陕西西门子S71200模块代理商 原厂原装正品

一只巨型机械臂轻而易举地举起车门，并以毫米级的精度将其安装到车身上。其他机械臂也几几乎同时迅速靠拢，相互之间以毫厘之距擦肩而过。这些机械臂是用来对车门进行焊接的，一时间，火花四溅。当这项任务完成之后，这些机械臂和来时一样迅速离去，而车身则滚滚向前，前往下一个装配站。这如同一场精心排演的芭蕾舞，数以千计的工业机器人在工厂随时“翩翩起舞”。然而，与舞者不同的是，机械臂不需要任何休息。但是，它们对电能的胃口则**餍足。

一家日产千辆的汽车厂，每年可轻而易举地消耗数亿度电能——堪比一座中型城市。负责驱动传送带、机器和泵的电机，以及操作机械臂关节的电机，所消耗的电能要占工业耗电量的三分之二左右。然而，要从负责装配车身的工业机器人的控制中挖掘节电潜力，还有很长的路要走。

为了找出行之有效的办法，大众汽车、西门子和弗劳恩霍夫协会联合发起了一个为期三年的研究项目，细致深入地考察制造机械臂的运动。这个名为“绿色车身技术创新联盟（InnoCaT）”的项目，旨在使用高-效的解决方案来生产，以大幅其耗电量。迄今为止，生产线机械臂的运动路径通常是由人工编程。机械臂运动中遇到的物和设置安装高度时的失误，是推高耗电量的一般因素。然而，-费电的是机械臂频频变换运动方向时发生的减速和加速。

西门子工业的整合经理Matthias Frische是InnoCaT一个子项目的负责人，他说：“目前，几乎所有工业机器人都尚未实现运动。但突发运动会造成耗电高峰和机械应力。”有鉴于此，Frische取得的一个重要研究成果是一个模拟模型，它能计算出不存在任何方向突变的曲线。这个模型值得称道之处在于，它不要求更换机械臂，因为它只是改进了它们的运动。Frische说：“这就好比学跳芭蕾舞。练习一段时间后，舞者的会更加优雅、高-效，哪怕还是原来的。”

为了运动算法，项目团队将一个典型的汽车工业机器人搬到实验室，对它执行多种不同任务时的能耗进行了分析。然后根据分析结果，创建了一个模拟模型。每一次测定之后，科学家们都要调节多种不同的参数，由此逐步确定哪些设置的节电潜力-大。Frische解释道：“人类在搬运重物时，他们会本能地以尽可能-符合人机工程学的运动。同样，模拟模型可以为机器人计算出实现了动力学的节电运动路径。这样的路径，堪比跑车在弯道上行驶的轨迹。”试验结果令项目团队惊喜不已，因为结果表明，路径的节电潜力高达10%到50%。Frische补充道：“通过从突发运动改为弧线运动，机械臂的机械应力得以，从而了要求，缩短了停工时间。”

项目团队对所取得的满载希望的试验结果进行了分析，以确定能否将之转化为实际操作。因为沿生产线分布的装配站必须进行严丝合缝的装配，所以重新设计的机械臂运动，必须与过去那种突发运动一样迅速，并且精-确匹配周期。

在*-一阶段的工作中，研究人员为用于车身制造的机械臂人工编写了运动路径程序。这些路径基于模拟中计算出的曲线。测定结果表明，甚至在实际生产条件下，节电也可高达50%。在2014年初开展的*二-阶段工作中，工程师并改进了一个能自动特定运动耗电量的模块。

程序员首先规定机械臂必须到达的位置，如一系列焊点。仅需数秒钟就能计算出焊点之间-节电的路径。还能保证机械臂相互之间保持-短距离。这不是一件容易的事，因为机械臂必须沿着复杂的位置顺序快速。需在短短数秒之内完成全部计算。相比之下，以人工每一条机械臂运动路径，则要花好几天时间。由于汽车装配厂通常具备数以千计的机械臂，因此，若以人工执行这一任务，所需的工作量将高得惊人。对Frische而言，其益处显而易见，他说：“我们的，将有史以来*-一次允许自动运动路径的能效，因而十分经济划算。”

