現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)物正在鋁行業(yè)物流配置中的運(yùn)用

1. 關(guān)于INTERBUS 總線

菲尼克斯電氣始終致力于中國(guó)主動(dòng)化奇跡的成長(zhǎng)。作為現(xiàn)場(chǎng)總線、PC-Based、工業(yè)以太網(wǎng)手藝的先導(dǎo)，菲尼克斯率先提出了FIELDBUS+ETHERNET這一新型主動(dòng)化計(jì)劃，機(jī)關(guān)了完美的工業(yè)企業(yè)治理節(jié)制收集。

上個(gè)世紀(jì)末以來，跟著通訊手藝、計(jì)較機(jī)手藝收集手藝的飛速成長(zhǎng)，工業(yè)主動(dòng)化范疇發(fā)生了深入變更。德國(guó)Phoenix Contact公司盡力投身于這一期間海潮，在現(xiàn)場(chǎng)總線手藝、PC-Based手藝、工業(yè)以太網(wǎng)手藝這主動(dòng)化界三年夜緊張刷新中引領(lǐng)著天下的措施。

作為現(xiàn)場(chǎng)總線的開山祖師，來自德國(guó)的Phoenix Contact公司的INTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線誕生于1986年，采納異常奇特的集總幀傳輸協(xié)定，有用數(shù)據(jù)傳輸率高達(dá)52%，具備強(qiáng)年夜的故障診斷功效;采納雙絞線無中繼器傳輸間隔長(zhǎng)達(dá)12.8公里;;單主站可銜接最多達(dá)255個(gè)從站;掃描4096 I/O點(diǎn)的光陰僅為7.8毫秒(500Kbps)。以其手藝的進(jìn)步前輩性、開放性、成熟性普遍實(shí)用于汽車、機(jī)械、物流裝備、香煙裝備等各類制功課范疇中。在環(huán)球有3000多個(gè)總線裝備臨盆廠家，安裝節(jié)點(diǎn)跨越400萬個(gè)，現(xiàn)已成為浩繁廠家首選的主動(dòng)化體系之一。INTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線是國(guó)際尺度IEC 61158、歐洲尺度EN-50254、德國(guó)尺度DIN-19258和中國(guó)機(jī)械工業(yè)尺度JB 10308-8所劃定的尺度現(xiàn)場(chǎng)總線。

本日，作為現(xiàn)場(chǎng)總線、PC-Based、工業(yè)以太網(wǎng)手藝的先導(dǎo)，菲尼克斯又率先提出了FIELDBUS+ETHERNET這一新型主動(dòng)化計(jì)劃，機(jī)關(guān)了完美的工業(yè)企業(yè)治理節(jié)制收集，致力于中國(guó)主動(dòng)化奇跡的成長(zhǎng)。跟著現(xiàn)場(chǎng)總線手藝的呈現(xiàn)和成長(zhǎng)，各類現(xiàn)場(chǎng)總線的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨劇烈，在IEC61158國(guó)際尺度中，八種總線(FF的H1、FF-HSE、Profibus、INTERBUS、P-NET、WorldFIP、 ControlNet、SwiftNet)均列入國(guó)際尺度，造成多種總線配合競(jìng)爭(zhēng)的場(chǎng)合場(chǎng)面。

INTERBUS作為IEC61158尺度之一，普遍天時(shí)用于制功課、機(jī)械加工等行業(yè)中，用于從傳感器/執(zhí)行器到計(jì)較機(jī)節(jié)制站的旌旗燈號(hào)銜接，是一種開放的串行總線體系。INTERBUS總線協(xié)定于1984年推出，其首要手藝開發(fā)者為德國(guó)的Phoenix Contact公司，1986年開端在汽車制作中勝利運(yùn)用后，很快在各類行業(yè)中獲得年夜量的運(yùn)用，今朝環(huán)球運(yùn)用量達(dá)750萬節(jié)點(diǎn)。

1.1 INTERBUS總線布局

INTERBUS總線包含長(zhǎng)途總線收集和當(dāng)?shù)乜偩€收集，兩種收集傳送雷同的旌旗燈號(hào)但電等分歧。長(zhǎng)途總線收集用于遠(yuǎn)間隔數(shù)據(jù)傳送,采納RS-485傳輸，長(zhǎng)途收集采納全雙工體式格局進(jìn)行通訊，通訊速度為500k/s。當(dāng)?shù)乜偩€收集銜接到長(zhǎng)途收集上，收集上的總線終端BT(BUS Terminal)上的BK模塊賣力將長(zhǎng)途收集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為當(dāng)?shù)厥占瘮?shù)據(jù)。

INTERBUS總線上的首要裝備有總線終端BT(BUS Terminal)上的BK模塊、I/O模塊和安裝在PC或PLC等上位主裝備中的總線節(jié)制板?？偩€節(jié)制板是INTERBUS總線上的主裝備，用于完成協(xié)定的節(jié)制、差錯(cuò)的診斷、組態(tài)的存儲(chǔ)等功效。I/O模塊實(shí)如今總線節(jié)制板和傳感器/執(zhí)行器之間的接管和數(shù)據(jù)傳輸，可處置的數(shù)據(jù)類型包含機(jī)械制作和流程工業(yè)的所有尺度旌旗燈號(hào)。

