西門子6AG4112-2DA13-0AA0
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西門子在2018紐倫堡國際電氣自動化系統及元器件展會（SPS IPC）上推出針對邊緣應用的全新硬件平臺。作為西門子工業邊緣計算（Industrial Edge）概念的一部分，這款緊湊型Simatic邊緣設備以嵌入式工控機Simatic IPC227E為基礎，可實現設備層與自動化層的無縫連接，從而在生產端實現對生產數據的直接讀取和處理。當工業應用程序底層的框架條件發生變化時，邊緣設備上的應用可以實現同步調整，以保持設備功能性的實時更新。Simatic IPC227E具備全金屬封閉外殼，即使在最苛刻的環境下仍能呈現靈活、免維護等工業性能，并且預安裝邊緣軟件以保證調試工作的快速實施。
西門子工業邊緣計算
西門子工業邊緣計算可幫助客戶縮小傳統的本地數據處理和基于云的數據處理之間的差距，以滿足個性化需求。邊緣計算可以實時進行大量數據的本地無反饋處理。工業邊緣計算還能幫助用戶降低數據的存儲和傳輸成本，因為大量數據能夠得到預處理，僅將高度相關的數據上傳到云端或企業內部自有的IT基礎設施。西門子工業邊緣計算支持MindSphere的云傳輸協議，MindSphere是西門子基于云的開放式物聯網操作系統。未來，它還將支持消息隊列遙測傳輸（MQTT）協議，以進一步確保與其他系統和云平臺進行靈活的數據交換。
西門子安貝格電子制造工廠應用邊緣計算實現節能增效
西門子安貝格電子制造工廠（EWA）利用印刷電路板（PCB）裁切機來生產Simatic系列產品。在銑削操作過程中，會產生細小的銑削粉塵，對機器造成巨大影響。這可能會使設備的主軸軸承卡住，進而導致機器意外停機。為了防止隱患發生，安貝格工廠利用邊緣計算設備來分析傳感器所采集到的數據，并借助人工智能來分析機器的運行參數，以檢測主軸行為中的任何異常，監測未來出現故障的可能性。通過機器學習算法來實時計算異常值，高于預定閾值表示機器即將發生故障。此邊緣應用程序可在實際故障發生之前12至36小時預測軸承腐蝕和機器停機的情況。一旦出現異常，可以提前規劃更換機床主軸的時間，以避免意外宕機帶來的高額損失。
背景信息
在利用基于云的解決方案對生產數據進行分析時，制造商面臨著雙重挑戰：既要管理其核心任務，又要為更新處理和IT安全等相關流程尋求高效、經濟的解決方案。有很多種方法可以對數據進行收集和分析，并利用其分析結果來優化流程。因為軟件更新成本高昂，許多人正在摒棄本地數據處理的傳統方式，而選擇數字化路徑，即借助互聯網的中央IT基礎設施（服務器場），以云計算的方式進行數據處理和分析。它支持通過中央云管理系統在所有服務器上安裝更新，因此大幅簡化了應用程序的更新和管理等任務。
在云計算的應用日益成熟的同時，邊緣計算作為它的合理補充也在不斷發展。這些互補系統使生產數據能夠分散或集中處理。功能、智能和數據不再僅僅發生于云端的集中式服務器上，也可選擇發生在靠近數據源的現場級，即生產端的自動化技術中。西門子工業邊緣計算解決方案基于西門子成熟的硬件和軟件組合以及云技術中所使用的機制，集成了本地和基于云的數據處理兩方面的優勢。
1.1 基本概念
插補的概念源于數控機床。在數控機床中，刀具不能嚴格地按照要求加工的曲線(直線)運動，只能用折線軌跡逼近所要加工的曲線。機床數控系統依照一定方法確定刀具運動軌跡的過程，叫做插補。也可以說，已知曲線上的某些數據，按照某種算法計算已知點之間的中間點的方法，或者稱為“數據點的密化”。插補的動作過程：在每個插補周期（極短時間，一般為毫秒級）內，根據指令、進給速度計算出一個微小直線段的數據，刀具沿著微小直線段運動，經過若干個插補周期后，刀具從起點運動到終點，完成輪廓的加工。
路徑運動最初來自于機器人和CNC領域，用機器人編程語言或G-Code編程。它是指在多維空間中，通過一組軸的協作動作，各軸之間無主從之分，它們按照設定的動態響應特性，實現路徑對象從起點到終點的指定的路徑軌跡運動。
路徑插補產生路徑的運行軌跡，計算插補周期內的路徑插補點，并通過機械運動系統轉換獲得對應插補周期內插補點的各路徑軸設定值。
隸屬于機械運動系統的單獨軸在S7 technology中被指定為路徑軸，路徑軸通過路徑對象執行路徑運動。參考圖1 路徑軸與路徑對象。
圖1 路徑軸與路徑對象1.2 S7-Technology 路徑功能特點
S7-Technology 路徑插補功能概述：
> 從S7-Technology V4.2開始
> 允許進行3軸插補操作
> 路徑插補可以通過直線、圓弧、多項式表示實現
> Move Path命令可以組成連續運動
> 支持多種機械運動學模型
