INTERBUS是通用的現(xiàn)場總線系統(tǒng)之一。該系統(tǒng)在自動化技術方面可以執(zhí)行兩種任務。一是在可編程邏輯控制器（PLC）、軟件控制器和機器人控制器等設備之間進行數(shù)據傳輸。二是連接現(xiàn)場的執(zhí)行器、傳感器、操作面板和驅動。

*標準

標準化INTERBUS現(xiàn)場總線系統(tǒng)

如果自動化解決方案用于鄰近過程的場合，控制器和現(xiàn)場設備之間的快速數(shù)據傳輸（< 5 ms）尤為重要。INTERBUS等時傳輸信號，并保證數(shù)據傳輸?shù)母叨劝踩浴?/p>

INTERBUS系統(tǒng)由菲尼克斯電氣原創(chuàng)研發(fā)，1987年起就開始應用于自動化技術之中。這一開放的系統(tǒng)逐漸成為傳感器/執(zhí)行器應用中串行數(shù)據傳輸?shù)某墒旖鉀Q方案。

INTERBUS是標準化的現(xiàn)場總線系統(tǒng)：符合歐洲標準EN 50254，標準IEC 61158和德國國家標準DIN 19258。

作為IEC61158標準總線，INTERBUS現(xiàn)場總線使用雙絞線、光纖或無線進行數(shù)據混合傳輸，傳輸速率恒定為500K或2M，可以與帶INTERBUS接口的各種設備之間進行數(shù)據通訊。其*的環(huán)行數(shù)據流方式，使得具有很高的穩(wěn)定性、傳輸效率和很強的診斷功能。此外，菲尼克斯電氣生產的直接現(xiàn)場安裝的各種產品減少了安裝時間和花費，從而降低了安裝費用，而且也不再需要傳統(tǒng)的布線。在汽車、造紙、煙草等制造自動化系統(tǒng)中大量使用，具有廣泛的適用性。本文略述INTERBUS現(xiàn)場總線產品在鋁行業(yè)中的應用，具有推廣價值。［關鍵詞］ INTERBUS總線 Fieldline系統(tǒng)

    1. 關于INTERBUS 總線 菲尼克斯電氣一直致力于中國自動化事業(yè)的發(fā)展。作為現(xiàn)場總線、PC-Based、工業(yè)以太網技術的先導，菲尼克斯提出了FIELDBUS+ETHERNET這一新型自動化方案，構造了完善的工業(yè)企業(yè)管理控制網絡。上個世紀末以來，隨著通訊技術、計算機技術網絡技術的飛速發(fā)展，工業(yè)自動化領域發(fā)生了深刻變革。德國Phoenix Contact公司努力投身于這一時代浪潮，在現(xiàn)場總線技術、PC-Based技術、工業(yè)以太網技術這自動化界三大重要革新中著世界的步伐。作為現(xiàn)場總線的*，來自德國的Phoenix Contact公司的INTERBUS現(xiàn)場總線誕生于1986年，采用非常*的集總幀傳輸協(xié)議，有效數(shù)據傳輸率高達52%，具備強大的故障診斷功能；采用雙絞線無中繼器傳輸距離長達12.8公里；；單主站可連接zui多達255個從站；掃描4096 I/O點的時間僅為7.8毫秒（500Kbps）。以其技術的先進性、開放性、成熟性廣泛適用于汽車、機器、物流設備、卷煙設備等各種制造業(yè)領域中。在有3000多個總線設備生產廠家，安裝節(jié)點超過400萬個，現(xiàn)已成為眾多廠家的自動化系統(tǒng)之一。INTERBUS現(xiàn)場總線是標準IEC 61158、歐洲標準EN-50254、德國標準DIN-19258和中國機械工業(yè)標準JB 10308-8所規(guī)定的標準現(xiàn)場總線。 今天，作為現(xiàn)場總線、PC-Based、工業(yè)以太網技術的先導，菲尼克斯又提出了FIELDBUS+ETHERNET這一新型自動化方案，構造了完善的工業(yè)企業(yè)管理控制網絡，致力于中國自動化事業(yè)的發(fā)展。隨著現(xiàn)場總線技術的出現(xiàn)和發(fā)展，各種現(xiàn)場總線的市場競爭日趨激烈，在IEC61158標準中，八種總線（FF的H1、FF-HSE、Profibus、INTERBUS、P-NET、WorldFIP、 ControlNet、SwiftNet）均列入標準，形成多種總線共同競爭的局面。 INTERBUS作為IEC61158標準之一，廣泛地應用于制造業(yè)、機器加工等行業(yè)中，用于從傳感器/執(zhí)行器到計算機控制站的信號連接，是一種開放的串行總線系統(tǒng)。INTERBUS總線協(xié)議于1984年推出，其主要技術為德國的Phoenix Contact公司，1986年開始在汽車制造中成功使用后，很快在各種行業(yè)中得到大量的使用，目前使用量達750萬節(jié)點。

