ABBFBP总线适配器在智能电机控制器中的应用

1 概述
　　在诸多的总线标准中，各种总线都称是标准的，但在市场竞争不能划地为界的行业或领域，各种总线都互相渗透。例如DeviceNet广泛应用于汽车、物料搬运和制造加工业，但在欧洲，Profibus标准也是这些领域的有力竞争者且占据了绝对的份额。此外，Profibus标准在一些特定行业的应用也非常广泛，像Profibus DP在汽车工厂中的应用就是如此。然而，有一个很有趣的现象是，德国的CANopen总线本身也用在汽车行业。但是，不管怎么看，整个市场基本上可以划分为过程工业和制造工业两类。

　　随着工业企业为实现更快捷、高效的生产和运行而不断地投资，挂在这些不同总线上的智能化装置正在迅速增加。总线的应用的确能够给终端用户企业带来生命力和强大的业务处理能力，但同时也给智能化装置供应商带来一个难题：他们必须根据众多的总线分别设计出不同的总线产品，以满足各种总线的需要；但产品的数据接口都是硬件化的，一个产品设计成多种硬件在制造成本上是不可取的。此外，现场总线中的控制布线是一项很费时间的工作，而且在安装工程中不太容易成功。这种工作复杂度显然与今天设备操作更简便的趋势是背道而驰的。系统集成商期盼有一种能够即插即用（plug produce）的解决方案，不用再辛苦地查阅供应商提供的厚厚的产品参数说明书。这其实就是一种对工业通信柔性化、简单化的需求。由此，ABB设计生产一种可以简单快速连接任何总线系统的产品(FieldBusPlug-FBP)来简化整个现场总线,如图1所示。实际上FBP就是总线适配器。

图 1 现场总线适配器(FBP)

2 FBP系统的功能
　　FBP系统可以通过任何一种协议的总线适配器，与通常的自动化系统（PLCs），用一种简单而有效的方式，把开关设备和其它类似的元件连接起来,如电动机保护和控制设备到传感器等。这些开关设备与所用的总线相互独立。通过选定的总线电缆（FBP电缆），就可以建立与各类总线适配器的连接。

　　ABB　FBP总线适配器可支持Profibus-DP、CANopen、Modbus-RTU、DeviceNet和AS-i五种总线适配器，这五种总线适配器的外形和连接方式是相同的。为统一的使用和选型提供了方便，如图2所示，选用DeviceNet总线适配器进行通信。

图 2 多子站设备和PLC系统连接图

3 FBP系统的特点
　　今天的自动化应用不仅需要智能化的产品，还需要能够互相通信实现网络化功能，而总线无疑是当前很多自动化设备所选择的通信手段。当走进任何一个制造加工厂、过程企业或者能源企业，你不难发现成百上千的执行器和传感器都通过一根总线与它们的控制器进行通信。

3.1 简单、灵活的总线系统
　　一种设备适用所有总线类型，在产品线内的每一种设备和每一个功能模块，含有一个中性的总线适配器接口。用选定的总线适配器和电缆接头和预连接电缆，非常容易建立起可靠的，可塑性强的通讯和连接,如图3所示。

　　无须改变通讯接口便可按用户的需求改变通讯总线，这就是建立在ABB独有的FBP总线技术上的灵活选择。在同一个FBP总线适配器（中性总线接口）上只需改变不同种类总线（总线类型）的FBP总线适配器，便可改变不同的总线协议。例如Profibus或DeviceNet。而这种改变并不需用户作任何特殊的设置，只需要更换为相应的FBP总线适配器和在软件中作一些简单的配置，而控制系统对所连接电气设备的通讯协议改变均是自动识别。这为用户在标准现场总线间的变化带来了便捷性。ABB公司的AC500系列PLC也可通过FBP适配器作为现场总线的从站运行。

图 3

3.2 简化整个现场总线
　　FBP总线适配器可以简单快速连接任何总线系统来简化整个现场总线。ABB公司如今已能够提供带有一个具有总线无关性的接口插件，这就意味着供应商今后不再需要根据不同目标总线市场重新设计产品。每种自动化设备都可以通过相应的总线插件连接到总线上，而一种总线协议对应有一种总线插件。例如，要将一台电机起动器连接到DeviceNet 总线上，就只需要将DeviceNet 总线插件与一般标准的电机起动器连接即可。

　　这种现场总线插件能够满足所有的电子数据传输需要，它将所连接的总线上的数据转换成标准自动化设备能够识别的中立数据格式或反之。

　　ABB公司的电机控制器和电机起动器都带有一个总线无关性的FBP接口。所有安装工程师只需要将已准备好的对应相应总线接口的FBP连接线缆直接挂到现场总线上面。

　　FBP现场总线插头可以完成一些特殊的开关和自动化设备与过程控制器的连接。插件的设计也非常简单，一端是具有通用性质的与总线种类无关的接口，另一端则是符合具体某一种总线标准的接口。紧凑型的接口里面带有智能化的电子转化装置，可以将中立设备数据转换为AS-i或者DeviceNet等总线能够理解的语言形式。