化工儀器網(wǎng)
詳細(xì)介紹
西門子6SL3040-0MA00-0AA0
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SINAMICS CU320 CONTROL UNIT WITHOUT COMPACT FLASH CARD WITHOUT UL APPROVAL
裝配機(jī)器人無(wú)需專門編程即可進(jìn)行產(chǎn)品裝配,；工廠生產(chǎn)線可以自我優(yōu)化；列車或風(fēng)機(jī)可以基于運(yùn)行數(shù)據(jù)和人工智能（AI）申請(qǐng)維護(hù),，它們的自我檢查和預(yù)判能力甚至優(yōu)于開(kāi)發(fā)它們的工程師,。人工智能的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展必將進(jìn)一步改變?nèi)祟惖墓ぷ髂Ｊ剑@是為什么呢,？西門子股份公司*技術(shù)官博樂(lè)仁（Roland Busch）對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)解讀。
如果我們能引導(dǎo)人工智能朝著有益人類的方向發(fā)展,，讓它成為我們的有力幫手,，那么發(fā)展即機(jī)遇。毫無(wú)疑問(wèn),，人工智能的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展將進(jìn)一步改變?nèi)祟惖墓ぷ髂Ｊ?。市?chǎng)研究機(jī)構(gòu)*預(yù)測(cè)，多達(dá)50％的生產(chǎn)活動(dòng)都可以由機(jī)器自動(dòng)完成,。這意味著,，機(jī)器不但可以執(zhí)行這些活動(dòng)，而且比人類做得更好,、更快,。當(dāng)然，這也意味著,，一旦擺脫了這些瑣碎的任務(wù),，我們就有更多時(shí)間來(lái)評(píng)估執(zhí)行結(jié)果，為客戶提供建議,，發(fā)掘并培養(yǎng)員工能力,。
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人形機(jī)器人將為人類的研究工作、工業(yè)發(fā)展和日常生活提供幫助,，但不會(huì)取代人類
不存在“人機(jī)對(duì)抗”
“人機(jī)對(duì)抗”的說(shuō)法難免有危言聳聽(tīng)之嫌,，進(jìn)一步了解人工智能,，人們?cè)缫寻l(fā)現(xiàn)情況并非如此。如今,，變革已經(jīng)開(kāi)始,，德國(guó)各工業(yè)企業(yè)正在試圖互相挖角，尤其是那些跨學(xué)科人才,，比如具備物理工程知識(shí)的數(shù)據(jù)科學(xué)家,。只有他們能將人工智能生成的相關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。例如,，列車操作員收到指令,，要在某個(gè)時(shí)間前更換某節(jié)列車的某個(gè)部件。而要發(fā)出這條指令,，需要兼具預(yù)測(cè)性維護(hù),、風(fēng)險(xiǎn)分析的相關(guān)知識(shí)，還要了解替換部件的可用性,，甚至是列車所在國(guó)家的法律法規(guī),。所以說(shuō)，只有人類才可以將數(shù)字化世界的洞察運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)世界中,。
正因如此,，在高精度作業(yè)時(shí)我們總是依賴于嫻熟的手工勞動(dòng)。例如,，在慕尼黑Allach區(qū)的工廠里,，生產(chǎn)和維護(hù)機(jī)車時(shí)的工作精度達(dá)到十分之一毫米。只有交給專業(yè)技術(shù)人員,，我們才能保證列車的性能,。
目前有三大趨勢(shì)并行：新的就業(yè)機(jī)會(huì)正在產(chǎn)生、一些崗位逐漸被淘汰,、還有一些崗位則正在發(fā)生著改變,。若想人工智能對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生積極影響，就必須確保商業(yè)企業(yè)——包括大中小企業(yè)甚至零售商——都能廣泛應(yīng)用人工智能,。我所講的是工業(yè)人工智能,，即結(jié)合了專業(yè)知識(shí)的人工智能。我們的目標(biāo)是創(chuàng)造“數(shù)字化伴侶”,，它相當(dāng)于人類的智能助力器,。這種為人類賦能的人工智能技術(shù)必須得到普及。但是,，我們不能只投資研發(fā),，還要投資培訓(xùn)，把這些技能在幼兒園,、小學(xué),、高中和大學(xué)中推廣,。
