概 述
隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,各種現(xiàn)場總線的市場競爭日趨激烈,在2000年1月宣布的IEC61158國際標(biāo)準(zhǔn)中,將八種總線(FF的H1、FF-HSE、Profibus、INTERBUS、P-NET、WorldFIP、 ControlNet、SwiftNet)均列入國際標(biāo)準(zhǔn),形成多種總線共同競爭的局面。
INTERBUS作為IEC61158標(biāo)準(zhǔn)之一,廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)和機器加工行業(yè)中,用于連接傳感器/執(zhí)行器的信號到計算機控制站,是一種開放的串行總線系統(tǒng)。INTERBUS總線于1984年推出,其主要技術(shù)開發(fā)者為德國的Phoenix Contact公司。INTERBUS Club是INTERBUS 設(shè)備生產(chǎn)廠家和用戶的全球性組織,目前在17個國家和地區(qū)設(shè)立了獨立的Club組織,共有500多個成員
INTERBUS總線結(jié)構(gòu)
INTERBUS總線包括遠程總線網(wǎng)絡(luò)和本地總線網(wǎng)絡(luò),兩種網(wǎng)絡(luò)傳送相同的信號但電平不同。遠程總線網(wǎng)絡(luò)用于遠距離傳送數(shù)據(jù),采用RS-485傳輸,網(wǎng)絡(luò)本向不供電,遠程網(wǎng)絡(luò)采用全雙工方式進行通訊,通訊速率為500k/s。本地總線網(wǎng)絡(luò)連接到遠程網(wǎng)絡(luò)上,網(wǎng)絡(luò)上的總線終端BT(BUS Terminal)上的BK模塊負責(zé)將遠程網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。
INTERBUS總線上的主要設(shè)備有總線終端BT(BUS Terminal)上的BK模塊、I/O模塊和安裝在PC或PLC等上位主設(shè)備中的總線控制板。總線控制板是INTERBUS總線上的主設(shè)備,用于實現(xiàn)協(xié)議的控制、錯誤的診斷、組態(tài)的存儲等功能。I/O模塊實現(xiàn)在總線控制板和傳感器/執(zhí)行器之間接收和傳輸數(shù)據(jù),可處理的數(shù)據(jù)類型包括機械制造和流程工業(yè)的所有標(biāo)準(zhǔn)信號。
INTERBUS總線的協(xié)議特點
數(shù)據(jù)傳輸
實現(xiàn)INTERBUS的主要協(xié)議芯片有兩種,總線控制板上的IPMS(INTERBUS Protocol Master)和網(wǎng)絡(luò)上I/O設(shè)備上的SuPl (Serial Microprocessor Interface)。通過這兩種協(xié)議芯片形成INTERBUS的數(shù)據(jù)環(huán)結(jié)構(gòu)。INTERBUS的數(shù)據(jù)傳輸類似于一個遠程距離移位寄存器,數(shù)據(jù)從總線控制板的數(shù)據(jù)寄存器移出,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)上的BK模塊和I/O模塊,又移入總線控制板的寄存器。也就是說,數(shù)據(jù)從總線控制板上的數(shù)據(jù)寄存器的移進移出是同時進行的(全雙工模式)。INTERBUS數(shù)據(jù)是 完全幀傳送的。兩種幀類型:ID周期幀和數(shù)據(jù)周期幀。ID周期幀和數(shù)據(jù)周期幀。ID周期幀在INTERBUS總線系統(tǒng)初始化時須讀取,以產(chǎn)生過程映像。在ID周期幀成功執(zhí)行后,INTERBUS總線設(shè)備內(nèi)部切換到數(shù)據(jù)寄存器,只執(zhí)行數(shù)據(jù)幀,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
INTERBUS自動化解決方案
INTERBUS提供自動化的整體解決方案,I/O層提供多種輸入輸出模塊,包括智能終端模塊、遠程終端模塊、網(wǎng)關(guān)模塊等;控制層可以選用PC、VME和絕大多數(shù)的PLC作為主設(shè)備。從I/O層到控制層,僅需一根電纜即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,以取代成百上千條從控制系統(tǒng)接入及接出的電纜,可降低約40%的系統(tǒng)安裝費用。控制軟件采用符合IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)的PCWORX軟件,包括組態(tài)軟件SYSTEM WORX、硬件編程軟件PROGAM WORX、控制圖形化軟件GRAPH WORX。上位設(shè)備通過OPC Server 實現(xiàn)數(shù)據(jù)的開放和共享。
作為一種開放的總線系統(tǒng),INTERBUS與任何PC平臺兼容并可用于全世界80%的PLC。INTERBUS推行Open Control的控制方式,Open Control由開放式總線系統(tǒng)INTERBUS、Microsoft的開放式程序WindowsNT 結(jié)構(gòu)和工業(yè)PC電腦組成,目標(biāo)是將辦公室和生產(chǎn)現(xiàn)場基于同一平臺,實現(xiàn)通行的、統(tǒng)一的信息流。通過所有的層面而不停留--實現(xiàn)完全垂直的集成(CVI-Complete Vertical Integration)。使用Open Control,不同的硬件和軟件制造商的單個部件可集成到一個自動化系統(tǒng)中,真正實現(xiàn)不同制造商的可互操作性,無需任何界面接口。
INTERBUS作為一種基于現(xiàn)場的總線系統(tǒng),在I/O網(wǎng)絡(luò)中有十分快的通訊速度:256個I/O時,距離12.8km時為15ms,300m時為3ms。在信息管理層,INTERBUS通過以太網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián),I/O層(I/O level)、現(xiàn)場層(field level)、控制層(control level)使用INTERBUS系統(tǒng),上層管理層(management level)通過以太網(wǎng)相連接并和internet相聯(lián),從而用戶可通過PC機撥號上網(wǎng),對遠方的INTERBUS網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進行操作并獲取設(shè)備的數(shù)據(jù)信息。
INTERBUS的應(yīng)用和發(fā)展
INTERBUS在全球有1000多家總線設(shè)備生產(chǎn)商支持,提供2500多種INTERBUS總線設(shè)備。到99年年底,INTERBUS已在全球自動化領(lǐng)域擁有37萬多套應(yīng)用系統(tǒng),安裝了超過370多萬個節(jié)點。
INTERBUS的主要應(yīng)用在汽車、造紙、煙草、印刷、倉儲、船舶、食品、冶金、木材、紡織、化工等行業(yè)。歐洲汽車工業(yè)80%的車身廠和焊接車間,均采用INTERBUS系統(tǒng)的控制方案。在上海大眾的帕薩特生產(chǎn)線、一汽大眾的Audi A6生產(chǎn)線上、紅塔集團玉溪卷煙廠新的生產(chǎn)線,均全面采用了INTERBUS作控制方案。
為了加快INTERBUS在中國的推廣,Phoenix Contact公司于1999年7月在其子公司--南京菲尼克斯電氣有限公司成立了INTERBUS服務(wù)中心,并醞釀在中國成立INTERBUS CLUB。