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1、 Interbus现场总线 院 系： 电子信息与自动化 班 级： 测控三班 学 号： 11107030319 姓 名： 任二鹤 重庆理工大学Interbus现场总线摘要：InterBus作为IEC61158标准之一，广泛的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采用IOS/OSI参考模型中的物理层、数据链路层和应用层。Interbus网络分为远程网络和本地网络，采用整体帧协议方式传输数据，其传输方法核心是集总帧协议。Interbus的复合式数据协议结构对提高Interbus的高性能起了重要的作用。作为一种国际标准的现场
2、总线Interbus已在工业自动化领域中得到了广泛的应用，Interbus也从单纯的现场总线技术发展到一个完整的工业自动化控制系统，形成由工业网络、IPC、PC控制系统、软件系统、I/O系统、HMI人机界面和驱动系统组成的工业自动化控制系统。关键词：串行总线系统、集总帧协议、总线控制板、复合式数据协议、工业自动化控制系统Abstract:InterBus as one of the IEC61158 standards, is widely used in manufacturing industry and machinery processing industry, is used for
3、 connecting the sensor /actuator control signal to the computer serial bus station and is an open system.Interbus uses the physical layer, the IOS/OSI reference model of the data link layer and application layer. The Interbus network is divided into network and local network,which data transmission
4、method is the whole frame protocol data , the transmission method of the core is a set of general frame protocol. Composite data protocol structure of Interbus played a key role in the high performance Interbus. As an international standard field bus, Interbus has been widely applied in the field of
5、 industrial automation.Interbus development from simple field bus technique to a complete industrial automation control system, forming the industrial automation control system composed of industrial network, IPC, PC control system, software system, I/O system, HMI interface and drive system.Key Wor
6、d： Serial bus system、Set the total frame protocol、Bus control panel、Composite data protocol、Industrial automation control system正文：一、 Interbus现场总线概述 Interbus是德国跨国集团Phoenix公司推出的较早的现场总线、广泛的应用于汽车工业、烟草工业、仓储及传送技术、造纸工业、包装工业和食品工业等。Interbus具有强大的可靠性，可诊断性和可维护性。 Interbus是一种串行总线系统，适用于分散输入/输出以及不同类型控制系统间的数据传输。Int
7、erbus总线系统是一个数据环结构，总线适配控制板是数据缓控制的中央设备。它与高层次的控制或计算机系统和低层次的Interbus总线设备串行的交换在数据环内传输的数据。在数据传输中，总线控制板向数据换移出返回字，此返回字经过整个数据环上所有的Interbus设备返回到总线控制板，总线控制板对返回字进行判断，正确无误后，确定输入输出数据有效。 Interbus采用IOS/OSI参考模型中的物理层、数据链路层和应用层。Interbus网络分为远程网络和本地网络。远程网络用于远距离传送数据，采用RS-485传输，全双工方式进行通信。本地网络连接到远程网络上，网络上的总线终端BT上的BK模块负责将远程
8、网络数据转换为本地网络数据。 Interbus采用整体帧协议方式传输循环过程数据和非循环数据，共有16个二进制过程数据同时被集成在循环协议中。Interbus总线对单主机的I/O具有良好的诊断能力。二、 Interbus现场总线传输方法的构成和原理 Interbus采用的传输方法核心是集总帧协议。集总帧协议可以在低传输速率的情况下提供一个高效率、快速、近似恒定周期的全双工式信息传输。而且采用的集总帧协议的总线接口电路可以简单的通过移位寄存器技术来实现。 通过采用集总帧协议和物理环形网络，总线系统不必进行设置地址和按地址传输的方法，在时间工作中这就意味着Interbus的设备可以简单的安装，迅速
