将生产设备集成到特定实时以太网系统中，不仅要实现不同协议之间的互联互通，更重要的是选择一个可靠的解决方案，能够符合现场各种应用的需求。施耐德电气在阿根廷的客户面临这样一个难题，为了要建立无缝过程控制来驱动工厂及其子工厂的自动化系统，需要将专有IO信号转换为整个工厂使用的标准PROFINET协议。德国赫优讯提供了一个高效灵活的解决方案，可以使用简单便捷的编程工具快速完成配置。
图1 阿根廷碳酸锂工厂
背景介绍
施耐德电气是一家全球性企业，在电力供应、过程自动化、控制系统以及建筑管理等领域处于领先地位。施耐德电气在阿根廷的子公司，主要业务是过程自动化项目的实现，其中有一个客户，是从事碳酸锂加工的矿业公司。
碳酸锂加工厂占地面积大，有几个子工厂组成。过程工厂使用第三方控制器监控，其现场IO和其他设备是通过PROFINET通信基础设施连接的。对于整个工厂的大量子过程，矿业公司使用施耐德电气的变频驱动器（VFD-ATV71）和相关的电机控制单元（MCC-M340），这些施耐德MCC柜配备了通信前端，使用Schneider的专有协议与其IO进行通信。
图2 施耐德电气的电机控制单元M340
方案选择
碳酸锂工厂为了建立无缝过程控制来驱动整个工厂及其子工厂的自动化系统，需要一个全面的解决方案，不仅要与VFD控制互补，而且可以能够监控和控制MCC现场的IO信号，即可实现将专有IO信号转换为整个工厂使用的标准PROFINET协议。
施耐德电气面对现场要求制定了两种方案：其一是采用PROFINET兼容的设备替换现场的所有IO，其二是将现场IO相当复杂地集成到MCC柜中的标准通信前端。这两种方案相对于客户来说不仅是工程量大成本高，而且没有解决本质问题，无法实现在电机控制单元和变频驱动器的无缝集成中建立两个协议之间的通信桥梁。因此，施耐德自动化项目组进行综合市场分析，经过与多个供应商之间的沟通，最终与赫优讯在项目成本效益和方案集成度上达成共识。
施耐德电气阿根廷分公司的自动化项目组分责人Rogelio Hernández说：“赫优讯提供了一个高效灵活的紧凑型解决方案，通过简单便捷的编程工具可快速实现配置。”
赫优讯NT100-RE-EN网关解决方案
NT100系列网关是赫优讯推出的基于netX芯片技术的产品，其充分使用了netX网络控制器的灵活性特点，提供了一种经济有效的联网通讯解决方案，可实现多种不同协议之之间的转换。根据碳酸锂加工厂的需求最终选定赫优讯产品netTAP 100系列的NT100-RE-EN网关，可以作为一个高度通用的PROFINET IO控制器或EtherNet / IP适配器，以任意组合形式支持从站和主站功能。
除了标准协议之外，赫优讯网关NT100-RE-EN还支持在netSCRIPT的帮助下创建串行协议，netSCRIPT基于Lua脚本语言。施耐德电气项目团队能够使用功能齐全的开发环境作为该软件包的标准功能，可对任何专有串行协议进行简单快速的编程，并可以在转换为另一个总线协议期间对IO数据进行预处理。
图3 德国赫优讯NT100网关方案实现
对于碳酸锂加工厂而言，NT100解决方案被证明是将施耐德电气通信协议与开放式PROFINET协议同步的且最极具成本效益的方法，可实现该公司使用施耐德电气的变频驱动器（VFD）和相关的电机控制单元（MCC）与专有的IO通信，并仍然保证从PCS一直到现场设备级别的无缝过程控制。
采矿过程工厂自动化是非常耗时的项目，在生产开展之前，需要根据具体应用量身定制的MCC，还要进行全面的工厂验收测试（FAT）。之后，需要将设备从工厂运输到碳酸锂加工厂的远程位置，在工厂组装后，完整的自动化系统必须经过现场验收测试（SAT）。
赫优讯网关NT100在加速系统实施方面做出了相当大的贡献，并且是一种高度灵活的解决方案，对将来的扩展和增加的功能是开放的。Rogelio Hernández 补充说：“我们能够建立一种将M340平台与PROFINET控制器集成的标准方法，让它们可以作为任何类型PROFINET控制器的远程IO，网关极大地简化了将施耐德MCC与VFD、软启动器或其他输入输出结合使用的情形。”
图4 德国赫优讯网关NT100-RE-EN
最后，施耐德电气阿根廷分公司的自动化项目组分责人Rogelio Hernández认为，该解决方案可用于需要与施耐德自动化平台进行交互的、并要求集成PROFINET网络的控制系统。
作者：夏玲月
