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篇一：菲尼克斯现场总线和INTERBUS现场总线稿子汇,范文学习文库
1 引言 稿子汇 www.gaozihui.com
在近100多年的历史中，机械制造工业从未有过如此激烈的竞争和变动。全世界都在寻找符合未来发展的先进的自动化制造技术的概念。信息技术、计算机技术和控制网络技术的发展给制造工业的发展提供了巨大的机遇。要在制造工业市场上占有领先的地位，这个企业必须具有提高生产率、降低制造成本的能力。这种能力的提高的关键是如何将新型的自动控制系统应用在生产制造业中。众所周知，计算机技术、通讯技术、IT技术的发展不断地渗透到工业控制领域，引起了工业自动化控制的不断变革，其主要特征就是现场总线技术、PC-based技术以及工业以太网技术。这些技术的出现使得工业自动化技术的水平达到了一个新的高峰，面向21世纪的现代工业控制系统正在逐渐形成。十多年来，Phoenix Contact公司坚持不断创新，不断变革，在工业自动化控制领域提出自己独特的解决方案，特别针对如何提高生产率这一制造工业关键的问题。一种具有开放性通讯平台的模块化自动控制系统—AUTOMATIONWORX（AX）已在生产实际中得到广泛的应用，其先进性、经济性和可靠性得到了实践的证明。事实表明将这种技术用于汽车制造业上可减少 25%的厂房面积、70%系统部件的库存量和90%的安装调试时间网络，使生产率和经济效益得到了最大的提高。2 生产率的提高取决于生产过程的信息化以及制造系统的集成能力 稿子汇,范文学习文库
在当今科学技术迅猛发展的时代，生产率的提高是增强竞争能力的关键。机器和工业设备经济使用的必要性越来越得到人们的重视。这不仅仅是指机械生产厂，同时也是对产品制造厂的要求。充分的利用生产的潜力，尽可能地缩短定单到发货的时间，这需要工业制造厂家的高度的灵活性和产品生产厂生产新的产品的机动性。这就是说，机器和工业设备的制造必须在一定的程度上与技术流程的信息流相结合，即通讯技术必须与生产制造技术紧密的结合起来。为了满足生产设备的高度适应性以及产品快速地改朝换代，制造厂家在制造设备时必须考虑设计、制造、安装和现场调试时所使用的自动控制方案的一致性，即它的集成化程度。在一个开放性的通讯平台上，高度的集成化必须包含生产过程的信息交换，工业网络系统的组态、参数化以及企业网络和Internet的联接。这两者之间的关系如图1所示。 公文汇,办公文档之家
（1 信息流 2 生产率 3 集成程度）
生产过程的信息化以及制造系统的集成能力提高了生产率。而实现生产过程的信息化和制造系统的集成能力的工业自动化控制系统由以下的因素决定：
开放型的系统；
模块化的结构；
快速和方便的安装技术；
高度的标准化；
成本核算的整体性。
范文写作这5大要点构成了提高生产率的基础。
3 AX 的特点和构成
3.1 特点
为了满足以上要求，必须实现一个功能强、灵活可靠、模块化的自动化技术的解决方案。这个解决方案的关键是具有一个通讯网络，通过这个网络实现从现场设备、传送器、执行器、智能仪器仪表、控制器、制造设备，一直到生产管理部门之间的信息传输，同时所有的自动化模块可以方便地连接在这个开放式的信息平台上。AX 系统恰恰为这个目的而开发，完全满足了这样的要求。模块式自动控制系统AX将现代通讯技术和计算机技术有机地与工业控制技术结合起来，是实现了开放型、模块化和具有国际标准的全控制系统。它包含了具有IEC61158国际标准的现场总线技术—INTERBUS，基于 PC技术的 PLC控制器，其编程语言采用IEC61131-3国际标准，PLC控制器之间的通讯采用IEC61158-5的通讯协议。控制系统与工业以太网联成一体，最全面的范文参考写作网站通过开放的 OPC 技术实现了控制系统与企业管理之间的数据传输接口。它提供了一个开放式的通讯平台，可满足自动控制系统所需要的所有通讯要求。同时模块式自动控制系统—AX具有强大的集成能力，生产制造系统通过INTERBUS、其它的总线系统和以太网进行数据交换，各种不同生产厂生产的模块也可以通过开放的接口，智能式的软件工具集成成一个AX系统。其特点如下：
(1) 开放型的自动化控制软件解决方法
基于Microsoft 的软件开发操作系统。采用开放性的 ACTIVEX，DCOM and OPC的软件技术。
(2) 开放型的通用的工业网络技术
开发工业以太网模块以及具有强大诊断功能的软件包。
(3) 灵活性高，适应性强的人机界面（IPC，HMI）。
(4) 基于PC或嵌入式控制器解决方法，实现分散式控制网络。编程语言采用IEC61131国际标准。
(5) 连接方便、安装简单的IP20 和 IP67 的现场模块。具有开放型的现场总线接口（INTERBUS，PROFIBUS，DEVICENET，CANOPEN，ETHERNET）。
3.2 构成
AX实现了两维（垂直和横向）的数据通讯，提供了具有国际标准的高效率开放式模块化自动控制解决方案。AX由图2所示的可联网的模块组成。
(1) 安装在控制柜中的IP20 现场总线模块思想汇报专题
