INTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線在光電切紙機(jī)中的應(yīng)用

１、INTERBUS總線結(jié)構(gòu)
INTERBUS總線包括遠(yuǎn)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(hào)但電平不同。遠(yuǎn)程總線網(wǎng)絡(luò)用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳送,采用RS-485傳輸，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)采用全雙工方式進(jìn)行通訊，通訊速率為500k/s。本地總線網(wǎng)絡(luò)連接到遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)上，網(wǎng)絡(luò)上的總線終端BT（BUSTerminal）上的BK模塊負(fù)責(zé)將遠(yuǎn)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（BUSTerminal）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(shí)現(xiàn)協(xié)議的控制、錯(cuò)誤的診斷、組態(tài)的存儲(chǔ)等功能。I/O模塊實(shí)現(xiàn)在總線控制板和傳感器/執(zhí)行器之間的接收和數(shù)據(jù)傳輸，可處理的數(shù)據(jù)類型包括機(jī)械制造和流程工業(yè)的所有標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。

２、INTERBUS總線的協(xié)議特點(diǎn)
（１）物理層
結(jié)構(gòu)：硬件數(shù)據(jù)環(huán)，所有設(shè)備在組態(tài)時(shí)自動(dòng)編址。
距離：分布式，最長(zhǎng)距離可達(dá)12.8km，系統(tǒng)安裝費(fèi)用低。
傳輸介質(zhì)：雙絞線、光纜、紅外線等，網(wǎng)絡(luò)可在各種工業(yè)環(huán)境聯(lián)接，并可混合使用。
（２）數(shù)據(jù)鏈路層
協(xié)議傳輸：全雙工、集總幀（summation-frame）結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)上的所有I/O可同時(shí)更新數(shù)據(jù)。
協(xié)議仲裁：無仲裁，數(shù)據(jù)可無干擾地連續(xù)傳送。
數(shù)據(jù)吞吐量：在7.8ms內(nèi)可讀寫4096個(gè)數(shù)據(jù)，I/O數(shù)據(jù)更新時(shí)間比解決應(yīng)用邏輯需要的時(shí)間快數(shù)倍。
錯(cuò)誤校驗(yàn)：每次網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接都進(jìn)行CRC校驗(yàn)，傳輸數(shù)據(jù)更可靠、正確。
（３）應(yīng)用層
診斷：可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障定位，實(shí)現(xiàn)更多的正常工作時(shí)間，減少維護(hù)費(fèi)用，提高可靠性。
協(xié)議的適應(yīng)性：支持高速的數(shù)字量、模擬量和client-sever信息的傳輸，可適應(yīng)絕大多數(shù)的控制要求。
I/O的擴(kuò)展性：可聯(lián)接254個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)，4096個(gè)I/O有更好的系統(tǒng)適應(yīng)性。
（４）連通性
開放性：1000多家廠商提供2500多種兼容設(shè)備，可供選擇的供應(yīng)商多，能為系統(tǒng)提供最優(yōu)的配置。
標(biāo)準(zhǔn)：DIN19258EN50254IEC61158，系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一
（５）數(shù)據(jù)傳輸
INTERBUS的數(shù)據(jù)傳輸類似于一個(gè)遠(yuǎn)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(jìn)移出是同時(shí)進(jìn)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周期幀在INTERBUS總線系統(tǒng)初始化時(shí)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。
INTERBUS作為一種基于現(xiàn)場(chǎng)的總線系統(tǒng)，在I/O網(wǎng)絡(luò)中有十分快的通訊速度：254個(gè)I/O時(shí)，距離12.8km時(shí)為15ms，300m時(shí)為3ms。在信息管理層，INTERBUS通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，I/O層（I/Olevel）、現(xiàn)場(chǎng)層（fieldlevel）、控制層（controllevel）使用INTERBUS系統(tǒng)，上層管理層（managementlevel）通過以太網(wǎng)相連接并和internet相聯(lián)，從而用戶可通過PC機(jī)撥號(hào)上網(wǎng)，對(duì)遠(yuǎn)方的INTERBUS網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備進(jìn)行操作并獲取設(shè)備的數(shù)據(jù)信息。

二、在光電切紙機(jī)中的應(yīng)用
我廠三、四分廠引進(jìn)的光電切紙機(jī)使用了INTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。其系統(tǒng)采用光纖作為通訊介質(zhì)，使傳輸速度更快。
光電切紙機(jī)使用西門子公司的SIMATICS5作為上位機(jī)，控制變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)來進(jìn)行切紙。各設(shè)備之間的通訊使用現(xiàn)場(chǎng)總線INTERBUS系統(tǒng)。光電切紙機(jī)分為五個(gè)部分，放紙架單元、打標(biāo)單元、橫切刀單元、搭接單元，送紙單元，它們分別位于三組控制柜中，分別由三個(gè)不同的SIMATICS5PLC控制。