Caracteristici retea IBS

Caracteristici retea IBS

1 Generalitati

Interbus este un sistem de retea in serie conceput pentru a transmite date intre diferite tipuri de sisteme de comanda (automate programabile, calculatoare personale, calculatoare de tipul VMEbus, etc) si modulele de intrare/iesire la distanta la care sunt conectati senzorii si actionarile.

Datorita caracteristicilor tehnologice accesibile si de sistem orientat utilizator, Interbus, in comformitate cu norma DIN 19 258 a devenit norma industriala in toate domeniile de automatizare.

Interbus este adaptat pentru constructorii de masini si sisteme in:

Automobile, papetarie, textile, industria agroalimentara, etc.

Fabricatie, instalatii, prelucrare, stocare si transport.

Interbus conecteaza module de intrare/iesire si dispositive de automatizare (indicatori, variatoare, codificatori, etc.) la sisteme de comanda si de calculatoare cu ajutorul unei metode de transmisie in serie. Diferite echipamente de control si achizitie de la numerosi constructori pot fi conectate la Interbus, este vorba de un sistem de retea deschis. Utiliztorul poate deci sa selecteze liber materialele cel mai bine adaptate la realizarea de solutii de calcul si de achizitie.

In functie de lungimea sa, reteaua Interbus se poate clasifica in:

Bus interstatii (Remote Bus) - este reteaua principala care pleaca de la modulul master ibs, care leaga capetele de statie si modulele de intrari/iesiri si orice alt modul necesar retelei. Poate avea o lungime de 400 m intre doua statii de bus interstatii si o lungime de 12,8 km intre master si ultima statie a bus interstatii.

Bus instalatie (Instalation Bus) - are o functionalitate identica cu cea a bus interstatii dar in plus transporta 24V (3 fire) pentru alimentarea modulelor de intrare/iesire. Consumul maxim dupa un cap de statie este de 4,5A, iar lungimea maxima a cablului intre un cap de statie si primul modul de intrare/iesire este de 50 m, intre doua module este deasemenea de 50 m si intre capul de statie si ultimul modul fiind tot 50 m.

Bus local (Local Bus) - este situat dupa un cap de statie si foloseste o tehnologie diferita pentru adresa fizica, iar caracteristicile sale sunt limitate. Consumul maxim de current este de 0,8 A, lungimea maxima intre capul de statie si primul modul de intrare/iesire este 1,5 m, iar intre capul de statie si ultimul modul este de 10 m.

Fig.1 Tipuri de retea

Reteaua Ibs are o viteza de transfer a datelor de 500kb/s, lungime maxima intre statii de 400 m (cupru), 2500 m (fibra optica) si lungime totala de 12, 8 km.

Interbus conecteaza semnale de la senzori la sisteme de control sau la calculator(automat, PC). In acest mod se indeplinesc sarcini importante:

Transmisia ciclica a starii procesului care se schimba rapid.

Transmisia personalizata de date de parametrii pentru modulele de intrare/iesire complexe si dispozitivele de proces specializate care trebuie sa fie configurate in momentul functionarii(variator de frecventa, roboti).

Modulul Master conduce comunicatia pe cablul Interbus, el emite date de iesire si receptioneaza date de intrare. In cazul TSX Premium acest modul se gaseste in automat (IBY 100 Schneider).

2. Punere in functiune

Reteaua trebuie structurata pe segmente, acestea corespund unor zone ale instalatiei si astfel ofera o reprezentare apropiata de constructia fizica a retelei. Structura pe segmente permite deconectarea simpla a subansamblului de retea, in timpul cautarii unui defect.

Fiabilitatea este garantata printr-o constructie cat mai corecta a instalatiei, trebuie sa asigure alimentarea pentru partea de comunicare (intrari/iesiri).

Prezentarea arhitecturii Interbus

Fig. 2 Prezentarea arhitecturii Interbus

Pentru cablarea retelei interstatii si instalatie sunt utilizate trei tipuri de cabluri si un adaptor. Pentru Bus-ul local cablul de conexiune este Phoenix Contact. Primul model de cablu este folosit atat pentru bus interstatii cat si pentru

reteaua instalatiei si este echipat cu o priza M32 cu 9 pini. Pentru alimentarea 24Vcc a modulelor de iesiri si pentru alimentarea capetelor de statii se foloseste un model precomfectionat cu o priza M23 cu 6 pini. Pentru racordarea modulelor si variatoarelor in bus interstatie, cablul este echipat cu o priza SubD cu 9 pini.

Cablul de bus trebuie sa treaca prin canale metalice de cablu si sa fie separate de cablurile de putere printr-un perete despartitor de metal.

Fig. 3 Structura cablu Interbus

In scopul de a atenua nivelul de perturbatii, jgheaburile metalice trebuie sa insoteasca cablurile de la un capat la celalalt. La racordarea tronsoanelor, continuitatea maselor trebuie asigurata folosind mici placute metalice de legatura.