> 可以與外部位置值同步，實現傳送帶跟蹤功能S7-Technology 路徑插補的技術特點：
> 所有的路徑軸都相互同步移動
> 所有的路徑軸都同時到達目標位置
> 路徑軌跡的移動，將會始終是以一個固定的合成速度進行 (如果動態
特性限制沒有被超越)
> 最低速度性能的軸，決定了整個軌跡的最高動態特性路徑差補可以執行最多3軸之間的2D或者3D的線性、圓弧或者多項式插補，路徑差補工藝對象(TO) ，適用于機械運動學控制范疇，一個共同的系統中，可以存在多個機械運動學控制結構。同步于路徑軸的“同步軸”，仍然可以實現同步控制，例如，旋轉，凸輪開關，測量功能。通過圖形化編輯器，可以簡便地設置機械運動學控制系統的參數；通過動態特性輪廓窗口，可以輕松定義路徑的動態特性；通過軌跡點表格，可以輕松定義路徑差補，計劃目的地路徑。另外還可以定義保護防撞區域和實現傳送帶位置的精確跟蹤。
1.3 機械運動系統的選擇
T-CPU 所實現運動學，等同于人們過去所熟悉機械運動學。可以將它們分為如下兩種不同的類型。參考圖2 在 T-CPU 中集成的機械運動學。
圖2 在 T-CPU 中集成的機械運動學不同的機械運動系統可以實現TCP (Tool Center Point，工具中心點或機械運動端點)相同的路徑運動功能。盡管在某些情況下，不同的機械運動系統可實現相同的路徑運動，但是，如果機械運動系統選擇不合理，將有可能無法完成指定的路徑功能。所以，必須根據實際的工藝需求選擇合適的機械運動系統，并在工廠布局中考慮該機構的的合理安裝位置。參考圖3 不同機械系統的轉化。
圖3 不同機械系統的轉化
2 路徑插補的實現方法2.1 運動學模型簡介
常用的運動學模型請參考圖 4 運動學模型。
圖 4 運動學模型下面介紹一些常用的運動學模型。直角坐標機器人 (英文名：Cartesian coordinate robot)，大型的直角坐標機器人也稱桁架機器人或龍門式機器人，由多個運動自由度建成空間直角關系的、多用途的操作機器。工作的行為方式主要是通過完成沿著X、Y、Z軸上的線性運動。因末端操作工具的不同，直角坐標機器人可以非常方便的用作各種自動化設備，完成如焊接、搬運、上下料、包裝、碼垛、拆垛、檢測、探傷、分類、裝配、貼標、噴碼、打碼、（軟仿型）噴涂等一系列工作。參考圖5 直角坐標機器人。
圖5 直角坐標機器人SCARA 機器人（Selective Compliance Assembly Robot Arm）是一種圓柱坐標型的特殊工業機器人。有3個旋轉關節，其軸線相互平行，在平面內進行定位，另一個關節是移動關節，用于完成機械末端在垂直平面的運動。SCARA機器人在x,y方向上具有良好的順從性、靈活性，而在Z軸方向具有良好的剛度，此特性特別適合于裝配工作。SCARA機器人廣泛應用于塑料工業、汽車工業、電子產品工業、藥品工業和食品工業等領域。它的主要職能是搬取零件和裝配工作。 參考圖6 SCARA 機器人。
圖6 SCARA 機器人鉸鏈型機械臂：有很高的自由度，可以多至5~6軸，適合于幾乎任何軌跡或角度的工作，可以自由編程，完成全自動化的工作, 提高生產效率；可以代替很多不適合人力完成、有害身體健康的復雜工作，比如，汽車外殼點焊。參考圖 7 鉸鏈型機械臂。
圖7鉸鏈型機械臂Delta 3D機器人：外形酷似一只蜘蛛，這種先進的幾何結構賦予了它們質量輕，強度大，輕便靈活，節省空間，高速，敏捷；適用于高速分揀。參考圖8 Delta 3D機器人。
圖8 Delta 3D機器人這是前幾個月的事了，一天，我們的技術接到一個用戶的電話，一臺西門子MM430變頻器有故障，故障內容是變頻器的模擬量輸出沒有。下圖是西門子變頻器模擬量輸出的接線端子圖。
到了現場后看到西門子變頻器 12端 13端 連接的是用戶的模擬量表，斷開12端和13端的導線，單獨測量端子12和端子13之間的阻值是1歐姆左右。馬上告知客戶您的12端和13端的模擬量負載短路了。仔細檢查后發現了問題。下圖是用戶接在變頻器12端和13端的表。
它實際是一塊滿度電流20毫安的純電流表只是把刻度改成了hz，而且是8塊這種表串接放在不同的地方，它們的總電阻加起來也就是1歐姆左右，直接接在變頻器模擬量口，肯定是短路了模擬量口，經檢測模擬量口已經壞了，變頻器一共有兩路模擬量口，另一個口，他們也這樣接過，所以也壞了。
下圖是用戶的圖紙 表HZ 是在柜門上安裝的，HZ1-----HZ7 是在室外。
變頻器維修好后，我給用戶說如果還是這個接法模擬量口還會壞，需要改進。
1 表的回路中需要串入500歐姆電阻。
2 多個電流表串聯使用是不準的，雖然可以顯示，因為是多表內阻串聯，誤差大。
最后沒辦法，找不到合適的電阻，找了一個近600歐姆的電阻串入了表中，雖然不準，但不會壞變頻器了。
