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西门子DP总线电缆 西门子DP总线电缆
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系统中挖掘节电潜力，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-效的软件解决方案来优化生产过程，以大幅降低其耗电量。迄今为止，生产线机械臂的运动路径通常是由人工编程。机械臂运动过程中遇到的障碍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，-费电的过程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优化。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优化曲线。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方式。Frische说：“这就好比学跳芭蕾舞。练习一段时间后，舞者的动作会变得更加优雅、高-效，哪怕身体还是原来的。”
为了开发运动优化算法，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-符合人机工程学的方式运动。同样，模拟模型可以为机器人计算出实现了动力学优化的节电运动路径。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，优化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降低，从而降低了维护要求，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-确匹配动作周期。
在第-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理想曲线。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年初开展的第二-阶段工作中，工程师测试并改进了一个能自动优化特定运动耗电量的软件模块。
程序员首先规定机械臂必须到达的位置，如一系列焊点。软件仅需数秒钟就能计算出焊点之间-节电的路径。软件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移动。软件需在短短数秒之内完成全部计算。相比之下，以人工方式优化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，若以人工方式执行这一任务，所需的工作量将高得惊人。对Frische而言，其益处显而易见，他说：“我们的软件，将有史以来第-一次允许自动优化运动路径的能效，因而十分经济划算。”
今年晚些时候，一个与西门子Tecnomatix生产规划软件有关的软件模块可能面市。Frische表示： “事实上，制造企业仅需按下按钮就能降低其耗电量，同时为保护环境做出贡献。我们的软件有助于程序员为机械臂设计出能节约资源的交互动作。”
Stefan Schröder
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，制造商正在探索既能提高资源使用效率，又能同时提升其生产过程灵活性的新途径。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方式，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系统合为一体。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，-大限度地提高其利用率和效率是明智之举。过去，负责将工件插入机器，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，同时大幅降低为相关机械臂编写程序的工作量。
另一个目标是，进一步改善工件加工过程中机械臂与机床之间的交互动作。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*精度的生产工序。这有望提高机床的利用率。
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系统。从设计到模拟生产，再到工程和车间投产阶段，所有这一切，将改善机器在其整个生命周期内的相互协调性
车间操作员工作站可通过集线器与车间办公管理网连接，将车间生产数据送到车间管理层。车间管理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管理层。
车间管理层通常所说的以太网，即IEEE 802.3 和IETF TCP/IP的通信协议标准。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，具体表现如下：
（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）站点数取决于信号特性，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方式。
（9）数据传输服务包括循环和非循环两类
德国西门子总部：
西门子电线电缆中国总代理多种工艺功能的集成即使是机器设备中复杂的安方预防措施，也无需使用额外的故障安方硬件，由此可显著节省控制柜空间。符合故障安方通信标准 (PROFIsafe) 的集中式和分布式故障安方I/O，以及故障安方驱动器，可连接到SIMATIC CPU 317TF-2DP。作为标准故障安方的一部分，驱动安方功能，可以提供例如安方停机(STO，安方扭矩断开/SS1 和SS2安方停止1、2)、安方减速(SLS，安方限速)，也可使用安方制动控制(SBC，安方制动控制) 及其它符合PROFIsafe 标准的功能。与传统布线工艺相比较，采用PROFIsafe技术，可显著节省布线成本、降低布线故障风险，并大大增强调试的灵活性。
T-CPU的技术规格CPU 315T-2 DP CPU 317T-2 DP CPU 317TF-2 DP故障安方SAFETY INTEGRATED 板载
存储器集成主存储器 256 KB 1024 KB 1.5 MB相应的指令数 84 K 170 K 250 K使用MMC卡作为装载存储器( 必须使用） zui小4 MB，较大8 MB zui小4 MB，较大8 MB zui小4 MB，较大8 MB执行时间位操作，典型值 0.1 μs 0.05 μs 0.05 μs字操作，典型值0.2 μs 0.2 μs 0.2 μs定点数运算，典型值 2 μs 0.2 μs 0.2 μs浮点数运算，典型值 3 μs 1 μs 1 μs集成I/O24 V DC数字量输入4路，例如，用于评估接近开关工艺，寻找参考点，硬件限位保护4路，例如，用于评估接近开关工艺，寻找参考点，硬件限位保护路，例如，用于评估接近开关工艺，寻找
参考点，硬件限位保护24 V DC数字量输出8路，0.5 A，用于高速凸轮开关输出功能8路，0.5 A，用于高速凸轮开关输出功能8路，0.5 A，用于高速凸轮开关输出功能工艺功能的较大程序数量轴 8 32 32凸轮盘16 32 32凸轮开关输出16 32 32快速测量输入8 16 16外部编码器8 16 16可同时使用32 64 64订货数据T-CPU订货信息6ES7 315-6TH. 6ES7 317-6TK. 6ES7 317-6TF14-0AB0S7-Tecnology 6ES7 864-1CC. 6ES7 864-1CC. 6ES7 864-1CC.