今年晚些时候，一个与西门子Tecnomatix生产规划有关的模块可能面市。Frische表示： “事实上，制造企业仅需按下按钮就能其耗电量，同时为保护做出贡献。我们的有助于程序员为机械臂设计出能节约资源的交互。”

Stefan Schr?der

机械臂和机床：智力融合

制造业的自动化程度越来越高。因此，制造商正在既能资源使用效率，又能同时其生产灵活性的新途径。要实现这样的发展，一个重要的前提条件是，着眼于机械臂与机床的交互作用，使生产机器精-确地协调运转。正因为如此，西门子正在与KUKA合作研究如何将机械臂和机床的控制合为一体。KUKA是机械臂和机器生产领域的**领-先供应商之一。

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对企业而言，技术的机床是一笔重大投资。因此，-大限度地其利用率和效率是明智之举。过去，负责将工件机器，并在加工完毕之后将之取出的工业机器人的程序，是利用其自有控制单元来编写的。然而现在，可以在机床的用户界面上直接为这样的机械臂编程。这样一来，就能更好地协调机器的加工工序，同时大幅为相关机械臂编写程序的工作量。

另一个目标是，进一步工件加工中机械臂与机床之间的交互。未来，将要求机械臂执行诸如磨、铣等简单任务，特别是在加工新材料时。到那时，机床将被专门用于要求巨大力量或较高精度的生产工序。这有望机床的利用率。

由于其工作范围广，并且具备灵活的运动轴，因此，机械臂也可以加工复杂或大型的部件。譬如，它们可以取代成本不菲的特-制设备，加工风轮机叶片或机翼等部件。在这种情况下，也可以在共享用户界面上控制。从设计到模拟生产，再到工程和车间投产阶段，所有这一切，将机器在其整个生命周期内的相互协调性

s7-300CPU

组成

PROFIBUS是现场总线（Process Field Bus ）的缩写，于1989年正式成为现场总线的。在多种自动化的领域中占据主导地位，全的设备节点数已经**过2000万。它由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP（ Decentralized Periphery）．PROFIBUS－PA（Process Automation ）．PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。其中PROFIBUS－DP应用于现场级，它是一种高速低成本通信，用于设备级控制与分散式I/O之间的通讯，总线周期一般小于10ms，使用协议第1、2层和用户接口，确保数据传输的快速和有效进行。；PROFIBUS－PA适用于自动化，可使传感器和执行器接在一根共用的总线上，可应用于本征领域；PROFIBUS－FMS用于车间级监控网络，它是令牌结构的实时多主网络，用来完成控制器和智能现场设备之间的通信以及控制器之间的信息交换。主要使用主-从，通常周期性地与传动装置进行数据交换

基本特性

Profibus可使分散式数字化控制器从现场底层到车间级网络化，与其他现场总线相比，Profibus的重要优点是具有的EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性，它包括了加工制造、和数字自动化等广泛的应用领域，并可同时实现集中控制、分散控制和混合控制三种。该分为主站和从站：

主站决定总线的数据通信，当主站总线控制权（令牌）时，没有外界请求也可以发送信息。在Profibus协议中主站也称为站。

从站为设备，典型的从站包括：输入/输出装置、阀门、驱动器和测量。它们没有总线控制权，仅对接收到的信息给予确认或当主站发出请求时向它发送信息。从站也称为被动站。由于从站只需总线协议的一小部分，所以实施起来特别经济。

性能

与其它现场总线相比，PROFIBUS的zui大优点在于具有的EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。已应用的领域包括加工制造．控制和自动化等。PROFIBUS开放性和不依赖于厂商的通信的设想，已在10多万成功应用中得以实现。市场调查确认，在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线的市场**过40%。PROFIBUS有自动化技术装备的生产厂商支持，它们都具有各自的技术优势并能提供广泛的优质新产品和技术服务。

