現場(chǎng)總線(xiàn)系統技術(shù)在汽車(chē)生產(chǎn)物流管理中的應用

以計算機在工業(yè)控制和管理中的應用為主要標志的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)在過(guò)去20年間有了長(cháng)足的進(jìn)步。進(jìn)入20世紀90年代以來(lái)，作為工業(yè)控制數字化、智能化與網(wǎng)絡(luò )化典型代表的現場(chǎng)總線(xiàn)（FieldBus-FB）技術(shù)發(fā)展迅速、影響巨大，引起了工程技術(shù)界的普遍興趣與重視，被譽(yù)為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有革命性的新技術(shù)。

隨著(zhù)物流管理的迅猛發(fā)展，物流管理理念很快進(jìn)入汽車(chē)制造行業(yè)，而企業(yè)生產(chǎn)物流的管理又是現代物流管理環(huán)節中的重要一環(huán)。對于一個(gè)汽車(chē)制造企業(yè)如何高效而有序組織各個(gè)生產(chǎn)車(chē)間各工位材料并及時(shí)送到指定地點(diǎn)是十分重要的。近年來(lái)國際上流行的汽車(chē)生產(chǎn)物流系統就是專(zhuān)門(mén)用于現代化生產(chǎn)現場(chǎng)的對流量、物料、質(zhì)量、設備測量和監控的信息系統，是一個(gè)柔性的自動(dòng)化控制系統。該系統不僅可以使物流通暢及時(shí)，實(shí)現倉庫最小庫存，而且可以使管理者及時(shí)了解整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)和物流狀況，從而為企業(yè)管理層決策提供依據?，F場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)具有高可靠性和強大的診斷功能，非常適合于物流的控制和信息傳輸，為汽車(chē)企業(yè)各生產(chǎn)車(chē)間之間生產(chǎn)物料的管理開(kāi)辟了一種新的思路。

二、汽車(chē)生產(chǎn)物流系統中的現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)

汽車(chē)生產(chǎn)物流系統要求信息傳輸和控制系統具有反應速度快、穩定性好、可擴充性強、可維護性好等功能，采用硬接信號線(xiàn)的方法不但煩瑣、昂貴，而且穩定性、診斷性、可維護性、可擴充性差，因此，采用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)能很好地解決上述問(wèn)題。

按照國際電工委員會(huì )IEC61158的標準定義：“安裝在制造和過(guò)程區域的現場(chǎng)裝置與控制室內的自動(dòng)控制裝置之間的數字式、串行、多點(diǎn)通信的數據總線(xiàn)稱(chēng)為現場(chǎng)總線(xiàn)?！币话阏J為“現場(chǎng)總線(xiàn)是一種全數字化、雙向、多站的通信系統，是用于工業(yè)控制的計算機系統的工業(yè)總線(xiàn)?！爆F場(chǎng)總線(xiàn)向人們展示了一種全新系統集成的思想，它在自動(dòng)化系統中，如制造業(yè)、流程工業(yè)、交通、樓宇等方面的應用前景十分廣闊。作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò )體系，現場(chǎng)總線(xiàn)系統的突出特點(diǎn)在于：系統的開(kāi)放性、可互操作性與互用性、現場(chǎng)設備的智能化與自診斷功能、系統結構的高度分散性、對現場(chǎng)環(huán)境的適應性等。

現場(chǎng)總線(xiàn)具有節省硬件數量與投資、安裝費用、維護費用等優(yōu)點(diǎn)，用戶(hù)具有高度的系統集成主動(dòng)權，提高了系統的準確性與可靠性。此外，由于它的設備標準化、模塊化，因而還具有設計簡(jiǎn)單，易于重構等優(yōu)點(diǎn)。

CANBUS最初是由德國的BOSCH公司為汽車(chē)檢測、控制系統而設計的。CANBUS為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò )上任意節點(diǎn)可在任意時(shí)刻主動(dòng)的向網(wǎng)絡(luò )上的其他節點(diǎn)發(fā)送信息，它采用非破壞性總線(xiàn)仲裁技術(shù)，當多個(gè)節點(diǎn)同時(shí)向總線(xiàn)發(fā)送信息時(shí)，按優(yōu)先級高低接收。CANBUS的傳輸速率最高可達1Mbs/40m。

INTERBUS（InterbusFieldbus）由德國PhoenixContact公司1990年推出，應用于汽車(chē)行業(yè)、煙草行業(yè)、過(guò)程自動(dòng)化等行業(yè)。INTERBUS采用集總幀型的數據環(huán)通訊，這種通訊保證了數據傳輸的同步性和周期性，全雙工的通訊方式和2M的一致速率保證了數據通訊的實(shí)時(shí)性，差分信號傳輸和專(zhuān)門(mén)的總線(xiàn)環(huán)路檢查保證了強大的抗干擾性和設備實(shí)時(shí)監控。

INTERBUS總線(xiàn)的各種I/O模塊、功能模塊可根據生產(chǎn)線(xiàn)的工藝結構實(shí)現分布式安裝，從而實(shí)現分散控制?？刂破髋c現場(chǎng)傳感器/執行器之間通過(guò)一根總線(xiàn)電纜相連，替代了PLC系統的并行布線(xiàn)，大量降低電纜的使用?？偩€(xiàn)控制板是INTERBUS總線(xiàn)上的主設備，用于實(shí)現協(xié)議的控制、錯誤診斷、組態(tài)存儲等功能。