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潯之漫智控技術(shù)有限公司  上海詩慕自動化設(shè)備有限公司
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sibas 32是德國西門子公司專為鐵路機車動車控制而研制的微機控制系統(tǒng)，它的全稱為siemens bahn automatisierungs system (西門子鐵路自動化系統(tǒng))。sibas 32系統(tǒng)針對驅(qū)動裝置控制主要功能的發(fā)展遠景來考慮的，因此對系統(tǒng)提出了極苛刻的要求。sibas 32系統(tǒng)是一種高功能通用計算機系統(tǒng)，它通過標準和外圍組件可與任意設(shè)備相連，基本能夠完成機車動車所有的控制和監(jiān)控任務(wù)。sibas 32系統(tǒng)可根據(jù)司機指令和牽引回路狀態(tài)以及響應(yīng)信號進行相應(yīng)的處理，對各接觸器、繼電器、電磁閥、發(fā)光二極管或數(shù)碼管、斬波器等發(fā)出控制信號。控制單元同時還能夠完成多種監(jiān)測功能，包括對自身功能的診斷和外部數(shù)值的超限監(jiān)測。當牽引電路在運行中超過預(yù)先在程序中設(shè)置的上 (或下)限值時，系統(tǒng)將根據(jù)故障的嚴重程度做出相應(yīng)的處理，自動記錄這一故障、產(chǎn)生相應(yīng)的保護并告知司機。sibas 32

點是適用于對各種車輛的控制，不論是相控整流機車、斬波機車還是交流傳動機車都可以在其硬件結(jié)構(gòu)基本不變的情況下，通過簡單地改換相應(yīng)的控制程序從而實現(xiàn)對機車的控制。
            

在德國巴伐利亞州東部小城紐倫堡，有一座外形毫不起眼的電子制造工廠，卻被稱為歐洲乃至的工廠之一。

Simatic控制器。攝影：熊少翀

依賴于自動化系統(tǒng)生產(chǎn)效率提升，自投產(chǎn)至今，安貝格在工廠生產(chǎn)面積始終保持約一萬平方米、員工數(shù)量保持約1200名不變的情況下，產(chǎn)能提升了八倍。在三班制生產(chǎn)中，安貝格每年生產(chǎn)約1500萬件Simatic產(chǎn)品。按每年生產(chǎn)230天計算，平均每秒就能生產(chǎn)出一臺控制設(shè)備。

產(chǎn)品合格率亦大幅提高。相比于該工廠成立初的每百萬次電子產(chǎn)品加工過程出錯500次，現(xiàn)在出錯率只有12次。

“安貝格是自己生產(chǎn)自己。”該工廠產(chǎn)品工程師ChristophRaum介紹稱，Simatic設(shè)備不僅在安貝格工廠被大量生產(chǎn)，而且遍布自身生產(chǎn)線，控制Simatic產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，從而實現(xiàn)自身生產(chǎn)的高度自動化。

在安貝格工廠內(nèi)部，所有生產(chǎn)線和員工辦公區(qū)域有機分布其中。尚處于生產(chǎn)過程中的設(shè)備工件，在錯綜復雜的自動化傳輸線上有序流轉(zhuǎn)，它們像“自然人”一樣，明確知道自己的目的地。在每一個分岔路口，工件會暫停1-2秒，然后選擇正確的去向。

工件在生產(chǎn)線上自動流轉(zhuǎn)。攝影：熊少翀

Christoph解釋稱，生產(chǎn)線上的所有工件都已在虛擬環(huán)境中進行規(guī)劃，有自己的“名稱”和“地址”，具備各自的身份信息，因此“知道”什么時候、哪條生產(chǎn)線或哪個工藝過程需要它們。工件在運輸線分岔路口暫停，是在識別去向信息。

到達加工中心后，工件被識別出來，生產(chǎn)設(shè)備實時調(diào)用所需要的全部加工信息，并自動調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。加工過程中，產(chǎn)品的所有相關(guān)數(shù)據(jù)，都儲存在自己的“數(shù)字化產(chǎn)品記憶庫”中，以便精確追蹤生產(chǎn)的每個步驟。加工完成后，通過光學設(shè)備或其它測量設(shè)備對工件自動進行檢測，在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)并剔除不合格的產(chǎn)品。

如果機器設(shè)備需要補給或者維護保養(yǎng)，則在缺料或故障產(chǎn)生之前發(fā)出請求。系統(tǒng)會記錄所使用的資源數(shù)量，并對庫存及時更新。

            
　　3.1 中央控制單元 ccu(central control unit type 3)
                    
　　ccu是整個系統(tǒng)的核心單元，機車的控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)視由ccu實施和控制。hxd1機車的ccu采用type 3型32位微處理器，由網(wǎng)關(guān)gateway、中央處理器cpu、mvb32－4、電源組成可以實現(xiàn)2臺(4節(jié))機車的重聯(lián)。ccu采用冗余設(shè)計，每節(jié)車有2個ccu，一個主ccu，另一個為從ccu，結(jié)構(gòu)功能*相同，一個故障后另一個可以繼續(xù)工作，不影響機車正常運行。
                    
　　ccu的主要功能是為本節(jié)機車參數(shù)設(shè)置存儲、本節(jié)機車事件記錄、重聯(lián)機車事件顯示、整車通訊檢測、通過rs232接口讀或轉(zhuǎn)儲數(shù)據(jù)，并且作為機車中央控制單元系統(tǒng)軟件上載的輸入端口。
            
　　3.2 牽引控制單元 tcu(traction control unit)
                    
　　tcu是機車牽引的核心控制單元，由中央處理器模塊、存儲器模塊、斬波器控制模塊、數(shù)字接口模塊、數(shù)字輸入/輸出模塊、模擬接口模塊、控制系統(tǒng)檢測模塊、列車控制信號輸入變換模塊、數(shù)字信號輸入轉(zhuǎn)換模塊、接觸器驅(qū)動模塊、igbt觸發(fā)模塊、啟動單元等組成。其作用是控制和調(diào)節(jié)機車牽引、再生制動，從電氣上實現(xiàn)防空轉(zhuǎn)/滑行保護，并且實現(xiàn)了開閉環(huán)控制、速度頻率同步、故障處理與監(jiān)測等功能。