1.2 INTERBUS總線的協(xié)定特色

(1)物理層

布局：硬件數(shù)據(jù)環(huán)，所有裝備在組態(tài)時(shí)主動(dòng)編址 。

間隔：散布式，最長(zhǎng)間隔可達(dá)12.8km，體系安裝用度低 。

傳輸介質(zhì)：雙絞線、光纜、紅外線等，收集可在各類工業(yè)情況聯(lián)接，并可混合運(yùn)用 。

(2)數(shù)據(jù)鏈路層

協(xié)定傳輸：全雙工、集總幀(summation-frame)布局 ，收集上的所有I/O可同時(shí)更新數(shù)據(jù) 。

協(xié)定仲裁：無仲裁，數(shù)據(jù)可無滋擾地持續(xù)傳送 。

數(shù)據(jù)吞吐量：在7.8ms內(nèi)可讀寫4096個(gè)數(shù)據(jù)，I/O數(shù)據(jù)更新光陰比辦理利用邏輯必要的光陰快數(shù)倍 。

差錯(cuò)校驗(yàn)：每次收集聯(lián)接都進(jìn)行CRC校驗(yàn)，傳輸數(shù)據(jù)更靠得住、正確 。

(3)利用層

診斷：可完成收集故障定位，完成更多的正常事情光陰，削減維護(hù)用度，進(jìn)步靠得住性 。

協(xié)定的順應(yīng)性：支撐高速的數(shù)字量、模擬量和client-sever信息的傳輸，可順應(yīng)絕年夜多半的節(jié)制要求 。

I/O的擴(kuò)大性：可聯(lián)接254個(gè)長(zhǎng)途站點(diǎn)，4096個(gè)I/O 有更康復(fù)的體系順應(yīng)性 。

(4)連通性

開放性：1000多家廠商提供2500多種兼容裝備， 可供選擇的供給商多，能為體系提供最優(yōu)的設(shè)置裝備擺設(shè) 。

尺度 ：DIN19258 EN50254 IEC61158 ，體系尺度同一

(5)數(shù)據(jù)傳輸

INTERBUS的數(shù)據(jù)傳輸相似于一個(gè)長(zhǎng)途間隔移位存放器，數(shù)據(jù)從總線節(jié)制板的數(shù)據(jù)存放器移出，顛末收集上的BK模塊和I/O模塊，又移入總線節(jié)制板的存放器。也便是說，數(shù)據(jù)從總線節(jié)制板上的數(shù)據(jù)存放器的移進(jìn)移出是同時(shí)進(jìn)行的(全雙工模式)。INTERBUS數(shù)據(jù)是完全幀傳送的。兩種幀類型：ID周期幀和數(shù)據(jù)周期幀。ID周期幀在INTERBUS總線體系初始化時(shí)須讀取，以發(fā)生進(jìn)程映像。在ID周期幀勝利執(zhí)行后，INTERBUS總線裝備內(nèi)部切換到數(shù)據(jù)存放器，只執(zhí)行數(shù)據(jù)幀，以完成數(shù)據(jù)的傳輸。

INTERBUS作為一種基于現(xiàn)場(chǎng)的總線體系，在I/O收集中有十分快的通訊速度：254個(gè)I/O時(shí)，間隔12.8km時(shí)為15ms，300m時(shí)為 3ms。在信息治理層，INTERBUS經(jīng)由過程以太網(wǎng)完成互聯(lián)，I/O層(I/O level)、現(xiàn)場(chǎng)層(field level)、節(jié)制層(control level)運(yùn)用INTERBUS體系，上層治理層(management level)經(jīng)由過程以太網(wǎng)相銜接并和internet相聯(lián)，從而用戶可經(jīng)由過程PC機(jī)撥號(hào)上彀，對(duì)遠(yuǎn)方的INTERBUS收集的裝備進(jìn)行操作并獲取裝備的數(shù)據(jù)信息。

2. 節(jié)制體系組成

電解鋁臨盆是典型的流程型臨盆模式，臨盆工程是否穩(wěn)固直接影響到電解鋁臨盆的順?biāo)爝M(jìn)行。是以在電解鋁的臨盆中，必需及時(shí)檢測(cè)臨盆工藝參數(shù)，以保障臨盆計(jì)劃平安高效地完成。青海鋁廠把INTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線體系用于陽(yáng)極組裝及殘極處置車間。該車間長(zhǎng)216m，為電解車間制備新陽(yáng)極組，行將電解槽上卸下的殘極運(yùn)至本車間，經(jīng)裝站掛到積放式吊掛運(yùn)送機(jī)(以下簡(jiǎn)稱懸鏈)上，由懸鏈吊運(yùn)殘極依次經(jīng)由過程電解質(zhì)清算、殘極拋丸處置、殘極壓脫、磷鐵環(huán)壓脫、導(dǎo)桿矯直、鋼爪清刷、涂石墨、導(dǎo)桿清刷、澆鑄磷生鐵等流水功課站，組裝出新的陽(yáng)極組。懸鏈臨盆線是該車間的主體，電解槽上換下的殘極在該臨盆線裝站掛到懸鏈上。懸鏈上裝有約120組小車，小車吊頸運(yùn)著殘極，沿懸鏈行進(jìn)，在分歧功課站進(jìn)行處置，末了在卸站下線進(jìn)入澆鑄事情區(qū)，經(jīng)澆鑄后成為及格的新陽(yáng)極組。[!--empirenews.page--]

