詳細(xì)介紹
西門子CPU312模塊6ES7312-1AE13-0AB0
S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價(jià)格比。
西門子中國(guó)總代理300系列產(chǎn)品概述
上海拓關(guān)自動(dòng)化科技有限公司
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工作
西門子模塊6ES7134-4LB02-0AB0
<span lang="EN-曾先后于發(fā)布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草案的*,二,三稿。作了如下定義:可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過(guò)數(shù)字的,模擬的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。
根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式,可將PLC分為整體式和模塊式兩類。
(1)整體式PLC 整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi),
具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。整體式PLC由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元(又稱主機(jī))和擴(kuò)展單元組成。基本單元內(nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口,以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源等,沒(méi)有CPU。基本單元和擴(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元,如模擬量單元、位置控制單元等,使其功能得以擴(kuò)展。
(2)模塊式PLC
模塊式PLC是將PLC各組成部分,分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊,如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊(有的含在CPU模塊中)以及各種功能模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點(diǎn)是配置靈活,可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng),而且裝配方便,便于擴(kuò)展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。
還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái),構(gòu)成所謂疊裝式PLC。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊,但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接,并且各模塊可以一層層地疊裝。這樣,不但系統(tǒng)可以靈活配置,還可做得體積小巧。
2.按功能分類
根據(jù)PLC所具有的功能不同,可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。
(1)低檔PLC
具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能,還可有少量模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)控制系統(tǒng)。
(2)中檔PLC
除具有低檔PLC的功能外,還具有較強(qiáng)的模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能,適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。
(3)高檔PLC
除具有中檔機(jī)的功能外,還增加了帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)的運(yùn)算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能,可用于大規(guī)模過(guò)程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。
3.按I/O點(diǎn)數(shù)分類
根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)的多少,可將PLC分為小型、中型和大型三類。
