電氣控制系統(tǒng)是電氣工程關(guān)鍵的系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟，使得電氣控制系統(tǒng)更加智能化和信息化，本文主要研究NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　《電氣試驗(yàn)》自2005年開始在全國電力行業(yè)內(nèi)間公開出版發(fā)行。 《電氣試驗(yàn)》立足科技，面向基層，面向?qū)嶋H，注重交流和傳播電力工業(yè)生產(chǎn)的新技術(shù)、新經(jīng)驗(yàn)、新方法、新產(chǎn)品，因此受到廣大讀者的普遍關(guān)注和好評。

　　對電氣控制系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析論述，引入了NetLinx羅克韋爾三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、通訊以及控制，NetLinx三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用完全實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的智能化、自動化，并且節(jié)約了成本，值得推廣。

　　電氣控制系統(tǒng)是目前電氣領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，學(xué)術(shù)上一般稱為電氣設(shè)備二次控制回路，不同的設(shè)備有不同的控制回路，而且高壓電氣設(shè)備與低壓電氣設(shè)備的控制方式也不相同。為了保證一次設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。這些電氣設(shè)備必須具備以下功能：自動控制功能，高壓和大電流開關(guān)設(shè)備的體積是很大的，一般都采用操作系統(tǒng)來控制分、合閘，特別是當(dāng)設(shè)備出了故障時(shí)，需要開關(guān)自動切斷電路，要有一套自動控制的電氣操作設(shè)備，對供電設(shè)備進(jìn)行自動控制;測量功能，燈光和音響信號只能定性地表明設(shè)備的工作狀態(tài)(有電或斷電)，如果想定量地知道電氣設(shè)備的工作情況，還需要有各種儀表測量設(shè)備，測量線路的各種參數(shù)，如電壓、電流、頻率和功率的大小等。因此，電氣控制系統(tǒng)中迫切需要一種現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)全面實(shí)現(xiàn)電氣控制自動化。

　　NetLinx開放式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是羅克韋爾電氣自動化采用的開放的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包括EtherNet/IP(以太網(wǎng)/工業(yè)協(xié)議)、ControlNet和DeviceNe三層開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠提供相同的完整的網(wǎng)絡(luò)通訊功能，NetLinx充分利用現(xiàn)代市場上易于采購的芯片、線纜、元件和經(jīng)驗(yàn)等技術(shù)，這樣減少了成本，此外，NetLinx減少了網(wǎng)絡(luò)層次， 志在打造從底層到頂層的全部的無縫集成的綜合電氣控制管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從最簡單的設(shè)備到英特網(wǎng)，幫助用戶增進(jìn)靈活性，減少安裝費(fèi)用，提高電氣設(shè)備工作效率。

　　1 電氣控制系統(tǒng)特點(diǎn)

　　電氣控制系統(tǒng)主要的特點(diǎn)是監(jiān)視和控制的特點(diǎn)，因此，電氣總線控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有以下幾個(gè)：

　　(1)電氣設(shè)備的相關(guān)參數(shù)變化極快：電氣設(shè)備的參數(shù)可以分為模擬量和數(shù)字量兩部分，模擬量有電壓、電流等，數(shù)字量有開關(guān)狀態(tài)等，這些參數(shù)具備變化快的特點(diǎn)，因此對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)采集要求要高。

　　(2)電氣設(shè)備變得越來越智能化，這也是未來的發(fā)展趨勢。電氣控制系統(tǒng)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化，智能化的發(fā)展使得電氣設(shè)備能夠非常快速、方便的與計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行雙向通信。

　　(3)良好的可控制性，電氣設(shè)備都具有這一特性，這主要是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的控制對象通常情況下是開關(guān)、斷路器或者接觸器等設(shè)備，操作起來非常方便、可靠，可控性非常高。

　　(4)設(shè)備控制邏輯簡單，這主要是因?yàn)殡姎庠O(shè)備通常情況下使用開關(guān)量進(jìn)行控制，邏輯十分簡單，控制方式單一或者沒有任何調(diào)節(jié)。

　　2. NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的應(yīng)用

　　電氣控制系統(tǒng)相對比較復(fù)雜，而NetLinx網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是開放式的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，完全可以根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的不同設(shè)備、不同功能進(jìn)行比較詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)組件，從而可以實(shí)現(xiàn)針對不同的電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)通訊，下面分別詳細(xì)介紹每一層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)以及每一層能夠針對的電氣控制系統(tǒng)的功能。

　　EtherNet/IP(以太網(wǎng)/工業(yè)協(xié)議)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)是面向設(shè)備組態(tài)、數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)控制的EtherNet/IP開放工業(yè)協(xié)議，在標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP和802.3以太網(wǎng)頂層植入了通用工業(yè)協(xié)議(Common Industrical protocol，CIP)，EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò)能夠提供一整套的控制、組態(tài)以及數(shù)據(jù)采集服務(wù)，EtherNet/IP使用TCP/IP實(shí)現(xiàn)一般的通訊/信息交換服務(wù)，使用UDP/IP實(shí)現(xiàn)電氣控制應(yīng)用的I/O通訊服務(wù)。

　　EtherNet/IP使用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)站瀏覽技術(shù)，通過互聯(lián)網(wǎng)傳送數(shù)據(jù)，羅克韋爾電氣自動化已經(jīng)在產(chǎn)品中嵌入了Web Server功能。工業(yè)EtherNet/IP是優(yōu)化之后的網(wǎng)絡(luò)，專門面向高效的控制、組態(tài)和數(shù)據(jù)采集理想的以太網(wǎng)解決方案。

　　控制層(ControlNet網(wǎng)絡(luò))是一個(gè)實(shí)時(shí)的控制層網(wǎng)絡(luò)，在單一的屋里介質(zhì)鏈路上，可以同時(shí)支持對時(shí)間有苛刻要求的實(shí)時(shí)I/O數(shù)據(jù)的高速傳輸，以及報(bào)文數(shù)據(jù)的領(lǐng)域，包括編程和組態(tài)數(shù)據(jù)的上傳和下載以及對等信息傳遞等。ControlNet非常適合與工程工業(yè)。處理器設(shè)備和ControlNet介質(zhì)的冗余保證了更高的系統(tǒng)可用性，此外，ControlNet采用了可選的本征安全介質(zhì)，這樣降低了系統(tǒng)成本，也使得本系統(tǒng)在任何環(huán)境下都會非常的靈活。

　　設(shè)備網(wǎng)(DeviceNe)網(wǎng)絡(luò)是一種低成本的面向底層工業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)解決方案，是基于生產(chǎn)者/消費(fèi)者通訊模式的開放網(wǎng)絡(luò)，是一種支持可以多達(dá)64個(gè)節(jié)點(diǎn)、多支線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并提供了對這些設(shè)備智能化信息進(jìn)行存取的有效途徑。采用DeviceNe網(wǎng)絡(luò)，可以通過開放網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備直接連接到電氣設(shè)備控制器上，從而省去了每臺設(shè)備到I/O模塊的硬接線。這樣直接連接大大降低了價(jià)格不菲又費(fèi)時(shí)的接線工作量。

　　3 總結(jié)

　　電氣控制系統(tǒng)迫切需要一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)能夠完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化、自動化，本課題率先引用NetLinx網(wǎng)絡(luò)三層架構(gòu)對電氣總線控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的組合可以完全實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備與I/O進(jìn)行通信，使得整個(gè)控制總線網(wǎng)絡(luò)管理起來方便、快捷、智能。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 羅克韋爾自動化.HOT培訓(xùn)教材

　　[2] 羅克韋爾自動化.Netlinx選型指南 2006