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INTERBUS现场总线技术及其发展.pdf
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上传时间: 2019-10-13
详细说明:INTERBUS现场总线技术及其发展pdf,INTERBUS现场总线技术及其发展就是
总线专有的
外围设备通信协
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
在输出数据后的回送字。集总帧输出后所有输岀数据都正确地送入相应的设备中。过
程数据后继的位长的帧校验序列用」校验传输的数据,它由一个位多项
式来实现。
由于采用集总帧传输数据,
现场总线的通信效率大大高于其它现场总线。表
列出各种现场总线传输效率的对比情况,这种对比是以个设备的系统为例,其中包括
个位输入改备和个位输出设备。
表各种现场总线传输效率的比较
ASL Gi
CAN
Profibus
INTERBUS
Ethernet
有效数
32x4x2-255
32×8-256
32x8-256
328-256
32x8-256
控制数
32x21×2=7
12×54+20×10012×146-20x20116-32+38x5
648x32×2
2648
=772
233
32768
效率
2506(256+768256(256+2648)256(250+5775)256(2564238)256(256+238
传翰速
3125 kits
10MBit/'s
19 Bit/ s
1MB its
SMBi s
100MTB:U/S
1 aMBits
mTt/s
1000MBi's
有凯数
7kBit’s
据传输42i
.7Jt5
1.61Bit 3
2l遭5
88 kBit/s
了70i/
88k-Bit/s
1040Bit/s
窄
了T=Bs
从表中可以看出,
现场总线的通信效率高过
网络的通信效率仅
为
正因为如此,目前正在迅速发展的工业以太技术,较多的采用
时传输协议。
应用层()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
个主站和从站之间改定值和实测值。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。对数据的周期发送
使用推广式发布者预定者模式髙效地传送薮据,相应的应用关系协议机制
(
)为网终调度意向缓冲()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冬器通信模式,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
这具有流量控制的用
户发起双向队列式(
)和透明模式用户发起双向队列式
通信行规
由」现场总线标准是概念性的技术标准,理认性强、概念抽象、涉及面广。为了方使用户设
计的应用工业网络中的现场总线设备
数据通信委员会最近制定了
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
现场总线被规定为第类通信行规族
在
规范》中,首次
将通信行规入现场总线标准,以方便国内广大用户。
根据
规范,确定了三种狈定义的通行行规,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
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:行规定义了一般标准的
行规,该行规包括
和服
务选择以及符合
应用访问的协议定义;
行规:行规扩充行规的非周期数据交换能力。它规定通过
透明访问
改备,它适合带有其它协议栈如
的基于
应用程序的设备。该协议栈使用
而不影响行规
定义;
行规:行规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
备
符合通信行规的主站或从站改备,依据标识符合可以进一步细分,标识符见表
关于
通信行规的详细规定请参见《
规范
表改备标识符分配
WW主站国Cm从站
行规
周期和非
周期和
周期
司期期
泥耦合
周期
非周用署(无款据
行规6161851961612
613614
行规62
520
522
行规6
639
632
633
技术的新发展
随着技术发展,
现场总线技术在扩大应用的实践中不断完善与发展。
总线将与
工业以太网有机地结合
从年初月开始,
决定与
联于合作开发
实时以太网标准,
是某于以太网的自动化标准,它构成从级直至