(1).小型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)< 256點(diǎn);單CPU、8位或16位處理器、用戶存儲(chǔ)器容量4K字以下。
如:GE-I型 美國(guó)通用電氣(GE)公司
TI100 美國(guó)德洲儀器公司
F、F1、F2 日本三菱電氣公司
C20 C40 日本立石公司(歐姆龍)
S7-200 德國(guó)西門子公司
EX20 EX40 日本東芝公司
SR-20/21 中外合資無(wú)錫華光電子工業(yè)有限公司
(2). 中型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)256~2048點(diǎn);雙CPU,用戶存儲(chǔ)器容量2~8K
如:S7-300 德國(guó)西門子公司
SR-400 中外合資無(wú)錫華光電子工業(yè)有限公司
SU-5、SU-6 德國(guó)西門子公司
C-500 日本立石公司
GE-Ⅲ GE公司
(3). 大型PLC——I/O點(diǎn)數(shù)> 2048點(diǎn);多CPU,16位、32位處理器,用戶存儲(chǔ)器容量8~16K
如:S7-400 德國(guó)西門子公司
GE-Ⅳ GE公司
C-2000 立石公司
K3 三菱公司等
S7-300
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng),可滿足中、低端的性能要求。
模塊化、無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案
S7-300F
- 故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng),滿足工廠日益增加的安全需求
- 基于S7-300
- 可連接配有安全相關(guān)模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
- 通過(guò)采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全相關(guān)通訊
, 當(dāng)PLC的用戶程序要保留在RAM中時(shí),就會(huì)用到電池,電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池,電池的使用壽命通常是五年左右,電池用久了,電壓就會(huì)下降,當(dāng)其下降到不足以保證RAM中數(shù)據(jù)時(shí),RAM中的程序就會(huì)丟失。如果用戶沒(méi)有備份程序,就會(huì)相當(dāng)麻煩。[1] ,西門子S7-300安裝注意事項(xiàng)七) 不要將交流電源線接到輸入端子上,以免燒壞PLC; ,設(shè)計(jì) ,
Area of application
數(shù)字量輸出模塊用于從控制器向過(guò)程變量輸出數(shù)字量信號(hào)。數(shù)字量輸出模塊把 S7-300 的內(nèi)部信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成過(guò)程所要求的外部信號(hào)電平。
用于連接電磁閥、接觸器、小功率電機(jī)、燈和電機(jī)啟動(dòng)器。
Design
數(shù)字量輸出模塊具有下列機(jī)械特性:
- 緊湊型設(shè)計(jì):
- 綠色 LED,用于指示輸出的信號(hào)狀態(tài)。
- 前連接器插座,通過(guò)前門保護(hù)。
- 前門上的標(biāo)簽區(qū)。
- 連接器針腳分配,用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線。
- 安裝方便:
沒(méi)有插槽規(guī)則;輸出地址由插槽決定。
當(dāng)在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時(shí),可以進(jìn)行熱插拔,而不會(huì)有任何反應(yīng)。 - 方便用戶接線。
- RC 濾波器 (用于繼電器模塊 6ES7 322-1HF20):
繼電器模塊 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一個(gè)可連接的 RC 網(wǎng)絡(luò)(300Ω/0.1μF) ,用于大電感負(fù)載開關(guān)時(shí)滅弧(功率因數(shù) = 0.4)。例如,這樣可以:- 對(duì)于框架規(guī)格 5 的 NEMA 電機(jī)的起動(dòng)器,觸點(diǎn)壽命從 100,000 增加到 200,000 次切換操作。
具有8、16、32或64通道的模塊。
Functions
數(shù)字量輸出模塊將控制器的內(nèi)部信號(hào)電平(邏輯“0”或“1”)轉(zhuǎn)換成過(guò)程所需的外部信號(hào)電平。
