现场总线产物正在铝行业物流配置中的运用

　　菲尼克斯电气始终致力于中国主动化奇迹的成长。作为现场总线、PC-Based、工业以太网手艺的先导，菲尼克斯率先提出了FIELDBUS+ETHERNET这一新型主动化计划，机关了完美的工业企业治理节制收集。

　　上个世纪末以来，跟着通讯手艺、计较机手艺收集手艺的飞速成长，工业主动化范畴发生了深入变更。德国Phoenix Contact公司尽力投身于这一期间海潮，在现场总线手艺、PC-Based手艺、工业以太网手艺这主动化界三年夜紧张刷新中引领着天下的措施。

　　作为现场总线的开山祖师，来自德国的Phoenix Contact公司的INTERBUS现场总线诞生于1986年，采纳异常奇特的集总帧传输协定，有用数据传输率高达52%，具备强年夜的故障诊断功效；采纳双绞线无中继器传输间隔长达12.8公里；；单主站可衔接最多达255个从站；扫描4096 I/O点的光阴仅为7.8毫秒（500Kbps）。以其手艺的进步前辈性、开放性、成熟性普遍实用于汽车、机械、物流装备、香烟装备等各类制功课范畴中。在环球有3000多个总线装备临盆厂家，安装节点跨越400万个，现已成为浩繁厂家首选的主动化体系之一。INTERBUS现场总线是国际尺度IEC 61158、欧洲尺度EN-50254、德国尺度DIN-19258和中国机械工业尺度JB 10308-8所划定的尺度现场总线。

　　本日，作为现场总线、PC-Based、工业以太网手艺的先导，菲尼克斯又率先提出了FIELDBUS+ETHERNET这一新型主动化计划，机关了完美的工业企业治理节制收集，致力于中国主动化奇迹的成长。跟着现场总线手艺的呈现和成长，各类现场总线的市场竞争日趋剧烈，在IEC61158国际尺度中，八种总线（FF的H1、FF-HSE、Profibus、INTERBUS、P-NET、WorldFIP、 ControlNet、SwiftNet）均列入国际尺度，造成多种总线配合竞争的场合场面。

　　INTERBUS作为IEC61158尺度之一，普遍天时用于制功课、机械加工等行业中，用于从传感器/执行器到计较机节制站的旌旗灯号衔接，是一种开放的串行总线体系。INTERBUS总线协定于1984年推出，其首要手艺开发者为德国的Phoenix Contact公司，1986年开端在汽车制作中胜利运用后，很快在各类行业中获得年夜量的运用，今朝环球运用量达750万节点。

　　1.1 INTERBUS总线布局

　　INTERBUS总线包含长途总线收集和当地总线收集，两种收集传送雷同的旌旗灯号但电等分歧。长途总线收集用于远间隔数据传送,采纳RS-485传输，长途收集采纳全双工体式格局进行通讯，通讯速度为500k/s。当地总线收集衔接到长途收集上，收集上的总线终端BT（BUS Terminal）上的BK模块卖力将长途收集数据转换为当地收集数据。

　　INTERBUS总线上的首要装备有总线终端BT（BUS Terminal）上的BK模块、I/O模块和安装在PC或PLC等上位主装备中的总线节制板。总线节制板是INTERBUS总线上的主装备，用于完成协定的节制、差错的诊断、组态的存储等功效。I/O模块实如今总线节制板和传感器/执行器之间的接管和数据传输，可处置的数据类型包含机械制作和流程工业的所有尺度旌旗灯号。

　　1.2 INTERBUS总线的协定特色

　　（１）物理层

　　布局：硬件数据环，所有装备在组态时主动编址 。

　　间隔：散布式，最长间隔可达12.8km，体系安装用度低 。

　　传输介质：双绞线、光缆、红外线等，收集可在各类工业情况联接，并可混合运用 。

　　（２）数据链路层

　　协定传输：全双工、集总帧（summation-frame）布局 ，收集上的所有I/O可同时更新数据 。

　　协定仲裁：无仲裁，数据可无滋扰地持续传送 。

　　数据吞吐量：在7.8ms内可读写4096个数据，I/O数据更新光阴比办理利用逻辑必要的光阴快数倍 。

　　差错校验：每次收集联接都进行CRC校验，传输数据更靠得住、正确 。

　　（３）利用层
　
　　诊断：可完成收集故障定位，完成更多的正常事情光阴，削减维护用度，进步靠得住性 。

　　协定的顺应性：支撑高速的数字量、模拟量和client-sever信息的传输，可顺应绝年夜多半的节制要求 。

　　I/O的扩大性：可联接254个长途站点，4096个I/O 有更康复的体系顺应性 。

　　（４）连通性

　　开放性：1000多家厂商提供2500多种兼容装备， 可供选择的供给商多，能为体系提供最优的设置装备摆设 。

　　尺度 ：DIN19258 EN50254 IEC61158 ，体系尺度同一

　　（５）数据传输

　　INTERBUS的数据传输相似于一个长途间隔移位存放器，数据从总线节制板的数据存放器移出，颠末收集上的BK模块和I/O模块，又移入总线节制板的存放器。也便是说，数据从总线节制板上的数据存放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总线体系初始化时须读取，以发生进程映像。在ID周期帧胜利执行后，INTERBUS总线装备内部切换到数据存放器，只执行数据帧，以完成数据的传输。

