關于物料監控的INTERBUS現場總線控制系統
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隨著物流管理技術的迅猛發展，物流管理理念很快進入汽車制造行業。對于一個汽車制造企業如何高效而有序地組織各個生產車間，各工位材料并及時送到指定地點十分重要。近年來國際上流行的汽車生產物流管理系統就是專門用于現代化生產現場對流量、物料、質量、設備測量和監控的信息系統，是一個柔性的自動化控制管理系統。該系統不僅可以使物流通暢及時，實現倉庫最小庫存，而且可以使管理者及時了解整個企業的生產和物流狀況，從而為企業管理層決策提供依據。
汽車生產物流管理系統要求信息傳輸和控制系統具有反應速度快、穩定性好、可擴充性強、可維護性好等功能，采用INTERBUS現場總線技術能滿足以上要求。INTERBUS現場總線是德國Phoenix Contact公司1990年推出，主要應用于汽車行業、煙草行業、過程自動化等行業。IN―TERBUS總線是面向I／O的國際標準總線，其恒定的2M的傳輸速率，集總幀的數據傳輸方式，保證了數據傳輸的可靠性，使得控制系統與現場I／O設備之間的數據交換具有很高的實時性，是國際上公認的高速總線。INTERBUS具有強大的總線組態、監控、故障診斷功能，所以INTERBUS總線控制系統具有良好的維護性和極高的可靠性。因此，INTERBUS總線在汽車生產物流系統中有獨特的優勢和吸引力。
2 控制系統硬件設計
控制系統硬件由管理層、控制層和現場層3部分組成。管理層為一工控機（上位機），作為人機界面，工控機通過組態王軟件與控制層交換數據。控制層由PHOENIX CONTACT公司的現場總線控制板IBS ISA FC／I―T構成，它直接插在工控機主板的ISA插槽上，可以實現對設備層進行數據采集、程序控制以及與管理層進行信息交換。現場層由呼叫應答系統和顯示系統組成。呼叫應答系統采用PHOENIX CONTACT公司的總線耦合器BK模塊IBS IL 24BK―T／U、數字輸入輸出DIO模塊IBIL 24 DO 16和IB IL 24 DI 16、串行通信模塊IBIL RS232、現場FLS模塊FLS IB M12 DIO 8／8M12和按鈕組成；顯示系統由LED顯示屏、燈箱構成。整個系統的結構框圖如圖1所示。根據IN_TERBUS系統的結構，除了總線控制板上有集中診斷顯示外，每個分散在系統中的模塊上也有相應的系統運行狀況的顯示，通過診斷顯示的內容，操作人員不借助于任何其它的工具就可得到INTERBUS系統的狀態。因此，整個INTERBUS總線系統具有良好的系統維護性。
3 控制系統軟件設計
控制系統編程軟件采用符合IEC1131―3標準的PCWORX軟件，包括組態軟件SYSTEM WORX，編程軟件PROGAM WORX。控制程序采用層次式結構和模塊化編程思想，下層模塊被上層模塊調用，通過設計每層的基本功能模塊，在最高層實現控制、串行通信和在線診斷功能。下面介紹通信模塊、主控功能模塊和在線診斷模塊。
3．1 通信模塊
通信模塊采用PCWORX提供的結構文本語言編程，負責向外圍設備顯示屏發送信息。通信模塊主要調用了PCWORX提供的外圍設備通訊功能塊：PCP_CONNECT（通信連接）、PCP_WRITE（輸出到外圍設備）和STRING_TO_BUF（字符串傳輸到緩沖區）。由于向外圍設備發送的信息比較長，需要顯示的字符串加上開頭的識別碼共50個字節，為防止后面的數據覆蓋前面的數據，保證發送數據的可靠性，我們調用了PC_WORX提供的STRING_TO_BUF功能塊，先將識別碼和將要顯示的字符串依次寫入一個數據緩沖區中，組合成一條50個字節的字符串，再調用PCP_WRITE功能塊將信息發送到外圍設備。部分程序代碼如下：
（*R_TRIG*）
R_TRIG_1（CLK：＝IN_ON）；
QR：＝R_TRIG_1.Q；
（*STRING_TO_BUF*）
3．2 主控功能模塊
主控功能模塊采用梯形圖編程，使用PC_WORX內部功能模塊TON（延時導通模塊），R_TRIG（上升沿觸發模塊），F_TRIG（下降沿觸發模塊），GE（比較模塊），CTU（計數模塊）。AND和OR實現如下功能：根據生產要求，當生產線上需要投送某物料時，生產工人按下對應工位上的控制按鈕，總線控制器根據接收的過程數據信息，通過一種基于INTERBUS現場總線的通信模塊，發送該物料的名稱、工位號、數量等信息到LED大屏幕顯示屏，同時啟動音樂鈴聲并點亮工位和燈箱上對應該物料的指示燈。倉庫工作人員得到信息后，按下燈箱指示燈下面對應的按鈕應答，則燈箱上對應該物料的指示燈熄滅，表示信息確認已開始投料。總線控制器根據確認的信息，將工位按鈕上方的指示燈由常亮轉為閃亮狀態，表示該物料正在投送中。當物料到達呼叫的工位后，操作人員恢復按鈕斷開狀態，指示燈熄滅，表示該物料配送過程結束。
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