多種輸出電壓,可支持輸出不同的過(guò)程信號(hào):
- 24 VDC,額定電流 0.5 A/通道
- 24 VDC,額定電流 2 A/通道
- 48 - 125 V DC
- 120/230 V AC
除了經(jīng)濟(jì)性以及易于處理的特點(diǎn)外,該模塊還具有其他特殊功能:
Technical Specifications
訂貨號(hào) | 6ES7322-1BH01-0AA0 | 6ES7322-1BH10-0AA0 | 6ES7322-1BL00-0AA0 | 6ES7322-1BP00-0AA0 | 6ES7322-1BP50-0AA0 | 6ES7322-8BF00-0AB0 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
SM322,16DO 24V DC,0.5A | SM322 高速型,16DO 24VDC,0.5A | SM322,32DO 24V DC,0.5A | SM322 64DA,DC24V,0.3A P-WRITE | SM322 64DO,DC24V,0.3A M-WRITE | SM322,8DO,24V DC,0.5A | ||
電源電壓 | |||||||
負(fù)載電壓 L+ | |||||||
| 24 V | 24 V | 24 V | 24 V | 24 V | 24 V | |
輸入電流 | |||||||
從負(fù)載電壓 L+(空載),zui大值 | 80 mA | 110 mA | 160 mA | 75 mA | 75 mA | 90 mA | |
從背板總線 5 VDC,zui大值 | 80 mA | 70 mA | 110 mA | 100 mA | 100 mA | 70 mA | |
功耗 | |||||||
功耗,典型值 | 4.9 W | 5 W | 6.6 W | 6 W | 6 W | 5 W | |
數(shù)字量輸出 | |||||||
數(shù)字量輸出點(diǎn)數(shù) | 16 | 16 | 32 | 64 | 64 | 8 | |
感性關(guān)斷電壓限制 | L+ (-53 V) | L+ (-53 V) | L+ (-53 V) | L+ (-53 V) | M+ (45 V) | L+ (-45 V) | |
輸出的分?jǐn)嗄芰?/strong> | |||||||
| 5 W | 5 W | 5 W | 5 W | 5 W | 5 W | |
負(fù)載電阻范圍 | |||||||
| 48 Ω | 48 Ω | 48 Ω | 80 ? | 80 ? | 48 Ω | |
| 4 kΩ | 4 kΩ | 4 kΩ | 10 k? | 10 k? | 3 k? | |
輸出電壓 | |||||||
| L+ (-0.8 V) | L+ (-0.8 V) | L+ (-0.8 V) | L+ (-0.5 V) | M+ (0.5 V) | L+ (-0.8 ~ -1.6 V) | |
輸出電流 | |||||||
| 0.5 A | 0.5 A | 0.5 A | 0.3 A | 0.3 A | 0.5 A | |
| 2.4 mA | 2.4 mA | |||||
| 0.36 A | 0.36 A | |||||
| 5 mA | 5 mA | 5 mA | 10 mA | |||
| 0.6 A | 0.6 A | 0.6 A | 0.6 A | |||
| 5 mA | 5 mA | 5 mA | 10 mA | |||
| 0.6 A | 0.6 A | 0.6 A | 0.6 A | |||
| 5 mA | 5 mA | 5 mA | 10 mA | |||
| 0.5 mA | 0.5 mA | 0.5 mA | 0.1 mA | 0.5 mA | ||
開關(guān)頻率 | |||||||
| 100 Hz | 1,000 Hz | 100 Hz | 100 Hz | 100 Hz | 100 Hz | |
| 0.5 Hz | 0.5 Hz | 0.5 Hz | 0.5 Hz | 0.5 Hz | 2 Hz | |
| 10 Hz | 10 Hz | 10 Hz | 10 Hz | 10 Hz | 10 Hz | |
輸出總電流(每組) | |||||||
水平安裝 | |||||||
| 4 A | 4 A | 4 A | 1.6 A | 1.6 A | 4 A | |
| 3 A | 3 A | 3 A | 1.2 A | 1.2 A | 3 A | |
垂直安裝 | |||||||
| 2 A | 2 A | 2 A | 1.6 A | 1.6 A | 4 A | |
每個(gè)模塊輸出電流總和 | |||||||
水平安裝 | |||||||
| 4.8 A | 4.8 A | |||||
所有其它安裝位置 | |||||||
| 6.4 A | 6.4 A | |||||
電纜長(zhǎng)度 | |||||||