结构

PROFIBUS协议结构是根据ISO7498，以开放式互联网络（Open System Interconnection-OSI）作为参考模型的。该模型共有七层。　（1）PROFIBUS－DP：定义了*．二层和用户接口。*三到七层未加描述。用户接口规定了用户及以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS－DP设备的设备行为。　（2）PROFIBUS－FMS：定义了*．二．七层，应用层包括现场总线信息规范（Fieldbus Message Specification - FMS）和低层接口(Lower Layer Interface － LLI)。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强的通信服务。LLI协调不同的通信关系并提供不依赖设备的*二层访问接口。　（3） PROFIBUS－PA：PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS－DP协议。另外，PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1158－2，PA的传输技术可确保其本征性，而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。　注：*层为物理层，*二层为数据链路层，*三层为网络层，*四层为传输层，*五层为会话层，*六层为表达层，*七层为应用层。需要注意的是，*三~六层在Profibus中没有具体应用，但是这些层要求的任何重要功能都已经集成在低层接口（LLI）中。

特点

Profibus作为业界应用zui广泛的现场总线技术，除具有一般总线的优点外还有自身的特点，具体如下：

（1）zui大传输信息长度为255B，zui大数据长度为244B，典型长度为120B。

（2）网络拓扑为线型、树型或总线型，两端带有有源的总线终端电阻。

（3）传输速率取决于网络拓扑和总线长度，从9.6Kb/s到12Mb/s不等。

（4）站点数取决于特性，如对屏蔽双绞线，每段为32个站点（无转发器），zui多127个站点带转发器。

（5）传输介质为屏蔽/非屏蔽双绞线或光纤。

（6）当用双绞线时，传输距离zui长可达9.6km，用光纤时，zui大传输长度为90km。

（7）传输技术为DP和FMS的RS-485传输、PA的IEC1158-2传输和光纤传输。

（8）采用单一的总线方位协议，包括主站之间的令牌传递与从站之间的主从。

（9）数据传输服务包括循环和非循环两类。

应用

典型的工厂自动化应该是网络结构，基于现场总线Profibus-DP/PA控制位于工厂自动化中的低层，即现场级和车间级。现场总线Profibus是面向现场级和车间级的数字化通信网络。

1.现场设备层

主要功能是连接现场设备，如分散式I/O、传感器、驱动器、执行机构、开关、 灯设备，完成现场设备控制及设备间连锁控制。主站负责总线通信及所有从站的通信。总线上所有设备生产工艺控制程序均储存 在主站中，并由主站执行。

2.车间监控层

车间级监控用来完成车间中生产设备之间的连接，如一个车间三条生产线主控制器之间的连接，完成车间级设备监控。车间级监控包括生产设备状态在线监控、设备故障及等。通常还具有诸如生产统计、生产调度等车间级生产功能。车间级监控通常要设立车间监控室，在操作员工作站及打印设备上。车间级监控网络可采用Profibus-FMS，它是一个多主网络，在这一级，数据传输速度不是zui重要的，而是要能够传送大容量信息。

3.工厂层

车间操作员工作站可通过集线器与车间办公网连接，将车间生产数据送到车间层。车间网作为主网的一个子网，通过交换机、网桥或路由器等连接到厂区骨干网上，将车间数据集成到工厂层。

车间层通常所说的以太网，即IEEE 802.3 和IETF TCP/IP的通信协议。工厂骨干网可根据工厂实际情况，采用如FDDI或ATM等网络。

Profibus作为业界应用zui广泛的现场总线技术，除具有一般总线的优点外还有自身的特点，具体如下：

（1）zui大传输信息长度为255B，zui大数据长度为244B，典型长度为120B。

（2）网络拓扑为线型、树型或总线型，两端带有有源的总线终端电阻。

（3）传输速率取决于网络拓扑和总线长度，从9.6Kb/s到12Mb/s不等。

（4）站点数取决于特性，如对屏蔽双绞线，每段为32个站点（无转发器），zui多127个站点带转发器。

（5）传输介质为屏蔽/非屏蔽双绞线或光纤。

（6）当用双绞线时，传输距离zui长可达9.6km，用光纤时，zui大传输长度为90km。

（7）传输技术为DP和FMS的RS-485传输、PA的IEC1158-2传输和光纤传输。

（8）采用单一的总线方位协议，包括主站之间的令牌传递与从站之间的主从。

（9）数据传输服务包括循环和非循环两类

CP 243-1 是一种通讯处理器，设计用于在S7-200 自动化系统中运行。它可用于将S7-200 系统连接到工业以太网（IE）中。CP 243-1 有助于 S7 产品系列通过因特网进行通讯。因此，可以使用STEP 7 Micro/WIN 32，对S7-200 进行远程组态、编程和诊断。而且，一台S7-200 还可通过以太网与其它S7-200、S7-300 或S7-400 控制器进行通讯。并可与OPC 服务器进行通讯。

