sibas 32是德國(guó)西門子公司專為鐵路機(jī)車動(dòng)車控制而研制的微機(jī)控制系統(tǒng)，它的全稱為siemens bahn automatisierungs system (西門子鐵路自動(dòng)化系統(tǒng))。sibas 32系統(tǒng)針對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置控制主要功能的發(fā)展遠(yuǎn)景來(lái)考慮的，因此對(duì)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)和外圍組件可與任意設(shè)備相連，基本能夠完成機(jī)車動(dòng)車所有的控制和監(jiān)控任務(wù)。sibas 32系統(tǒng)可根據(jù)司機(jī)指令和牽引回路狀態(tài)以及響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理，對(duì)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(hào)。控制單元同時(shí)還能夠完成多種監(jiān)測(cè)功能，包括對(duì)自身功能的診斷和外部數(shù)值的超限監(jiān)測(cè)。當(dāng)牽引電路在運(yùn)行中超過(guò)預(yù)先在程序中設(shè)置的上 (或下)限值時(shí)，系統(tǒng)將根據(jù)故障的嚴(yán)重程度做出相應(yīng)的處理，自動(dòng)記錄這一故障、產(chǎn)生相應(yīng)的保護(hù)并告知司機(jī)。sibas 32系統(tǒng)的zui大優(yōu)點(diǎn)是適用于對(duì)各種車輛的控制，不論是相控整流機(jī)車、斬波機(jī)車還是交流傳動(dòng)機(jī)車都可以在其硬件結(jié)構(gòu)基本不變的情況下，通過(guò)簡(jiǎn)單地改換相應(yīng)的控制程序從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)車的控制。

在德國(guó)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。

探秘西門子工廠 zui接近“工業(yè)4.0

安貝格工廠外景。攝影：熊少翀

成立于1989年的安貝格電子制造工廠（德文縮寫：EWA），是西門子旗下zui重要的Simatic可編程邏輯控制器（PLC）及相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)基地。目前，其生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)超過(guò)1000種。這些產(chǎn)品用于控制機(jī)械設(shè)備和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，可節(jié)省時(shí)間和資金，并提高產(chǎn)品合格率。

探秘西門子工廠 zui接近“工業(yè)4.0

Simatic控制器。攝影：熊少翀

依賴于自動(dòng)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(wàn)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(wàn)件Simatic產(chǎn)品。按每年生產(chǎn)230天計(jì)算，平均每秒就能生產(chǎn)出一臺(tái)控制設(shè)備。

產(chǎn)品合格率亦大幅提高。相比于該工廠成立zui初的每百萬(wàn)次電子產(chǎn)品加工過(guò)程出錯(cuò)500次，現(xiàn)在出錯(cuò)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(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)自身生產(chǎn)的高度自動(dòng)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(jī)分布其中。尚處于生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備工件，在錯(cuò)綜復(fù)雜的自動(dòng)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(gè)分岔路口，工件會(huì)暫停1-2秒，然后選擇正確的去向。

探秘西門子工廠 zui接近“工業(yè)4.0

安貝格工廠內(nèi)部。攝影：熊少翀

探秘西門子工廠 zui接近“工業(yè)4.0

工件在生產(chǎn)線上自動(dòng)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(jìn)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(shí)候、哪條生產(chǎn)線或哪個(gè)工藝過(guò)程需要它們。工件在運(yùn)輸線分岔路口暫停，是在識(shí)別去向信息。

到達(dá)加工中心后，工件被識(shí)別出來(lái)，生產(chǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)調(diào)用所需要的全部加工信息，并自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。加工過(guò)程中，產(chǎn)品的所有相關(guān)數(shù)據(jù)，都儲(chǔ)存在自己的“數(shù)字化產(chǎn)品記憶庫(kù)"中，以便精確追蹤生產(chǎn)的每個(gè)步驟。加工完成后，通過(guò)光學(xué)設(shè)備或其它測(cè)量設(shè)備對(duì)工件自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)并剔除不合格的產(chǎn)品。

如果機(jī)器設(shè)備需要補(bǔ)給或者維護(hù)保養(yǎng)，則在缺料或故障產(chǎn)生之前發(fā)出請(qǐng)求。系統(tǒng)會(huì)記錄所使用的資源數(shù)量，并對(duì)庫(kù)存及時(shí)更新。

3.1 *控制單元 ccu(central control unit type 3)

ccu是整個(gè)系統(tǒng)的核心單元，機(jī)車的控制、調(diào)節(jié)和監(jiān)視由ccu實(shí)施和控制。hxd1機(jī)車的ccu采用type 3型32位微處理器，由網(wǎng)關(guān)gateway、*處理器cpu、mvb32－4、電源組成，zui多可以實(shí)現(xiàn)2臺(tái)(4節(jié))機(jī)車的重聯(lián)。ccu采用冗余設(shè)計(jì)，每節(jié)車有2個(gè)ccu，一個(gè)主ccu，另一個(gè)為從ccu，結(jié)構(gòu)功能*相同，一個(gè)故障后另一個(gè)可以繼續(xù)工作，不影響機(jī)車正常運(yùn)行。

ccu的主要功能是為本節(jié)機(jī)車參數(shù)設(shè)置存儲(chǔ)、本節(jié)機(jī)車事件記錄、重聯(lián)機(jī)車事件顯示、整車通訊檢測(cè)、通過(guò)rs232接口讀或轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并且作為機(jī)車*控制單元系統(tǒng)軟件上載的輸入端口。V90電機(jī)系列帶集成式斬波器變頻器    V90電機(jī)系列帶集成式斬波器變頻器

3.2 牽引控制單元 tcu(traction control unit)   西門子控制器模塊  帶集成式斬波器變頻器           西門子控制器模塊  帶集成式斬波器變頻器

tcu是機(jī)車牽引的核心控制單元，由*處理器模塊、存儲(chǔ)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(cè)模塊、列車控制信號(hào)輸入變換模塊、數(shù)字信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換模塊、接觸器驅(qū)動(dòng)模塊、igbt觸發(fā)模塊、啟動(dòng)單元等組成。其作用是控制和調(diào)節(jié)機(jī)車牽引、再生制動(dòng)，從電氣上實(shí)現(xiàn)防空轉(zhuǎn)/滑行保護(hù)，并且實(shí)現(xiàn)了開(kāi)閉環(huán)控制、速度頻率同步、故障處理與監(jiān)測(cè)等功能。

3.3 智能終端接口單元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)

sks1a、sks1b、sks3為智能外圍設(shè)備連接終端，sks1a、sks1b是緊湊設(shè)計(jì)的數(shù)字輸入/輸出接口，專為司機(jī)室所用，它把司機(jī)控制指令轉(zhuǎn)