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我公司经营西门子全新原装现货PLC;S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏,变频器,6FC,6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件:原装进口电机(1LA7、1LG4、1LA9、1LE1),国产电机(1LG0,1LE0)大型电机(1LA8,1LA4,1PQ8)伺服电机(1PH,1PM,1FT,1FK,1FS)西门子保内
全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品;不收取任何费。欢迎致电咨询。
仿真、3D打印、轻型机器人,这些都是推动*四次工业革命(或工业4.0)的创新技术。在西门子位于德国埃尔兰根的电子设备制造厂,这些都已经成为了现实。工厂取得成功的关键正是人类与机器携手合作。
Schorsch在组装小型变流器,而Hannes在组装大型变流器。他将一个风扇和一台散热器安装到变流器内部,并利用四颗螺钉进行固定。他每天要进行数百次这样的操作。当Hannes停下来休息时,Schorsch会继续不受影响地工作。而当Hannes回家时,Schorsch却还会继续工作。其实,Hannes是工厂里的一名临时工人,而Schorsch则是一台轻型机器人。
在西门子位于德国埃尔兰根的电子设备制造厂(GWE),人与机器携手合作。工厂经理Manfred Kirchberger表示,这个工厂的工作效率很特殊。“我们生产用于制造设备的工业驱动和控制器。在我们客户的工厂里,产品数量通常数以百万计。”然而,GWE的年产量介于5,000到25万件之间。这样的生产规模不宜投入一条全自动生产线,但是完全依靠手工又太过昂贵。
西门子埃尔兰根电子设备制造厂的员工可以自由尝试新点子并将它们发展为成功的项目。
因此,埃尔兰根的生产规划人员一直在寻找每条产品线的较佳生产流程。工人应该做什么?机器应该做什么?他们之间的交互应该如何进行优化?“对于我们这样的生产规模而言,目前没有现成的经济型自动化系统。”Kirchberger指出,“因此,我们必须系统化地积累经验,并与西门子在**各地的其它工厂进行分享。”
为什么必须要灵活生产
除了对产品线的优化外,客户的要求也变化得比从前更快了。这使得打造灵活生产线变得日趋重要。“放眼如今的生产大厅,没什么和几年前是一样的。” Kirchberger指出。GWE是变化的艺术在生产上进行体现的典型例子。只有员工愿意拥抱变化,并辅以像产品设计和生产规划仿真、3D打印机及端对端智能数据评估这样的先进技术,工厂才能持续、快速地适应变化。在GWE和其它工厂(如位于德国安贝格的西门子“数字化工厂”),西门子正在树立先进制造的全新成员。
Stefan Krug在工厂内负责数字规划方法。在埃尔兰根工厂,产品开发人员、生产*和制造“老手”共同沉浸在虚拟世界中。
轻型机器人让员工从重物搬运中解放出来。
西门子埃尔兰根工厂是变化的艺术在制造业中体现的典型例子。只有员工愿意拥抱变化并辅以先进技术,工厂才有可能持续、快速地适应变化。
在紧邻埃尔兰根工厂的一栋普通建筑内,产品开发人员、生产*和制造“老手”共同沉浸在虚拟世界中。GWE数字规划方法负责人Stefan Krug解释道:“在我们制造新产品之前,我们首先要利用西门子PLM软件创建和优化新产品的数字化双胞胎。”
Michael Brucksch在实现人机协作的GWE里担任技术业务主管。
产品开发人员和生产*可以通过三维动画模型查看产品的数字化双胞胎,即在实际制造之前逼真呈现的产品或工艺。在这个数字化空间里,操作对象可以旋转、翻转,并在仿真制造环境中测试相关组装流程。这个过程的关键是设计团队可以在较初的阶段就确定问题并进行改进。
