現(xiàn)場總線系統(tǒng)技術在汽車生產物流管理中的應用

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)自動化技術在過去20年間有了長足的進步。進入20世紀90年代以來，作為工業(yè)控制數(shù)字化、智能化與網絡化典型代表的現(xiàn)場總線（FieldBus-FB）技術發(fā)展迅速、影響巨大，引起了工程技術界的普遍興趣與重視，被譽為工業(yè)自動化領域具有革命性的新技術。

隨著物流管理的迅猛發(fā)展，物流管理理念很快進入汽車制造行業(yè)，而企業(yè)生產物流的管理又是現(xiàn)代物流管理環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)。對于一個汽車制造企業(yè)如何高效而有序組織各個生產車間各工位材料并及時送到指定地點是十分重要的。近年來國際上流行的汽車生產物流系統(tǒng)就是專門用于現(xiàn)代化生產現(xiàn)場的對流量、物料、質量、設備測量和監(jiān)控的信息系統(tǒng)，是一個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，實現(xiàn)倉庫最小庫存，而且可以使管理者及時了解整個企業(yè)的生產和物流狀況，從而為企業(yè)管理層決策提供依據。現(xiàn)場總線技術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，為汽車企業(yè)各生產車間之間生產物料的管理開辟了一種新的思路。

二、汽車生產物流系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線技術

汽車生產物流系統(tǒng)要求信息傳輸和控制系統(tǒng)具有反應速度快、穩(wěn)定性好、可擴充性強、可維護性好等功能，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、可維護性、可擴充性差，因此，采用現(xiàn)場總線技術能很好地解決上述問題。

按照國際電工委員會IEC61158的標準定義：“安裝在制造和過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點通信的數(shù)據總線稱為現(xiàn)場總線?！币话阏J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)控制的計算機系統(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、樓宇等方面的應用前景十分廣闊。作為工業(yè)網絡體系，現(xiàn)場總線系統(tǒng)的突出特點在于：系統(tǒng)的開放性、可互操作性與互用性、現(xiàn)場設備的智能化與自診斷功能、系統(tǒng)結構的高度分散性、對現(xiàn)場環(huán)境的適應性等。

現(xiàn)場總線具有節(jié)省硬件數(shù)量與投資、安裝費用、維護費用等優(yōu)點，用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動權，提高了系統(tǒng)的準確性與可靠性。此外，由于它的設備標準化、模塊化，因而還具有設計簡單，易于重構等優(yōu)點。

CANBUS最初是由德國的BOSCH公司為汽車檢測、控制系統(tǒng)而設計的。CANBUS為多主方式工作，網絡上任意節(jié)點可在任意時刻主動的向網絡上的其他節(jié)點發(fā)送信息，它采用非破壞性總線仲裁技術，當多個節(jié)點同時向總線發(fā)送信息時，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)據環(huán)通訊，這種通訊保證了數(shù)據傳輸?shù)耐叫院椭芷谛?，全雙工的通訊方式和2M的一致速率保證了數(shù)據通訊的實時性，差分信號傳輸和專門的總線環(huán)路檢查保證了強大的抗干擾性和設備實時監(jiān)控。

INTERBUS總線的各種I/O模塊、功能模塊可根據生產線的工藝結構實現(xiàn)分布式安裝，從而實現(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總線上的主設備，用于實現(xiàn)協(xié)議的控制、錯誤診斷、組態(tài)存儲等功能。