INTERBUS现场总线在汽车行业的优势

1．汽车制造业对控制系统的要求

汽车制造业是典型的多工种、多工艺、多物料的大规模生产过程。同时随着汽车行业之间竞争的日益激烈，各生产厂家都普遍面临着：提高生产效率、降低生产成本、提高生产管理水平等种种压力。对于汽车项目而言,无论是新建项目,还是现有设备的扩展和改造,在规划和设计控制系统时都应该有一个基本指导原则:采用最先进的自动化技术和产品, 从而最大程度减小系统集成和调试时间、降低投资成本，方便生产运行阶段的维护与工艺调整。提高各工艺设备系统的稳定性，减少故障停机时间保证计划产量的实现。

对汽车工业的控制系统的要求也有别于其他行业的自动控制系统，因为汽车工业生产现场相对较复杂。例如焊装工艺，就代表着汽车工业控制现场的一些典型特点：

1.现场工作环境恶劣。焊接的过程中充斥着焊渣和焊接飞溅，更换焊枪电极头也有可能会有水流的喷射，这些对设备的防护等级提出了更高的要求。

2.强电磁干扰。焊接设备在焊接过程中的电磁干扰发射不仅会对电网造成污染，对连接 在同一电网中的用电设备造成影响和损坏，对设备品质、网络通信和信号传输都是重大的考验。

3.现场I/O数量众多且非常分散。每个工位夹具上都有相当多的电磁阀需要驱动，众多的夹爪汽缸上的夹紧和松开到位的信号需要收集。这些信号相对很分散，采集点都处在夹具的不同部位。

4.网络从站数量多。在汽车项目规划中，一般会使用现场总线技术，也通常会使用IP67防护等级的一体化模块，因为一个一体化模块就是一个节点，所以网络节点数量一般都较多。例如一条主焊线，往往都有上百个节点，如果使用机器人焊接，机器人还要占用相应的网络节点资源。

汽车工业对控制系统提出了很高的要求，所以在规划和设计生产线自控系统时我们必须考虑周全。要选择最适合工艺布局和现场环境的现场总线协议，我们必须要保证：

1.众多的I/O从站能够经济合理的分布。

2.所有的站点能进行方便的调试和直接简单的网络管理。

3.大量的控制信号能够实时稳定的传输。

4.现场的各种故障能够及时诊断和定位。

5.与其他系统的兼容性和技术升级的可操作性。

2．Interbus总线综述

Interbus总线是世界上最早的现场总线，早在1984就由德国phoenix Contact公司研发，1987年正式在汉诺威博览会上展出。由于该总线的广泛应用和快速发展，已经先后成为德国DIN19258标准，EN50254欧洲标准和IEC61158国际标准。

Interbus的各种性能参数非常贴近汽车生产实际的需要，是最早进入汽车工业的现场总线，现在也是世界汽车行业最受欢迎的现场总线，其传统的应用领域就是汽车工业。随着工业自动化的发展，Interbus作为自动化控制的解决方案正越来越多的应用到其他领域，例如物流、造纸、印刷、食品和饮料、楼宇自动化、木材加工、装配和机器人应用、机械工程、工厂自动化、以及过程控制。应用的工程数量达到78万多个，应用节点数量居全球第二。

Interbus可以这样迅速的发展，是因为这个总线协议确实有它自己的特点。Interbus总线传输距离最长达到12.8公里（双绞线），两个从站间距就可以达到400米（双绞线），单主站最多可连接255个从站，恒定的传输速率500Kbps时，扫描4096个I/O点的时间为7.8毫秒。总线采用独特的环型组网形式和传输协议，它具备其他总线所没有的准确的故障定位、详实的故障信息。三种传输媒介在从站间可以混合使用，有效数据传输效率高达52% 。 即插即用、无须设定地址、无须终端电阻。这里很多特性都是Interbus所独有的，这些特性在很多工艺场合可以体现出它独有的优势，也正是因为这样，Interbus总线协议才能成为世界汽车行业最受欢迎的现场总线。

3．Interbus总线给汽车工业带来了什么

Interbus总线的拓扑结构非常的灵活，可以任意的接分支，分支上面还可以再接若干分支，一直可以拓扑16层，这样使设计和施工都变得非常的灵活。汽车工业中很多工艺都会用到悬链，滚床，利用这种灵活的分支技术，一段悬链、一路滚床，或者一个夹具工位都可以做成一个网络分支，这样就避免了一根总线绕到底的情况，既提高了网络的稳定性，又节省了总线电缆。还可以从逻辑上对每个分支进行单独控制。较长的传输距离和灵活的拓扑结构也使用户在进行网络规划时非常的宽松，灵活，方便。使用其他总线协议往往在距离、站数、站点分布这方面会有一些技术束缚，Interbus可以让用户解脱出来。

Interbus的调试和网络管理非常的方便。每一个总线设备，都有一个识别寄存器，在总线启动的第一个周期，主站就可以读取存储在所有连接在总线网络上的识别寄存器数据，从而识别每一个总线设备。所以这里就不需要硬件设址，在硬件安装好后，用组态软件读取识别寄存器数据，就可以把硬件组态读上来。在网络调试时可以任意的关断某个网络分支或者站点。这样，根据工艺段的不同，把现场总线网络进行分支分段管理非常的方便，比如我们把一个夹具工位做成一个分支，这样就可以分开调试，分开管理，即使某个工位有网络故障也不影响其他工位的调试或者生产。也可以把每个工位的几台焊接机器人作为一个Interbus总线分支进行管理，把机器人和夹具的控制系统分开管理。这样，对现场的调试以及后期设备维护和升级都是非常有帮助的。