鼎實PB-B-CANopen總線橋在舞臺控制系統中的應用

引言
國內早期舞臺機械設備控制系統采用繼電器、接觸器控制方式。由于舞臺設備數量比較多，控制系統元器件數目很龐大，接線也很繁雜，電路可靠性差，控制系統故 障率高，維修困難，且很難準確自動定位和管理等諸多原因，給正常演出帶來不便。目前，在工業過程控制領域出現了一種新興的控制技術，即現場總線 （FieldBus），如基金會現場總線（FF）、LonWorks、PROFIBUS、CAN、HART等。舞臺機械控制系統中變頻器的監控十分重要，但是目前國際上變頻器的通訊接口打多采用CANopen通訊協議，CANopen具有看干擾性，實時性能好等優點。對于主控網絡是PROFIBUS的控制系統而言，面臨著將CANopen協議轉換為PROFIBUS協議的問題。在某劇場舞臺機械控制系統中，使用鼎實科技的PROFIBUS轉CANopen總線橋PB-B-CANopen實現了施耐德ATV71變頻器（CANopen接口）與西門子S7 300 PROFIBUS現場總線的通訊。
1、系統說明
應用地點： 施耐德電氣
PROFIBUS主站：SIEMENS 315-2DP
傳感器： ATV71變頻器
協議： CANopen
波特率： 500K bps
數據傳輸方式： 變頻器將接收來自PB-B-CANopen總線橋PDO3的4個字，同時通過PDO1和PDO3向PB-B-CANopen總線橋發送8個字，分配表1如下：
表1

2、系統連接


3、系統配置
按照本手冊第四章安裝PB-B-CANopen GSD文件，并進行硬件配置，將PB-B-CANopen總線橋的波特率設置為500K，發送間隔設置為500ms。并如圖2進行配置，圖中以PB-B-CANopen連接2臺ATV71變頻器為例，nodeid分別為1，2。一臺PB-B-CANopen總線橋最多可以連8臺ATV71變頻器。
ATV71變頻器定時向PB-B-CANopen總線橋發送PDO1和PDO3的數據，PB-B-CANopen總線橋定時向ATV71變頻器發送PDO3數據。
注：ATV71在添加CI卡后，需要CANopen主站對PDO進行配置，否則不能按照上述分配表1進行數據的收發；而且每次上電，其配置不保存，需要CANopen主站對其進行重新配置。PB-B-CANopen總線橋能夠按照分配表1自動對ATV71進行配置（在ATV71重新上電后也可以自動進行配置）。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，設置的Identifier分別為：

4、通訊啟動
設置command字節的D0=1，PB-B-CANopen總線橋以500ms的間隔發送RxPDO數據，同時自動接收ATV71的TxPDO數據。
根據圖2，數據對應關系如下表所示，以node ID=1的變頻器為例：
表2 PROFIBUS 輸出數據與ATV71的RxPDO的對應關系

5、結束語
隨著舞臺設計和計算機技術的不斷發展，現在舞臺機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）。它大多采用開放式PROFIBUS工業現場總線通訊技術，采用鼎實科技的PROFIBUS轉CANopen總線橋PB-B-CANopen方便地將PROFIBUS與CANopen設備聯系起來，為舞臺機械運行提供實時、安全可靠的運行保證。具有處理速度快、系統資源 裕量大、通訊能力強、性能更加穩定可靠等特點。因此，這種使用方式可以在舞臺機械控制系統中推廣。