我們通過(guò)“工業(yè)4.0”成功開(kāi)啟了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，而工業(yè)人工智能將這一轉(zhuǎn)型提升至全新高度
人工智能推動(dòng)“工業(yè)4.0”進(jìn)入下一階段
工業(yè)大國(guó)想要從當(dāng)前的工業(yè)革命中獲益,，需要工業(yè)企業(yè),、政府官員、科學(xué)家和社會(huì)各界合作伙伴們通力合作,，制定類似德國(guó)“工業(yè)4.0”的成功舉措,。“工業(yè)4.0”已是世人皆知的術(shù)語(yǔ)，它將在人工智能的助力下迭代升級(jí),，因?yàn)槲磥?lái)的一切都將和人工智能息息相關(guān),，包括IT技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn),、工廠運(yùn)營(yíng),、產(chǎn)品性能和服務(wù)模式等。工業(yè)人工智能將推動(dòng)“工業(yè)4.0”進(jìn)入下一階段,，鞏固德國(guó)等工業(yè)大國(guó)的實(shí)力,，這一點(diǎn)與美國(guó)和中國(guó)企業(yè)主導(dǎo)的消費(fèi)品產(chǎn)業(yè)所應(yīng)用的人工智能有所不同。
在位于慕尼黑的西門子機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室內(nèi),，機(jī)器人在沒(méi)有預(yù)先編程的情況下組裝產(chǎn)品
人工智能是未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵
有關(guān)人工智能的恐慌論是片面的,。我認(rèn)為人們忽視了重要的一點(diǎn)，那就是人工智能對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的未來(lái)增長(zhǎng)十分關(guān)鍵,?？紤]到人口結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)，年均3.5％的GDP增長(zhǎng)率注定難以為繼,。經(jīng)濟(jì)必須轉(zhuǎn)型，可以通過(guò)人工智能技術(shù)和技術(shù)密集型勞動(dòng)力而非勞動(dòng)密集型勞動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn),，基于資質(zhì)和生產(chǎn)力創(chuàng)造價(jià)值,。
無(wú)論是國(guó)家還是企業(yè)，若想在今天取得成功,，就必須使經(jīng)濟(jì)適應(yīng)未來(lái)發(fā)展,。市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)*預(yù)測(cè)，如果人工智能得以正確并且持續(xù)地應(yīng)用,，它將有可能提高德國(guó)等經(jīng)濟(jì)體的GDP,。我們已經(jīng)通過(guò)“工業(yè)4.0”開(kāi)啟了數(shù)字化轉(zhuǎn)型，而工業(yè)人工智能可以幫助我們達(dá)到一個(gè)全新的高度,。
隨著新一代的成長(zhǎng),，對(duì)人工智能的恐慌是否會(huì)爆發(fā)？顯然,，未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)在于技術(shù)密集型勞動(dòng)力,，而非勞動(dòng)密集型
S7-200模擬量模塊系列
模擬信號(hào)是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號(hào)（如電壓,、電流)，這個(gè)“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程,。在使用S7-200模擬量時(shí),，需要注意信號(hào)量程范圍，撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置,，模塊規(guī)范接線,，指示燈狀態(tài)等信息。
本文中,，我們按照S7-200模擬量模塊類型進(jìn)行分類介紹：
1.AI 模擬量輸入模塊?
2.AO模擬量輸出模塊?
