基于Profibus现场总线的车间生产过程自动化管理

　　0 引 言

　　汽车制造业是典型的多工种、多工艺、多物料的大规模生产过程。同时随着汽车行业之间竞争的日益激烈，各生产厂家都普遍面临着提高生产效率、降低生产成本、提高生产管理水平等种种压力。对于汽车项目而言，无论是新建项目，还是现有设备的扩展和改造，在规划和设计控制系统时都应该有一个基本指导原则：采用最先进的自动化技术和产品，从而最大程度减小系统集成和调试时间、降低投资成本，方便生产运行阶段的维护与工艺调整;提高各工艺设备系统的稳定性，减少故障停机时间保证计划产量的实现。

　　西门子公司的Profibus现场总线网络技术为这个系统提供了一个完整的解决方案。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迅速增长，现场总线系统的应用日益普遍。其原因之一是现场总线系统实现了数字和模拟输入/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的节省。其原因之二是标准化的现场总线具有“开放”的通信接口，允许用户选用不同制造商生产的分散I/O装置和现场设备。

　　Profibus现场总线系统的结构是透明和开放的。只有这样，工程师们才可能从市场上大量可供应的现场设备和部件中选择最佳的产品组成他们自己的系统。现场总线Profibus满足了生产过程现场级数据可存取性的重要要求。一方面它覆盖了传感器/执行器领域的通信需求，另一方面又具有单元级领域的所有网络通信功能。特别在“分散I/O”领域，由于有大量的、种类齐全的、可连接的现场设备可供选用，同时该总线系统又提供了丰富的设备诊断信息，操作员可以直接通过监控计算机了解整个车间系统设备的健壮性，为故障的判断提供直截了当的辅助手段，大大减少了故障的排除时间。

　　有了Profibus现场总线系统的电气技术方面的保证，并且在设计中融人了先进的TPS生产管理理念，从而使总装车间的信息传递、物流状况等实时地展现在管理者和操作者的面前，及时有效地提高了管理水平，减少了故障停线频率，保证了汽车的质量。

　　1 系统的技术要求及功能概述

　　1.1 管理职能

　　该系统作为轿车总装车间信息传递的一个子系统，要求实现如下过程的管理职能：

　　(1)工序作业管理

　　各工序可以由操作者通过系统进行支援呼叫和必要信息的远程传递，如维修、供应、工艺、质量等，使工序过程透明化。并对各区域、各类别呼叫进行分类统计分析。