Interbus

INTERBUS - шина по типу послідовного каналу для датчиків і виконавчих механізмів . Використовується для зв'язку промислових комп'ютерів , програмованих логічних контролерів PLC , комп'ютерів на базі VMEbus , роботів з різноманітними датчиками і сенсорами . Розроблено Phoenix Contact і доступна з 1987 року. Є однією з основних шин зв'язку з датчиками , стандартизована в EN 50254 і IEC 61158 .

Топологія шини - «кільце» з централізованим методом доступу в режимі ведучий- ведений .

На даний момент більше 600 виробників підтримують даний стандарт в системах управління та інших пристроях.

Походження

Робота над створенням INTERBUS почалася ще в 1983 році відомою німецькою організацією Phoenix Contact, а в 1987 результати були представлені на Гановерській Ярмарці. Початкова область застосування даної мережі, яка називалась Interbus-S, це високошвидкісний детермінований обмін даними з датчиками та виконавчими механізмами. З розвитком РС-сумісних рішень в області промислової автоматизації, функціональність мережі доповнювалась, область її призначення розширилась на розподілені комунікаційні структури, що базуються на стандартних РС технологіях, а сама промислова мережна система стала називатись INTERBUS. На сьогоднішній день рішення INTERBUS підтримують та розвивають організації INTERBUS Club (www.interbusclub.com) та Open Control Foundation. Мережі закріплені в німецькому стандарті DIN 19258, європейському - EN 50254, та міжнародному - IEC 61158.

INTERBUS є мережею рівня датчиків. Вона має кільцеву топологію, в якій обмін даними організовується шляхом передачі полів кадру від пристрою до пристрою по кільцю. У голові мережної системи знаходиться Ведучий, який виконує функції контролера, або забезпечує зв’язок INTERBUS з верхніми рівнями управління. Всі інші вузли системи є Веденими пристроями, які разом з Ведучим організовують фізичне кільце.

Фізична структура

Всі пристрої мережі підключаються один до одного через дуплексний зв’язок, організовуючи тим самим прямий та зворотній канали кільця (рис.1). Тобто кожний вузол, окрім вузла Ведучого, має два дуплексні канали – Вхідний Інтерфейс (incoming interface) та Вихідний Інтерфейс (outgoing interface), і при відсутності відгалужувачів, кабельний зв’язок утворює видиму лінійну топологію, в якій кінцевий пристрій в мережі всередині замикає кільце. Фізична структура мережі INTERBUS складається з таких елементів:

рис 1. Загальна структура мережі INTERBUS

• 1.Мережний Ведучий (Bus Master), який управляє мережею та виконує функції контролера;
• 2.Мережні Пристрої (Bus Devices), які виконують функції засобів вводу/виводу, і в залежності від підтримуваних вхідних/вихідних інтерфейсів можуть бути таких типів:
  • a. Віддалений Пристрій (Remote Device);
  • b. Локальний Пристрій (Local Device);
  • c. Пристрій Петлі (Loop Device);
  • 3. Мережні Відгалужувачі (Bus Couplers), інша назва мережні термінальні модулі (Bus Terminal Module), які забезпечують сегментацію мережі, тобто відгалуження від основної гілки;

4. Мережні кабелі. Всі елементи поєднуються між собою через Вхідні та Вихідні Інтерфейси, фізична реалізація яких може бути різною: дуплексний варіант RS-485; з’єднання по TTL; модуляція струму живлення 24 В; оптичне кільце. Незалежно від структури мережі, бітова швидкість є постійною 500 кБіт/с, сумарна максимальна довжина лінії зв’язку - 13 км, максимальна кількість пристроїв - 512, максимальна кількість точок вводу/виводу – 4096. Декілька Пристроїв та мережних з’єднувачів, які починаються з Мережного Ведучого або Мережного Відгалужувача та закінчуються наступним Мережним Відгалужувачем або кінцевим пристроєм (без підключеного Вихідного Інтерфейсу) називається Мережним Сегментом (Bus Segment). У структурі мережі INTERBUS, в залежності від типу Інтерфейсів можуть використовуватись такі основні типи Сегментів:

• Віддалений Сегмент (Remote bus segment), на базі RS-485 або оптоволокні ;
• Локальний Сегмент (Local bus segment) або I/O Шина (I/O Bus) на базі TTL;
• Сегмент INTERBUS Петлі (INTERBUS Loop segment), на базі модуляції струму живлення 24 В;

Структура мережі дозволяє ієрархію Сегментів до 16 рівнів. Тобто сегмент може включати декілька Відгалужувачів, Сегменти яких в свою чергу можуть також включати відгалужувачі. Сегментація INTERBUS дає зручний та прозорий механізм для довільного територіального розміщення пристроїв по всій території ділянки процесу. Крім того сегментація дозволяє використовувати в одній і тій же мережі різні середовища передачі в залежності від умов експлуатації.