柔性生產(chǎn)線中的INTERBUS總線通信系統(tǒng)設(shè)計

INTERBUS(InterbusFieldbus)由德國PhoenixContact公司1990年推出的世界上開發(fā)最早的現(xiàn)場總線，廣泛應(yīng)用于汽車、煙草、過程自動化等行業(yè)，并得到InterbusClub國際組織支持。INTERBUS采用集總幀型數(shù)據(jù)環(huán)通訊，這種通訊保證了數(shù)據(jù)傳輸同步性和周期性，全雙工通訊方式保證了數(shù)據(jù)通訊實(shí)時性，差分信號傳輸和專門總線環(huán)路檢查保證了強(qiáng)大抗干擾性和設(shè)備實(shí)時監(jiān)控。 柔性生產(chǎn)線是現(xiàn)代生產(chǎn)型企業(yè)經(jīng)常會用到的，為了便于學(xué)生在學(xué)校直接系統(tǒng)地接觸到生產(chǎn)型企業(yè)的生產(chǎn)線，天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院特意配備了Me093399型機(jī)電一體化柔性系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一套完整，靈活、模塊化，易擴(kuò)展的教學(xué)系統(tǒng)，從簡單到復(fù)雜，從零部件到整機(jī)采用鋁合金結(jié)構(gòu)件為系統(tǒng)的基本操作平臺，利用多種機(jī)械傳動方式模擬完成現(xiàn)代化裝配過程的柔性加工，把實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的電氣控制部分、各種傳感器和現(xiàn)代化生產(chǎn)中的工業(yè)總線，組態(tài)控制，得到了充分的應(yīng)用。 1、INTERBUS現(xiàn)場總線通信協(xié)議 INTERBUS采用的傳輸方法核心就是集總幀協(xié)議。集總幀協(xié)議可以在低傳輸速率的情況下提供一個高效率、快速、近似恒定周朗的全雙工式信息傳輸。而且采用的集總幀協(xié)議的總線接口電路可以簡單地通過移位寄存器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。 通過采用集總幀協(xié)議和物理環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，總線系統(tǒng)不必進(jìn)行設(shè)置地址和按址傳輸?shù)姆椒?，?shí)踐工作中這就意味著INTERBUS的設(shè)備可以簡單地安裝，迅速地進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。對每個模塊進(jìn)行硬件設(shè)置地址（DIP開關(guān)）的工作被省去了。這個優(yōu)點(diǎn)特別體現(xiàn)在當(dāng)總線模塊損壞被掉換時，不用重新設(shè)址，當(dāng)然不會發(fā)生地址重疊現(xiàn)象。 在面向過程數(shù)據(jù)的傳輸方法下，所有變送器和執(zhí)行器的信號都被放在一個通信幀內(nèi)，這個通信幀稱為集總幀。在這種情況下，整個包括所有設(shè)備的系統(tǒng)只有一個協(xié)議，所有也只需要一個幀信息（控制信息）。幀信息包括一個啟動信息（LOOPBACK）、數(shù)據(jù)安全/結(jié)束信息。在集中幀中，如果系統(tǒng)帶的設(shè)備越多，傳輸效率也就越高，因?yàn)榇藭r有效信息與控制信息的比例也越高。 在集總幀協(xié)議中，整個系統(tǒng)只有一個循環(huán)運(yùn)行的通信幀。對于主站來講，帶有I/O信息的所有設(shè)備被看作一個“邏輯”設(shè)備?，F(xiàn)場設(shè)備的地址正好對應(yīng)于通信幀中的數(shù)據(jù)在協(xié)議中的物理位置。