經常有用戶打電話說模擬量輸出口用萬用表電流檔為什么量不出電流，只能告訴用戶測量時要串入500歐姆電阻，不然會壞模擬量口的。
功能模板
6ES7 450-1AP00-0AE0 FM450-1計數器模板
6ES7 451-3AL00-0AE0 FM451定位模板
6ES7 452-1AH00-0AE0 FM452電子凸輪控制器
6ES7 453-3AH00-0AE0 FM453定位模板
6ES7 455-0VS00-0AE0 FM455C閉環控制模塊
6ES7 455-1VS00-0AE0 FM455S閉環控制模塊
6DD1 607-0AA2 FM 458-1DP快速處理系統
6ES7 953-8LJ20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0 用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC)
6DD1 607-0CA1 EXM 438-1 I/O擴展模板
6DD1 607-0EA0 EXM 448 通訊擴展模板
6DD1 607-0EA2 EXM 448-2 通訊擴展模板
6DD1 684-0GE0 SC64連接電纜
6DD1 684-0GD0 SC63連接電纜
6DD1 684-0GC0 SC62連接電纜
6DD1 681-0AE2 SB10端子模塊
6DD1 681-0AF4 SB60端子模塊
6DD1 681-0EB3 SB61端子模塊
6DD1 681-0AG2 SB70端子模塊
6DD1 681-0DH1 SB71端子模塊
6DD1 681-0AJ1 SU12端子模塊
6DD1 681-0GK0 SU13端子模塊
通訊模板
6ES7 440-1CS00-0YE0 CP440通訊處理器
6ES7 441-1AA04-0AE0 CP441-1通訊處理器
6ES7 441-2AA04-0AE0 CP441-2通訊處理器
6ES7 963-1AA00-0AA0 RS232C接口模板
6ES7 963-2AA00-0AA0 20mA接口模板
6ES7 963-3AA00-0AA0 RS422/485接口模板
6ES7 870-1AA01-0YA0 可裝載驅動 MODBUS RTU 主站
6ES7 870-1AB01-0YA0 可裝載驅動 MODBUS RTU 從站
6GK7 443-5FX02-0XE0 CP443-5基本型通訊處理器,支持Profibus-Fms協議
6GK7 443-5DX04-0XE0 CP443-5擴展型通訊處理器,支持Profibus-DP協議
6GK7 443-1EX11-0XE0 CP443-1 以太網通訊處理器
6GK7 443-1EX41-0XE0 CP443-1 高級以太網通訊處理器
附件
6ES7 960-1AA04-0XA0 冗余系統同步模板（新）近距離同步（10米以內）
6ES7 960-1AB04-0XA0 冗余系統同步模板（新）遠程同步模板（10米到10公里，用同長度的光纜）
6ES7 960-1AA04-5AA0 冗余系統光纖連接電纜（1米）（新）
6ES7 960-1AA04-5BA0 冗余系統光纖連接電纜（2米）（新）
6ES7 960-1AA04-5KA0 冗余系統光纖連接電纜（10米）（新）
6ES7 833-1CC01-0YA5 S7F系統可選軟件包
6ES7 833-1CC00-6YX0 F運行授權
6ES7 197-1LA03-0XA0 Y-LINK
6ES7 492-1AL00-0AA0 前連接器
6ES7 400-1TA01-0AA0 主板(18槽)
6ES7 400-1JA01-0AA0 主板(9槽)
6ES7 400-1TA11-0AA0 主板(18槽)鋁板
6ES7 400-1JA11-0AA0 主板(9槽)鋁板
6ES7 401-2TA01-0AA0 CR2主板（18槽）
6ES7 400-2JA00-0AA0 UR2-H主板（18槽）
6ES7 400-2JA10-0AA0 UR2-H主板（18槽）鋁板
6ES7 403-1TA01-0AA0 ER1機架（18槽）
6ES7 403-1JA01-0AA0 ER2機架（9槽）
6ES7 403-1TA11-0AA0 ER1機架（18槽）鋁板
6ES7 403-1JA11-0AA0 ER2機架（9槽）鋁板
6ES7 460-0AA01-0AB0 IM460-0
6ES7 461-0AA01-0AA0 IM461-0
6ES7 468-1AH50-0AA0 連接電纜 (0.75米）
6ES7 468-1BB50-0AA0 連接電纜 (1.5米）
