产品。

传统的PLC实行集中控制，所有的电缆都必须连接至PLC控制柜，布线和接线相当繁琐。（见图2）

从图中可以看出，在泵站现场可将Devicenet分别安装在分散的设备附近，从而降低设备的安装费用和时间，本系统中的水泵、闸门、格栅、液位计等可通过通信电缆、接插件等产品进行长距离通信。通过DeviceNet配置器提供直观的界面，可方便地进行配置、调试和故障诊断。相对于传统PLC，DeviceNet具有强大的通信功能，支持多种通信方式，可以更加灵活地应用于控制系统中。

5操作界面

在工艺流程图（见图3）中可以显示出水泵的运行及控制状态，工艺流程图可通过设备颜色的变化表示出格栅进水闸门、出水闸门、旁通闸门的开足、关足及控制状态。

在流程图中鼠标移至各泵处点击可分别切换至泵组监控图（见图4）。

将流程图中的“自动投入”开关置为“开”，弹出自动开泵确认对话框，点击“确定”，就可以将系统切换至自动状态，即根据所设置的水位状况自动开泵，自动停泵。

泵组监控图用于显示各台水泵的运行及控制状态。泵组监控图中通过轴的转动能表示出泵的运行状态。闸阀上方电机指示灯的颜色表示阀当前的状态。在泵组监控图中可控制泵的开停，当泵处于中控状态时，可将控制选择开关切换至键控状态，点击绿色的开按钮可以开泵，点击红色的停按钮则停泵。

泵组监控图可察看泵的各项模拟量参数。以1号泵组的监控系统图为例，如图所示，图中水泵的左侧以数字标签的形式显示了水泵的当前转速；水泵右侧的温度计显示出水泵电机的温升，点击温度计可以查看电机温升的曲线；泵组监控图中水泵上方的三个电流表显示出水泵电机的三相电流，点击水泵可以查看三相电流的曲线。

在泵组监控图或工艺流程图中点击闸阀即可打开相应的闸阀开停控制窗口。例如，在1号泵组的监控系统图中点击进水闸阀，就可进入1号进水闸阀监控图。在1号进水闸阀监控图中，当闸阀处于中控状态时，点击开按钮可以开阀，绿灯亮；点击关按钮可以关阀，红灯亮；点击停按钮可以停止动作，黄灯亮；闸阀开/关完毕，动作停止后，黄灯亮。

6结论

采用现场总线Devicenet技术的泵站监控系统已顺利通过验收，现已投入正常运行。虽然作为第一个试点，只使用了简单的远程I/O单元，尚未完全显示现场总线的优点，但已可以看到，用DeviceNet实现水处理行业中的自动化控制是一种非常好的方案，具有非常广阔的前景。