| 1,000 m | 1,000 m | 1,000 m | 1,000 m | 1,000 m | 1,000 m | |
| 600 m | 600 m | 600 m | 600 m | 600 m | 600 m | |
中斷/診斷/狀態(tài)信息 | |||||||
診斷功能 | - | - | - | - | - | √;可參數(shù)設(shè)置 | |
報(bào)警 | |||||||
| - | - | - | - | - | √;可參數(shù)設(shè)置 | |
浮地 | |||||||
浮地?cái)?shù)字量輸出 | |||||||
| √ | √ | √ | - | - | ||
| 8 | 8 | 8 | 16 | 16 | 8 | |
| √;光電耦合 | √;光電耦合 | √;光電耦合 | √;光電耦合 | √;光電耦合 | √;光電耦合 | |
隔離 | |||||||
絕緣測(cè)試方式 | 500 VDC | 500 VDC | 500 VDC | 500 VDC | 500 VDC | 500 VDC | |
連接方式 | |||||||
所需前連接器 | 20 針 | 20 針 | 40 針 | 電纜:6ES7 392-4Bxx0-0AA0 端子排:6ES7 392-1xN00-0AA0 | 電纜:6ES7 392-4Bxx0-0AA0 端子排:6ES7 392-1xN00-0AA0 | 20 針 | |
外形尺寸 | |||||||
寬 | 40 mm | 40 mm | 40 mm | 40 mm | 40 mm | 40 mm | |
高 | 125 mm | 125 mm | 125 mm | 125 mm | 125 mm | 125 mm | |
深 | 120 mm | 120 mm | 120 mm | 112 mm | 112 mm | 120 mm | |
重量 | |||||||
重量,約 | 190 g | 200 g | 260 g | 230 g | 230 g | 210 g |
訂貨號(hào) | 6ES7322-5GH00-0AB0 | 6ES7322-1CF00-0AA0 | 6ES7322-1BF01-0AA0 | 6ES7322-1FF01-0AA0 | 6ES7322-5FF00-0AB0 | 6ES7322-1FH00-0AA0 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
SM322,16DO,AC/DC24-48V,0.5A | SM322,8DO,48-125V DC,1.5A | SM322,8DO,24V DC,2A | SM322,8DO,120/230V AC,1A | SM322,8DO,AC120/230V,2A | SM322,16DO,120/230V AC,1A | ||
電源電壓 | |||||||
負(fù)載電壓 L+ | |||||||
| 24 V; 24 / 48 | 48 V;48 VDC ~ 125 VDC | 24 V | ||||
負(fù)載電壓 L1 | |||||||
| 230 V;120/230 VAC | 230 V;120/230 VAC | 230 V;120/230 VAC | ||||
輸入電流 | |||||||
從電源 L+ 供電,zui大值 | 200 mA | ||||||
從負(fù)載電壓 L+(空載),zui大值 | 2 mA | 60 mA | |||||
從負(fù)載電源 L1(空載),zui大值 | 2 mA | 2 mA | 2 mA | ||||
從背板總線 5 VDC,zui大值 | 100 mA | 100 mA | 40 mA | 100 mA | 100 mA | 200 mA | |
功耗 | |||||||
功耗,典型值 | 2.8 W | 7.2 W | 6.8 W | 8.6 W | 8.6 W | 8.6 W | |
數(shù)字量輸出 | |||||||
數(shù)字量輸出點(diǎn)數(shù) | 16 | 8 | 8 | 8 | 8 | 16 | |
感性關(guān)斷電壓限制 | M (-1 V) | L+ (-48 V) | |||||
輸出的分?jǐn)嗄芰?/strong> | |||||||
| 2.5 W | 15 W; 15 W (48 V) 或 40 W (125 V) | 10 W | 50 W | 50 W | 50 W | |
負(fù)載電阻范圍 | |||||||
| 12 Ω | ||||||
| 4 kΩ | ||||||
輸出電壓 | |||||||
| L+ (-0.25 V) | L+ (-1.2 V) | L+ (-0.8 V) | L1 (-1.5 V) | L1 (-8.5 V) | ||
輸出電流 | |||||||
| 0.5 A | 1.5 A | 2 A | 2 A | 2 A | 1 A | |
| 10 mA | 5 mA | 10 mA | 10 mA | 10 mA | ||
