電氣控制系統(tǒng)是電氣工程關鍵的系統(tǒng)，網(wǎng)絡技術的成熟，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)絡架構在電氣控制系統(tǒng)中的應用。

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

　　對電氣控制系統(tǒng)的特點進行詳細的分析論述，引入了NetLinx羅克韋爾三層網(wǎng)絡架構實現(xiàn)整個控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡組網(wǎng)、通訊以及控制，NetLinx三層網(wǎng)絡架構在電氣控制系統(tǒng)中的應用完全實現(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)是目前電氣領域的研究熱點，學術上一般稱為電氣設備二次控制回路，不同的設備有不同的控制回路，而且高壓電氣設備與低壓電氣設備的控制方式也不相同。為了保證一次設備運行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設備為之服務，能夠實現(xiàn)某項控制功能的若干個電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。這些電氣設備必須具備以下功能：自動控制功能，高壓和大電流開關設備的體積是很大的，一般都采用操作系統(tǒng)來控制分、合閘，特別是當設備出了故障時，需要開關自動切斷電路，要有一套自動控制的電氣操作設備，對供電設備進行自動控制;測量功能，燈光和音響信號只能定性地表明設備的工作狀態(tài)(有電或斷電)，如果想定量地知道電氣設備的工作情況，還需要有各種儀表測量設備，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)絡結構全面實現(xiàn)電氣控制自動化。

　　NetLinx開放式網(wǎng)絡架構是羅克韋爾電氣自動化采用的開放的聯(lián)網(wǎng)技術，包括EtherNet/IP(以太網(wǎng)/工業(yè)協(xié)議)、ControlNet和DeviceNe三層開放網(wǎng)絡架構，能夠提供相同的完整的網(wǎng)絡通訊功能，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)驗等技術，這樣減少了成本，此外，NetLinx減少了網(wǎng)絡層次， 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)絡系統(tǒng)，從最簡單的設備到英特網(wǎng)，幫助用戶增進靈活性，減少安裝費用，提高電氣設備工作效率。

　　1 電氣控制系統(tǒng)特點

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

　　(1)電氣設備的相關參數(shù)變化極快：電氣設備的參數(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)字量有開關狀態(tài)等，這些參數(shù)具備變化快的特點，因此對計算機網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的實時性數(shù)據(jù)采集要求要高。

　　(2)電氣設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)實現(xiàn)了智能化，智能化的發(fā)展使得電氣設備能夠非�？焖佟⒎奖愕呐c計算機監(jiān)控系統(tǒng)進行雙向通信。

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

　　(4)設備控制邏輯簡單，這主要是因為電氣設備通常情況下使用開關量進行控制，邏輯十分簡單，控制方式單一或者沒有任何調節(jié)。

　　2. NetLinx網(wǎng)絡架構的應用

　　電氣控制系統(tǒng)相對比較復雜，而NetLinx網(wǎng)絡架構是開放式的三層網(wǎng)絡架構，完全可以根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的不同設備、不同功能進行比較詳細的網(wǎng)絡組件，從而可以實現(xiàn)針對不同的電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)秀的網(wǎng)絡通訊，下面分別詳細介紹每一層網(wǎng)絡架構的優(yōu)缺點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)絡是面向設備組態(tài)、數(shù)據(jù)采集和實時控制的EtherNet/IP開放工業(yè)協(xié)議，在標準的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)絡能夠提供一整套的控制、組態(tài)以及數(shù)據(jù)采集服務，EtherNet/IP使用TCP/IP實現(xiàn)一般的通訊/信息交換服務，使用UDP/IP實現(xiàn)電氣控制應用的I/O通訊服務。

　　EtherNet/IP使用標準的網(wǎng)站瀏覽技術，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)在產品中嵌入了Web Server功能。工業(yè)EtherNet/IP是優(yōu)化之后的網(wǎng)絡，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)是一個實時的控制層網(wǎng)絡，在單一的屋里介質鏈路上，可以同時支持對時間有苛刻要求的實時I/O數(shù)據(jù)的高速傳輸，以及報文數(shù)據(jù)的領域，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)。處理器設備和ControlNet介質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，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。

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

　　3 總結

　　電氣控制系統(tǒng)迫切需要一種網(wǎng)絡架構能夠完全實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化、自動化，本課題率先引用NetLinx網(wǎng)絡三層架構對電氣總線控制系統(tǒng)進行設計，通過三層網(wǎng)絡架構的組合可以完全實現(xiàn)電氣設備與I/O進行通信，使得整個控制總線網(wǎng)絡管理起來方便、快捷、智能。

　　參考文獻：

　　[1] 羅克韋爾自動化.HOT培訓教材

　　[2] 羅克韋爾自動化.Netlinx選型指南 2006