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汽车制造业中Profibus现场总线系统技术应用

发布日期:2012-12-31   浏览次数:48924
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【摘   要】:长安汽车制造厂原来可以生产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年代末引进美国50年代技术制造的,由于在设计、制造上存在许多缺陷,导致系统有故障率高,生产效率低等诸多问题。


    (2) 控制层

    现场控制站采用以西门子S7平台为控制核心,分布在各工艺段,PLC主站之间和中央监控计算机通过Profibus-FMS网络协议相连,实现控制信号的高速传输。PLC自动监测重要设备的运行状态,并对设备进行自动控制,可人工干预调整工艺参数变化。Profibus-FMS使用了第1层、第2层和第7层。应用层(第7层)包括FMS(现场总线报文规范)和LLI(低层接口)。FMS包含应用协议和提供的通信服务。LLI建立各种类型的通信关系,并给FMS提供不依赖于设备的对第2层的访问。FMS处理单元级(PLC和PC)的数据通信。功能强大的FMS服务可在广泛的应用领域内使用,并为解决复杂通信任务提供了很大的灵活性。


    (3) 设备层


    我们采用Profibus_DP网络连接分布于车间的传感器和执行机构,将变频器、现场分布式IO、具有总线接口的工艺设备等直接采用总线电缆连接,实现了数字和模拟输入输出信号、智能信号装置和过程调节装置与可编程逻辑控制器(PLC)之间的数据数字化传输,把IO信号通道分散到实际需要的现场设备附近,使安装和布线的费用开销减少到最小,从而使成本费用大大地节省,实现了底层设备的低成本、高效率的信息集成模式。PROFIBUS-DP使用了第1层、第2层和用户接口层。第3到7层未使用,这种精简的结构确保高速数据传输。直接数据链路映象程序(DDLM)提供对第2层的访问。在用户接口中规定了PROFIBUS-DP设备的应用功能,以及各种类型的系统和设备的行为特性。这种为高速传输用户数据而优化的PROFIBUS协议特别适用于可编程序控制器与现场级分散的IO设备之间的通信。


    四、系统特点


    1.网络结构:采用统一的Profibus现场总线技术,整个车间网络脉络清晰,简洁明了。


    2.功能模块:基于现场总线和应用需求的功能全面模块化设计


    3.信息管理:与工厂信息数据库的充分融合,不仅可以获取数据,还可以将总装生产信息纳入工厂信息数据库中,为其他车间和零件库提供生产指导信息。


    4.条码跟踪:降低错误率、提升效率的关键技术


    5.特色控制:完全切合用户实际生产状况,解决系统生产瓶颈。通过系统诊断技术、驱动站同步控制、智能合流道岔控制等手段,解决了生产过程中的难题,保证生产正常运行。


    6.监控功能:丰富易用实时性强的人机界面


    结束语


    本系统在去年8月一次投运成功,至今运行稳定,通过了用户验收,得到了好评。该系统通过Profibus现场总线技术将现场设备的控制与生产管理紧密结合,实现了控制、管理和监视的机电一体化,提高了生产线综合自动化水平,可以广泛地应用于汽车、摩托车行业的成车总装和发动机总装等生产环节。


 

 
 
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