1  引言

??sibas 32是德国西门子公司专为铁路机车动车控制而研制的专用微机控制，它的全称为siemens bahn automatisierungs system (西门子铁路自动化)。sibas 32针对驱动装置控制主要功能的发展远景来考虑的，因此对提出了极苛刻的要求。sibas 32是一种高功能通用计算机，它通过和专用组件可与任意设备相连，基本能够完成机车动车所有的控制和监控任务。sibas 32可根据司机指令和牵引回路状态以及响应进行相应的处理，对各器、继电器、电磁阀、发光二极管或数码管、斩波器等发出控制。控制单元同时还能够完成多种监测功能，包括对自身功能的诊断和外部数值的超限监测。当牵引电路在运行中超过预先在程序中设置的上 (或下)限值时，将根据故障的严重程度做出相应的处理，自动记录这一故障、产生相应的保护并告知司机。sibas 32的优点是适用于对各种车辆的控制，不论是相控整流机车、斩波机车还是交流传动机车都可以在其硬件结构基本不变的情况下，通过简单地改换相应的控制程序从而实现对机车的控制。
在德国巴伐利亚州东部小城纽伦堡，有一座外形毫不起眼的电子制造工厂，却被称为欧洲乃至全球的工厂之一。

安贝格工厂外景。摄影：熊少翀

成立于1989年的安贝格电子制造工厂（德文缩写：EWA），是西门子旗下重要的Simatic可编程逻辑控制器（PLC）及相关产品生产基地。目前，其生产的产品型号超过1000种。这些产品用于控制机械设备和实现生产自动化，可节省时间和资金，并产品合格率。

Simatic控制器。摄影：熊少翀

依赖于自动化生产效率，自投产至今，安贝格在工厂生产面积始终保持约一万平方米、员工数量保持约1200名不变的情况下，产能了八倍。在三班制生产中，安贝格每年生产约1500万件Simatic产品。按每年生产230天计算，平均每秒就能生产出一台控制设备。

产品合格率亦大幅。相比于该工厂成立初的每百万次电子产品加工出错500次，现在出错率只有12次。

“安贝格是自己生产自己。”该工厂产品工程师ChristophRaum介绍称，Simatic设备不仅在安贝格工厂被大量生产，而且遍布自身生产线，控制Simatic产品的生产，从而实现自身生产的高度自动化。

在安贝格工厂内部，所有生产线和员工办公区域有机分布其中。尚处于生产中的设备工件，在错综复杂的自动化传输线上有序流转，它们像“自然人”一样，明确知道自己的目的地。在每一个分岔路口，工件会暂停1-2秒，然后选择正确的去向。

安贝格工厂内部。摄影：熊少翀

工件在生产线上自动流转。摄影：熊少翀

Christoph解释称，生产线上的所有工件都已在虚拟中进行规划，有自己的“名称”和“地址”，具备各自的，因此“知道”什么时候、哪条生产线或哪个工艺需要它们。工件在运输线分岔路口暂停，是在识别去向信息。

到达加工中心后，工件被识别出来，生产设备实时调用所需要的全部加息，并自动生产参数。加工中，产品的所有相关数据，都储存在自己的“数字化产品记忆库”中，以便追踪生产的每个步骤。加工完成后，通过光学设备或其它测量设备对工件自动进行检测，在现场发现并剔除不合格的产品。

如果机器设备需要补给或者，则在缺料或故障产生之前发出请求。会记录所使用的资源数量，并对库存及时更新。

??3.1 控制单元 ccu(central control unit type 3)

??ccu是整个的核心单元，机车的控制、调节和由ccu实施和控制。hxd1机车的ccu采用type 3型32位微处理器，由gateway、处理器cpu、mvb32－4、电源组成，多可以实现2台(4节)机车的重联。ccu采用冗余设计，每节车有2个ccu，一个主ccu，另一个为从ccu，结构功能完全相同，一个故障后另一个可以继续工作，不影响机车正常运行。

??ccu的主要功能是为本节机车参数设置存储、本节机车事件记录、重联机车事件显示、整车通讯检测、通过rs232接口读或转储数据，并且作为机车控制单元上载的输入端口。

??3.2 牵引控制单元 tcu(traction control unit)

??tcu是机车牵引的核心控制单元，由处理器模块、存储器模块、斩波器控制模块、数字接口模块、数字输入/输出模块、模拟接口模块、控制检测模块、列车控制输入变换模块、数字输入转换模块、器驱动模块、igbt触发模块、启动单元等组成。其作用是控制和调节机车牵引、再生制动，从电气上实现防空转/滑行保护，并且实现了开闭环控制、速度同步、故障处理与监测等功能。

??3.3 智能终端接口单元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)

??sks1a、sks1b、sks3为智能设备连接终端，sks1a、sks1b是紧凑设计的数字输入/输出接口，专为司机室所用，它把司机控制指令转化为数字，并通过编码将传输给ccu；sks3采用分散化输入/输出，车内所需布线，控制和诊断能力。

??3.4 显示器 mmi