管理级的基于组件分布自动化系统的体系结构方案,
相结合的系
统构成示于图。从图中看出
通过代理服务器与
实时以以太网络相
连,用户在采用
方案后,仍使用原有的
的高效通信协议对
是一种补充。因而,
的结合将为许多客户提供一种理想方案
工程
PLC
GSDML
Io控制器
Ethernet
PROFINET
IO设备
IO设备
IO设备
代理服务器
B主站
B主站
IB主站
IB主站
INTERBUS
IB主站
B主站
主站
构成的系统
技术相结合的现场安全总线
随着现场总线技术的发展,如何将安全信号也引入到现场中来,构成一体化安全仪表系统
已成为当务之急,为适应这种需要菲尼克期公司得出一个经济、可靠的解决方法
该安全总线采用增加一个
控制模块的方法,使常规的控
制器能成为个控制和处理安全数据的兼容系统,详见图。
控制模块上作
在
总线中利用总线网络米控制现场总线中安全数据和安全模块之间的信息传
wnEWMakercom
E得m
INTERBUS-safety
ASAFETY
Ps。IPG
INTERBUS Safety
体化实全仪表系统
俱乐部从年开始进行
安全总线的研究,年得到德国
组织
标准的许可证明,并符合
《电气电子可编程电子安全系统
的功能安全》标准的级别。这种解决方案优于其它方案,它将控制系统与安全总线的
功能分廾,控制系统结构清晰简单,不影响今后的扩展和修改,成木明显降低,它代表现场
总线的一个发展方向。
标准采纳
安装与维扩丰富的实践经验
总线安装与维护十分简便,在系统配置策划、电源选择、接地与防雷保护、光
缆技术、现场快速连接、以及在线诊断和快速排除故嫜等方面具有极其丰富的实践经验。为
了推广和指导广大用户这方面的上程实践,国际电⊥委员会
⊥作组止在制
《用于现场总线系统的安装实践规范》,进入这个国际标准的现场总线仅有
和
三种类型
技术实践的主要内容有
()选择高可靠的供电电源
在整个控制系统的设计时首先需要解决电源的问题,所选用的电源应该品种齐全、可靠性高,
可满足瞬态掉电使用和长期缺相使用,输入端屯压范围非常宽,足以保证大幅度的电网波动
时同样可以提供安仝可靠的输岀;电源工作时的环境温度可高达℃;电源输出留有很大
的功率密度,以保证在大冲击电流负载时可靠启动;同时具有显示、干接点输出等三
重输出电压状态报警功能等。菲尼克斯公司
系统廾关电源性能安全符合上述要求,
电源具有抗震、抗冲击和抗腐蚀的特点,它可以不采用隔离二级管进行并联,简单
方便,且保证很高的可靠性。
()高水平的接地与防雷保护技术
当前,现场总线系统的接地与防雷保护技术已达到一个新的水平,在深入研究雷击电磁脉冲
和电涌冲击产生原因及作用基木原斑的基础上,实施接地的原则有了较大的改变,防雷及电
涌保护有了新的解决方案,同时研发了防雷及电涌保护器新的系列产品。在这个领域,德国
菲尼克斯电气公司的防雷技术及其
系列产品当属世界领先水平
司
防雷及电涌倮护器可用于电源系统、过程控制系统、数据网络和标准接口产品、
无线收发系统及电信通信系统。对于系统接地,菲尼克斯电气公司提出,均压等电位连接及
其接地系统的连接是电涌保护系统的一个重要绀成部分。均压等电位连接应尽量接近均压等
电位网络。为此建议在已直接连接主均压等电位连接系统的系统部件之间安装十字形导电接
头。对于所有接地电缆和均压等电位连接电缆,等电位汇流条应作为中心连接点安装。应在
规划阶段事先考虑均压等电位连接,这样可从技术上使系统最有效且最经济。
只有极强的诊断功能
总线有很强的监视诊断功能,总线监控功能监视整个网络系统的运行状态,同
时也提供总线网络的变结构功能,能即时根据设计要求,关断和连接总线的某个子总线段。
监控功能是现场安装、调试、诊断和维护的有力工具。具体功能是识别和确定安装错误和部
件错误,诊新功能不仪能找岀故障,而且不需要专用工具,就能将故障排除
模块只有输入输出的状态显小,在调试时可设置输出状态,并可以保存某些智能改备的参
数。
为用户的现场诊断提供硬件和软件手段,其控制器硬件具有中央诊断
显示,能精确显示故障的定位,故障类型,使操作人员能快速判断,即时排除,大大提高工
作效率。
提供的和软件是加速现场调试和快速诊断的有力工具
由于
现场总线具有上述各种创新的技术,它可以实现从现场级到管里级的纵向
集成,并能实现各级的横向集成,从而构成分布式全集成自动化控制系统。正因为如此:
现场总线系统在国内已广泛用于汽车制造、机械、造纸、冶金、轻工、食品
烟草、以及物流等领域,并成为众多厂家首选的自动化系统之
(系统自动生成,下载前可以参看下载内容)
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