专利名称：一种以太网构架的门式起重机plc现场总线网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及工业自动化控制技术领域，尤其是一种以太网构架的门式起重机PLC现场总线网络。
背景技术：
造船门式起重机是船厂的重要生产设备，随着工业自动化技术的发展，变频器和PLC等现代控制设备逐步取代传统的继电器控制电路，其中PLC采用现场总线通信成为技术趋势。该类型的造船门式起重机的控制系统采用PLC集中-分布式结构和现场总线构架，现场控制元件及驱动系统均接入现场总线网络。PLC主站采用光缆通信连接各分站，大部分现场总线通信均属于工业总线标准，有各自的品牌专利保护，其各部件成本较高。由于造船门式起重机的整机跨度在5(T200m之间，大梁底面到地面高度在5(T90m之间，其网络布线距离大于50m，若采用普通现场总线铜介质电缆(如常用的PR0FIBUS-DP通信电缆)，信号衰减严重，因此当其网络布线距离大于IOOm时，通常采用光纤作为通信介质。一个典型的造船门式起重机的控制通信网络，其PLC主站和各远程分站之间的网络布线距离在50m以上通常采用光纤通信，各分站与其分站附件的元件(如各类传感器，编码器等)网络布线距离通常在50m以下则采用铜介质电缆连接。现有技术存在的问题是:造船门式起重机的控制通信网络采用如西门子公司的PR0FIBUS-DP现场总线，其PLC主站和各远程分站需要配置总线专用的光电转换模块，如西门子公司的0LM，总线专用的光电转换模块将电气信号和光学信号相互转换，以满足通信的要求，网络交换模块采用专用总线协议产品，而且光纤型号通常采用多模规格，使得PLC采用现场总线通信的成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种以太网构架的门式起重机PLC现场总线网络，采用以太网通信技术构架门式起重机PLC现场总线网络，实现可靠、低成本的长距离现场总线通信，具有结构简单，兼容性好，可靠性高，有效降低工程费用，减少维保成本，提高起重机控制水平。本发明的目的是这样实现的:一种以太网构架的门式起重机PLC现场总线网络，其特点是起重机PLC控制系统包括PLC主站、各远程PLC分站和各近程PLC分站；所述PLC主站设有与各远程PLC分站和各近程PLC分站连接的以太网交换机；所述以太网交换机设有与各远程PLC分站连接的各主站以太网光电转换模块或单模光纤收发器；所述各远程PLC分站设有各分站以太网光电转换模块或单模光纤收发器；以太网交换机采用铜芯以太网线与主站CPU、各主站以太网光电转换模块或单模光纤收发器和各近程分站连接，各主站以太网光电转换模块或单模光纤收发器采用光纤与各分站以太网光电转换模块或单模光纤收发器连接，各分站以太网光电转换模块或单模光纤收发器采用光纤与各远程分站连接，实现以太网构架的长距离现场总线通信。
所述各远程PLC分站与PLC主站的通信距离>50米。所述各近程PLC分站与PLC主站的通信距离彡50米。本发明与现有技术相比具有低成本构架PLC现场总线网络的优点，结构简单，施工安装方便，性能稳定，兼容性好，可靠性高，降低工程布线成本，进一步提高起重机控制水平。
图1为本发明结构示意图
具体实施例方式参阅附图1，本发明的起重机PLC控制系统包括PLC主站1、各远程PLC分站2和各近程PLC分站3，所述各远程PLC分站2与PLC主站1的通信距离>50米；所述各近程PLC分站3与PLC主站I的通信距离≤50米；所述PLC主站1设有与各远程PLC分站2和各近程PLC分站3连接的以太网交换机12 ;所述以太网交换机12设有与各远程PLC分站2连接的各主站以太网光电转换模块或单模光纤收发器13 ;所述各远程PLC分站2设有各分站以太网光电转换模块或单模光纤收发器22;以太网交换机12采用铜芯以太网线分别与PLC主站I内的中央处理器11、各主站以太网光电转换模块或单模光纤收发器13和各近程PLC分站3连接，各主站以太网光电转换模块或单模光纤收发器13采用光纤与各分站以太网光电转换模块或单模光纤收发器22连接，各分站以太网光电转换模块或单模光纤收发器22采用光纤与各远程分站22连接，实现以太网构架的门座式起重机PLC现场总线网络。上述PLC主站1、各远程PLC分站2和各近程PLC分站3只需要集成以太网接口或以太网模块，PLC主站I与各远程PLC分站2在大于50m长距离通信时使用光纤连接，PLC主站I与各近程PLC分站3在小于50m短距离通信时采用铜芯以太网线连接。各远程PLC分站2和各近程PLC分站3的元件均配置以太网接口或接口模块，以便变频器、编码器和传感器接入。这样，PLC主站I与各远程PLC分站2和各近程PLC分站3之间以及需要通信的元件均接入通信网络，整机的以太网现场总线组网完成，而且网络对用户是透明的。本发明可用于不同规格的造船起重机，施工安装方便，成本低，性能稳定。
权利要求
1.一种以太网构架的门式起重机PLC现场总线网络，其特征在于起重机PLC控制系统包括PLC主站、各远程PLC分站和各近程PLC分站；所述PLC主站设有与各远程PLC分站和各近程PLC分站连接的以太网交换机；所述以太网交换机设有与各远程PLC分站连接的各主站以太网光电转换模块或单模光纤收发器；所述各远程PLC分站设有各分站以太网光电转换模块或单模光纤收发器；以太网交换机采用铜芯以太网线与主站CPU、各主站以太网光电转换模块或单模光纤收发器和各近程分站连接，各主站以太网光电转换模块(或单模光纤收发器)采用光纤与各分站以太网光电转换模块(或单模光纤收发器)连接，各分站以太网光电转换模块(或单模光纤收发器采用光纤)与各远程分站连接，实现以太网构架的长距离现场总线通信。
2.根据权利要求1所述以太网构架的门式起重机PLC现场总线网络，其特征在于所述各远程PLC分站与PLC主站的通信距离>50米。
3.根据权利要求1所述以太网构架的门式起重机PLC现场总线网络，其特征在于所述各近程PLC分站与PLC主站的通信距离< 50米。
全文摘要
本发明公开了一种以太网构架的门式起重机PLC现场总线网络，其特点是起重机PLC控制系统包括PLC主站、各远程PLC分站和各近程PLC分站，所述PLC主站设有以太网交换机和以太网光电转换模块或单模光纤收发器；PLC主站与各远程PLC分站2使用光纤连接，PLC主站1与各近程PLC分站采用以太网线连接，实现以太网构架的长距离现场总线通信。本发明与现有技术相比具有低成本构架PLC现场总线网络的优点，结构简单，施工安装方便，性能稳定，兼容性好，进一步提高起重机控制水平。
文档编号B66C13/48GK103145045SQ20131009088
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者熊冠楚 申请人:中船第九设计研究院工程有限公司