西门子数字化工厂集团**执行官胡桉桐指出:“未来,增值流程的所有阶段,从创意阶段到产品和生产设计、调试、使用和推出新服务,都将首先在数字空间内进行开发和测试。”如此,产品将能更快上市,并且更有针对性。但是不管数字化模型有多好,较终还是需要人、机器或两者的结合来将所有片段性的流程整合起来。
“在我们生产新产品之前,我们首先要利用西门子PLM软件创建并优化产品的数字化双胞胎。”
与人携手工作的机器人
在电子设备制造厂里,技术业务主管Michael Brucksch正在工厂的机器人实验室里指挥一个名叫R2-D2的轻型机器人手臂,并教导它完成一项新的任务。轻型机器人的一大优势是,就连熟练的生产工人也可以对它进行编程。此外,机器人不是必须在一个无人的独立封锁区域里工作。得益于它的设计和平稳的移动,它们不会给人带来危险。
在Brucksch的旁边,Sebastian Wiemann正在制造机器人抓取手。“过去,我们要使用加工过的组件来进行机器人相关制造。”Wiemann说,“现在我们用打印的方式来做。这比传统方法更快和更便宜。上周,我们已经将制造一个部件的成本从约500欧元降低到大约80欧元。”工厂经理Kirchberger也从不用指导自己的员工进行这样的优化。“我们这里的人都喜欢尝试新鲜事物。我们会给他们提供发挥创意并将这些点子转化为成功的空间。”他这样表示。
许多在埃尔兰根试用成功的工厂自动化相关流程现在已经被西门子**的工厂及西门子客户工厂投入到日常运营中。这些技术开发很多都是*四次工业革命的典型例子。但是,尽管人们翘首企盼这些自动化进程的普及,*估计在不远的未来,人仍将在生产中扮演主要的角色。Michael Brucksch说:“我们不是什么都要做自动化,而是在常识范围内来进行自动化。”他的同事,也是工厂机器人技术负责人Florian Riedrich补充道:“我们要的不是完全没人的工厂。我们想要的是人和机器携手合作。”
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
以下设备可作为主站连接:
SIMATIC S7-300
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S7-400
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC C7
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308
SIMATIC 505
出于性能原因,每条线路上连接的主站不得**过 2 个。
以下设备可作为从站连接:
ET 200 分布式 I/O 设备
S7-300,通过 CP 342-5
CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
现场设备
虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
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我公司经营西门子全新原装现货PLC;S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏,变频器,6FC,6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件:原装进口电机(1LA7、1LG4、1LA9、1LE1),国产电机(1LG0,1LE0)大型电机(1LA8,1LA4,1PQ8)伺服电机(1PH,1PM,1FT,1FK,1FS)西门子保内
全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品;不收取任何费。欢迎致电咨询。
在未来制造业中,人、物与机器的联网将无处不在,全新的生产环境也将应运而生。现在,制造企业、研究人员与**部门正携手合作,共同探索并努力实现未来互联工厂的愿景。而“互联”正是德国提出的“工业4.0”概念的核心所在。那么,在通向“工业4.0”的道路上,技术发展背后的秘密究竟是什么呢?
“工业4.0”从何而来?