Extremitatile fizice ale unei ramuri sau ale unei retele intr-un sistem interbus sunt semnalate electronic, intern, in modulele ce compun reteaua. Absenta suntului intre pinii 5 si 9 pe conectorul de iesire semnaleaza sfarsitul unui segment. Acest "sunt" este prezentat pe toti conectorii tata ai cablurilor IBS precomfectionate, astfel ca imediat ce am conectat un cablu la conectorul de iesire, acesta semnalizeaza prezenta unui modul urmator,in special in faza de identificare a retelei.

Pentru a garanta la maxim comunicatia si pentru a ameliora dignosticul, sunt utilizate doua alimentari:

Pentru alimentarea electronicii de comunicatie a modulelor

Pentru alimentarea intrarilor si iesirilor.

3 Programare

Softul de programare Interbus este CMD Tool (soft Phoenix Contact) ce permite configurarea, monitorizarea (vizualizare dinamica a variabilelor de retea) si diagnosticare retea si PL7 Pro (soft Schneider) ce permite programare automata, configurare automata a retelei si crearea de ecrane de exploatare. Exista posibilitatea de conexiune intre CMD Tool si PL7 Pro.

Parametrii cartelei de control Interbus depind de modul de functionare selectat sub PL7 Pro. Sunt posibile trei moduri de lucru:

In modul de lucru 1 sau modul automat, conceptia retelei se face

automat prin punerea sub tensiune a automatului.

In modul 2 sau mod PL7-IBY, se realizeaza o imagine a retelei cu

ajutorul CMD Tool, ansamblul de date fiind apoi inregistrat in proiectul de    automat deschis sub PL7. Unitatea centrala a automatului transmite apoi datele catre cuplorul IBY.

In modul 3 sau mod CMD-IBY, se realizeaza in mod asemanator o

imagine a retelei sub CMD Tool. Aceste date sunt inregistrate in memoria flash a cuplorului pornind de la softul CMD Tool.

Fig. 4 Functionarea modurilor 2 si 3

Pentru toate aplicatiile obiectivul este de a lucra in modul 2, deoarece aceasta este metoda cea mai simpla dat fiind ca este suficient sa se faca o singura incarcare in unitatea centrala a automatului si apoi aceasta va conduce transferul informatiilor de retea catre cuplorul Interbus prin bus X (bus-ul rack-ului).

In acest mod este foarte important a se salva intreaga aplicatie (ce trebuie facuta cu CMD), penru ca in caz de modificare ulterioara a aplicatiei sau parametrare retea este imposibil sa se initieze modificarea plecand de la fisierul generat precedent.

In faza de inceput este posibil sa se pregateasca aplicatia cu ajutorul soft-ului CMD Tool printr-o configurare manuala: topologie/declarari variabile/asignari adrese/pre-tratare. Acest mod de lucru fiind posibil fara nici o legatura cu reteaua.

In cazul in care reteaua este deja construita, este posibil a se citi topologia si a verifica topologia in acelasi timp, in acelasi timp calitatea cablarii utilizand modul automat al PL7. Acest mod de configurare este rezervat punerii la punct a retelei.

In functionarea normala sunt autorizate numai modurile 2 si 3 .

Crearea unui proiect are 4 etape:

Parametrarea cartelei controlor retea;

Configurarea retelei;

Asignarea (adresarea intrarilor/iesirlor);

Salvarea in RAM-ul cartelei controlor IBY 100.

Sub CMD Tool si PL7 Pro exista diferite tipuri de adrese:

Adresa fizica in modul de detectie automata cu CMD in care cuvintele

intrare/iesire sunt aranjate continuu, unul dupa altul, dupa rang.

Adresa logica in care adresarea se face de catre CMD Tool. Utilizarea

acestei facilitati permite reafectarea cuvintelor de intrare/iesire. Avantajul este acela ca se pot lua in consideratie evolutii ale retelei, adaugarea de noi module, etc. fara a lua locul echipamentelor deja existente.

Adresa de programare sub PL7 in care adresarea este in functie de

adresele logice corespunzatoare asignarilor facute asupra intrarilor/iesirilor

Simbol Tip obiecte Format m=xy Nr. Cale Rang Bit

I=intrare X=boolean Adresa rack v=0 0la139 0la15

Q=iesire W=cuvant x=0 la 7

D=cuv.dublu Pozitie modul

y=00la10

Exemple:

%IW3.0:x2 corespunde celei de-a treia intrari a modulului de intrari deportat avand asignare 512 (cuplorul se afla pe pozitia 3)

%QW5.0.2:x11 corespunde celei de-a 12-a iesiri a modulului de iesiri avand asignarea 4 (cuplorul se afla pe pozitia 5)

Asignarea permite aranjarea variabilelor de E/S in diferite zone de memorie.

Exista 2 zone distincte:

Zona memoriilor de iesiri cu adrese de la 0 - 511 (octeti) urmata de

Zona memoriilor de intrari ce merge de la 512 - 1023.

Adresele utilizate pentru diferitele statii trebuie create si aranjate in ordine crescatoare (continuu) plecand de la valoarea cea mai mica. Numai variabilele interne utilizate in pre-tratare au asignarea lor proprie, fiind create si aranjate in ordine descrescatoare (continuu) si plecand de la valoarea cea mai mare.