INTERBUS現場總線在光電切紙機中的應用

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（BUSTerminal）上的BK模塊負責將遠程網絡數據轉換為本地網絡數據。
INTERBUS總線上的主要設備有總線終端BT（BUSTerminal）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。總線控制板是INTERBUS總線上的主設備，用于實現協議的控制、錯誤的診斷、組態的存儲等功能。I/O模塊實現在總線控制板和傳感器/執行器之間的接收和數據傳輸，可處理的數據類型包括機械制造和流程工業的所有標準信號。

２、INTERBUS總線的協議特點
（１）物理層
結構：硬件數據環，所有設備在組態時自動編址。
距離：分布式，最長距離可達12.8km，系統安裝費用低。
傳輸介質：雙絞線、光纜、紅外線等，網絡可在各種工業環境聯接，并可混合使用。
（２）數據鏈路層
協議傳輸：全雙工、集總幀（summation-frame）結構，網絡上的所有I/O可同時更新數據。
協議仲裁：無仲裁，數據可無干擾地連續傳送。
數據吞吐量：在7.8ms內可讀寫4096個數據，I/O數據更新時間比解決應用邏輯需要的時間快數倍。
錯誤校驗：每次網絡聯接都進行CRC校驗，傳輸數據更可靠、正確。
（３）應用層
診斷：可實現網絡故障定位，實現更多的正常工作時間，減少維護費用，提高可靠性。
協議的適應性：支持高速的數字量、模擬量和client-sever信息的傳輸，可適應絕大多數的控制要求。
I/O的擴展性：可聯接254個遠程站點，4096個I/O有更好的系統適應性。
（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，能為系統提供最優的配置。
標準：DIN19258EN50254IEC61158，系統標準統一
（５）數據傳輸
INTERBUS的數據傳輸類似于一個遠程距離移位寄存器，數據從總線控制板的數據寄存器移出，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，數據從總線控制板上的數據寄存器的移進移出是同時進行的（全雙工模式）。INTERBUS數據是完全幀傳送的。兩種幀類型：ID周期幀和數據周期幀。ID周期幀在INTERBUS總線系統初始化時須讀取，以產生過程映像。在ID周期幀成功執行后，INTERBUS總線設備內部切換到數據寄存器，只執行數據幀，以實現數據的傳輸。
INTERBUS作為一種基于現場的總線系統，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通過以太網實現互聯，I/O層（I/Olevel）、現場層（fieldlevel）、控制層（controllevel）使用INTERBUS系統，上層管理層（managementlevel）通過以太網相連接并和internet相聯，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據信息。

二、在光電切紙機中的應用
我廠三、四分廠引進的光電切紙機使用了INTERBUS現場總線系統。其系統采用光纖作為通訊介質，使傳輸速度更快。
光電切紙機使用西門子公司的SIMATICS5作為上位機，控制變頻調速電動機來進行切紙。各設備之間的通訊使用現場總線INTERBUS系統。光電切紙機分為五個部分，放紙架單元、打標單元、橫切刀單元、搭接單元，送紙單元，它們分別位于三組控制柜中，分別由三個不同的SIMATICS5PLC控制。