| 0.5 A | 1.5 A | 2.4 A | 2 A | 2 A | 1 A | |
| 10 mA | 5 mA | 10 mA | 10 mA | 10 mA | ||
| 0.5 A | 1.5 A | 2.4 A | 1 A | 1 A | 0.5 A | |
| 10 mA | 5 mA | 10 mA | 10 mA | 10 mA | ||
| 1.5 A;50 ms,1 A 2 s 一次 | 3 A; 10 ms | 20 A; zui大 1 AC 周期 | 20 A;2 個(gè)半波 | 20 A;2 個(gè)半波 | ||
| 10 µA | 0.5 mA | 0.5 mA | 2 mA | 2 mA | 2 mA | |
開關(guān)頻率 | |||||||
| 10 Hz | 25 Hz | 100 Hz | 10 Hz | 10 Hz | 10 Hz | |
| 0.5 Hz | 0.5 Hz | 0.5 Hz | 0.5 Hz | 0.5 Hz | 0.5 Hz | |
| 0.5 Hz | 10 Hz | 10 Hz | 1 Hz | 1 Hz | 1 Hz | |
輸出總電流(每組) | |||||||
水平安裝 | |||||||
| 0.5 A;每個(gè)模快 8 A | 6 A | 4 A | 4 A | 8 A | 4 A | |
| 0.5 A;每個(gè)模快 8 A | 3 A | 4 A | 2 A | 4 A | 2 A | |
垂直安裝 | |||||||
| 0.5 A;每個(gè)模快 8 A | 4 A | 4 A | 2 A | 4 A | 2 A | |
電纜長(zhǎng)度 | |||||||
| 1,000 m | 1,000 m | 1,000 m | 1,000 m | 1,000 m | 1,000 m | |
| 600 m | 600 m | 600 m | 600 m | 600 m | 600 m | |
中斷/診斷/狀態(tài)信息 | |||||||
診斷功能 | √;可參數(shù)設(shè)置 | - | - | √;熔斷器已熔斷或缺少負(fù)載電壓 | √;可參數(shù)設(shè)置 | √;熔斷器已熔斷或缺少負(fù)載電壓 | |
報(bào)警 | |||||||
| √;可參數(shù)設(shè)置 | - | - | - | √;可參數(shù)設(shè)置 | - | |
浮地 | |||||||
浮地?cái)?shù)字量輸出 | |||||||
| √ | √ | √ | √ | √ | ||
| 1 | 4 | 4 | 4 | 1 | 8 | |
| √;光電耦合 | √;光電耦合 | √;光電耦合 | √;光電耦合 | √;光電耦合 | √;光電耦合 | |
隔離 | |||||||
絕緣測(cè)試方式 | 1500 VAC | 1500 VAC | 500 VDC | 1500 VAC | 1500 VAC | 4000 VDC | |
連接方式 | |||||||
所需前連接器 | 40 針 | 20 針 | 20 針 | 20 針 | 40 針 | 20 針 | |
外形尺寸 | |||||||
寬 | 40 mm | 40 mm | 40 mm | 40 mm | 40 mm | 40 mm | |
高 | 125 mm | 125 mm | 125 mm | 125 mm | 125 mm | 125 mm | |
深 | 120 mm | 120 mm | 120 mm | 120 mm | 120 mm | 120 mm | |
重量 | |||||||
重量,約 | 260 g | 250 g | 190 g | 275 g | 275 g | 275 g |
西門子
“工業(yè)4.0”被解讀為繼蒸汽技術(shù)、電力技術(shù)、信息技術(shù)革命后的第四次工業(yè)革命。它描繪的是這樣一幅“藍(lán)圖”:在未來(lái)工廠中,人類、工件和生產(chǎn)設(shè)備將彼此通信,生產(chǎn)線將實(shí)現(xiàn)全面網(wǎng)絡(luò)化并自主控制生產(chǎn)過(guò)程,不僅顯著縮短研發(fā)周期、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、減少資源使用,使經(jīng)濟(jì)效益大化,更核心的是從大規(guī)模批量生產(chǎn),轉(zhuǎn)向?qū)€(gè)性化需求的滿足。
比照上述標(biāo)準(zhǔn),*賽迪研究院裝備工業(yè)研究所所長(zhǎng)左世全認(rèn)為,在“工業(yè)4.0”領(lǐng)域具代表性的企業(yè)是西門子(SIEMENS)和GE。左世全是*“制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略”研究項(xiàng)目參與者之一,而該項(xiàng)目正是《中國(guó)制造2025》的前身。