IP20 INLINE控制柜模块代表了自动控制技术发展的方向，它具有体积小、快速安装、扩展性强的特点。INLINE模块化的输入输出系统采用快速的连接方法，同时将嵌入控制技术引入了现场模块中，提供了智能式现场控制模块。INLINE模块可通过各种现场总线终端模块与各种现场总线相连接。
(2) 安装在工业设备现场的IP67现场总线模块
Fieldline 是按照 IP65/67 安装要求开发的现场总线输入输
出模块。它被直接安装在极其恶劣工况环境下，如焊接机器人。这种模块可与现场变送器/执行器直接连接。模块上具有集成的诊断LCD显示功能，能够直接对故障进行现场诊断，大大减少了停机时间，提高了机器的使用时间。
(3) 基于PC和嵌入式PLC 控制器模块
Phoenix Contact公司提供了不同功能等级的基于PC或嵌入式PLC 控制器系列。它满足了现场实践的要求，直接地使用在现场层、控制层或（和）管理层。PC-WORX 基于IEC61131 国际标准的自动控制软件提供了全方位的工业自动控制系统的解决方案。它包含了下列软件功能：
IEC 61131 编程语言；
现场总线组态软件；
诊断软件工具；
工业以太网网络管理软件；
SCADA的接口；
范文TOP100项目设计。
(4) 工业以太网模块
Factory Line—用于工业环境的以太网模块，包括了INLINE的以太网网关，用于构成工业控制柜以太网网络的集线器和交换器以及相应的电缆、光导和连接器。Phoenix 公司为Factory Line 专门开发的以太网管理软件使以太网网络的安装调试更为方便和简单。同时以太网诊断软件Netzwerk Management 大大提高了
篇二：INTERBUS_现场总线技术及其发展 INTERBUS 现场总线技术及其发展 1 引言 2005年5月，INTERBUS现场总线正式成为我国行业标准JB/TIO308.8《测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线类型8:INTERBUS规范》。INTER- BUS是世界上开发最早的现场总线，早在1984年就由德国Phoenix Contact公司研发，并得到Interbus Club国际组织支持。由于该总线的快速发展和广泛使用，INTERBUS 已先后成为DIN19258德国标准、EN50254欧洲标准和IEC61158现场总线国际标准。INTERBUS在全球有1000多家总线设备生产商，提供多达2500种产品。到目前为止，INTERBUS现场总线在世界各地的节点安装突破750万，在各种现场总线中名列第二。 2 INTERBUS系统结构与规范 INTERBUS是数字的串行通信系统，用于控制系统(如可编程序控制器)与工业传感器和执行器类现场设备之间的通信。INTERBUS总线使用中央主——从访问方式和树状拓扑结构，用于所连接的主站系统应用与从站应用程序之间数据的交换，其系统结构图示于图1。INTERBUS协议给用户提供了两个数据传输通道:过程数据通道和参数通道。组合两种通道形成混合的网络通信结构。从主站开始的网段是第一网段(一组从站)，同时该网段可通过总线耦合器扩展更多网段。从站和总线耦合器不带地址，它们的地址是由其在环中的位置决定。 图1 INTERBUS系统结构 对于INTERBUS系统来说，整个系统是由互相连接的总线段构成。INTERBUS总线可分为三种不同的总线段，即远程总线段、本地总线段和Interbus环路段。每个远程总线段开始于一个远程总线终端模块，一个远程总线的最大长度为400m(铜缆)，整个INTERBUS系统的总长可达12.8公里。如果远程总线需要供电，则称为安装远程总线，即传输数据，也传输电源;每个远程总线终端模块都引出一个由本地总线模块组成的本地总线段，本地总线主要用在控制柜内，并给变送器和执行器提供附加电源;Interbus环路段是可以直接应用于IP65现场的本地总线段，它采用两芯无屏蔽导线，总线供电。一个环路可带63个模块，总长为200m。根据用户的不同要求，利用以上不同的Interbus总线段可以构成能够满足各种实际需要的现场总线网络结构。INTERBUS系统规范见表1。从表1中可以看出INTER- BUS数据的安全性得到充分保护。 表1 典型INTERBUS系统规范 3 INTERBUS协议 INTERBUS通信协议完全遵照ISO/OSI开放系统互连模型，并符合IEC61158现场总线三层参考模型。INTERBUS参考模型包括物理层、数据链路层和应用层，其中，为了提高传输效率，数据链路层(DLL)、由媒体访问控制(MAC)、基本链路层(BLL)和外围设备数据链路(PDL)等三个子层构成，该数据链路层产生了等时(Isochrones)、集总帧(Summation frame)传输协议，具体见图2所示: INTERBUS总线系统是一个数据环结构。主站开始第一个网段，从站被连接到网段。数据从主站传送到所有从站，从站从前面的设备接收数据并把数据传送给下一个设备，从站将集总帧送给它的输入数据取出，在该处插入其将要传出的数据，旁路通过其它数据。