现场总线系统技术在汽车生产物流管理中的应用

INTERBUS是面向I/O的国际标准总线，其恒定的2M传输速率，集总帧的数据传输方式，保证了数据传输的可靠性，使得控制系统与现场I/O设备之间的数据交换具有很高的实时性，是国际上公认的高速总线。INTERBUS具有强大的总线组态、监控、故障诊断功能，在总线控制板、现场I/O设备以及CMD软件上都能对每一个总线设备的状况进行监控，对故障的诊断快，从而极大地提高了控制系统的易维护性和可靠性。INTERBUS是一种简单器件级简单网络，是一种开放的串行总线系统，可将不同厂家的现场设备产品统一组态，构成所需的网络。因此，INTERBUS总线在汽车生产物流系统中有独特的优势和吸引力。

三、汽车生产物流系统结构

汽车生产物流系统用于支持同步化物流的需求，系统能使物料供应及时、高效，同时节省线边占用空间，减少线边库存，并自动统计缺料次数的时间与频次、原因，可有效防止不必要的延误、等待时间甚至由于物料短缺产生停线的问题。整个系统由监控管理部分、主控部分、呼叫部分和应答部分组成，如图1所示。监控管理部分采用工业控制计算机，负责整个系统的监控管理、人机交流、数据通讯和数据保存。主控部分IBSRFC430控制器采用586CPU，提供了一个基于嵌入式技术的硬件平台。集成了总线控制板、程序控制器和Ethernet的标准接口，实现了设备层的数据采集，控制层的逻辑控制，直到与管理层的信息交换的三位一体的体系结构。通过Ethernet可以直接对总线系统进行组态和监控。呼叫部分通过现场总线I/O模块（SAB模块），SAB模块具有IP67的防护等级，可直接安装于车间现场，采集检测现场工位呼叫情况，再通过现场总线送到主控部分（远程总线控制器（RFC430））处理，处理信息再送到应答部分（带现场IOINLINEBK中继器模块和串口RS232通讯模块），通过串口RS232通讯模块送到LED显示屏显示所需要的工位材料。

四、工业监控软件组态王与现场设备的无缝联接

为了实现上位机工业监控软件和现场设备信号连接问题，我们利用OPC（OLEforProcessControl，过程控制中的对象连接嵌入技术）技术。OPC是一项技术规范和开放的工业标准接口，它采用微软公司的OLE、COM（componentobjectmodel）和DCOM（distributecomponentobiectmodel）等技术，并受到众多自动控制设备制造商的支持。OPC作为自动化系统、现场总线、现场总线设备和办公管理应用程序之间的有效连接方式，使办公室和现场设备之间的数据交换简捷化、标准化。

汽车生产物流系统中往往需要使用各种不同的供应商的自动化设备，以前为了与各设备通讯，必须设计一个专用的通讯接口，而且各工业监控软件必须与每一设备建立单独联接（图2）。而采用OPC技术后，由于各自动化设备对OPC的支持和OPC基于OLE、COM、DCOM技术的特点，就能将所有自动化设备都与同一OPCServer连接，而各工业监控软件都使用COM和DCOM技术与OPCServer连接，通过OPCServer与各个自动化设备通讯（图3）。通过采用OPC技术，极大地简化了系统的结构，使原来错综复杂的体系结构变得简单清晰，各工业监控软件只需注意与OPCServer之间的数据交换，而不必担心具体设备的连接问题。INTERBUSOPCServer是Phoenix公司为INTERBUS总线系统专门开发的OPCServer，工业监控软件通过它可以很方便的与INTERBUS总线的现场设备通讯。

五、结束语

现场总线具有高度的系统集成主动权和强大的系统诊断能力，它提高了系统的可靠性与可维护性，由于其设备标准化、模块化，因而设计简单、易于重构。现场总线技术不仅是工业控制系统发展的必然趋势，同时也是控制理论研究方向。它开辟了工业控制技术领域新时代，被称为自动化领域的计算机局域网。

本文在分析了PROFIBUS及INTERBUS特性的基础上，着重阐述了INTERBUS现场总线在汽车生产物流监控系统中的应用。并通过OPC服务器使得上层组态王监控系统与底层远程控制器之间实现了无缝衔接，使得整个系统处于一种开放的状态，具有良好的可扩展性。