实现自动设备更换功能

当DeviceNet网络上的设备出现故障时，维护工程师将不得不以手动的方式对新设备进行重新组态编程。因此，维护中最担心的是变频器发生故障后需要很长时间才能恢复生产，对此DeviceNet网络中的“自动更换设备（ADR）”功能将发挥意想不到的作用。ADR能够在更换设备以后，节点重新进入网络时，自动地组态该节点。ADR不仅能够自动设定节点地址，还能将合适的组态信息下载到新入网的节点设备。这样，维护工程师只需要简单拆下故障设备，装上新设备，就可以完成故障设备的更换，其余的事情扫描器会自动进行处理。具体操作过程如下：

1）双击打开RSNetWorx for DeviceNet，单击“Online”（在线）图标，选择DeviceNet网络后单击“确定”，扫描到网络如图4-117所示。在该网络上，可以看到有两个变频器设备，分别为04号节点和63号节点。

图4-117 DeviceNet网络扫描结果

ADR是罗克韦尔自动化公司的DeviceNet扫描器所具备的一个特性。它允许一个主扫描器将每个可用设备的组态情况都存储在它的扫描列表中，如果一个设备发生故障，那么，在用于更换的设备（63号节点）进入网络时，主扫描器就会自动地将故障设备的组态参数发送给新的设备。本实验中，将04号节点的变频器作为发生故障（如掉电）的设备，63号节点的变频器作为用于更换的设备。

这里对PowerFlex40变频器的DeviceNet通信模块22-COMM-D适配器进行说明。在不知道模块的软件节点地址时，通过22-COMM-D的拨码开关可以手动的设置其在DeviceNet网络中的节点地址。将拨码开关都打到“close”，即0的位置时，22-COMM-D适配器的Devi-ceNet网络节点地址就通过软件进行配置，具体配置参数如图4-118所示。

图4-118 软件设置节点

在拨码开关都打到0状态时，适配器的节点地址（即变频器的节点地址）由参数DN Addr Cfg确定，波特率由参数DN Rate Cfg确定。

在本实验中，需要使用1756-DNB模块的ADR功能，该功能要求替换的设备采用软件设置节点地址的方式，所以事先可以先用拨码开关设置变频器节点地址，然后在RSNetWorxfor DeviceNet软件中更改适配器的上述参数为“4”和“63”，波特率都为“125kbps”，然后把拨码开关都拨回0状态，使用软件设置节点方式。

2）右键单击网络背景（注意：不能单击具体设备），从弹出菜单中选择“Up-load”（上载），如图4-119所示。

3）双击04号变频器节点，弹出如图4-120所示画面，将“Start Source”和“Speed Reference”改为“Comm Port”，单击“OK”确定。注意，此时不修改63号节点参数。

图4-119 上载DeviceNet 网络所有设备信息

图4-120 更改4号变频器参数

4）双击1756-DNB扫描器模块，单击“Scanlist”（扫描列表）选项卡，将04号变频器节点添加到“Scanlist”（扫描列表）中，如图4-121所示。

5）选择“ADR”选项卡，选中“Enable Auto-Address Re-covery”复选框。然后，单击“Load Device Config”（加载设备组态），选中“Configuration Recovery”（恢复组态信息）复选框。

检查右侧的“ADR Space（in Bytes）”框。“Used”框中的数字表示在1756-DNB扫描器中已经存储了多少字节的组态数据，可用字节的总数显示在“Total”框中。当所存储的数据量达到总的字节数时，就不能再存储任何其他的组态信息。

ADR的第二部分是Auto-Address Recovery（自动恢复地址）。自动恢复地址只对于那些允许软件设定节点地址的设备适用。在本实验中，将变频器的DeviceNet通信适配卡设置为软件设定节点地址，即出厂默认值63号节点。

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图4-121 组态扫描器列表

设置完成后如图4-122所示。

6）单击“Download to Scanner”（下载到扫描器），将组态信息下载到扫描器中，然后单击“Apply”（应用）。

7）下载完参数后，从RSNetWorx for DeviceNet软件中可以看到04号变频器节点未掉电时，DeviceNet网络的扫描情况和原来一样。同时，查看63号节点变频器的参数情况如图4-123所示，为出厂默认值。

图4-122 ADR功能设置

图4-123 63号节点变频器的参数

8）现在将04号变频器断电，扫描器1756-DNB将检测到“Scanlist”（扫描列表）中的04号变频器节点从网络上断开。此时，ADR（自动设备更换）开始发挥作用。1756-DNB检测网络上是否有63号节点接入，如果有，且与ADR中设备属性一致（即都为同类型的设备），则自动将故障设备地址和组态信息下载到该设备中以替换故障设备。这时，网络上63号变频器节点处于断开状态，04号变频器节点恢复工作，如图4-124所示。

图4-124 节点自动替换

9）双击恢复后的04号变频器节点，发现其参数“Start Source”和“Speed Reference”改为“Comm Port”，表示组态信息已恢复，如图4-125所示。

仔细观察，不难发现63号节点变频器完全代替了原来的04号节点，包括组态信息、节点地址和在RSNetWorx for DeviceNet软件中的设备名称。原来的63号节点地址变频器名称为PowerFlex 40 1P 240V.50HP-1，04号节点掉电一段时间后（30s左右），63号变频器自动替换04号变频器，此时节点地址为63的变频器已经不存在了，所以显示63号变频器离线。查看04号节点信息时设备名称仍然是名称为PowerFlex 401P240V.50HP和原来的参数组态信息，但实际上该节点设备是原来的63号节点设备。

图4-125 检验ADR功能

为了验证原来的63号节点设备组态信息已经改变，可以恢复原来的04号节点设备，然后把原来的63号设备的22-COMM-D通信模块中设置节点地址的拨码开关设置为63，这样在RSNetWorx for DeviceNet软件中又可以重新扫描到63号节点设备，查看其组态信息如图4-126所示。

图4-126 检验原来的63号节点设备组态信息

从图中可以看到该设备的名称又变回了PowerFlex 401P 240V.50HP-1，但是其36和38号参数已经改变，说明刚才是该设备替换的04号节点设备。