6ES7 461-0AA00-7AA0 終端器
6ES7 460-1BA01-0AB0 IM460-1
6ES7 461-1BA01-0AA0 IM461-1
6ES7 468-3AH50-0AA0 468-3連接電纜 (0.75米）
6ES7 468-3BB50-0AA0 468-3連接電纜 (1.5米）
6ES7 460-3AA01-0AB0 IM460-3
6ES7 461-3AA01-0AA0 IM461-3
6ES7 468-1BF00-0AA0 468-1連接電纜（5米）
6ES7 468-1CB00-0AA0 468-1連接電纜（10米）
6ES7 468-1CC50-0AA0 468-1連接電纜（25米）
6ES7 468-1CF00-0AA0 468-1連接電纜（50米）
6ES7 468-1DB00-0AA0 468-1連接電纜（100米）
6ES7 461-3AA00-7AA0 終端器
6ES7 463-2AA00-0AA0 IM463-2接口模塊
6ES7 964-2AA04-0AB0 IF-964 DP接口模塊
6RA70 (三相橋B6C)
6RA7018-6DS22-0 3AC 400V 485V 30A 325V 5A
6RA7025-6DS22-0 60A 10A
6RA7028-6DS22-0 90A 10A
6RA7031-6DS22-0 125A 10A
6RA7075-6DS22-0 210A 15A
6RA7078-6DS22-0 280A 15A
6RA7081-6DS22-0 400A 25A
6RA7085-6DS22-0 600A 25A
6RA7087-6DS22-0 850A 30A
6RA7025-6GS22-0 3AC 575V 690V 60A 325V 5A
6RA7031-6GS22-0 125A 10A
6RA7075-6GS22-0 210A 15A
6RA7081-6GS22-0 400A 25A
6RA7085-6GS22-0 600A 25A
6RA7087-6GS22-0 800A 30A
6RA7086-6KS22-0 3AC 690V 900V 720A 30A
6RA70(三相反并橋) (B6) A (B6) C
6RA7013-6DV62-0 3AC 400V 420V 15A 325V 3A
6RA7018-6DV62-0 30A 5A
6RA7025-6DV62-0 60A 10A
6RA7028-6DV62-0 90A 10A
6RA7031-6DV62-0 125A 10A
6RA7075-6DV62-0 210A 15A
6RA7078-6DV62-0 280A 15A
6RA7081-6DV62-0 400A 25A
6RA7085-6DV62-0 600A 25A
6RA7087-6DV62-0 850A 30A
6RA7025-6GV62-0 3AC 575V 600V 60A 325V 5A
6RA7031-6GV62-0 125A 10A
6RA7075-6GV62-0 210A 15A
6RA7081-6GV62-0 400A 25A
6RA7085-6GV62-0 600A 25A
6RA7087-6GV62-0 850A 30A
6RA7086-6KV62-0 3AC 690V 725V 760A 325V 30A
上海朕鋅電氣設備有限公司是一家專業從事西門子工業自動化產品和數控系統銷售、技術服務及培訓的工程服務公司。 在西門子工業自動化產品領域，公司憑借雄厚的技術實力及多年從事 SIEMENS 產品的銷售經驗，本著樹立公司形象和對用戶認真負責的精神開展業務，贏得了 SIEMENS 公司與廣大用戶的好評及大力支持，我公司除了在西門子S7-200/300/400PLC、變頻傳動、直流調速裝置、網絡通訊及WinCC人機界面顯示系統等的產品銷售中擁有較好的價格優勢外，同時我們致力于工業自動化控制領域的產品開發、工程配套和系統集成，擁有豐富的自動化產品的應用和實踐經驗以及雄厚的技術力量，公司擁有一批充滿創新活力并具有豐富工作經驗的員工，致力于為您提供優質的產品務。公司在技術方面不斷吸收國內外先進的經驗，在工程實施方面為客戶提供全方位的服務。我們不但是自動化的專業設備供應商，更是您真誠的合作伙伴，為您提供了SIEMENS的及自動控制的解決方案。 在西門子數控系統應用領域，我們提供全方面解決方案：從早期的SINUMERIK3/810T/M到810D/840D的數控模塊和SIMODRIVE611A/D/U伺服驅動模塊等我們均可以提供足夠的備品備件和現場技術服務，全力服務于最終用戶..
