INTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其發(fā)展

圖4 INTERBUS-Safety一體化安全儀表系統(tǒng)

INTERBUS俱樂(lè)部從1999年開始進(jìn)行INTERBUS安全總線的研究，2001年得到德國(guó)BIA組織EN954-ILKAT4標(biāo)準(zhǔn)的許可證明，并符合IEC61508《電氣/電子/可編程電子安全系統(tǒng)的功能安全》標(biāo)準(zhǔn)的SIL3級(jí)別。這種解決方案優(yōu)于其它方案，它將控制系統(tǒng)與安全總線的功能分開，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰簡(jiǎn)單，不影響今后的擴(kuò)展和修改，成本明顯降低，它代表現(xiàn)場(chǎng)總線的一個(gè)發(fā)展方向。

4.3 IEC61918標(biāo)準(zhǔn)采納INTERBUS安裝與維護(hù)豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

INTERBUS 總線安裝與維護(hù)十分簡(jiǎn)便，在系統(tǒng)配置策劃、電源選擇、接地與防雷保護(hù)、光纜技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)快速連接、以及在線診斷和快速排除故障等方面具有極其豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。為了推廣和指導(dǎo)廣大用戶這方面的工程實(shí)踐，國(guó)際電工委員會(huì)SC65C/WG10 工作組正在制定IEC61918《用于現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的安裝實(shí)踐規(guī)范》，進(jìn)入這個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線僅有INTERBUS 、PROFIBUS和Control NET三種類型。INTERBUS技術(shù)實(shí)踐的主要內(nèi)容有：

（1）選擇高可靠的供電電源

在整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)首先需要解決電源的問(wèn)題，所選用的電源應(yīng)該品種齊全、可靠性高，可滿足瞬態(tài)掉電使用和長(zhǎng)期缺相使用，輸入端電壓范圍非常寬，足以保證大幅度的電網(wǎng)波動(dòng)時(shí)同樣可以提供安全可靠的輸出；電源工作時(shí)的環(huán)境溫度可高達(dá)70℃；電源輸出留有很大的功率密度，以保證在大沖擊電流負(fù)載時(shí)可靠啟動(dòng)；同時(shí)具有LED顯示、干接點(diǎn)輸出等三重輸出電壓狀態(tài)報(bào)警功能等。菲尼克斯公司QUINT系統(tǒng)開關(guān)電源性能安全符合上述要求，Phoenix電源具有抗震、抗沖擊和抗腐蝕的特點(diǎn)，它可以不采用隔離二級(jí)管進(jìn)行并聯(lián)，簡(jiǎn)單方便，且保證很高的可靠性。

（2）高水平的接地與防雷保護(hù)技術(shù)

當(dāng)前，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的接地與防雷保護(hù)技術(shù)已達(dá)到一個(gè)新的水平，在深入研究雷擊電磁脈沖和電涌沖擊產(chǎn)生原因及作用基本原理的基礎(chǔ)上，實(shí)施接地的原則有了較大的改變，防雷及電涌保護(hù)有了新的解決方案，同時(shí)研發(fā)了防雷及電涌保護(hù)器新的系列產(chǎn)品。在這個(gè)領(lǐng)域，德國(guó)菲尼克斯電氣公司的防雷技術(shù)及其TRABTECH系列產(chǎn)品當(dāng)屬世界領(lǐng)先水平。Phoenix公司TRABTECH防雷及電涌保護(hù)器可用于電源系統(tǒng)、過(guò)程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)準(zhǔn)接口產(chǎn)品、無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)及電信通信系統(tǒng)。對(duì)于系統(tǒng)接地，菲尼克斯電氣公司提出，均壓等電位連接及其接地系統(tǒng)的連接是電涌保護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。均壓等電位連接應(yīng)盡量接近均壓等電位網(wǎng)絡(luò)。為此建議在已直接連接主均壓等電位連接系統(tǒng)的系統(tǒng)部件之間安裝十字形導(dǎo)電接頭。對(duì)于所有接地電纜和均壓等電位連接電纜，等電位匯流條應(yīng)作為中心連接點(diǎn)安裝。應(yīng)在規(guī)劃階段事先考慮均壓等電位連接，這樣可從技術(shù)上使系統(tǒng)最有效且最經(jīng)濟(jì)。

（3）INTERBUS具有極強(qiáng)的診斷功能

INTERBUS總線有很強(qiáng)的監(jiān)視診斷功能，總線監(jiān)控功能監(jiān)視整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也提供總線網(wǎng)絡(luò)的變結(jié)構(gòu)功能，能即時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，關(guān)斷和連接總線的某個(gè)子總線段。監(jiān)控功能是現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試、診斷和維護(hù)的有力工具。具體功能是識(shí)別和確定安裝錯(cuò)誤和部件錯(cuò)誤，診斷功能不僅能找出故障，而且不需要專用工具，就能將故障排除。INTERBUS模塊具有輸入/輸出的狀態(tài)顯示，在調(diào)試時(shí)可設(shè)置輸出狀態(tài)，并可以保存某些智能設(shè)備的參數(shù)。INTERBUS為用戶的現(xiàn)場(chǎng)診斷提供硬件和軟件手段，其DSC控制器硬件具有中央診斷顯示，能精確顯示故障的定位，故障類型，使操作人員能快速判斷，即時(shí)排除，大大提高工作效率。INTERBUS提供的CMD和Diag+軟件是加速現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和快速診斷的有力工具。

由于INTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線具有上述各種創(chuàng)新的技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到管理級(jí)的縱向集成，并能實(shí)現(xiàn)各級(jí)的橫向集成，從而構(gòu)成分布式全集成自動(dòng)化控制系統(tǒng)。正因?yàn)槿绱耍琁NTERBUS現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)已廣泛用于汽車制造、機(jī)械、造紙、冶金、輕工、食品、煙草、以及物流等領(lǐng)域，并成為眾多廠家首選的自動(dòng)化系統(tǒng)之一。