新型的平安现场总线系统技术及其在汽车行业的实际应用.docx

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1、新型的平安现场总线系统技术及其在汽车行业的实际应用新型的平安现场总线系统技术及其在汽车行业的实际应用ronggang导语：随着消费规模的进一补扩大和消费技术的不断进步，控制系统的复杂性也在不断增强，新型的开放式现场总线技术的时代降临了一直以来，平安控制技术一直落后于标准的控制技术。为了讲明这一点，让我们回首一下几十年来自动化控制系统的开展历程。30年前，几乎所有的控制系统都采用继电器控制方式，但这种方式安装和维护的本钱较高，且重新配置系统比拟费事，非常不灵敏。基于这些原因，PLC及其他一些比拟“智能的控制技术就逐步取代了继电器控制方式，由于PLC减少了硬件配置，简化了安装和维护经过，且能非常灵

2、敏地适应以消费经过为本的控制任务。随着消费规模的进一补扩大和消费技术的不断进步，控制系统的复杂性也在不断增强，新型的开放式现场总线技术的时代降临了，它不仅能使不同供货商的设备共存于一个总线系统中，而且还能简化布线，加快信息在数字网络上的传播。但实际上，标准的现场总线系统还不能算是一个完美的总线系统，尤其在“平安控制方面存在着很大的破绽。以汽车消费厂为例，尤其是在自动化程度较高的焊装车间和总装车间，大量的焊接机器人和装配机械手的出现，造成了很多需要平安保护的危险区域，所以平安传感器，如区域保护扫描器、平安光幕、平安锁、平安地毯、急停开关等的使用已经非常普遍，但如今连接这些平安设备的控制系统仍停留

3、在“平安继电器或者“平安PLC的非总线控制系统的低级控制状态，大大限制了消费经过控制系统的开展。但假如将这些平安设备连接到非平安的现场总线系统如标准的Profibus、DeviceNet等总线系统上去，就会存在比拟大的平安隐患，是一种非平安的控制状态。图1所示的是平安产品的接线方式。图1平安产品的接线方式基于这种状况，世界上几家比拟大的自动化系统公司如Siemens、Rockwell等结合了几家著名的平安传感器的消费公司如SICK、OMRON，共同合作开发了开放性的、互相兼容的平安总线系统，如AS-Interfacesafety、Profisafe、DeviceNetSafety、interb

4、ussafety及Safetybusp等。这些平安总线控制系统大大加快了控制系统前进的步伐。图2为一个标准的Profisafe总线系统构造图。图2一个标准的Profisafe总线系统构造图一、平安总线系统的构造平安总线系统和标准总线系统的主要区别在于通讯协议的标准不同。平安总线系统的平安是对标准协议的扩展，使得标准及平安装置可在同一个网络上运行。其独特之处就在于平安通讯的实现无需诸如网关、网桥等昂贵的硬件设备，仅仅通过软件层就可实现。图3所示为平安总线的协议构造。图3平安总线的协议构造一个标准的平安总线系统应包括：带双CPU的平安PLC；平安总线协议；平安总线接口I/O及平安传感器。最初，人们

5、普遍以为仅仅通过软件上的变化来改变总线系统的性质是一种冒险的行为，但恰正是平安总线系统内部固有的平安协议保证了整个系统的平安性。协议中规定的诸如：数据冗余、交织互检等功能保证了数据传输的高可靠性及故障诊断的快速及时等特性。平安总线系统不仅可以单独使用，还能直接连接到标准的总线系统中去，而无需其他辅助设备。二、平安总线系统的优点性能卓越的传输介质，已经过“高噪声干扰等恶劣场合的考验；重合“节点地址的自动检查功能；内置的“数据链路层的重审功能；通过配置建立的“优先权功能；非常低的误码率10-7相当于在满负载运行情况下，150年只允许出现1次错误。平安现场总线现正处于起步阶段，Profisafe平安

6、现场总线现已完成协议的制订，在欧洲已开场产品的推广和试用，Siemens公司方案于2004开场在中国进展推广。DeviceNetSafety平安现场总线现正处于协议的完善阶段，较Profisafe会晚一步开场市场推广工作。三、平安总线系统在汽车行业的应用1焊接机器人汽车厂焊接车间中存在着大量的焊接机器人，焊接机器人四周需要安装机械式平安围栏、平安门锁、激光区域保护扫描器及急停开关等平安保护设备。这些平安保护设备通过“平安总线接口连接到平安总线系统中去如图4所示。图4平安总线在焊接车间的应用2全自动冲压机在全自动冲压机的工作区域，通常会安装机械式平安围栏、平安门锁、带屏蔽传感器的平安进出入口平安光栅及急停开关等平安传感器。这些平安保护设备通过“平安总线接口连接到平安总线系统中去如图5所示。图5平安总线在冲压消费中的应用