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

INTERBUS是面向I/O的國際標準總線(xiàn)，其恒定的2M傳輸速率，集總幀的數據傳輸方式，保證了數據傳輸的可靠性，使得控制系統與現場(chǎng)I/O設備之間的數據交換具有很高的實(shí)時(shí)性，是國際上公認的高速總線(xiàn)。INTERBUS具有強大的總線(xiàn)組態(tài)、監控、故障診斷功能，在總線(xiàn)控制板、現場(chǎng)I/O設備以及CMD軟件上都能對每一個(gè)總線(xiàn)設備的狀況進(jìn)行監控，對故障的診斷快，從而極大地提高了控制系統的易維護性和可靠性。INTERBUS是一種簡(jiǎn)單器件級簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )，是一種開(kāi)放的串行總線(xiàn)系統，可將不同廠(chǎng)家的現場(chǎng)設備產(chǎn)品統一組態(tài)，構成所需的網(wǎng)絡(luò )。因此，INTERBUS總線(xiàn)在汽車(chē)生產(chǎn)物流系統中有獨特的優(yōu)勢和吸引力。

三、汽車(chē)生產(chǎn)物流系統結構

汽車(chē)生產(chǎn)物流系統用于支持同步化物流的需求，系統能使物料供應及時(shí)、高效，同時(shí)節省線(xiàn)邊占用空間，減少線(xiàn)邊庫存，并自動(dòng)統計缺料次數的時(shí)間與頻次、原因，可有效防止不必要的延誤、等待時(shí)間甚至由于物料短缺產(chǎn)生停線(xiàn)的問(wèn)題。整個(gè)系統由監控管理部分、主控部分、呼叫部分和應答部分組成，如圖1所示。監控管理部分采用工業(yè)控制計算機，負責整個(gè)系統的監控管理、人機交流、數據通訊和數據保存。主控部分IBSRFC430控制器采用586CPU，提供了一個(gè)基于嵌入式技術(shù)的硬件平臺。集成了總線(xiàn)控制板、程序控制器和Ethernet的標準接口，實(shí)現了設備層的數據采集，控制層的邏輯控制，直到與管理層的信息交換的三位一體的體系結構。通過(guò)Ethernet可以直接對總線(xiàn)系統進(jìn)行組態(tài)和監控。呼叫部分通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)I/O模塊（SAB模塊），SAB模塊具有IP67的防護等級，可直接安裝于車(chē)間現場(chǎng)，采集檢測現場(chǎng)工位呼叫情況，再通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)送到主控部分（遠程總線(xiàn)控制器（RFC430））處理，處理信息再送到應答部分（帶現場(chǎng)IOINLINEBK中繼器模塊和串口RS232通訊模塊），通過(guò)串口RS232通訊模塊送到LED顯示屏顯示所需要的工位材料。

四、工業(yè)監控軟件組態(tài)王與現場(chǎng)設備的無(wú)縫聯(lián)接

為了實(shí)現上位機工業(yè)監控軟件和現場(chǎng)設備信號連接問(wèn)題，我們利用OPC（OLEforProcessControl，過(guò)程控制中的對象連接嵌入技術(shù)）技術(shù)。OPC是一項技術(shù)規范和開(kāi)放的工業(yè)標準接口，它采用微軟公司的OLE、COM（componentobjectmodel）和DCOM（distributecomponentobiectmodel）等技術(shù)，并受到眾多自動(dòng)控制設備制造商的支持。OPC作為自動(dòng)化系統、現場(chǎng)總線(xiàn)、現場(chǎng)總線(xiàn)設備和辦公管理應用程序之間的有效連接方式，使辦公室和現場(chǎng)設備之間的數據交換簡(jiǎn)捷化、標準化。

汽車(chē)生產(chǎn)物流系統中往往需要使用各種不同的供應商的自動(dòng)化設備，以前為了與各設備通訊，必須設計一個(gè)專(zhuān)用的通訊接口，而且各工業(yè)監控軟件必須與每一設備建立單獨聯(lián)接（圖2）。而采用OPC技術(shù)后，由于各自動(dòng)化設備對OPC的支持和OPC基于OLE、COM、DCOM技術(shù)的特點(diǎn)，就能將所有自動(dòng)化設備都與同一OPCServer連接，而各工業(yè)監控軟件都使用COM和DCOM技術(shù)與OPCServer連接，通過(guò)OPCServer與各個(gè)自動(dòng)化設備通訊（圖3）。通過(guò)采用OPC技術(shù)，極大地簡(jiǎn)化了系統的結構，使原來(lái)錯綜復雜的體系結構變得簡(jiǎn)單清晰，各工業(yè)監控軟件只需注意與OPCServer之間的數據交換，而不必擔心具體設備的連接問(wèn)題。INTERBUSOPCServer是Phoenix公司為INTERBUS總線(xiàn)系統專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的OPCServer，工業(yè)監控軟件通過(guò)它可以很方便的與INTERBUS總線(xiàn)的現場(chǎng)設備通訊。

五、結束語(yǔ)

現場(chǎng)總線(xiàn)具有高度的系統集成主動(dòng)權和強大的系統診斷能力，它提高了系統的可靠性與可維護性，由于其設備標準化、模塊化，因而設計簡(jiǎn)單、易于重構?，F場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)不僅是工業(yè)控制系統發(fā)展的必然趨勢，同時(shí)也是控制理論研究方向。它開(kāi)辟了工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域新時(shí)代，被稱(chēng)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。

本文在分析了PROFIBUS及INTERBUS特性的基礎上，著(zhù)重闡述了INTERBUS現場(chǎng)總線(xiàn)在汽車(chē)生產(chǎn)物流監控系統中的應用。并通過(guò)OPC服務(wù)器使得上層組態(tài)王監控系統與底層遠程控制器之間實(shí)現了無(wú)縫銜接，使得整個(gè)系統處于一種開(kāi)放的狀態(tài)，具有良好的可擴展性。