对总线上每个从站来说，根据它在帧中的数据宽度确定一个固定的时间片。数据包顺序按照连接从站的物理顺序。周期数据(过程数据和非周期数据(参数数据)同时传输。从站的参数数据在集总帧中使用固定长度为2、4和个八位位组，较长的报文(PDU)由数据链路层分割，这就是INTERBUS总线专有的PCP(Peri- pherals Communication Protocol)外围设备通信协议，PCP最后再把所有的信息片段组合起来，形成一个完整的信息。 从图2的帧格式可以看出，一个传输周期由主站启动并以一定的数据序列开始，这包括跟 在输出数据后的LBW回送字。集总帧输出后所有输出数据都正确地送入相应的设备中。过程数据后继的32位长的帧校验序列FCS用于校验传输的数据，它由一个16位CRC多项式来实现。 图2 集总帧传输协议 由于采用集总帧传输数据，INTERBUS现场总线的通信效率大大高于其它现场总线。表2列出各种现场总线传输效率的对比情况，这种对比是以32个设备的系统为例，其中包括20个8位输入设备和12个8位输出设备。 从表2中可以看出，INTERBUS现场总线的通信效率高过52%，Ethernet网络的通信效率仅为0.78%。正因为如此，目前正在迅速发展的工业以太网技术，较多的采用INTERBUS等时传输协议。 表2 各种现场总线传输效率的比较 INTERBUS应用层(AL)提供的服务负责完成数据的周期发送(过程数据通道)和数据非周期发送(参数通道)。过程数据通道允许非常有效和高速地传输与过程相关数据，例如一个主站和从站之间设定值和实测值。通常，过程数据通道发送的数据结构简单，但处于高度动态和更新这中，通过过程数据通过，应用程序直接访问DLL。对数据的周期发送，INTERBUS使用推广式发布者/预定者模式高效地传送数据，相应的应用关系协议机制(ARPM)为“网络调度意向缓冲(BNU)”方式。过程数据通道并行的参数通道以非周期方式在两个通信伙伴间传 送复杂结构数据。在参数通道是传递的数据对动态响应无要求，且传输量很小。它通常用于参数的初始化。非周期传输采用客户/服务器通信模式，主站和从站都可以做为客户或服务器。为非周期传输提供的两种用户ARPM这“具有流量控制的用户发起双向队列式”(QUB-FC)和“透明模式用户发起双向队列式”(QUB-TM)。 4 INTERBUS通信行规 现场总线标准是概念性的技术标准，理论性强、概念抽象、涉及面广。为了方便用户设计的应用工业网络中的现场总线设备，IEC/TC65/SC65C数据通信委员会最近制定了“IEC61784用于连续的离散制造工业控制系统现场总线通信行规集”，该标准规定了各类通信设备通信协议栈的选择规范。在标准中INTERBUS现场总线被规定为第6类通信行规族Communication Profile Families(CPF)6。在JB/T 10308.8《INTERBUS规范》中，首次将通信行规列入现场总线标准，以方便国内广大用户。 根据INTERBUS规范，确定了三种预定义的通行行规，每一种通信行规都提供一组完善的规定和附加条件限制，以保证INTERBUS设备能互操作。对一些独特设备要进一步选择服务服务、参数和参数年值。三种被定义通信行规为: 行规6/1:行规6/1定义了一般标准的INTERBUS行规，该行规包括AL、DLL和PHL服务选择以及符合INTERBUS应用访问的协议定义; 行规6/2:行规6/2扩充行规6/1的非周期
行规6/3:行规6/3使用一简化的服务组，用于非周期数据交换，适合有限资源的INTERBUS设备。
符合通信行规的主站或从站设备，依据CP标识符合可以进一步细分，CP标识符见表3。关于CPF6通信行规的详细规定请参见《JB/TI0308.8INTERBUS规范》。
表3 设备CP标识符分配
篇三：INTERBUS总线技术 INTERBUS 总线技术2003-5-16 12:55:00 来源：作者: 网友评论 0 条 点击查看概 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 网络特性 INTERBUS 特性 用户可以享受到的好处 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 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 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 256 个远程站点，4096 个 I/O 有更好的系统适应性 连通性 开放性 1000 多家厂商提供 2500 多种兼容设备 可选择的供应商多，能为系统提供最优的 配置 标准 DIN19258 EN50254 IEC61158 系统标准统一 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。
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