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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)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(yán)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系統(tǒng)的zui大優(yōu)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,。
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)品型號超過1000種。這些產(chǎn)品用于控制機械設(shè)備和實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化,，可節(jié)省時間和資金,，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zui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(fù)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,。
 
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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(xué)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 *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、*處理器cpu,、mvb32－4,、電源組成，zui多可以實現(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*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)   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是機車牽引的核心控制單元，由*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,。
            
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)計的數(shù)字輸入/輸出接口，專為司機室所用,，它把司機控制指令轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,，并通過編碼將信號傳輸給ccu；sks3采用分散化輸入/輸出,，減少車內(nèi)所需布線,，增加控制和診斷能力。