圖 1 現場(chǎng)總線(xiàn)適配器（FBP）

 　　ABB　FBP總線(xiàn)適配器可支持Profibus-DP、CANopen、Modbus-RTU、DeviceNet和AS-i五種總線(xiàn)適配器，這五種總線(xiàn)適配器的外形和連接方式是相同的。為統一的使用和選型提供了方便，如圖2所示，選用DeviceNet總線(xiàn)適配器進(jìn)行通信。

3.1  簡(jiǎn)單、靈活的總線(xiàn)系統

 　　一種設備適用所有總線(xiàn)類(lèi)型，在產(chǎn)品線(xiàn)內的每一種設備和每一個(gè)功能模塊，含有一個(gè)中性的總線(xiàn)適配器接口。用選定的總線(xiàn)適配器和電纜接頭和預連接電纜，非常容易建立起可靠的，可塑性強的通訊和連接,如圖3所示。

　　 無(wú)須改變通訊接口便可按用戶(hù)的需求改變通訊總線(xiàn)，這就是建立在A(yíng)BB獨有的FBP總線(xiàn)技術(shù)上的靈活選擇。在同一個(gè)FBP總線(xiàn)適配器（中性總線(xiàn)接口）上只需改變不同種類(lèi)總線(xiàn)（總線(xiàn)類(lèi)型）的FBP總線(xiàn)適配器，便可改變不同的總線(xiàn)協(xié)議。例如Profibus或DeviceNet。而這種改變并不需用戶(hù)作任何特殊的設置，只需要更換為相應的FBP總線(xiàn)適配器和在軟件中作一些簡(jiǎn)單的配置，而控制系統對所連接電氣設備的通訊協(xié)議改變均是自動(dòng)識別。這為用戶(hù)在標準現場(chǎng)總線(xiàn)間的變化帶來(lái)了便捷性。ABB公司的AC500系列PLC也可通過(guò)FBP適配器作為現場(chǎng)總線(xiàn)的從站運行。

　　這種現場(chǎng)總線(xiàn)插件能夠滿(mǎn)足所有的電子數據傳輸需要，它將所連接的總線(xiàn)上的數據轉換成標準自動(dòng)化設備能夠識別的中立數據格式或反之。

　　ABB公司的電機控制器和電機起動(dòng)器都帶有一個(gè)總線(xiàn)無(wú)關(guān)性的FBP接口。所有安裝工程師只需要將已準備好的對應相應總線(xiàn)接口的FBP連接線(xiàn)纜直接掛到現場(chǎng)總線(xiàn)上面。

　　FBP現場(chǎng)總線(xiàn)插頭可以完成一些特殊的開(kāi)關(guān)和自動(dòng)化設備與過(guò)程控制器的連接。插件的設計也非常簡(jiǎn)單，一端是具有通用性質(zhì)的與總線(xiàn)種類(lèi)無(wú)關(guān)的接口，另一端則是符合具體某一種總線(xiàn)標準的接口。緊湊型的接口里面帶有智能化的電子轉化裝置，可以將中立設備數據轉換為AS-i或者DeviceNet等總線(xiàn)能夠理解的語(yǔ)言形式。

4  FBP總線(xiàn)適配器應用于智能電機控制器（UMC）中的硬件配置

 　　為了更好地說(shuō)明ABB FBP現場(chǎng)總線(xiàn)適配器在智能電機控制器中的靈活應用，我們采用ABB公司的AC500系列可編程控制器及Profibus總線(xiàn)適配器進(jìn)行說(shuō)明。

 ABB FBP總線(xiàn)適配器在智能電機控制器中的應用一:

　　 FBP現場(chǎng)總線(xiàn)適配器：PDP22-FBP.xxx；相關(guān)電纜及附件：PDA11-FBP.xxx及PDR11-FBP.150終端電阻器。PLC通訊主站通過(guò)FBP總線(xiàn)適配器與帶中性接口的智能電機控制器UMC22、軟起動(dòng)器等現場(chǎng)設備進(jìn)行簡(jiǎn)單而快速的連接,從而實(shí)現了從控制層到現場(chǎng)層的無(wú)縫連接。FBP總線(xiàn)適配器也廣泛應用于設備分布比較分散的場(chǎng)合，某些站點(diǎn)之間相距較遠，尤其一些現場(chǎng)站點(diǎn)，相距離超過(guò)100米，因此所有網(wǎng)絡(luò )的傳輸速率都設為一致，以確保通訊可靠。除了分布式I/O，斷路器和傳感器等站點(diǎn)位于生產(chǎn)現場(chǎng)外，智能電機控制器、變頻器的總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統分布在馬達控制中心（IMCC）室，這就實(shí)現了對電動(dòng)機的集中控制，統一管理。

 FBP總線(xiàn)適配器在智能電機控制器中的使用體會(huì )：

（1） 現場(chǎng)總線(xiàn)可以節省大量費用

　　 從安裝階段來(lái)看，只通過(guò)一根通訊纜，就實(shí)現了對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )上名站點(diǎn)供電及通訊，相對于點(diǎn)對點(diǎn)的控制方式，節省大量的電纜、橋架等，不但縮短了安裝時(shí)間，而且降低了安裝費用。

