總線卡在分布式工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　一、現(xiàn)場總線介紹

　　現(xiàn)場總線技術(shù)是計算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)通訊、超大規(guī)模集成電路、儀表和測試、過程控制和生產(chǎn)管理等現(xiàn)代高科技迅猛發(fā)展的綜合產(chǎn)物，主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。現(xiàn)場總線作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系，因此現(xiàn)場總線的內(nèi)涵現(xiàn)在已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是指這一根通訊線或一種通訊標(biāo)準(zhǔn)。總線在運(yùn)動控制中的應(yīng)用使得工業(yè)自動化控制技術(shù)正在向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展，為自控設(shè)備與系統(tǒng)開拓了更為廣闊的領(lǐng)域?，F(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)主要有如下特點，全數(shù)字化通信、開放型的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、互可操作性與互用性、現(xiàn)場設(shè)備的智能化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性、對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性。

　　二、RTEX總線介紹

　　RTEX（Realtime Express）是松下公司開發(fā)的一種高速實時網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，可以在0.5ms的時間內(nèi)實現(xiàn)最大32軸的高速網(wǎng)絡(luò)通信，和精準(zhǔn)的同步控制。RTEX采用的是環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括上位主機(jī)在內(nèi)的每個節(jié)點，都具備一個出口（TX）和一個入口（RX），從主機(jī)的出口（TX）開始，主機(jī)與節(jié)點、節(jié)點與節(jié)點之間，相互串聯(lián)，最后一個節(jié)點的出口（TX）連接到主機(jī)的入口（RX），構(gòu)成了一個環(huán)。RTEX每個0.5ms周期內(nèi)完成一次讀寫，主機(jī)會一次性對所有節(jié)點發(fā)出控制命令，同時獲取到所有節(jié)點的反饋信號，并完成對所有節(jié)點輸出的計算過程。RTEX在這種類似令牌網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，以主機(jī)控制各子節(jié)點的時鐘同步通訊方式，實現(xiàn)了高速實時以太網(wǎng)通訊協(xié)議。RTEX有很強(qiáng)的抗干擾能力、可信賴通信方式以及低廉配線成本等特點使其在以太網(wǎng)工業(yè)總線領(lǐng)域獲得很大突破。需要注意，RTEX整個環(huán)網(wǎng)必須保持聯(lián)通，才能正常工作，一旦有一個節(jié)點發(fā)生錯誤或斷開，網(wǎng)絡(luò)便會陷入癱瘓。

　　三、眾為興ADT-6943A1總線控制卡介紹

　　眾為興ADT-6943A1控制卡是一款高性能16軸RTEX總線運(yùn)動控制卡。它可控制多達(dá)32個終端（這些終端包括伺服、步進(jìn)、IO模塊、DA模塊、AD模塊），最多可控制16個軸，實現(xiàn)16軸聯(lián)動、6軸插補(bǔ)、16軸編碼器位置檢測等功能。其終端設(shè)備模塊化的設(shè)計，接線方式簡潔，控制多個電機(jī)時，只要兩條網(wǎng)線與控制卡連接即可，電纜線節(jié)點間最長100米，有利于安置大型設(shè)備。單向通信不僅省配線且能避免配線的相互纏繞，還可使上位控制器與伺服驅(qū)動器之間的信號傳輸更為高效，而且配線可采用價格低廉的普通網(wǎng)絡(luò)線，則使得解決方案變得更為成本更低、方案更簡單靈活；因其可任意讀取終端模塊信息和設(shè)定終端參數(shù)，完美實現(xiàn)了一體化控制。支持100Mbit帶寬，全面解決高速高吞吐量數(shù)據(jù)傳輸。其硬件網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的設(shè)計，解決了一般以太網(wǎng)無法實現(xiàn)實時通信的問題，充分地讓以太網(wǎng)適用于工業(yè)控制環(huán)境。

　　四、基于ADT-6943A1總線卡的分布式工業(yè)自動化控制解決方案。

　　基于RTEX總線的分布式自動化控制解決方案 的硬件組成為，工業(yè)PC + ADT-6943A1總線卡 + IO擴(kuò)展板產(chǎn)品圖片 + AD/DA擴(kuò)展板 + 脈沖接口板（或支持RTEX的伺服驅(qū)動器）+ 執(zhí)行單元。樣品圖見圖1

（圖1）