　　INTERBUS作为一种基于现场的总线体系，在I/O收集中有十分快的通讯速度：254个I/O时，间隔12.8km时为15ms，300m时为3ms。在信息治理层，INTERBUS经由过程以太网完成互联，I/O层（I/O level）、现场层（field level）、节制层（control level）运用INTERBUS体系，上层治理层（management level）经由过程以太网相衔接并和internet相联，从而用户可经由过程PC机拨号上彀，对远方的INTERBUS收集的装备进行操作并获取装备的数据信息。

　　2. 节制体系组成

　　电解铝临盆是典型的流程型临盆模式，临盆工程是否稳固直接影响到电解铝临盆的顺遂进行。是以在电解铝的临盆中，必需及时检测临盆工艺参数，以保障临盆计划平安高效地完成。青海铝厂把INTERBUS现场总线体系用于阳极组装及残极处置车间。该车间长216m，为电解车间制备新阳极组，行将电解槽上卸下的残极运至本车间，经装站挂到积放式吊挂运送机（以下简称悬链）上，由悬链吊运残极依次经由过程电解质清算、残极抛丸处置、残极压脱、磷铁环压脱、导杆矫直、钢爪清刷、涂石墨、导杆清刷、浇铸磷生铁等流水功课站，组装出新的阳极组。悬链临盆线是该车间的主体，电解槽上换下的残极在该临盆线装站挂到悬链上。悬链上装有约120组小车，小车吊颈运着残极，沿悬链行进，在分歧功课站进行处置，末了在卸站下线进入浇铸事情区，经浇铸后成为及格的新阳极组。

　　因为本工程的现场I/O检测点数目多，且散布广、间隔远、现场功课情况顽劣。该厂因为地处西北，冬天温度可达零下20度，PLC的防护品级比拟低，一样平常事情温度为零度至40度，很难满意现场顽劣情况的要求。如将PLC放在节制室内采纳传统的集中式节制，将消耗年夜量的节制电缆和电缆桥架，而且极年夜增长敷设电缆和安装桥架的工程量，同时给调试带来很年夜的未便，并对日后的维护发生很年夜的艰苦。

　　针对付上述情况，为了顺应现场情况、工艺和便于维护的要求，选择一种节制子站数目多，布线简单、维护便利、事情温度规模顺应现场情况、体系平安靠得住，诊断功效强年夜的体系。INTERBUS体系除了可以衔接菲尼克斯本身的节制器以外，还可以衔接ROCKWELL，SIEMENS，SCHNEIDER等公司的PLC，采纳一根总线电缆衔接、总传输间隔长达12.8KM，事情温度规模为零下25度到零上55度，强年夜的诊断功效给维护带来极年夜的便利。

　　主动功课体系采纳菲尼克斯的INTERBUS总线，采纳新的Fieldline体系，共有89个节点，对现场装备的功课进行旌旗灯号的采集节制。依据工程必要，整个节制体系由操作员站（OPS）和节制站（PLC）两级组成。体系硬件布局图如图1所示。该体系由计较机、PLC、INTERBUS现场总线组成的多级、开放式集散数据采集和监控治理体系。因车间内粉尘年夜，所有菲尼克斯的现场I/O模板都选用IP67防护品级的Fieldline一体化模块INTERBUS M12，经由过程两个M12衔接器衔接总线，用于向长途总线供电，并提供INTERBUS通讯。Fieldline M12模块容许传感器和执行器经由过程尺度M12衔接器相连。采纳西门子公司的SIMATIC S7-300系列PLC，CPU为315-2DP。另采纳1块菲尼克斯公司提供的INTERBUS节制板IBS S7300 DSC-T将S7300 PLC和INTERBUS相衔接。体系操作站选用研华工控机，监督节制站的所有信息，进行显示、操作、记载、数据处置、报表输出，并可以按必定的权限进行节制的组态和参数改动等操作。体系节制站经由过程节制单位检测和节制装备对整个临盆进程履行及时节制，并经由过程体系总线与操作员站相连，向操作站通报现场的及时数据而且接受操作站的治理和节制信息。编程软件为菲尼克斯的CMD,组态、监控和诊断软件CMD，是贯串体系整个性命周期中所运用的对象，即从规划和组态，到体系的调试，再到体系运转以及维护中的诊断。无论你运用的是什么类型的节制器，这个软件都实用。启动阶段如总线发生故障，失足地位可以在CMD和直接在电路图视窗中显示出来。

　　3、停止语

　　本体系颠末现场调试，用户稽核，INTERBUS体系运转稳固，完全满意工艺节制要求，具有主动化水平高、靠得住性高、准确度高、相应光阴快、维护量小的特色。同时，进步了临盆进程主动化水平、改善了劳动前提、低落了临盆本人民币，使企业的主动化水平迈上了一个新台阶，获得了用户的康复评，极具推广代价。