不過(guò),“盡管GE從物聯(lián)網(wǎng)角度切入,主攻智能服務(wù),符合廣義的‘智能制造’概念,但西門子更偏重工廠生產(chǎn)方式的變革,抓住了‘工業(yè)4.0’的核心。”5月3日,左世全在接受界面新聞?dòng)浾卟稍L時(shí)稱,目前在控制系統(tǒng)和工廠生產(chǎn)解決方案上更占優(yōu)勢(shì)的西門子,更接近“工業(yè)4.0”的要求。
作為“德國(guó)制造”的代名詞,西門子得益于德國(guó)政府的主推,在智能制造領(lǐng)域先試先行。這家擁有近170年歷史的工業(yè)企業(yè),正在進(jìn)行“由硬到軟”的轉(zhuǎn)變。
不同于以往單純依靠電氣工程技術(shù),西門子已將信息技術(shù)作為業(yè)務(wù)主驅(qū)動(dòng)。其瞄準(zhǔn)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù),集成了目前*的生產(chǎn)管理系統(tǒng),以及生產(chǎn)過(guò)程軟件套件和各類硬件。如西門子產(chǎn)品生命周期管理(PLM)軟件、工業(yè)設(shè)計(jì)軟件(Comos)、全集成自動(dòng)化工程軟件(TIA)、過(guò)程控制系統(tǒng)SIMATIC PCS 7和仿真軟件Simit等等。
盡管西門子曾表示,其將在2030年才能真正步入“工業(yè)4.0”,但對(duì)于仍在摸索初期的中國(guó)企業(yè),依然值得借鑒。
自己生產(chǎn)自己
在德國(guó)巴伐利亞州東部小城紐倫堡,有一座外形毫不起眼的電子制造工廠,卻被稱為歐洲乃至*的工廠之一。
安貝格工廠外景。
成立于1989年的安貝格電子制造工廠(德文縮寫:EWA),是西門子旗下重要的Simatic可編程邏輯控制器(PLC)及相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)基地。目前,其生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)超過(guò)1000種。這些產(chǎn)品用于控制機(jī)械設(shè)備和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化,可節(jié)省時(shí)間和資金,并提高產(chǎn)品合格率。
Simatic控制器。
依賴于自動(dòng)化系統(tǒng)生產(chǎn)效率提升,自投產(chǎn)至今,安貝格在工廠生產(chǎn)面積始終保持約一萬(wàn)平方米、員工數(shù)量保持約1200名不變的情況下,產(chǎn)能提升了八倍。在三班制生產(chǎn)中,安貝格每年生產(chǎn)約1500萬(wàn)件Simatic產(chǎn)品。按每年生產(chǎn)230天計(jì)算,平均每秒就能生產(chǎn)出一臺(tái)控制設(shè)備。
產(chǎn)品合格率亦大幅提高。相比于該工廠成立初的每百萬(wàn)次電子產(chǎn)品加工過(guò)程出錯(cuò)500次,現(xiàn)在出錯(cuò)率只有12次。
“安貝格是自己生產(chǎn)自己。”該工廠產(chǎn)品工程師ChristophRaum介紹稱,Simatic設(shè)備不僅在安貝格工廠被大量生產(chǎn),而且遍布自身生產(chǎn)線,控制Simatic產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)自身生產(chǎn)的高度自動(dòng)化。
在安貝格工廠內(nèi)部,所有生產(chǎn)線和員工辦公區(qū)域有機(jī)分布其中。尚處于生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備工件,在錯(cuò)綜復(fù)雜的自動(dòng)化傳輸線上有序流轉(zhuǎn),它們像“自然人”一樣,明確知道自己的目的地。在每一個(gè)分岔路口,工件會(huì)暫停1-2秒,然后選擇正確的去向。
安貝格工廠內(nèi)部。
工件在生產(chǎn)線上自動(dòng)流轉(zhuǎn)。
Christoph解釋稱,生產(chǎn)線上的所有工件都已在虛擬環(huán)境中進(jìn)行規(guī)劃,有自己的“名稱”和“地址”,具備各自的身份信息,因此“知道”什么時(shí)候、哪條生產(chǎn)線或哪個(gè)工藝過(guò)程需要它們。工件在運(yùn)輸線分岔路口暫停,是在識(shí)別去向信息。
到達(dá)加工中心后,工件被識(shí)別出來(lái),生產(chǎn)設(shè)備實(shí)時(shí)調(diào)用所需要的全部加工信息,并自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。加工過(guò)程中,產(chǎn)品的所有相關(guān)數(shù)據(jù),都儲(chǔ)存在自己的“數(shù)字化產(chǎn)品記憶庫(kù)”中,以便精確追蹤生產(chǎn)的每個(gè)步驟。加工完成后,通過(guò)光學(xué)設(shè)備或其它測(cè)量設(shè)備對(duì)工件自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè),在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)并剔除不合格的產(chǎn)品。