　　 從控制上來(lái)看，利用網(wǎng)絡(luò )通訊及“軟”I/O方式，節約了I/O模塊，尤其是模擬量模塊。如對智能電機控制器UMC22或變頻器等工作站，啟動(dòng)/停止，啟動(dòng)方式，加速/減速等命令；電壓、電流、溫度、運行時(shí)間等參數，都可從總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )通訊實(shí)現。

（2） 設備故障率大大降低，且診斷方便，排除迅速。

　　 FBP系統由于僅用一條通訊電纜控制整個(gè)設備網(wǎng)絡(luò )，使設備故障率大大降低。采用數據通訊方式來(lái)控制各站，不但極大減少了傳統點(diǎn)對點(diǎn)方式的電纜數量，也使故障環(huán)節大大減少，系統穩定性進(jìn)一步提高。

　　 通過(guò)FBP系統使電動(dòng)機的集中控制的形式十分有效，極大方便了設備故障的診斷。例如當某臺智能電機控制器UMC22發(fā)生故障時(shí)，不但可以從中控室看到報警信息，還可以從UMC22的操作面板上獲得報警信息，方便快捷。

 　　工程實(shí)踐表明：總線(xiàn)中80%的故障問(wèn)題出現在總線(xiàn)電纜本身,而FBP系統提供預安裝的帶有金屬接觸的電纜，使因為電纜的問(wèn)題導致的故障可能性最小化。

（3） 系統監控更加方便、智能化。
 　　
        FBP系統使操作人員更加方便地隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn)現場(chǎng)站工作狀態(tài)及調整控制參數等。如電機電流、溫度等參數，以確保電機正常工作。

（4） 即插即用（P&P）的系統擴展。
 
        因FBP采用“手拉手”的連接方式，用戶(hù)可根據需要在任何環(huán)節擴展插入所需的監控對象。

ABB FBP總線(xiàn)適配器在智能電機控制器中的應用二:

圖 5 FBP及PDQ22在智能電機中的應用

　　 圖5中，FBP系統中采用集成Profibus協(xié)議的PDQ22裝置，Profibus和其它現場(chǎng)總線(xiàn)都采用標準RS485方式，每段限制32臺的主/從站數量,如果需要連接更多的設備則需要加中繼器。使用PDQ22可以每個(gè)連接4臺設備到Profibus DP總線(xiàn)，但是在總線(xiàn)中作為一個(gè)節點(diǎn)，可節省總線(xiàn)節點(diǎn)數量。具有以下特點(diǎn)：

        在一個(gè)總線(xiàn)節點(diǎn)處可使用多達4個(gè)FBP適配器；

        可靠的系統理念：檢測設備故障，指示總線(xiàn)和設備狀態(tài)；

       簡(jiǎn)單的系統集成：自由訪(fǎng)問(wèn)連接設備的參數、運行和診斷數據；集成維護管理。

5  ABB FBP總線(xiàn)適配器應用于智能電機控制器中的軟件配置

 　　在本系統中采用PS501編程軟件，它是以ABB Codesys V2.3編程軟件為開(kāi)發(fā)環(huán)境，符合ICE61131-3的國際標準，可支持語(yǔ)句表（IL）、梯形圖（LD）、功能塊（FBD）、順序功能圖（SFC）、結構文本（ST）、連續功能圖（CFC）六種編程語(yǔ)言?？赏瓿葾C500系統的全部設置，包括所有的現場(chǎng)總線(xiàn)和接口，而且還有全面的診斷功能、報警處理、集成可視化功能和開(kāi)放的數據接口。

圖6 FBP總線(xiàn)適配器在PS501軟件中組態(tài)圖     

圖7 UMC22監控界面（PS501可視化功能）

6  結束語(yǔ)

　　 由于FBP的概念并沒(méi)有再造出一種總線(xiàn)來(lái)，而是將現有的多種現場(chǎng)總線(xiàn)都利用起來(lái)，是一個(gè)開(kāi)放的系統，所以FBP能夠適合任何PLC系統。在將自動(dòng)化設備連接到現場(chǎng)總線(xiàn)和供電總線(xiàn)的時(shí)候，所用的連接器都是已經(jīng)準備好的，可插入的標準產(chǎn)品，因而也無(wú)需驚醒線(xiàn)纜的切割、隔離和準備工作。FBP概念的引入把電氣設備和通訊功能有效地分開(kāi)，實(shí)現了PLC系統與電氣設備之間的無(wú)障礙通訊。電氣工程師再也不需要為通訊網(wǎng)絡(luò )的設計而煩惱，甚至可以不用考慮不同DCS供應商所要求的不同的總線(xiàn)接口，而這些都緣于FBP即插即用的總線(xiàn)預制型插頭和豐富的總線(xiàn)類(lèi)型。