Profibus现场总线技术在汽车制造业中方案

本文摘要：一、项目概况 长安汽车制造厂原本可以生产6种型号汽车，年产量在8万辆左右。他的总装生产线是在80年代末引入美国50年代技术生产的，由于在设计、生产上不存在许多缺失，导致系统有故障率低，生产效率低等诸多问题。长安公司为适应环境中国重新加入WTO后对汽车行业的冲击，维持中国微型汽车生产企业的龙头方位，在大大发售新车型的同时，生产线的生产能力沦为了企业发展的瓶颈。

一、项目概况　　长安汽车制造厂原本可以生产6种型号汽车，年产量在8万辆左右。他的总装生产线是在80年代末引入美国50年代技术生产的，由于在设计、生产上不存在许多缺失，导致系统有故障率低，生产效率低等诸多问题。长安公司为适应环境中国重新加入WTO后对汽车行业的冲击，维持中国微型汽车生产企业的龙头方位，在大大发售新车型的同时，生产线的生产能力沦为了企业发展的瓶颈。

通过我们对总装生产线的改建，大大提高了生产效率，将产量提升到20万辆/年，并且不具备了多种车型混装能力，可以符合大大发售新车型的生产市场需求。　　二、改建方案的确认　　总装车间的原生产线控制系统使用的是三菱PLC系统，传统的掌控模式。

所有产于在车间的信号靠IO电缆相连至PLC柜，设备的故障报警信息全部通过BCD字节来表明，工人对生产线的介入仅限于启动、暂停和急停操作者。根据现场生产的实际情况，该控制系统早已无法符合生产市场需求:　　1、无法获取故障的精确检测和辨别。时间对于总装车间来讲是分秒必争，特别是在是在产量超过一定规模以后。

故障产生时，修理人员必须以最慢的速度找到和解决问题，杨家系统必需由工人根据报警代码找寻故障地点，再行根据经验分析原因，故障停线时间因此较为宽。特别是在是在PLC本身再次发生故障时，往往不会浪费更好的时间。　　2、检修艰难。

总装车间的信号多，而且产于面积很广，桥架里的电缆下穿很挤迫，加之时间较为宽，线号早已模糊不清，修理工人必须替换电缆、电气元件等必须花费相当大的工作量。　　3、无法为工厂资源管理信息系统（MRPII）获取较慢、精确的生产信息。

车间的零部件物流无法根据实际的生产工程进度展开合理的调度。　　西门子公司的PROFIBUS现场总线网络技术，为这个系统获取了一个原始的解决方案。

在过去的十多年里，随着生产车间自动化和过程自动化中分散化结构的很快快速增长，现场总线系统的应用于日益广泛。其原因之一是：现场总线系统构建了数字和仿真输出/输出模块、智能信号装置和过程调节装置与可编程逻辑控制器（PLC）和PC之间的数据传输，把I/O地下通道集中到实际必须的现场设备附近，使加装和布线的费用支出增加到大于，从而使成本费用大大地节省。其原因之二是：标准化的现场总线具备对外开放的通信接口，容许用户搭配有所不同制造商生产的集中I/O装置和现场设备。

　　PROFIBUS现场总线系统的结构是半透明和对外开放的。只有这样，工程师们才有可能从市场上大量可供应的现场设备和部件中自由选择最佳的产品构成他们自己的系统。现场总线PROFIBUS符合了生产过程现场级数据可存取性的最重要拒绝。

一方面它覆盖面积了传感器/执行器领域的通信市场需求，另一方面又具备单元级领域的所有网络通信功能。尤其在集中I/O领域，由于有大量的、种类齐全的、可相连的现场设备可可供搭配。

同时该总线系统又获取了非常丰富的设备临床信息，操作员可以必要通过监控计算机理解整个车间系统设备的健壮性，为故障的辨别获取直截了当的辅助手段，大大减少了故障的回避时间。　　Profibus利用了现有的国家标准和国际标准。其协议以国际ISO（国际标准的组织）标准OSI（开放系统点对点）参考模型为基础。ISO/OSI通信标准模型由7层的组织，并分为两类。

一类是面向用户的第5层到第7层，另一类是面向网络的第1层到第4层。第1层到第4层叙述数据从一个地方传输到另一个地方，而第5层到第7层给用户获取必要的方式去采访网络系统。　　三、系统结构　　我们根据国内外类似于系统的运营管理情况以及在该行业中的实际经验，依照国际自动控制领域的发展趋势，本着安全可靠、非常简单简单、先进设备（十年不领先）的原则，充分发挥西门子自动化产品的技术优势，以S7掌控平台和对外开放的现场总线网络ProfibusTM体系为核心，使用近期的控制器、驱动、网络架构及工控软件产品为用户获取了一个由计算机、PLC、现场分布式I/O构成的多级的、对外开放的、模块化的、动态多任务的集散地型可拓展数据采集和控制系统。

　　该系统使用构建工业现场总线、掌控总线和100/1000M高速以太网构成的混合三层体系结构，既反对基于浏览器的B/S结构体系，也反对C/S结构体系。

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