如果機(jī)器設(shè)備需要補(bǔ)給或者維護(hù)保養(yǎng),則在缺料或故障產(chǎn)生之前發(fā)出請(qǐng)求。系統(tǒng)會(huì)記錄所使用的資源數(shù)量,并對(duì)庫(kù)存及時(shí)更新。
在安貝格工廠的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,生產(chǎn)設(shè)備和計(jì)算機(jī)自主處理了75%的流程工作,剩余工作則由人工完成。例如在生產(chǎn)過(guò)程之初,員工需要用手工將印刷電路板安裝在生產(chǎn)線上。
界面新聞?dòng)浾咦⒁獾剑谏a(chǎn)線中,亦有一些來(lái)自美國(guó)自動(dòng)化生產(chǎn)商Adept的工業(yè)機(jī)器人(300024,股吧)手臂在一個(gè)個(gè)小型透明玻璃工作間中,為生產(chǎn)線上流動(dòng)的工件裝載元器件。
盡管如此,安貝格工廠依然強(qiáng)調(diào)人工的重要性。“即便在高度自動(dòng)化的生產(chǎn)環(huán)境中,人類的創(chuàng)造力、經(jīng)驗(yàn),以及評(píng)估判斷實(shí)際狀況的能力暫時(shí)還不能被機(jī)器人替代。”Christoph告訴界面新聞?dòng)浾撸鲇诂F(xiàn)有機(jī)器人的發(fā)展水平,以及綜合成本考慮,安貝格暫時(shí)無(wú)法引進(jìn)更多機(jī)器人作業(yè)。
輸出“工廠數(shù)字化”
除了建造自己的數(shù)字化工廠,西門子還有意為朝著“數(shù)字化”方向轉(zhuǎn)型的傳統(tǒng)企業(yè)輸出全套解決方案,從而使自身成為數(shù)字化企業(yè)的總攬平臺(tái)。
德國(guó)啤酒享譽(yù),可追溯至中世紀(jì)的傳統(tǒng)釀酒行業(yè)成為西門子自動(dòng)化解決方案瞄準(zhǔn)的市場(chǎng)。
在德國(guó)巴伐利亞州*慕尼黑,有一座600余年歷史的老牌啤酒廠Spaten Brewery(涌泉啤酒廠),去年啤酒的產(chǎn)量為2.5億升。在德國(guó)激烈的啤酒行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中,其*穩(wěn)居*。
啤酒的釀造過(guò)程包括原料制備、糖化、發(fā)酵、過(guò)濾、灌裝、口味測(cè)試等復(fù)雜過(guò)程。幾個(gè)世紀(jì)以來(lái),人們想要暢飲高品質(zhì)啤酒,只能倚賴釀酒大師對(duì)啤酒花(600090,股吧)、麥芽、酵母和水的精準(zhǔn)掌控。人為因素的不確定性,并不能保證同一個(gè)品牌的啤酒始終具備同一種口感。
“這個(gè)行業(yè)需要全自動(dòng)化工藝,在糖化和發(fā)酵過(guò)程中精準(zhǔn)控制溫度、壓力、時(shí)間、濃度、電導(dǎo)率和稱重等可比參數(shù)。”涌泉啤酒廠的員工Andreas Huber告訴界面新聞?dòng)浾撸@不僅能降低成本,增加產(chǎn)量,而且將人為出錯(cuò)的可能性降至低,確保品質(zhì)的穩(wěn)定性。
涌泉啤酒廠采用的是西門子提供的BRAUMAT過(guò)程控制系統(tǒng)。這是西門子面向食品飲料等過(guò)程行業(yè)開發(fā)的全集成控制系統(tǒng),具有批次管理和配方管理功能。
西門子工業(yè)自動(dòng)化集團(tuán)自動(dòng)化系統(tǒng)部食品飲料行業(yè)管理及業(yè)務(wù)拓展Werner Hasenschwanz介紹稱,利用BRAUMAT的批次報(bào)表功能和操作記錄系統(tǒng),所有相關(guān)工序的數(shù)據(jù)都能全部記錄和歸檔。“一瓶啤酒口味上的偏差,終都可能追溯到一批麥芽或啤酒花的質(zhì)量問(wèn)題,或是某一生產(chǎn)班次操作故障,為食品安全提供保障。”
為了實(shí)現(xiàn)預(yù)期中的控制和監(jiān)測(cè)功能,啤酒廠首先在釀酒產(chǎn)線的各個(gè)環(huán)節(jié),安裝西門子Simatic控制器。大量的Simatic控制器實(shí)時(shí)接收、記錄、計(jì)算生產(chǎn)數(shù)據(jù),并將其傳送至監(jiān)控面板。
涌泉啤酒廠的一名操作員正在監(jiān)控生產(chǎn)線上傳送出來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
