將生產(chǎn)設備集成到特定實時以太網(wǎng)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(qū)動工廠及其子工廠的自動化系統(tǒng)，需要將專有IO信號轉(zhuǎn)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(qū)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(qū)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(zhuǎn)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(zhì)問題，無法實現(xiàn)在電機控制單元和變頻驅(qū)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(jīng)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。”

赫優(yōu)訊NT100-RE-EN網(wǎng)關解決方案

NT100系列網(wǎng)關是赫優(yōu)訊推出的基于netX芯片技術的產(chǎn)品，其充分使用了netX網(wǎng)絡控制器的靈活性特點，提供了一種經(jīng)濟有效的聯(lián)網(wǎng)通訊解決方案，可實現(xiàn)多種不同協(xié)議之之間的轉(zhuǎn)換。根據(jù)碳酸鋰加工廠的需求最終選定赫優(yōu)訊產(chǎn)品netTAP100系列的NT100-RE-EN網(wǎng)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(wǎng)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(zhuǎn)換為另一個總線協(xié)議期間對IO數(shù)據(jù)進行預處理。

圖3德國赫優(yōu)訊NT100網(wǎng)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(qū)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(chǎn)開展之前，需要根據(jù)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(jīng)過現(xiàn)場驗收測試(SAT)。

赫優(yōu)訊網(wǎng)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(wǎng)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(jié)合使用的情形。”

圖4德國赫優(yōu)訊網(wǎng)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(wǎng)絡的控制系統(tǒng)。