現(xiàn)場總線系統(tǒng)技術(shù)在汽車生產(chǎn)物流管理中的應(yīng)用

以計(jì)算機(jī)在工業(yè)控制和管理中的應(yīng)用為主要標(biāo)志的工業(yè)自動化技術(shù)在過去20年間有了長足的進(jìn)步。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，作為工業(yè)控制數(shù)字化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化典型代表的現(xiàn)場總線（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)自動化領(lǐng)域具有革命性的新技術(shù)。

隨著物流管理的迅猛發(fā)展，物流管理理念很快進(jìn)入汽車制造行業(yè)，而企業(yè)生產(chǎn)物流的管理又是現(xiàn)代物流管理環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)。對于一個(gè)汽車制造企業(yè)如何高效而有序組織各個(gè)生產(chǎn)車間各工位材料并及時(shí)送到指定地點(diǎn)是十分重要的。近年來國際上流行的汽車生產(chǎn)物流系統(tǒng)就是專門用于現(xiàn)代化生產(chǎn)現(xiàn)場的對流量、物料、質(zhì)量、設(shè)備測量和監(jiān)控的信息系統(tǒng)，是一個(gè)柔性的自動化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅可以使物流通暢及時(shí)，實(shí)現(xiàn)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(jù)?，F(xiàn)場總線技術(shù)具有高可靠性和強(qiáng)大的診斷功能，非常適合于物流的控制和信息傳輸，為汽車企業(yè)各生產(chǎn)車間之間生產(chǎn)物料的管理開辟了一種新的思路。

二、汽車生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線技術(shù)

汽車生產(chǎn)物流系統(tǒng)要求信息傳輸和控制系統(tǒng)具有反應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好、可擴(kuò)充性強(qiáng)、可維護(hù)性好等功能，采用硬接信號線的方法不但煩瑣、昂貴，而且穩(wěn)定性、診斷性、可維護(hù)性、可擴(kuò)充性差，因此，采用現(xiàn)場總線技術(shù)能很好地解決上述問題。

按照國際電工委員會IEC61158的標(biāo)準(zhǔn)定義：“安裝在制造和過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場總線。”一般認(rèn)為“現(xiàn)場總線是一種全數(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)，是用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工業(yè)總線?！爆F(xiàn)場總線向人們展示了一種全新系統(tǒng)集成的思想，它在自動化系統(tǒng)中，如制造業(yè)、流程工業(yè)、交通、樓宇等方面的應(yīng)用前景十分廣闊。作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系，現(xiàn)場總線系統(tǒng)的突出特點(diǎn)在于：系統(tǒng)的開放性、可互操作性與互用性、現(xiàn)場設(shè)備的智能化與自診斷功能、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性、對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性等。

現(xiàn)場總線具有節(jié)省硬件數(shù)量與投資、安裝費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)，提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。此外，由于它的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，因而還具有設(shè)計(jì)簡單，易于重構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)。

CANBUS最初是由德國的BOSCH公司為汽車檢測、控制系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。CANBUS為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任意節(jié)點(diǎn)可在任意時(shí)刻主動的向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，它采用非破壞性總線仲裁技術(shù)，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(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(dá)1Mbs/40m。

INTERBUS（InterbusFieldbus）由德國PhoenixContact公司1990年推出，應(yīng)用于汽車行業(yè)、煙草行業(yè)、過程自動化等行業(yè)。INTERBUS采用集總幀型的數(shù)據(jù)環(huán)通訊，這種通訊保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫院椭芷谛裕p工的通訊方式和2M的一致速率保證了數(shù)據(jù)通訊的實(shí)時(shí)性，差分信號傳輸和專門的總線環(huán)路檢查保證了強(qiáng)大的抗干擾性和設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控。

INTERBUS總線的各種I/O模塊、功能模塊可根據(jù)生產(chǎn)線的工藝結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分布式安裝，從而實(shí)現(xiàn)分散控制?？刂破髋c現(xiàn)場傳感器/執(zhí)行器之間通過一根總線電纜相連，替代了PLC系統(tǒng)的并行布線，大量降低電纜的使用?？偩€控制板是INTERBUS總線上的主設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)協(xié)議的控制、錯(cuò)誤診斷、組態(tài)存儲等功能。