這套自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)作后,涌泉啤酒廠所需人力大幅減少。每道工序只有1-2名操作員坐在屏幕前監(jiān)控生產(chǎn)線上傳送出來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差后,操作員立即進(jìn)行干預(yù)處理。
對(duì)于不同的產(chǎn)品需求,BRAUMAT系統(tǒng)在配方/訂單管理系統(tǒng)中,通過(guò)靈活、直觀的圖形化配方編輯,和基于批次的訂單管理予以實(shí)現(xiàn)。工藝工程師可以修改工藝參數(shù),定制生產(chǎn)流程,調(diào)試生產(chǎn)全新的產(chǎn)品,從而滿足個(gè)性化需求,而這正是“工業(yè)4.0”的核心目標(biāo)之一。
這套系統(tǒng)已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。百威英博(ABInBev)武漢工廠引入BRAUMAT系統(tǒng)后,年產(chǎn)能從40萬(wàn)噸大幅提高至80萬(wàn)噸,在百威英博200多家工廠評(píng)比中,生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、物流效率等綜合指標(biāo)排名。
在今年4月底舉辦的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上,西門子重點(diǎn)展示了“數(shù)字化企業(yè)”軟件套件的解決方案。這些方案對(duì)企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)字化,從設(shè)計(jì)、工程,到測(cè)試和生產(chǎn),均通過(guò)數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)(包含NX、PLM、MES等軟件套件)實(shí)施高效管理。
西門子的技術(shù)員劉鍇對(duì)界面新聞?dòng)浾叻Q,企業(yè)在研發(fā)新品時(shí),需要在生產(chǎn)大量樣品的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。但通過(guò)數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)進(jìn)行虛擬設(shè)計(jì),則無(wú)需生產(chǎn)樣品,可節(jié)省大筆資金,且能夠?qū)崿F(xiàn)更快的產(chǎn)品上市速度、定制化產(chǎn)品設(shè)計(jì),提升生產(chǎn)效率。
MindSphere(西門子工業(yè)云)是西門子近推出的數(shù)字化企業(yè)軟件套件新品。這是一個(gè)工業(yè)數(shù)據(jù)開放平臺(tái),機(jī)械設(shè)備制造商及工廠建造者,可以通過(guò)一款名為“MindConnect Nano”的數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān),將關(guān)鍵設(shè)備乃至整個(gè)工廠的數(shù)據(jù)連接至MindSphere,從而監(jiān)測(cè)其設(shè)備機(jī)群,以便在范圍內(nèi)有效提供服務(wù),縮短設(shè)備停工時(shí)間,并據(jù)此開拓新的商業(yè)模式。目前該平臺(tái)已完成內(nèi)測(cè),進(jìn)入公測(cè)階段。
“工業(yè)云”在行業(yè)內(nèi)并不新鮮,美國(guó)GE、PTC、IBM、惠普,德國(guó)SAP,以及中國(guó)華為等公司均已推出類似概念的產(chǎn)品。業(yè)內(nèi)更為關(guān)注的是,大量企業(yè)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)傳至云端后,如何保證其不被黑客攻擊盜取?
西門子數(shù)字化工廠集團(tuán)*技術(shù)官Bernhard Quendt在回答包括界面新聞在內(nèi)的媒體團(tuán)提問(wèn)時(shí)稱,“解決方案永遠(yuǎn)不會(huì)把生產(chǎn)數(shù)據(jù)泄露出去,西門子會(huì)采取措施確保客戶始終與它希望連接的對(duì)象保持連接。”
Bernhard稱,“西門子將根據(jù)實(shí)際需要連接設(shè)備,而不是盲目連接所有設(shè)備。但也可以幫助客戶通過(guò)合適的方法來(lái)確定他們希望開放的內(nèi)容。”
不過(guò),西門子亦承認(rèn),“沒(méi)有任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠做到安全”,僅能盡大可能降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。