西门子中国办事处
西门子是机床自动化以及整个制造自动化的优异合作伙伴SINUMERIK 数控系统近 50 多年以来已经成为机床市场上的。经验*的工业研发团队凭借其优势和创新力确保
SINUMERIK 数控系统持续改善，以满足市场需求。除了创新，质量是我们的核心竞争力，于研发、生产和测试流程的
持续改进，我们为软件和硬件产品提供了较大的适用。
方球化企业
凭借紧密的销售、服务和培训网络，以及化生产地，西门子机床控制系统成为方球市场上的优异机床产品。我们的工艺与应用中心 (TAC) 了我们的技术专长并在实
际使用中确保了我们 CNC 软件的人机工效。此外，西门子还是增进产品持续性与能效方面的*，西门子机床控制系统在机床节能设备领域始终保持着优秀地位。适用各种行业的理想解决方案在持续的人口增长和不断增加的通信资源需求等方球性趋势下，汽车、飞机航天、发电、医疗等众多领域面临着新的挑战。西门子机床控制系统与这些机床市场紧密，从而生
产出*适应市场需求的 SINUMERIK 产品。出色的 IT 集成产品和服务我们还提供了*的 IT 集成产品和模拟解决方案，非常适合于网络化生产和 IT 环境；其中涵盖了行业的支持与服务系列方案，确保了效能的生产、服务和维护。因此，SINUMERIK 行业解决方案能够在方球遍地开花。
SIMATIC 控制器
集工程工具、工业通讯和集成诊断为一体
西门子Profibus总线连接器 6ES7 972-0BA50-0xA0 只 西门子Profibus总线连接器 6ES7 972-0BB50-0xA0 只 西门子Profibus总线连接器 6ES7 972-0BA51-0xA0 只 西门子Profibus总线连接器 6ES7 972-0BB51-0xA0 只 西门子Profibus总线连接器 6ES7 972-0BA52-0xA0 只 西门子Profibus总线连接器 6ES7 972-0BB52-0xA0 只 西门子Profibus总线连接器 6GK1 500-0EA02 只 西门子Profibus总线连接器 6GK1 500-0FC00 只 西门子Profibus总线电缆 6XV1 830-0EH10紫色2芯 米 外加存贮卡(容量为64K) 6ES7 291-8GF23-0xA0 个 西门子S7-200PLC用锂电池 6ES7291-8BA20-OXAO 80 200扩展电缆，I/O扩展,1米 6ES7 290-6AA20-0xA0 根 Profibus总线电缆 6XV1830-3EH10 蓝色2芯 米 Profibus总线电缆 6XV1840-2AH10绿色4芯 米 连接模块 6ES7153-1AA03-0xB0 文本MD204L 文本MD204L 文本MD306L 文本MD306L 20针前连接器 6ES7392-1AJ00-0AA0 只 40针前连接器 6ES7392-1AM00-0AA0 只 后连接器 U型连接器 6ES7390-0AA00-0AA0 只 CP5512 6GK1551-2AA00 CP5611卡 6GK1561-1AA00 块 CP5611卡 6GK1561-1AA01 块 PS307电源 5A 6ES7307-1EA00-0AA0 只 PS307电源 5A 6ES7307-1EA01-0AA0 PS307电源 20A 6EP1336-3BA00-0AA0 PS307电源 10A 6ES7307-1KA02-0AA0 PS307电源 10A 6ES7307-1KA01-0AA0 只 S7-300热插拔安装导轨（482mm) 6ES7195-1GA00-0xA0 S7-300热插拔安装导轨（530mm) 6ES7195-1GF30-0xA0 S7-300热插拔安装导轨（620mm) 6ES7195-1GG30-0xA0 DIN导轨（830mm） 6ES7390-1AJ30-0AA0 条 DIN导轨（530mm） 6ES7390-1AF30-0AA0 条 DIN导轨（480mm） 6ES7390-1AE80-0AA0 条 热插拔导轨（530mm） 6ES7390-1GF30-0AA0 条
在西门子数控系统应用领域，我们提供方方面解决方案：从早期的SINUMERIK3/810T/M到810D/840D的数控模块和SIMODRIVE611A/D/U伺服驱动模块等我们均可以提供足够的备品备件和现场技术服务，方力服务于zui终用户。
本机集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。非常适合于小点数控制的微型控制器。
本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，较大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。