3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊
4.常見(jiàn)問(wèn)題分析
首先,，請(qǐng)參見(jiàn)“S7-200模擬量全系列總覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息,，具體內(nèi)容請(qǐng)參見(jiàn)下文詳細(xì)說(shuō)明：
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AI 模擬量輸入模塊
A. 普通模擬量輸入模塊：
如果,，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號(hào)（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊,，通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置來(lái)選擇輸入信號(hào)量程,。注意：按照規(guī)范接線，盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用（A->D）,，且未接信號(hào)的通道應(yīng)短接,。具體請(qǐng)參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)》的附錄A-模擬量模塊介紹。
4AI EM231模塊：
首先,，模擬量輸入模塊可以通過(guò)設(shè)置撥碼開(kāi)關(guān)來(lái)選擇信號(hào)量程,。開(kāi)關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個(gè)模塊，一個(gè)模塊只能設(shè)置為一種測(cè)量范圍,，且開(kāi)關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效,。也就是說(shuō)，撥碼設(shè)置一經(jīng)確定后,，這4個(gè)通道的量程也就確定了,。如下表所示：
注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置是一樣的，也就是說(shuō),，當(dāng)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置為這種時(shí),，輸入通道的信號(hào)量程，可以是0~5V,，也可以是0~20mA,。
8AI EM231模塊：
8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入,，只有第6,、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開(kāi)關(guān)1,、2對(duì)其進(jìn)行設(shè)置：當(dāng)sw1=ON,，通道6用做電流輸入,；sw2=ON時(shí)，通道7用做電流輸入,。反之,，若選擇為OFF，對(duì)應(yīng)通道則為電壓輸入,。
注：當(dāng)?shù)?,、7道選擇為電流輸入時(shí)，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓,。
B. 測(cè)溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC,；熱電阻RTD）：
如果，傳感器是熱電阻或熱電偶,，直接輸出信號(hào)接模擬量輸入,，需要選擇特殊的測(cè)溫模塊。測(cè)溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC,。注意：不同的信號(hào)應(yīng)該連接至相對(duì)應(yīng)的模塊,，如：熱電阻信號(hào)應(yīng)該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC,。且同一模塊的輸入類型應(yīng)該*,，如：Pt1000和Pt100不能同時(shí)應(yīng)用在一個(gè)熱電阻模塊上。
熱電偶模塊TC：
EM231 TC支持J,、K,、E、N,、S,、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶,。通過(guò)撥碼設(shè)置,，模塊可以實(shí)現(xiàn)冷端補(bǔ)償，但仍然需要補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行熱電偶的自由端補(bǔ)償,。另外,，該模塊具有斷線檢測(cè)功能,，未用通道應(yīng)當(dāng)短接,，或者并聯(lián)到旁邊的實(shí)際接線通道上。?
熱電阻模塊RTD：
熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化,，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,，這種關(guān)系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置與α有關(guān),，如下圖所示,，就算同是 Pt100,，α值不同時(shí)撥碼開(kāi)關(guān)的設(shè)置也不同。在選擇熱電阻時(shí),，請(qǐng)盡量弄清楚α參數(shù),，按 照對(duì)應(yīng)的撥碼去設(shè)置。具體請(qǐng)參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴(kuò)展模塊介紹,。
EM231 RTD模塊具有斷線檢測(cè)功能,，未用通道不能懸空，接法方式如下：
（1）請(qǐng)將一個(gè)電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道,，注意：電阻的阻值必須和RTD的標(biāo)稱值相同,；
（2）將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對(duì)應(yīng)連接到空的通道上,。
因?yàn)闊犭娮璺?線制,、3線制、4線制,，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式,，如圖所示。其中,，精度高的是4線連接,，精度低的是2線連接。
提示：
（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件）,，對(duì)于模擬量輸入通道設(shè)有軟件濾波功能,，如圖所示，具體請(qǐng)參見(jiàn)《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波,。
但是,，在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時(shí)，RTD和TC模塊占用的模擬量通道,，應(yīng)禁止濾波功能,。