18世纪,蒸汽机的发明和人工作业的机械化催生了**次工业革命。20世纪初,电力驱动的大批量生产则带来了*二次工业革命。数十年后,通过将电子产品和计算机技术应用到制造与生产自动化中,人类开启了*三次工业革命。如今,在生产领域,现实与虚拟世界已经开始融合,这就是为什么我们开始谈论“工业4.0”,即*四次工业革命。
在过去的西门子&哈尔斯克工厂,生产环境中充满噪音和油污。
从大数据到智能数据
日趋显着的数字化和无处不在的联网正在改变整个工业生产链。同时,**范围内的数据量也呈现爆炸性增长。为了恰当地分析和使用海量数据,我们首先需要开发出能帮助我们理解数据内容的系统。而开发这一系统的前提条件之一就是要了解设备和系统是如何工作的,以及哪种传感器和测量技术能被用来读取较有用的数据。
数据驱动制造
市场调研人员预测,由于工业自动化的出现,该领域的**销售额将从2013年的约1600亿欧元增长到2018年的近1950亿欧元。到2020年,仅德国工业界就将在“工业4.0”应用领域投入近400亿欧元。目前在德国,工业产出占整体经济产出的比例已是英国、法国和美国的两倍以上。数字化将是决定德国工业成败的关键性因素。
今天,西门子安贝格工厂中高度自动化的生产设施不仅清洁、安静,而且拥有非常高的生产效率。
让生产更快速、灵活、高效
在未来,“工业4.0”将让**数十亿机器、系统和传感器互通有无、分享信息。这不仅能大幅提高生产效率,而且可以令公司在定制化生产方面具备更大的灵活性,从而充分满足市场需求。
不断融合的世界
在“工业4.0”的愿景中,现实世界将与虚拟世界融合在一起。来自西门子的产品生命周期管理(PLM)软件就是这种融合的**。PLM可在产品实际生产前,对产品进行虚拟开发和深入测试。凭借这项技术,产品上市速度可提升50%,并且至少能达到与不使用PLM时同样的产品质量。这一切得益于使用了数字化双胞胎的仿真。数字化双胞胎是指产品的虚拟图像。对产品组件的不同设计都可以被整合到其中,并能在整个开发过程中进行全面测试。2012年,这项技术被用来模拟好奇号火星探测器的登陆。实际登陆前,美国国家航空和宇宙航行局喷气推进实验室(NASA JPL)已经使用西门子PLM软件对登陆过程进行了8000次测试。
自组织工厂
信息技术、通讯和制造正日趋融合。同时,生产方式的自主程度也在不断提高。虽然现在还无法准确勾勒出未来智能工厂的模样,但可以预期的是,在未来工厂中,机器将实现自我组织,交付环节也将实现自动组装,订单将直接转化成生产信息并流入生产环节中。另外,在“工业4.0”的世界中,人依然不可或缺。富有创新精神的**者和思想者将发挥他们的智慧来构想所有制造工艺和流程,并编写出将这些信息传递给机器的软件。
NASA JPL在好奇号火星探测器的整个开发和测试过程中都使用了西门子PLM软件。(图片来源:NASA / JPL-Caltech)
当梦想照进现实
不管是数字化规划(虚拟现实)、3D打印还是轻型机器人,面向“工业4.0”的新技术已经从构想变成了现实。西门子生产工业控制器的安贝格工厂被视为西门子在**“工业4.0”领域较尖端的工厂。在那里,产品和机器相互通讯,这使得产品自身能控制其生产。在同样大小的生产空间内,在人数小幅变动的情况下,工厂在过去20年间将生产量增长到此前的8倍,也就是说工人和机器如今的生产效率是20年前的8倍。
Sebastian Webel
一图了解数字革命:
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
可将下列设备作为 IO 控制器进行连接:
SIMATIC S7-300
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
SIMATIC ET 200
(使用配备 PROFINET 接口的 CPU)
SIMATIC S7-400
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
可将下列设备作为 IO 设备进行连接:
ET 200 分布式 I/O 设备
ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
SIMATIC S7-300
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
现场设备
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备(AS-Interface 从站)。
更多信息,请参见通信处理器。
通过 CP 或集成接口(点对点)进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议:
20 mA (TTY)(仅 CP 340/CP 341)
RS 232C/V.24(仅 CP 340/CP 341)
RS 422/RS 485
可以连接以下设备:
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
打印机
机器人控制
扫描器,条码阅读器,等
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
使用多点接口 (MPI) 进行数据通信
MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。
MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
全局数据:
“全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据,每个数据包含有 22 字节数据,可同时有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7 V4.x)。
例如,可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。
内部通信总线(C-bus):
CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此,可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。
功能强大的通信技术:
多达 32 个 MPI 节点。
使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
灵活的组态选项:
可靠的组件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件,可以根据需求实现设计的较优化调整。例如,任意两个MPI节点之间较多可以开启10个中继器,以桥接更大的距离。
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