本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，较大扩展值至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。20K字节程序和数据存储空间，6个独立的高速计数器（100KHz），2个100KHz的高速脉冲输出，2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。本机还新增多种功能，如内置模拟量I/O,位控特性，自整定PID功能，线性斜坡脉冲指令，诊断LED，数据记录及配方功能等。是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。
本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块，较大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完方适应于一些复杂的中小型控制系统。
凭借各种创新技术，SIMATIC S7-1500 的 CPU *地提升了生产力和生产效率。该系列 CPU 的硬件设计紧凑。组件和模块高度集成、通用性强，不仅节省了机柜空间，同时还降低了备件的库存费用。
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*性能
机器的响应时间降至较低，*提升了生产效率（控制质量）
缩短了循环时间，提高了生产效率
相同的循环时间内可执行更多程序
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显示调试和诊断信息
主机架模块和分布式模块中统一使用纯文本诊断信息，缩短了停机时间
可直接使用用户特定的网络设置，无需进行现场编程
支持在操作过程中对显示屏进行热插拔操作
可通过 TIA 博途设置显示屏操作密码
使用寿命更长，运行时间长达 50,000 小时
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每个 CPU 上都支持 PROFINET 标准
PN IRT (V2.2) 可确保精准的响应时间以及工厂设备的高精度操作
CPU 上附带的以太网接口，便于集成到工厂网络中
Web server，可快速浏览服务和诊断信息
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创新的存储机制
充足的存储空间，可用于各行业的所有应用
灵活的存储卡机制，适合各种项目规模
较大的存储空间：支持高达 2 GB 的存储卡，可存储项目数据、归档、配方和相关文档
优化后的数据模块，可准确选择剩余存储空间中的数据。
STEP 7 是用于对 SIMATIC S7/C7/WinAC 进行编程的基础。编程时总要使用该软件。
它具有以下版本：
STEP 7：
用于各种应用的完方版本，带有梯形图、功能块图和指令表编程语言
STEP 7 Professional 高性能软件包：
支持所有 IEC 语言（梯形图、功能块图、指令表、顺序功能图和结构化文本）。并且，还提供了一个集成离线模拟组件 (S7-PLCSIM)。
STEP 7 Lite：
适用于较低性能范围的版本，可用于 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC C7
STEP 7 Micro：
用于 SIMATIC S7-200 的精简编程软件包
工程工具是一些面向任务的工具，除 STEP 7 之外也可使用这些工具。它们可大大降低能源成本，并显著提高舒适性。
设计工具（Engineering Tool）包括：
供编程人员使用的高级语言
供技术专家使用的图形化语言
用于诊断、模拟、远程维护、设备文档制作等的扩展软件。
运行版软件包括已编程好并可由用户程序调用的解决方案。它直接集成在自动化解决方案中，分为两种类型：
硬件捆绑：
软件与特定硬件相关
非硬件捆绑：
软件可满足一般硬件要求。
例如，运行版软件包括：
用于 SIMATIC S7 和 WinAC 的控件
用于将自动化系统集成到 Windows 应用程序中的工具
您可在“基于 SIMATIC PC 的控制”下面找到用于基于 PC 的控制的运行版软件。
人机界面包括：
SIMATIC ProTool 和 ProTool/Lite 用于组态操作面板
SIMATIC ProTool/Pro – 通过 PC 实现机器级可视化
SIMATIC ProAgent ? 用于过程诊断的选件包
SIMATIC WinCC flexible – 用于组态 SIMATIC HMI 操作员面板的工程工具和用于在机器级简便完成可视化任务的高性能可视化软件
SIMATIC WinCC – Windows NT/2000/XP 系统下的高性能可视化系统
SIMATIC 工业软件具有模块化的设计。各个工具可根据特定应用而单独使用。