9、地进行现场调试。对每个模块进行硬件设置地址（DIP开关）的工作被省去了。这个优点特别体现在当总线模块损坏被调换时，不用重新设置地址，当然不会发生地址重叠现象。 为了实现集总帧协议的传输方法，Interbus工作方法想一个空间分布的闭环的移位寄存器。各个不同的现场设备串联在一起，并于一个主站相连接。在Interbus系统中，总线设备是一个带有Interbus接口（移位寄存器）的从站，其移位寄存器的长度取决于总线设备中数据的长度。目前数据长度可从0至512位中选择。 Interbus的主站又可以称为总线控制板，其作用是对整个Interbus进行控制、组态和诊断，并有一个I/O数据堆栈，保存了全部的
10、输入/输出数据。当总线运行时，主站发出输出信号到现场外围设备，同时接受现场外围设备的输入信号。三、 Interbus复合式数据协议结构 Interbus的协议时根据OSI参考模型建立起来的。考虑到协议效率的因素，只采用了1、2、和7层。第3至6层中有些功能被加在了第7层中。 在第1层不仅确定了传输方法、速率等，而且也确定了信息流的格式。数据链路层借助于集总帧协议实现总线上数据的周期性的传输和数据的完整性与可靠性。第1层和第2层的传输方法和协议已定为德国19825、欧洲50254和国际IEC标准。紧跟在数据链路层的是在应用层的Interbus模块的数据访问，按照实际情况在应用层有两个不同的数据通
11、道。 （1）过程数据通道 采用过程数据通道是Interbus作为变送器/执法器总线的特点，通过这个通道实现了控制器与现场变送器执法器之间的周期性的I/O数据的交换。而且这种数据交换时间是恒定的、及时的。 （2）参数数据通道 作为过程数据通道的补充，采用主-从式CLIENT-SERVER的信息传输方法。这种传输用于大数量的信息，而这些信息对传输时间没有一定的要求。但为了保证传输的正确性和可靠性，必须在传输信息中进行打包。参数数据通道主要用于总线设备的初始化和参数化。一般的Interbus的模块往往只带有过程数据通道。也可以根据实际的要求增加参数数据通道。 Interbus的运行需要一些设定的参数
12、和诊断信息，这些信息通过网络管理机构来实现，它协调各层的信息，提供运行、出错状况和统计信息，并能保存、检查总线组态的情况。 Interbus的复合式数据协议结构，即同时采用过程数据通道和参数数据通道，是与其他总线相比较的重要区别。它对提高Interbus的高性能起了重要的作用，构成了由控制器、智能设备和变送器/执法器组成的一致性总线网络。四、 Interbus的自动化控制系统 Interbus作为一种国际标准的现场总线已在工业自动化领域中得到了广泛的应用，Interbus也从单纯的现场总线技术发展到一个完整的工业自动化控制系统。形成由工业网络、IPC、PC控制系统、软件系统、I/O系统、HMI
13、人机界面和驱动系统组成的工业自动化控制系统。4、1工业网络 Phoenix Contact的工业网络采用了Ethernet技术。Phoenix Contact提供了一整套安装在控制柜里的Factory Line工业Ethernet模块。这些工业模块满足方便操作、具有良好的诊断功能和强大的抗电磁场干扰的要求，并能方便的安装在工业导轨上。同时以WEB技术为基础的网络管理软件Factory Management可方便的给每个网络模块IP地址，并监控模块的运行情况。4、2控制系统 目前，越来越多的自动化控制技术采用以工业PC为一个开放性的硬件平台，工控机不仅作为监控、数据存储之用，而且与各种PC控制板
14、相结合，成为一个自成一体的控制器。Phoenix Contact的控制器包括PC与Windows为基础的控制器平台：SLOT PLC/SOFT PLC、控制板和控制器，采用以太网的接口以及IEC61131的编程语言。 PC板可插入PC中直接与Interbus现场总线连接，并按所编写的应用程序执行控制任务，这样在PC中将监控和控制任务分开了，减轻了PC的CPU负担，同时提高了可靠性。IBS ST 24RFC-T和ILC200IB是一种智能式小型从/主式控制器，它既可以独立工作，也可以作为Interbus总线的一个从站工作。IBIL332-128是一个可与Profibus、Interbus和Eth
15、ernet之间相连接的终端主/从控制模块。4、3软件系统 Phoenix Contact的软件有PC-WORX控制软件、CMDInterbus管理软件、DIAG+诊断软件、InterbusOPC接口软件和FLSWT工业网络管理软件。PC-WORX是控制软件的一个先进的开发工具，采用PC-WORX可实现IEC61131-3和IEC61131-5进行编程的自动化控制以及Interbus总线的组态、监控、诊断的任务。 PC-WORX控制软件分3大部分： SYSTEM-WORX完成Interbus总线组态、监控和诊断的任务。 PROGRAM-WORX完成系统的控制任务。 GRAF-WORX提供其他的监控软件的接口，即OPC-Server。 CMD是Interbus的管理软件（如图10-18所示）完成Interbus总线组态、监控和诊断的任务的同时，它提供Interbus的数据给ECAD系统，CMD还可产生ASC的数据文本，提供给其他的编程程序。4、4 I/O系统和驱动程序 InterbusI/O系统主要分ST模块、INLINE模块、SAB模块、RT模块、IP67模块等。Inter
