INTERBUS现场总线在光电切纸机中的应用.doc

INTERBUS现场总线在光电切纸机中的应用2011-4-298:43:51
摘要：INTERBUS现场总线作为一种新的控制方式，发展迅速，它使用双绞线、光纤或无线进行数据混合传输，传输速率恒定为500K或2M，可以与带INTERBUS接口的各种设备之间进行数据通讯。其独特的环行数据流方式，使得具有很高的稳定性、传输效率和很强的诊断功能，在汽车、造纸、烟草等制造自动化系统中大量使用，具有广泛的适用性。本文详述在光电切纸机中使用INTERBUS系统，具有典型意义。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。：INTERBUS现场总线作为一种新的控制方式，发展迅速，它使用双绞线、光纤或无线进行数据混合传输，传输速率恒定为500K或2M，可以与带INTERBUS接口的各种设备之间进行数据通讯。其独特的环行数据流方式，使得具有很高的稳定性、传输效率和很强的诊断功能，在汽车、造纸、烟草等制造自动化系统中大量使用，具有广泛的适用性。本文详述在光电切纸机中使用INTERBUS系统，具有典型意义。１、INTERBUS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。２、INTERBUS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HYPERLINK"http://www.bjxsyinshua.com/"北京印刷设计HYPERLINK"http://www.bjxsyinshua.com/"宣传册印刷设计HYPERLINK"http://www.bjxsyinshua.com/"彩页印刷设计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