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3） 不包括信號板擴(kuò)展的I/O

信號板

對于少量的 I/O 點數(shù)擴(kuò)展及更多通信端口的需求，全新設(shè)計的信號板能夠提供更加經(jīng)濟(jì)、靈活的解決方案。

信號板基本信息：

 信號板組態(tài)：

在系統(tǒng)塊選擇標(biāo)準(zhǔn)型CPU模塊后，SB選項里會出現(xiàn)上述三種信號板：

• 選擇SB DT04 時，系統(tǒng)自動分配I7.0 和Q7.0 做為I/O 映像區(qū)的起始位
• 選擇SB AQ01 時，系統(tǒng)自動分配AQW12 做為I/O 映像區(qū)
• 選定SB CM01 時，在端口類型設(shè)置框里選擇RS232 或RS485 即可

功能

網(wǎng)絡(luò)通信

S7-200 SMART CPU 模塊本體集成1 個以太網(wǎng)接口和1 個RS485 接口，通過擴(kuò)展CM01 信號板，其通信端口數(shù)量最多可增至3 個?？蓾M足小型自動化設(shè)備連接觸摸屏、變頻器等第三方設(shè)備的眾多需求。

• 以太網(wǎng)通信
  所有CPU 模塊標(biāo)配以太網(wǎng)接口，支持西門子S7 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、有效支持多種終端連接：
  • 可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線即可）
  • 與SMART LINE HMI 進(jìn)行通信
  • 通過交換機(jī)與多臺以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互
  • 最多支持4 個設(shè)備通信

• 串口通信
  S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個RS485 接口，可以與變頻器、觸摸屏等第三方設(shè)備通信。如果需要額外的串口，可通過擴(kuò)展CM01 信號板來實現(xiàn)，信號板支持RS232/RS485 自由轉(zhuǎn)換，最多支持4 個設(shè)備。串口支持下列協(xié)議：
  • Modbus-RTU
  • PPI
  • USS
  • 自由口通信

• 與上位機(jī)的通信
  通過PC Access，操作人員可以輕松通過上位機(jī)讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔管理。
  （PC Access 是專門為S7-200 系列PLC 開發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議，專門用于小型PLC 與上位機(jī)交互的OPC 軟件）

運動控制

三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，*實現(xiàn)精確定位.

• 運動控制基本功能
  • 標(biāo)準(zhǔn)型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出，支持PWM（脈寬調(diào)制）和PTO 脈沖輸出
  • 在PWM 方式中，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電機(jī)速度、閥門開度等
  • 在PTO 方式（運動控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式，包括自動尋找原點，可實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的控制，達(dá)到調(diào)速和定位的目的
  • CPU 本體上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過向?qū)гO(shè)置完成上述功能

• PWM 和運動控制向?qū)гO(shè)置
  為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進(jìn)行動態(tài)控制。
  PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個數(shù)， 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
  運動控制向?qū)ё疃嗵峁? 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。

• 運動控制功能特點
  • 提供可組態(tài)的測量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)
  • 提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償
  • 支持、相對和手動位控模式
  • 支持連續(xù)操作
  • 提供多達(dá)32 組運動動包絡(luò)，每組包絡(luò)最多可設(shè)置16 種速度
  • 提供4 種不同的參考點尋找模式，每種模式都可對起始的尋找方向和最終的接近方向進(jìn)行選擇
  •  

輪機(jī)上的“骰子”

西門子正在使用攝影測量技術(shù)來快速精確地測量輪機(jī)部件，從而加快部件處理過程并確保它們符合技術(shù)規(guī)格。

在位于德國米爾海姆的西門子蒸汽輪機(jī)工廠中，重達(dá)14噸的閥體靜靜地躺在木枕上，看起來就像巨人線條起伏的膝蓋。閥體表面布滿了外形與骰子類似的帶有白色斑點的黑色標(biāo)記物。借助攝影測量技術(shù)，工程師可以不使用卷尺或量角器，直接對這些龐大部件的三維尺寸進(jìn)行測量。這項技術(shù)已在米爾海姆的工廠內(nèi)使用，標(biāo)志著西門子首次將這種技術(shù)應(yīng)用于輪機(jī)測量。