在开放式SIMATIC NET 通讯系统中，工业以太网可以用作协调级和单元级网络。在技术上，工业以太网是一种基于屏蔽同轴电缆、双绞电缆而建立的电气网络，或一种基于光纤电缆的光网络。工业以太网根据国际标准IEEE 802.3 定义。

应用领域

简单自动

化任务用SIMATIC S7-200Micro PLC

SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的特殊电子设备的地区的进入。

除了五种不同CPU的全面基本功能，SIMATIC S7-200的模块化系统技术还提供了一系列可升级的**扩展模块，以满足各种需求对功能性的较高要求。

优点

SIMATIC S7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点

强大的性能，

较优模块化和

开放式通讯。

S7-200 性能优越，久经考验，适合于工业领域的各种应用： 

结构紧凑小巧－狭小空间处任何应用的理想选择

在所有CPU型号中的基本和高级功能，

大容量程序和数据存储器

**的实时响应－在任何时候均可对整个过程进行完全控制，从而提高了质量、效率和安全性

易于使用STEP 7-Micro/WIN工程软件－初学者和*的理想选择

集成的 R-S 485接口或者作为系统总线使用

较其快速和精确的操作顺序和过程控制

通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程

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设计和功能

可选模块

在性能范围中模块化5个不同的CPU，具有全面的基本功能和集成的Freeport通讯接口

用于各种功能的一系列扩展模块：

－数字/模拟扩展，可升级至具体要求，作为从站的PROFIBUS通讯

－作为主站的AS-Interface通讯

－确切的温度测量

－定位

－远程诊断

－以太网/互联网通讯

－SIWAREX MS

称重模块

HMI功能

带有Micro/WIN附加指令库的STEP 7-Micro/WIN软件

引人注目的系统工程－目前的特点是用于完整自动化任务的各种不同要求的精确尺寸和的解决方案

主要特点

**数据记录用记忆卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的项目节约，以及各种格式的文件存储

PID自动调谐功能

用于扩展通讯选项的2个内置串口，例如：与其它制造商的设备配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）

具有内置模拟输入/输出的CPU 224 XP

SIMATIC NET, CP 343-1 LEAN 通讯处理器，用于通过 TCP/IP 和 UDP 连接 SIMATIC S7-300 至工业以太网，多播，发送/接收，带或不带 RFC1006，读取/写入，S7 通讯（服务器），PROFINET IO 设备，集成 2 端口交换机 ERTEC 200

用于将 PROFIBUS 节点连接到 PROFIBUS 总线电缆 安装方便 FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技术，可确保较短的组装时间 集成端接电阻 (6ES7 972-0BA30-0XA0 中不具有) 通过带 Sub-D 接口的连接器可以连接编程器，*额外安装网络节点 用于 PROFIBUS 的 RS485 总线连接器，可用于连接 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络部件到 PROFIBUS 总线电缆。提供有各种类型的总线连接器，可优化用于连接的设备：总线连接器具有轴向电缆引出线（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的总线端接电阻 带垂直电缆引出线的总线连接器（90°）； 这种接头采用垂直电缆引出线（有或没有编程器接口），数据传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或12 Mbit/s 时，在带编程器接口的总线接头和编程器之间，需要使用 SIMATIC S5/S7 连接电缆。有 30°电缆引出线的总线接头（经济型），无编程器接口，数据传输速率较大为 1.5 Mbit/s，无集成的总线端接电阻。 PROFIBUS 快速连接 RS485 总线接头（90°或 180°电缆引出线），传输速率较大为 12Mbit/s，采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装（用于硬线和软线）。 总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口（9 针 Sub-D 接口）中。可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆。