[实用新型]一种三辊连轧管机的通讯系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种三辊连轧管机的通讯系统，特别是涉及一种基于工业以太网的PROFINET网络的三辊连轧管机的通讯系统。

背景技术

三辊连轧管机通常包括30多套变频调速装置、10多套远程分布式I/O（输入/输出）设备及20多套智能位置传感器。在现有技术中，通常使用PROFIBUS网络连接上述各装置组成其通讯网络。PROFIBUS是一种基于RS485总线技术的、用于设备级控制系统与分散式I/O之间的通讯网络，因此需要把网络内所有网元设备挨个进行串联。这样串联的方式使得当PROFIBUS网络中的某个个体网元设备出现问题时，将可能影响该网络中其他网元设备。因此，在设计和施工过程中，如何进行网络贯穿都是一个难题，同时也不利于后期的维护工作。

PROFINET网络是一种开放的实时工业以太网标准，其基于工业以太网，根据响应时间的不同，可以支持三种通讯方式：TCP/IP标准通讯，实时（RT）通讯及同步实时（IRT）通讯。其中，通过非实时的TCP/IP标准通讯方式，其响应时间可以达到大概100ms的量级；RT通讯可以在1ms内刷新64个I/O设备；而IRT通讯则可以在1ms内同步150个节点，且抖动精度小于1us。其I/O控制器可以最多连接256个I/O设备，对于整个以太网节点是无限制的。而且I/O控制器间可以实现实时的PROFINET CBA通讯，最小刷新时间为1ms。

PROFINET最突出的特点是其实时性，从过程自动化到工厂自动化再到运动控制，其实时性可以满足各种应用场景的要求。虽然PROFIBUS也可以实现上述功能，但在实时性较高的场合特别是在运动控制中，PROFIBUS的性能是无法与PROFINET相比的，无法像PROFINET一样，达到最小实时周期为250us及抖动精度小于1us的要求。这样使用PROFINET作为通讯网络对限动机构的安全控制起到了有力保证，并使位置信息和装置控制命令的传输更有保障。

PROFINET另一个突出的特点是基于以太网通讯。首先，借用以太网，可以同时传输TCP/IP数据或者RT数据，如语音、图像等，这是PROFIBUS所无法比拟的。其次，由于在以太网中，诊断更加灵活，SNMP协议，HTTP协议都可以诊断PN设备，来获取诊断信息。从网络的任何一点，或者通过WLAN，随时随地访问你所需要连接的设备。再次，对于网络的扩展，PROFIBUS只能机械的增加OLM或Repeater等，而且增加的地点多为固定的，其缺点在设备增容时尤为体现；而PROFINET使用以太网的连接方式，加入交换机，插入网线连接即可。另外，使用PROFINET，其长距离通讯部分使用光纤，可以使网络的抗干扰性能得到大大提高。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

综上，本实用新型提出了一种基于PROFINET网络的三辊连轧管机的通讯系统。

本实用新型的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本实用新型的实践而习得。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种三辊连轧管机的通讯系统，包括：第一PROFINET工业以太网交换机、第二PROFINET工业以太网交换机、第三PROFINET工业以太网交换机、至少一组变频调速装置、第一I/O设备群组、第二I/O设备群组及至少一组智能位置传感器；其中，所述第一I/O设备群组与所述第二I/O设备群组分别包括至少一组I/O设备；所述至少一组变频调速装置中的每一组变频调速装置均设有PROFINET网络接口，通过该接口，使用以太网电缆组成线型拓扑结构或者星型拓扑结构网络，以分组方式连接于所述第一PROFINET工业以太网交换机；所述至少一组智能位置传感器中的每一组智能位置传感器及所述第一I/O设备群组中的每一组I/O设备均设有PROFINET网络接口，通过该接口，使用以太网电缆各自组成线型拓扑结构或者星型拓扑结构网络，分别以分组方式连接于所述第二PROFINET工业以太网交换机；以及，所述第二I/O设备群组中的每一组I/O设备均设有PROFINET网络接口，通过该接口，使用以太网电缆组成线型拓扑结构或者星型拓扑结构网络，以分组方式连接于所述第三PROFINET工业以太网交换机。

于一实施例中，所述第一PROFINET工业以太网交换机、第二PROFINET工业以太网交换机及第三PROFINET工业以太网交换机之间通过光纤连接，以形成光纤环网。