工业以太网及现场总线技术在汽车加工业中的发展与应用

　　前言

　　2004年10月，国家颁布了《缺陷汽车产品召回管理规定》，汽车产品链特点是涉及到的环节多、工序长。以发动机缸盖为例，从毛坯的上线到成品下线，中间工序20多个，涉及设备上百台，一道工序出问题，可能会造成某批零件存在召回的风险。为减少损失，必须尽可能精确追溯所有零件，减少召回的汽车数量。随着国家法律法规的完善，召回也会越来越严格，因此，自动监控可追溯系统将是汽车加工发展的趋势。

　　神龙公司襄樊工厂16气阀缸盖线是采用高速加工中心、自动上下料机械手、部分机器人组成的生产线，采用Profibus总线、工业以太网技术，使全线设备状态、零件自动监控，实现零件的可追溯。

　　1.Profibus简介及工业以太网的发展

　　Profibus 是德国90年代初制定的国家工业现场总线协议标准，代号为DIN19245。1996 年成为欧洲标准，1999年底成为国际标准IEC61158的组成部分，已被全世界接受。2001年11月，成为第一个进入中国的现场总线标准，在全世界得到广泛运用。

　　Profibus根据其应用特点可分为Profibus-DP、PROFIBUS-FMS、Profibus-PA三个兼容版本。Profibus DP是一种工作于12MB的RS—485 I/O网络，是一种主—从网络结构，最多有126个节点和244字节消息，传输速率快。

　　新缸盖线采用Profibus-DP技术，通过Profibus-DP 模块取代价格昂贵的 24V 或 0～20mA 并行信号线。在使用过程中，其系统的开放性、互可操作性与互用性、现场设备的智能化与功能自治性和对现场环境的适应性等优点得到充分体现，节省了硬件数量与投资、安装及设备维护费用，也提高了系统的准确性与可靠性。

　　众所周知，以太网是一种可靠的通信标准，它主要用于商业上的数据处理，各类机构、银行和工业部门之间广泛的数据文件交换，包括国内的和国际的，这也是以太网广为应用的缘故。转入工业自动化之后，其应用主要是解决管理层、生产指挥层和控制层的任务。发展到今天是用以太网将企业中心和自动化岛屿连接在一起，而真正的自动化任务是下级的现场总线来解决的。因此，处理好工业以太网与下级PLC、NC、工业智能仪表之间的接口，是实现无人职守工厂及零件可追溯系统的关键所在，也是自动化、信息化工厂的发展趋势。

　　2.现场总线配置

　　为构架设备监控系统，我们首先利用Profibus-DP总线将部分设备连接起来，组成自动化岛屿，自动化岛屿各设备之间遵循传统的PLC、NC等信息交换及设备控制，然后通过特定的通讯模块连接工业以太网HUB，将自动化岛屿挂靠在以太网上，组建车间内部的网络，采集到的信号交工业PC机处理，最后利用特殊的计算机人机界面软件实现设备与人的信息交换。