sibas 32是德國(guó)西門(mén)子公司專(zhuān)為鐵路機(jī)車(chē)動(dòng)車(chē)控制而研制的微機(jī)控制系統(tǒng),，它的全稱(chēng)為siemens bahn automatisierungs system (西門(mén)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(chē)動(dòng)車(chē)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),?？刂茊卧瑫r(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(chē)輛的控制,，不論是相控整流機(jī)車(chē)、斬波機(jī)車(chē)還是交流傳動(dòng)機(jī)車(chē)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(chē)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(chēng)為歐洲乃至的工廠之一,。

探秘西門(mén)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(xiě)：EWA）,，是西門(mén)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(mén)子工廠 zui接近“工業(yè)4.0

Simatic控制器。攝影：熊少翀

依賴(lài)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(chēng),，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(mén)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(mén)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(chēng),，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(chēng)"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(chē)的控制,、調(diào)節(jié)和監(jiān)視由ccu實(shí)施和控制。hxd1機(jī)車(chē)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(chē)的重聯(lián),。ccu采用冗余設(shè)計(jì)，每節(jié)車(chē)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(chē)正常運(yùn)行。

ccu的主要功能是為本節(jié)機(jī)車(chē)參數(shù)設(shè)置存儲(chǔ),、本節(jié)機(jī)車(chē)事件記錄,、重聯(lián)機(jī)車(chē)事件顯示、整車(chē)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(chē)*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(mén)子控制器模塊  帶集成式斬波器變頻器           西門(mén)子控制器模塊  帶集成式斬波器變頻器

tcu是機(jī)車(chē)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(chē)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(chē)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,、