    １.1 INTERBUS總線結構 INTERBUS總線包括遠程總線網絡和本地總線網絡，兩種網絡傳送相同的信號但電平不同。遠程總線網絡用于遠距離數(shù)據傳送,采用RS-485傳輸，遠程網絡采用全雙工方式進行通訊，通訊速率為500k/s。本地總線網絡連接到遠程網絡上，網絡上的總線終端BT（BUS Terminal）上的BK模塊負責將遠程網絡數(shù)據轉換為本地網絡數(shù)據。 INTERBUS總線上的主要設備有總線終端BT（BUS Terminal）上的BK模塊、I/O模塊和安裝在PC或PLC等上位主設備中的總線控制板?？偩€控制板是INTERBUS總線上的主設備，用于實現(xiàn)協(xié)議的控制、錯誤的診斷、組態(tài)的存儲等功能。I/O模塊實現(xiàn)在總線控制板和傳感器/執(zhí)行器之間的接收和數(shù)據傳輸，可處理的數(shù)據類型包括機械制造和流程工業(yè)的所有標準信號。

    1.２ INTERBUS總線的協(xié)議特點 （１）物理層 結構：硬件數(shù)據環(huán)，所有設備在組態(tài)時自動編址 。距離：分布式，zui長距離可達12.8km，系統(tǒng)安裝費用低 。傳輸介質：雙絞線、光纜、紅外線等，網絡可在各種工業(yè)環(huán)境聯(lián)接，并可混合使用 。 

   （２）數(shù)據鏈路層 協(xié)議傳輸：全雙工、集總幀（summation-frame）結構 ，網絡上的所有I/O可同時更新數(shù)據 。協(xié)議仲裁：無仲裁，數(shù)據可無干擾地連續(xù)傳送 。數(shù)據吞吐量：在7.8ms內可讀寫4096個數(shù)據，I/O數(shù)據更新時間比解決應用邏輯需要的時間快數(shù)倍 。錯誤校驗：每次網絡聯(lián)接都進行CRC校驗，傳輸數(shù)據更可靠、正確 。

   （３）應用層 診斷：可實現(xiàn)網絡故障定位，實現(xiàn)更多的正常工作時間，減少維護費用，提高可靠性 。協(xié)議的適應性：支持高速的數(shù)字量、模擬量和client-sever信息的傳輸，可適應絕大多數(shù)的控制要求 。 I/O的擴展性：可聯(lián)接254個遠程站點，4096個I/O 有更好的系統(tǒng)適應性 。

   （４）連通性 開放性：1000多家廠商提供2500多種兼容設備， 可供選擇的供應商多，能為系統(tǒng)提供*的配置 。標準 ：DIN19258 EN50254 IEC61158 ，系統(tǒng)標準統(tǒng)一