節(jié)約時間

攝影測量技術(shù)并非新興技術(shù)。早在19世紀(jì)中葉，它就已經(jīng)被用于測量建筑物了。在過去20年間，它也曾被用于從空中測量地球表面。利用這種技術(shù)，用戶可以根據(jù)從多個不同角度拍攝的照片，計算出三維物體的外形尺寸。在此過程中，相關(guān)軟件將找出不同圖像中的匹配細(xì)節(jié)，再利用這些匹配點根據(jù)相機(jī)已知的成像屬性重構(gòu)物體的三維形狀。

借助這些特制組件，工程師可以快速精確地測量輪機(jī)部件。

為了測量輪機(jī)部件的三維尺寸，工程師需要在部件表面鉆出許多小孔，整個過程耗時約兩小時。這些小孔還有另一個作用，即作為數(shù)控銑削的參考點。當(dāng)攝影測量技術(shù)檢測出偏差時，它們可以作為數(shù)控銑削的參考點，幫助消除偏差。

攝影測量過程將采用配備無失真鏡頭的單反相機(jī)拍攝部件。由于每張照片都必須顯示至少4個標(biāo)記物，所以一個閥體需要拍攝約200張照片。

在過去，借助卷尺、指南針和特制劃線臺等工具人工測量這樣的部件要耗費長達(dá)24小時。機(jī)械工程師Sven Illberger是米爾海姆工廠的3D測量技術(shù)專家。他表示：“測量大型組件是我們生產(chǎn)過程中遇到的主要瓶頸。”

首先，西門子專家將標(biāo)記物裝到部件上。

然后，從各個角度對部件拍照。

使用專門軟件，利用照片計算出所拍攝標(biāo)記物的位置及部件的外形尺寸。

最后，對比通過攝影測量得到的數(shù)值與CAD模型中的設(shè)定值，比較結(jié)果顯示二者偏差在毫米級。

對比實物部件與CAD模型

完成對輪機(jī)部件的拍照后，專門軟件將對圖像進(jìn)行處理，將標(biāo)記孔變成點云，計算出部件的三維形狀尺寸。

然后，軟件會借助西門子的專業(yè)知識進(jìn)一步處理這些信息。在此過程中，軟件將對比通過攝影測量得到的實際數(shù)據(jù)與CAD模型中的設(shè)定值。通常，二者的差距僅有幾毫米。對比完成后，多余的金屬須被銑削掉。

對部件完成攝影測量后，得到的數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)換成數(shù)控銑削的工序，以消除檢測得的偏差。

米爾海姆工廠的質(zhì)量保證團(tuán)隊已使用攝影測量技術(shù)約一年左右。此方法尤其適用于尺寸超過一米，且不要求加工公差小于半毫米的部件。從機(jī)車到風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片，西門子有許多這樣的產(chǎn)品。但是，米爾海姆的工程師計劃將攝影測量技術(shù)先應(yīng)用于測量其他輪機(jī)部件。Illberger表示，他們正在與柏林的西門子燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)工廠和萊比錫的壓縮機(jī)生產(chǎn)工廠探討實施的可能性。供應(yīng)商也可采用攝影測量技術(shù)來進(jìn)行最終檢查，提高精度并加速對輪機(jī)部件的處理過程。

此外，位于印度尼西亞芝勒貢的西門子工廠也將引入攝影測量技術(shù)。這座工廠主要為蒸汽輪機(jī)提供鋼制部件。Illberger稱，越早在制造過程中使用攝影測量技術(shù)，在處理輪機(jī)部件時節(jié)省的時間和金錢也就越多。他補(bǔ)充道：“我們已朝大型部件的數(shù)字化邁出了一大步。”