（2） EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈,。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF,，則說(shuō)明該模塊沒(méi)有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍,，原因可能是：模塊內(nèi)部軟件檢測(cè)出外接斷線,，或者輸入超出范圍。
注：具體請(qǐng)參見(jiàn)：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC,。
AO模擬量輸出模塊
S7-200的擴(kuò)展模塊里,，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號(hào)類型,，電壓：±10V,，電流：0~20mA（4~20mA）。
AI/AO模擬量輸入輸出模塊
(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO
S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi,，本體集成有模擬量通道,。其中，2路AI是：電壓信號(hào)±10V,，1路AO是：電壓信號(hào)0~10V,；或者電流信號(hào)0~20mA(4~20mA)，輸出信號(hào)類型可以通過(guò)硬件接線來(lái)選擇,。
(B) EM235模擬量輸入輸出模塊
EM235模塊有4路AI和1路AO,。通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置來(lái)選擇4路AI通道的輸入信號(hào)程，如下表所示,，這個(gè)模塊可以測(cè)量毫伏級(jí)（mV）的信號(hào),；1路AO是：電壓信號(hào) ±10V；或電流信號(hào)0~20mA（4~20mA）,，可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號(hào)類型,。
注：模塊上的電位計(jì)是用來(lái)調(diào)節(jié)輸入信號(hào)和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系，在模塊出廠時(shí)已經(jīng)設(shè)置好了,，如無(wú)需要,，請(qǐng)不要隨意更改。
常見(jiàn)問(wèn)題分析
A．模擬量輸入與數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系：
模擬量信號(hào)（0~10V,，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對(duì)應(yīng)6400~32000）,，這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，如圖所示：
B．模擬量模塊的硬件接線介紹
（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入,，接線方法見(jiàn)a：分別為A+和M,、B+和M，此時(shí)只能輸入±10V 電壓信號(hào),。
CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號(hào),。電流輸出如圖b，將負(fù)載接在I和M端子之間,；電壓輸出如圖c,，將負(fù)載接在V和M端子之間。
（2）模擬量輸入的接線方式
以4AI EM231模塊為例,，分別介紹電壓,、電流型輸入信號(hào)的接線方式，如圖所示,。注意：此接線圖是一個(gè)示意圖,，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓,，B通道必須懸空,，C和D通道只能接入電流。
當(dāng)您的信號(hào)為電壓輸入時(shí)可以參考接線方法a,，以此類推,。
方式a. 電壓輸入方式：信號(hào)正接A+；信號(hào)負(fù)接A-,；
方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接,，如B+和B-短接；
方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號(hào)正接C+,，同時(shí)C+與RC短接,；信號(hào)負(fù)接C-，同時(shí)C-和模塊的M端短接,。
方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號(hào)線接D+,，同時(shí)D+與RD短接；電源M端接D-,，同時(shí)和模塊的M端短接,。
注：具體請(qǐng)參見(jiàn)：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。
（3）電流型信號(hào)輸入接線方式
電流型信號(hào)的接線方式,，分為四線制,、三線制、二線制接法,。這里討論的“幾線制”,，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來(lái)區(qū)別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號(hào)線,，或該變送器的信號(hào)線輸出,。
a. 四線制-電流型信號(hào)的接法：
四線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源，同時(shí)有信號(hào)+,、信號(hào)-兩根信號(hào)線輸出,。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：
b. 三線制-電流型信號(hào)的接法：
三線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源,，只有一根信號(hào)線輸出,，該信號(hào)線與電源線共用公共端，通常情況是共負(fù)端的,。接線如圖所示：
注：若設(shè)備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個(gè)電源,，那么，需要將模塊的M端與該通道的負(fù)端引腳短接（如,，M和C-短接）,。這是為了使模塊與測(cè)量通道工作在同一的參考電壓,，也就是等電位。下面的二線制接法同理,。
c. 二線制-電流型信號(hào)的接法：
二線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身只有兩根外接線,，設(shè)備的工作電源由信號(hào)線提供，即其中一根線接電源,，另一根線是信號(hào)輸出,。接線如圖所示：
C．224XP本體集成的AI，能否接電流信號(hào)0~20mA,？
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