西門子6ES7331-7HF01-0AB0

　　sibas 32是德國西門子公司專為鐵路機車動車控制而研制的微機控制系統，它的全稱為siemens bahn automatisierungs system (西門子鐵路自動化系統)。sibas 32系統針對驅動裝置控制主要功能的發展遠景來考慮的，因此對系統提出了極苛刻的要求。sibas 32系統是一種高功能通用計算機系統，它通過標準和外圍組件可與任意設備相連，基本能夠完成機車動車所有的控制和監控任務。sibas 32系統可根據司機指令和牽引回路狀態以及響應信號進行相應的處理，對各接觸器、繼電器、電磁閥、發光二極管或數碼管、斬波器等發出控制信號。控制單元同時還能夠完成多種監測功能，包括對自身功能的診斷和外部數值的超限監測。當牽引電路在運行中超過預先在程序中設置的上 (或下)限值時，系統將根據故障的嚴重程度做出相應的處理，自動記錄這一故障、產生相應的保護并告知司機。sibas 32系統的大優點是適用于對各種車輛的控制，不論是相控整流機車、斬波機車還是交流傳動機車都可以在其硬件結構基本不變的情況下，通過簡單地改換相應的控制程序從而實現對機車的控制。
            

在德國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。攝影：熊少翀

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）及相關產品生產基地。目前，其生產的產品型號超過1000種。這些產品用于控制機械設備和實現生產過程自動化，可節省時間和資金，并提高產品合格率。

Simatic控制器。攝影：熊少翀

依賴于自動化系統生產效率提升，自投產至今，安貝格在工廠生產面積始終保持約一萬平方米、員工數量保持約1200名不變的情況下，產能提升了八倍。在三班制生產中，安貝格每年生產約1500萬件Simatic產品。按每年生產230天計算，平均每秒就能生產出一臺控制設備。

產品合格率亦大幅提高。相比于該工廠成立初的每百萬次電子產品加工過程出錯500次，現在出錯率只有12次。

“安貝格是自己生產自己。”該工廠產品工程師ChristophRaum介紹稱，Simatic設備不僅在安貝格工廠被大量生產，而且遍布自身生產線，控制Simatic產品的生產過程，從而實現自身生產的高度自動化。

在安貝格工廠內部，所有生產線和員工辦公區域有機分布其中。尚處于生產過程中的設備工件，在錯綜復雜的自動化傳輸線上有序流轉，它們像“自然人”一樣，明確知道自己的目的地。在每一個分岔路口，工件會暫停1-2秒，然后選擇正確的去向。

安貝格工廠內部。攝影：熊少翀

工件在生產線上自動流轉。攝影：熊少翀

Christoph解釋稱，生產線上的所有工件都已在虛擬環境中進行規劃，有自己的“名稱”和“地址”，具備各自的身份信息，因此“知道”什么時候、哪條生產線或哪個工藝過程需要它們。工件在運輸線分岔路口暫停，是在識別去向信息。

到達加工中心后，工件被識別出來，生產設備實時調用所需要的全部加工信息，并自動調整生產參數。加工過程中，產品的所有相關數據，都儲存在自己的“數字化產品記憶庫”中，以便追蹤生產的每個步驟。加工完成后，通過光學設備或其它測量設備對工件自動進行檢測，在現場發現并剔除不合格的產品。

如果機器設備需要補給或者維護保養，則在缺料或故障產生之前發出請求。系統會記錄所使用的資源數量，并對庫存及時更新。

            
　　3.1 控制單元 ccu(central control unit type 3)
                    
　　ccu是整個系統的核心單元，機車的控制、調節和監視由ccu實施和控制。hxd1機車的ccu采用type 3型32位微處理器，由網關gateway、處理器cpu、mvb32－4、電源組成，多可以實現2臺(4節)機車的重聯。ccu采用冗余設計，每節車有2個ccu，一個主ccu，另一個為從ccu，結構功能*相同，一個故障后另一個可以繼續工作，不影響機車正常運行。
                    
　　ccu的主要功能是為本節機車參數設置存儲、本節機車事件記錄、重聯機車事件顯示、整車通訊檢測、通過rs232接口讀或轉儲數據，并且作為機車控制單元系統軟件上載的輸入端口。
            
　　3.2 牽引控制單元 tcu(traction control unit)
                    
　　tcu是機車牽引的核心控制單元，由處理器模塊、存儲器模塊、斬波器控制模塊、數字接口模塊、數字輸入/輸出模塊、模擬接口模塊、控制系統檢測模塊、列車控制信號輸入變換模塊、數字信號輸入轉換模塊、接觸器驅動模塊、igbt觸發模塊、啟動單元等組成。其作用是控制和調節機車牽引、再生制動，從電氣上實現防空轉/滑行保護，并且實現了開閉環控制、速度頻率同步、故障處理與監測等功能。
            
　　3.3 智能終端接口單元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)
                    
　　sks1a、sks1b、sks3為智能外圍設備連接終端，sks1a、sks1b是緊湊設計的數字輸入/輸出接口，專為司機室所用，它把司機控制指令轉化為數字信號，并通過編碼將信號傳輸給ccu；sks3采用分散化輸入/輸出，減少車內所需布線，增加控制和診斷能力。
            
　　3.4 顯示器 mmi
                    
　　

型號：6XV1830-0EH10

      SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標準電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設計，大長度: 1000m, 小訂購數量: 20m, 按米銷售

注：（1）表中未標注“只有進口模塊”注釋的其它模塊都有進口與國產兩種類型的模塊

（2）EM223中輸入/輸出類型中：24V DC/24VDC-0.75A是指：輸入類型是直流24V,輸出類型是直流24V且大每點電流為0.75A

模塊技術規范

在使用S7-200 數字量模塊時，我們需要了解模塊的很多的具體參數，如：輸入輸出類型、輸入輸出的點數、模塊功耗﹑輸入/輸出點額定電流等，您可以在以下文檔中獲得這些具體參數