因?yàn)楸竟こ痰默F(xiàn)場(chǎng)I/O檢測(cè)點(diǎn)數(shù)目多，且散布廣、間隔遠(yuǎn)、現(xiàn)場(chǎng)功課情況頑劣。該廠因?yàn)榈靥幬鞅?，冬天溫度可達(dá)零下20度，PLC的防護(hù)品級(jí)比擬低，一樣平常事情溫度為零度至40度，很難滿意現(xiàn)場(chǎng)頑劣情況的要求。如將PLC放在節(jié)制室內(nèi)采納傳統(tǒng)的集中式節(jié)制，將消耗年夜量的節(jié)制電纜和電纜橋架，而且極年夜增長(zhǎng)敷設(shè)電纜和安裝橋架的工程量，同時(shí)給調(diào)試帶來很年夜的未便，并對(duì)日后的維護(hù)發(fā)生很年夜的艱苦。

針對(duì)付上述情況，為了順應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況、工藝和便于維護(hù)的要求，選擇一種節(jié)制子站數(shù)目多，布線簡(jiǎn)單、維護(hù)便利、事情溫度規(guī)模順應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況、體系平安靠得住，診斷功效強(qiáng)年夜的體系。INTERBUS體系除了可以銜接菲尼克斯本身的節(jié)制器以外，還可以銜接 ROCKWELL，SIEMENS，SCHNEIDER等公司的PLC，采納一根總線電纜銜接、總傳輸間隔長(zhǎng)達(dá)12.8KM，事情溫度規(guī)模為零下25度到零上55度，強(qiáng)年夜的診斷功效給維護(hù)帶來極年夜的便利。

主動(dòng)功課體系采納菲尼克斯的INTERBUS總線，采納新的Fieldline體系，共有89個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝備的功課進(jìn)行旌旗燈號(hào)的采集節(jié)制。依據(jù)工程必要，整個(gè)節(jié)制體系由操作員站(OPS)和節(jié)制站(PLC)兩級(jí)組成。體系硬件布局圖如圖1所示。該體系由計(jì)較機(jī)、PLC、INTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線組成的多級(jí)、開放式集散數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控治理體系。因車間內(nèi)粉塵年夜，所有菲尼克斯的現(xiàn)場(chǎng)I/O模板都選用IP67防護(hù)品級(jí)的Fieldline一體化模塊 INTERBUS M12，經(jīng)由過程兩個(gè)M12銜接器銜接總線，用于向長(zhǎng)途總線供電，并提供INTERBUS通訊。Fieldline M12模塊容許傳感器和執(zhí)行器經(jīng)由過程尺度M12銜接器相連。采納西門子公司的SIMATIC S7-300系列PLC，CPU為315-2DP。另采納1塊菲尼克斯公司提供的INTERBUS節(jié)制板IBS S7300 DSC-T將S7300 PLC和INTERBUS相銜接。體系操作站選用研華工控機(jī)，監(jiān)督節(jié)制站的所有信息，進(jìn)行顯示、操作、記載、數(shù)據(jù)處置、報(bào)表輸出，并可以按必定的權(quán)限進(jìn)行節(jié)制的組態(tài)和參數(shù)改動(dòng)等操作。體系節(jié)制站經(jīng)由過程節(jié)制單位檢測(cè)和節(jié)制裝備對(duì)整個(gè)臨盆進(jìn)程履行及時(shí)節(jié)制，并經(jīng)由過程體系總線與操作員站相連，向操作站通報(bào)現(xiàn)場(chǎng)的及時(shí)數(shù)據(jù)而且接受操作站的治理和節(jié)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，是貫串體系整個(gè)性命周期中所運(yùn)用的對(duì)象，即從規(guī)劃和組態(tài)，到體系的調(diào)試，再到體系運(yùn)轉(zhuǎn)以及維護(hù)中的診斷。無論你運(yùn)用的是什么類型的節(jié)制器，這個(gè)軟件都實(shí)用。啟動(dòng)階段如總線發(fā)生故障，失足地位可以在 CMD和直接在電路圖視窗中顯示出來。

3、停止語(yǔ)

本體系顛末現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，用戶稽核，INTERBUS體系運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)固，完全滿意工藝節(jié)制要求，具有主動(dòng)化水平高、靠得住性高、準(zhǔn)確度高、相應(yīng)光陰快、維護(hù)量小的特色。同時(shí)，進(jìn)步了臨盆進(jìn)程主動(dòng)化水平、改善了勞動(dòng)前提、低落了臨盆本人民幣，使企業(yè)的主動(dòng)化水平邁上了一個(gè)新臺(tái)階，獲得了用戶的康復(fù)評(píng)，極具推廣代價(jià)。