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现场总线产品在铝行业物流设备中的应用

发布时间:2020-07-21 18:07:12 阅读: 来源:保温材料设备厂家

1.关于INTERBUS总线

菲尼克斯电气一直致力于中国自动化事业的发展。作为现场总线、PC-Based、工业以太网技术的先导,菲尼克斯率先提出了FIELDBUS+ETHERNET这一新型自动化方案,构造了完善的工业企业管理控制网络。上个世纪末以来,随着通讯技术、计算机技术网络技术的飞速发展,工业自动化领域发生了深刻变革。德国PhoenixContact公司努力投身于这一时代浪潮,在现场总线技术、PC-Based技术、工业以太网技术这自动化界三大重要革新中引领着世界的步伐。作为现场总线的鼻祖,来自德国的PhoenixContact公司的INTERBUS现场总线诞生于1986年,采用非常独特的集总帧传输协议,有效数据传输率高达52%,具备强大的故障诊断功能;采用双绞线无中继器传输距离长达12.8公里;;单主站可连接最多达255个从站;扫描4096I/O点的时间仅为7.8毫秒(500Kbps)。以其技术的先进性、开放性、成熟性广泛适用于汽车、机器、物流设备、卷烟设备等各种制造业领域中。在全球有3000多个总线设备生产厂家,安装节点超过400万个,现已成为众多厂家首选的自动化系统之一。INTERBUS现场总线是国际标准IEC61158、欧洲标准EN-50254、德国标准DIN-19258和中国机械工业标准JB10308-8所规定的标准现场总线。今天,作为现场总线、PC-Based、工业以太网技术的先导,菲尼克斯又率先提出了FIELDBUS+ETHERNET这一新型自动化方案,构造了完善的工业企业管理控制网络,致力于中国自动化事业的发展。随着现场总线技术的出现和发展,各种现场总线的市场竞争日趋激烈,在IEC61158国际标准中,八种总线(FF的H1、FF-HSE、Profibus、INTERBUS、P-NET、WorldFIP、ControlNet、SwiftNet)均列入国际标准,形成多种总线共同竞争的局面。INTERBUS作为IEC61158标准之一,广泛地应用于制造业、机器加工等行业中,用于从传感器/执行器到计算机控制站的信号连接,是一种开放的串行总线系统。INTERBUS总线协议于1984年推出,其主要技术开发者为德国的PhoenixContact公司,1986年开始在汽车制造中成功使用后,很快在各种行业中得到大量的使用,目前全球使用量达750万节点。1.1INTERBUS总线结构INTERBUS总线包括远程总线网络和本地总线网络,两种网络传送相同的信号但电平不同。远程总线网络用于远距离数据传送,采用RS-485传输,远程网络采用全双工方式进行通讯,通讯速率为500k/s。本地总线网络连接到远程网络上,网络上的总线终端BT(BUSTerminal)上的BK模块负责将远程网络数据转换为本地网络数据。INTERBUS总线上的主要设备有总线终端BT(BUSTerminal)上的BK模块、I/O模块和安装在PC或PLC等上位主设备中的总线控制板。总线控制板是INTERBUS总线上的主设备,用于实现协议的控制、错误的诊断、组态的存储等功能。I/O模块实现在总线控制板和传感器/执行器之间的接收和数据传输,可处理的数据类型包括机械制造和流程工业的所有标准信号。1.2INTERBUS总线的协议特点(1)物理层结构:硬件数据环,所有设备在组态时自动编址。距离:分布式,最长距离可达12.8km,系统安装费用低。传输介质:双绞线、光缆、红外线等,网络可在各种工业环境联接,并可混合使用。(2)数据链路层协议传输:全双工、集总帧(summation-frame)结构,网络上的所有I/O可同时更新数据。协议仲裁:无仲裁,数据可无干扰地连续传送。数据吞吐量:在7.8ms内可读写4096个数据,I/O数据更新时间比解决应用逻辑需要的时间快数倍。错误校验:每次网络联接都进行CRC校验,传输数据更可靠、正确。(3)应用层诊断:可实现网络故障定位,实现更多的正常工作时间,减少维护费用,提高可靠性。协议的适应性:支持高速的数字量、模拟量和client-sever信息的传输,可适应绝大多数的控制要求。I/O的扩展性:可联接254个远程站点,4096个I/O有更好的系统适应性。(4)连通性开放性:1000多家厂商提供2500多种兼容设备,可供选择的供应商多,能为系统提供最优的配置。标准:DIN19258EN50254IEC61158,系统标准统一(5)数据传输INTERBUS的数据传输类似于一个远程距离移位寄存器,数据从总线控制板的数据寄存器移出,经过网络上的BK模块和I/O模块,又移入总线控制板的寄存器。也就是说,数据从总线控制板上的数据寄存器的移进移出是同时进行的(全双工模式)。INTERBUS数据是完全帧传送的。两种帧类型:ID周期帧和数据周期帧。ID周期帧在INTERBUS总线系统初始化时须读取,以产生过程映像。在ID周期帧成功执行后,INTERBUS总线设备内部切换到数据寄存器,只执行数据帧,以实现数据的传输。INTERBUS作为一种基于现场的总线系统,在I/O网络中有十分快的通讯速度:254个I/O时,距离12.8km时为15ms,300m时为3ms。在信息管理层,INTERBUS通过以太网实现互联,I/O层(I/Olevel)、现场层(fieldlevel)、控制层(controllevel)使用INTERBUS系统,上层管理层(managementlevel)通过以太网相连接并和internet相联,从而用户可通过PC机拨号上网,对远方的INTERBUS网络的设备进行操作并获取设备的数据信息。

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