INTERBUS現場(chǎng)總線(xiàn)在汽車(chē)行業(yè)的優(yōu)勢
1.汽車(chē)制造業(yè)對控制系統的要求
汽車(chē)制造業(yè)是典型的多工種、多工藝、多物料的大規模生產(chǎn)過(guò)程。同時(shí)隨著(zhù)汽車(chē)行業(yè)之間競爭的日益激烈,各生產(chǎn)廠(chǎng)家都普遍面臨著(zhù):提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)管理水平等種種壓力。對于汽車(chē)項目而言,無(wú)論是新建項目,還是現有設備的擴展和改造,在規劃和設計控制系統時(shí)都應該有一個(gè)基本指導原則:采用最先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品, 從而最大程度減小系統集成和調試時(shí)間、降低投資成本,方便生產(chǎn)運行階段的維護與工藝調整。提高各工藝設備系統的穩定性,減少故障停機時(shí)間保證計劃產(chǎn)量的實(shí)現。
對汽車(chē)工業(yè)的控制系統的要求也有別于其他行業(yè)的自動(dòng)控制系統,因為汽車(chē)工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)相對較復雜。例如焊裝工藝,就代表著(zhù)汽車(chē)工業(yè)控制現場(chǎng)的一些典型特點(diǎn):
1.現場(chǎng)工作環(huán)境惡劣。焊接的過(guò)程中充斥著(zhù)焊渣和焊接飛濺,更換焊槍電極頭也有可能會(huì )有水流的噴射,這些對設備的防護等級提出了更高的要求。
2.強電磁干擾。焊接設備在焊接過(guò)程中的電磁干擾發(fā)射不僅會(huì )對電網(wǎng)造成污染,對連接 在同一電網(wǎng)中的用電設備造成影響和損壞,對設備品質(zhì)、網(wǎng)絡(luò )通信和信號傳輸都是重大的考驗。
3.現場(chǎng)I/O數量眾多且非常分散。每個(gè)工位夾具上都有相當多的電磁閥需要驅動(dòng),眾多的夾爪汽缸上的夾緊和松開(kāi)到位的信號需要收集。這些信號相對很分散,采集點(diǎn)都處在夾具的不同部位。
4.網(wǎng)絡(luò )從站數量多。在汽車(chē)項目規劃中,一般會(huì )使用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù),也通常會(huì )使用IP67防護等級的一體化模塊,因為一個(gè)一體化模塊就是一個(gè)節點(diǎn),所以網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)數量一般都較多。例如一條主焊線(xiàn),往往都有上百個(gè)節點(diǎn),如果使用機器人焊接,機器人還要占用相應的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)資源。
汽車(chē)工業(yè)對控制系統提出了很高的要求,所以在規劃和設計生產(chǎn)線(xiàn)自控系統時(shí)我們必須考慮周全。要選擇最適合工藝布局和現場(chǎng)環(huán)境的現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議,我們必須要保證:
1.眾多的I/O從站能夠經(jīng)濟合理的分布。
2.所有的站點(diǎn)能進(jìn)行方便的調試和直接簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )管理。
3.大量的控制信號能夠實(shí)時(shí)穩定的傳輸。
4.現場(chǎng)的各種故障能夠及時(shí)診斷和定位。
5.與其他系統的兼容性和技術(shù)升級的可操作性。
2.Interbus總線(xiàn)綜述
Interbus總線(xiàn)是世界上最早的現場(chǎng)總線(xiàn),早在1984就由德國phoenix Contact公司研發(fā),1987年正式在漢諾威博覽會(huì )上展出。由于該總線(xiàn)的廣泛應用和快速發(fā)展,已經(jīng)先后成為德國DIN19258標準,EN50254歐洲標準和IEC61158國際標準。
Interbus的各種性能參數非常貼近汽車(chē)生產(chǎn)實(shí)際的需要,是最早進(jìn)入汽車(chē)工業(yè)的現場(chǎng)總線(xiàn),現在也是世界汽車(chē)行業(yè)最受歡迎的現場(chǎng)總線(xiàn),其傳統的應用領(lǐng)域就是汽車(chē)工業(yè)。隨著(zhù)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,Interbus作為自動(dòng)化控制的解決方案正越來(lái)越多的應用到其他領(lǐng)域,例如物流、造紙、印刷、食品和飲料、樓宇自動(dòng)化、木材加工、裝配和機器人應用、機械工程、工廠(chǎng)自動(dòng)化、以及過(guò)程控制。應用的工程數量達到78萬(wàn)多個(gè),應用節點(diǎn)數量居全球第二。
Interbus可以這樣迅速的發(fā)展,是因為這個(gè)總線(xiàn)協(xié)議確實(shí)有它自己的特點(diǎn)。Interbus總線(xiàn)傳輸距離最長(cháng)達到12.8公里(雙絞線(xiàn)),兩個(gè)從站間距就可以達到400米(雙絞線(xiàn)),單主站最多可連接255個(gè)從站,恒定的傳輸速率500Kbps時(shí),掃描4096個(gè)I/O點(diǎn)的時(shí)間為7.8毫秒??偩€(xiàn)采用獨特的環(huán)型組網(wǎng)形式和傳輸協(xié)議,它具備其他總線(xiàn)所沒(méi)有的準確的故障定位、詳實(shí)的故障信息。三種傳輸媒介在從站間可以混合使用,有效數據傳輸效率高達52% 。 即插即用、無(wú)須設定地址、無(wú)須終端電阻。這里很多特性都是Interbus所獨有的,這些特性在很多工藝場(chǎng)合可以體現出它獨有的優(yōu)勢,也正是因為這樣,Interbus總線(xiàn)協(xié)議才能成為世界汽車(chē)行業(yè)最受歡迎的現場(chǎng)總線(xiàn)。
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