PROFIBUS-FMS在汽车厂总装车间的应用

　　沈阳华晨金杯M1工厂主要生产中华轿车，在总装车间的设备监控系统中，具有能实时监控设备状态，对现存故障给出准确的报警提示等功能。要实现这些功能，必须实现对现场的数据的采集。现场OEM的设备中控制器大都采用了西门子S7 300 PLC，这些设备包括：生产线主输送链，车门分装线，仪表板分装线，轮胎输送线，发动机机分装线。

　　1系统分析

　　M1工厂总装车间生产线上生产线主输送链PLC型号为S7 318-2DP，其余输送线，包括车门分装线，仪表板分装线，轮胎输送线，发动机分装线均为S7 315-2DP。

　　上述西门子S7 300 系列PLC都支持PROFIBUS协议， PROFIBUS是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等其他领域自动化，PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS。PROFIBUS-DP：是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信;PROFIBUS-PA：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范;PROFIBUS-FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。

　　1.1 PROFIBUS –FMS特点分析

　　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。PROFIBUS—FMS是车间级现场总线，主要用于车间级设备监控，完成车间生产设备状态及生产过程监控、车间级生产管理、车间底层设备及生产信息集成。它提供了大量的通信服务，如现场信息传送、数据库处理、参数设定、下载程序、从机控制和报警等，适用于完成以中等传输速度进行较大数据交换的循环和非循环通信任务。由于它是完成控制器与智能现场设备之间的通信以及控制器间的信息交换，因此它主要考虑系统的功能，而不是系统的响应时间。PROFIBUS-FMS在使用RS-485时，其通信速率为9.6 Kbps-500 Kbps，距离1.6Km-4.8Km，最多可接122个节点，使用FSK(频移链控)时，最多32个节点，距离可达5Km，介质可为双绞线或光缆。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。

　　1.2 方案分析

　　在M1工厂的现场实际情况是，设备监控系统功能是在生产线投产以后才投资新增的一个功能模块，因此要求在施工的过程中不能影响生产的正常进行，现场输送链PLC要传送给上级的数量较大，但实时性要求不是很高。结合现场实际情况以及PROFIBUS三种协议的特点，现场选择组建了PROFIBUS-FMS网络以实现数据的采集。由于现场OEM的PLC都具有各自的任务，为了不影响现有功能，增加了一台西门子S7 315-2 DP。此 PLC在和其它现场的每台PLC进行通讯的同时，作为与上级系统进行通讯的网桥(与上级系统进行通讯还需要进行协议转换)。这台PLC与现场的PLC之间组成FMS网络。为了组建FMS网路，在每台PLC上都安装了西门子的CP 343-5通讯模块。CP 343-5通讯模块支持FMS协议，其主要任务是：