   （５）數(shù)據傳輸 INTERBUS的數(shù)據傳輸類似于一個遠程距離移位寄存器，數(shù)據從總線控制板的數(shù)據寄存器移出，經過網絡上的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)據從總線控制板上的數(shù)據寄存器的移進移出是同時進行的（全雙工模式）。INTERBUS數(shù)據是*幀傳送的。兩種幀類型：ID周期幀和數(shù)據周期幀。ID周期幀在INTERBUS總線系統(tǒng)初始化時須讀取，以產生過程映像。在ID周期幀成功執(zhí)行后，INTERBUS總線設備內部切換到數(shù)據寄存器，只執(zhí)行數(shù)據幀，以實現(xiàn)數(shù)據的傳輸。 INTERBUS作為一種基于現(xiàn)場的總線系統(tǒng)，在I/O網絡中有十分快的通訊速度：254個I/O時，距離12.8km時為15ms，300m時為3ms。在信息管理層，INTERBUS通過以太網實現(xiàn)互聯(lián)，I/O層（I/O level）、現(xiàn)場層（field level）、控制層（control level）使用INTERBUS系統(tǒng)，上層管理層（management level）通過以太網相連接并和internet相聯(lián)，從而用戶可通過PC機撥號上網，對遠方的INTERBUS網絡的設備進行操作并獲取設備的數(shù)據信息。 2. 控制系統(tǒng)構成 電解鋁生產是典型的流程型生產模式，生產工程是否穩(wěn)定直接影響到電解鋁生產的順利進行。因此在電解鋁的生產中，必須實時檢測生產工藝參數(shù)，以保證生產計劃安全地完成。青海鋁廠把INTERBUS現(xiàn)場總線系統(tǒng)用于陽極組裝及殘極處理車間。該車間長216m，為電解車間制備新陽極組，即將電解槽上卸下的殘極運至本車間，經裝站掛到積放式懸掛輸送機（以下簡稱懸鏈）上，由懸鏈吊運殘極依次通過電解質清理、殘極拋丸處理、殘極壓脫、磷鐵環(huán)壓脫、導桿矯直、鋼爪清刷、涂石墨、導桿清刷、澆鑄磷生鐵等流水作業(yè)站，組裝出新的陽極組。懸鏈生產線是該車間的主體，電解槽上換下的殘極在該生產線裝站掛到懸鏈上。懸鏈上裝有約120組小車，小車上吊運著殘極，沿懸鏈前進，在不同作業(yè)站進行處理，zui后在卸站下線進入澆鑄工作區(qū)，經澆鑄后成為合格的新陽極組。由于本工程的現(xiàn)場I/O檢測點數(shù)量多，且分布廣、距離遠、現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境惡劣。該廠由于地處西北，冬天溫度可達零下20度，PLC的防護等級比較低，一般工作溫度為零度至40度，很難滿足現(xiàn)場惡劣環(huán)境的要求。如將PLC放在控制室內采用傳統(tǒng)的集中式控制，將耗費大量的控制電纜和電纜橋架，并且極大增加敷設電纜和安裝橋架的工程量，同時給調試帶來很大的不便，并對日后的維護產生很大的困難。針對于上述情況，為了適應現(xiàn)場環(huán)境、工藝和便于維護的要求，選擇一種控制子站數(shù)目多，布線簡單、維護方便、工作溫度范圍適應現(xiàn)場環(huán)境、系統(tǒng)安全可靠，診斷功能強大的系統(tǒng)。INTERBUS系統(tǒng)除了可以連接菲尼克斯自己的控制器以外，還可以連接ROCKWELL，SIEMENS，SCHNEIDER等公司的PLC，采用一根總線電纜連接、總傳輸距離長達12.8KM，工作溫度范圍為零下25度到零上55度，強大的診斷功能給維護帶來極大的方便。自動作業(yè)系統(tǒng)采用菲尼克斯的INTERBUS總線，采用新的Fieldline系統(tǒng)，共有89個節(jié)點，對現(xiàn)場設備的作業(yè)進行信號的采集控制。根據工程需要，整個控制系統(tǒng)由操作員站（OPS）和控制站（PLC）兩級構成。系統(tǒng)硬件結構圖如圖1所示。該系統(tǒng)由計算機、PLC、INTERBUS現(xiàn)場總線組成的多級、開放式集散數(shù)據采集和監(jiān)控管理系統(tǒng)。因車間內粉塵大，所有菲尼克斯的現(xiàn)場I/O模板都選用IP67防護等級的Fieldline一體化模塊INTERBUS M12，通過兩個M12連接器連接總線，用于向遠程總線供電，并提供INTERBUS通信。Fieldline M12模塊允許傳感器和執(zhí)行器通過標準M12連接器相連。采用西門子公司的SIMATIC S7-300系列PLC，CPU為315-2DP。另采用1塊菲尼克斯公司提供的INTERBUS控制板IBS S7300 DSC-T將S7300 PLC和INTERBUS相連接。系統(tǒng)操作站選用研華工控機，監(jiān)視控制站的所有信息，進行顯示、操作、記錄、數(shù)據處理、報表輸出，并可以按一定的權限進行控制的組態(tài)和參數(shù)修改等操作。系統(tǒng)控制站通過控制單元檢測和控制裝備對整個生產過程實行實時控制，并通過系統(tǒng)總線與操作員站相連，向操作站傳遞現(xiàn)場的實時數(shù)據并且接受操作站的管理和控制信息。編程軟件為菲尼克斯的CMD,組態(tài)、監(jiān)控和診斷軟件CMD，是貫穿系統(tǒng)整個生命周期中所使用的工具，即從規(guī)劃和組態(tài)，到系統(tǒng)的調試，再到系統(tǒng)運行以及維護中的診斷。無論你使用的是什么類型的控制器，這個軟件都適用。啟動階段如總線發(fā)生故障，出錯位置可以在CMD和直接在電路圖視窗中顯示出來。

   3、結束語 本系統(tǒng)經過現(xiàn)場調試，用戶考核，INTERBUS系統(tǒng)運行穩(wěn)定，*工藝控制要求，具有自動化程度高、可靠性高、度高、響應時間快、維護量小的特點。同時，提高了生產過程自動化水平、改善了勞動條件、降低了生產成本，使企業(yè)的自動化水平邁上了一個新臺階，得到了用戶的好評，推廣價值。