INTERBUS总线技术应用和发展

概 述 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2000年1月宣布的IEC61158国际标准中，将八种总线（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和机器加工行业中，用于连接传感器/执行器的信号到计算机控制站，是一种开放的串行总线系统。INTERBUS总线于1984年推出，其主要技术开发者为德国的Phoenix Contact公司。INTERBUS Club是INTERBUS 设备生产厂家和用户的全球性组织，目前在17个国家和地区设立了独立的Club组织，共有500多个成员 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传送数据,采用RS-485传输，网络本向不供电，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（BUS Terminal）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（BUS Terminal）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/执行器之间接收和传输数据，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。 INTERBUS总线的协议特点 数据传输 实现INTERBUS的主要协议芯片有两种，总线控制板上的IPMS（INTERBUS Protocol Master）和网络上I/O设备上的SuPl (Serial Microprocessor Interface)。通过这两种协议芯片形成INTERBUS的数据环结构。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自动化解决方案 INTERBUS提供自动化的整体解决方案，I/O层提供多种输入输出模块，包括智能终端模块、远程终端模块、网关模块等；控制层可以选用PC、VME和绝大多数的PLC作为主设备。从I/O层到控制层，仅需一根电缆即可实现数据交换，以取代成百上千条从控制系统接入及接出的电缆，可降低约40%的系统安装费用。控制软件采用符合IEC1131-3标准的PCWORX软件，包括组态软件SYSTEM WORX、硬件编程软件PROGAM WORX、控制图形化软件GRAPH WORX。上位设备通过OPC Server 实现数据的开放和共享。 作为一种开放的总线系统，INTERBUS与任何PC平台兼容并可用于全世界80%的PLC。INTERBUS推行Open Control的控制方式，Open Control由开放式总线系统INTERBUS、Microsoft的开放式程序WindowsNT 结构和工业PC电脑组成，目标是将办公室和生产现场基于同一平台，实现通行的、统一的信息流。通过所有的层面而不停留--实现完全垂直的集成（CVI-Complete Vertical Integration)。使用Open Control，不同的硬件和软件制造商的单个部件可集成到一个自动化系统中，真正实现不同制造商的可互操作性，无需任何界面接口。 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：256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/O level)、现场层（field level)、控制层(control level)使用INTERBUS系统，上层管理层（management level)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。 INTERBUS的应用和发展 INTERBUS在全球有1000多家总线设备生产商支持，提供2500多种INTERBUS总线设备。到99年年底，INTERBUS已在全球自动化领域拥有37万多套应用系统，安装了超过370多万个节点。 INTERBUS的主要应用在汽车、造纸、烟草、印刷、仓储、船舶、食品、冶金、木材、纺织、化工等行业。欧洲汽车工业80%的车身厂和焊接车间，均采用INTERBUS系统的控制方案。在上海大众的帕萨特生产线、一汽大众的Audi A6生产线上、红塔集团玉溪卷烟厂新的生产线，均全面采用了INTERBUS作控制方案。 为了加快INTERBUS在中国的推广，Phoenix Contact公司于1999年7月在其子公司--南京菲尼克斯电气有限公司成立了INTERBUS服务中心，并酝酿在中国成立INTERBUS CLUB。