《S7-200可編程控制器系統手冊》附錄A 技術規范表A-12至表A-14

如何查詢西門子產品的技術數據，請點擊 查看

在眾多參數中，需要特別提醒您注意模塊的以下兩個重要參數：

• 模塊的電源消耗

• 輸出點的切換頻率

參數1： 模塊的電源消耗：主要指模塊對5V電源和24V電源的消耗能力。

（1） 5V電源消耗：5V電源是CPU通過I/O總線電纜供給模塊使用的，5V電源是無法通過外接電源補充和擴展的。我們需計算所有S7-200數字量模塊的5V電源消耗總和，以保證其不超過CPU 5V電源供應能力。

（2） 24V電源消耗：部分S7-200數字量模塊的供電、數字量輸入點及輸出點需要使用24V電源。24V電源可由CPU模塊的24V DC傳感器輸出電源提供，也可外加24V DC電源。通常，我們需計算S7-200數字量模塊的24V電源消耗總和，以保證其不超過CPU模塊的電源定額或選用正確容量的24V電源模塊。

模塊5V/24V電源消耗請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》附錄A 技術規范表A-12 。

5V/24V電源計算請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》附錄B 計算電源定額。

參數2：輸出點的切換頻率

S7-200數字量模塊晶體管輸出類型的DO點不能輸出高速脈沖；繼電器輸出的DO點大切換頻率為1HZ且有機械壽命，因此不能頻繁開關。

除了以上重要參數外，還需要提醒您注意模塊連接的負載類型，尤其對于數字量輸出點連接接感性負載時，應設計保護電路。

感性負載設計請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第3章 S7-200的安裝->感性負載設計指南

模塊安裝

S7-200數字量模塊可安裝在CPU模塊右側的任意位置。

每個S7-200數字量模塊都自帶一根帶狀I/O總線電纜，如果該電纜滿*模塊之間的安裝寬度需求，可直接將該電纜插接在其它模塊上的10針插槽內，如下圖：

如果S7-200數字量模塊自帶的電纜不能滿*模塊之間的安裝寬度需求，可選用0.8米I/O擴展電纜。安裝示意圖如下：

注：每套系統僅允許使用一條I/O擴展電纜.

I/O擴展電纜的詳細信息請點擊 查看

安裝說明請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第3章S7-200的安裝。

模塊I/O接線

• DI接線：

S7-200數字量模塊的DI有以下類型：

• 24V DC輸入：

這種輸入又分為24V DC漏型輸入和24VDC源型輸入。“漏型輸入”是電流流入DI輸入點的形式，如下圖箭頭所示：電流由外部流入模塊的I x.0輸入點，1M接0V DC；

“源型輸入”是電流由DI輸入點流出的形式，如下圖箭頭所示：電流由模塊的I x.0輸入點流出，1M接24V DC。

• 120/230V AC輸入

只有6ES7221-1EF22-0XA0這一種型號的模塊可以接交流輸入，具體的接線方式如下：

• DO接線：

繼電器輸出的DO點可接交流或直流。如下圖所示：1L接24V DC或250V AC 都可以。

• 120/230V AC輸出

只有6ES7222-1EF22-0XA0為120V/230V AC輸出，具體的接線圖如下所示：

S7-200數字量模塊接線圖請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》附錄A 圖A-9至圖A-12。

模塊I/O尋址

S7-200數字量模塊的位置和I/O地址不需要在編程軟件中配置，模塊的位置和I/O地址將按照離CPU的距離遞增排列。

S7-200的DI/DO地址總是以8位（一個字節）為單位遞增。如果CPU上的物理DI/DO點沒有*占據一個字節，其中剩余未用的位也不能分配給后續模塊的DI/DO信號。如下圖所示的例子：CPU224 XP未占用的I1.6，I1.7及Q1.2-Q1.7都不能再分配給后續的4輸入/4輸出數字量擴展模塊，此擴展模塊將使用從I 2.0和Q 2.0開始的地址。

在Step 7 Micro/Win編程軟件中也可以查看到模塊的具體地址分配。使用Step 7 Micro/Win編程軟件的菜單命令“PLC >信息”，可查看擴展模塊實際位置和I/O地址分配。如上范例：CPU224XP擴展4DI/4DO其地址分配如下圖所示：可查看到數字量模塊的模塊位置為0，輸入點起始地址為I2.0，輸出點起始地址為Q2.0。

MICROMASTER 440 是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。本系列有多種型號，額定功率范圍120W 到200kW 恒定（轉矩CT 控制方式），或者可達250kW （可變轉矩VT控制方式），供用戶選用。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現代進技術水平的絕緣柵雙極型晶體管（IGBT ）作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調制的開關頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪聲。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護MICROMASTER 440 具有缺省的工廠設置數，它是給數量眾多的簡單的電動機控制系統供電的理想變頻驅動裝置。由于MICROMASTER 440 具有全面而完善的控制功能，在設置相關參數以后，它也可用于更高級的電動機控制系統。MICROMASTER 440 既可用于單機驅動系統，也可集成到‘自動化系統’中。

相關圖形：

SIMATIC HMI 人機界面
SIMATIC 人機界面產品真正滿足不同用戶的個性化需求，使您*監控生產進程，保證您的機器和工廠時刻處于優化的高效運行狀態。

技術趨勢
隨著生產過程的日益復雜，生產機器和系統需要完成的控制任務更加多樣。簡化這種日益增長的復雜性是我們開發每件HMI 新產品的主要目標。開放的，標準化的硬件和軟件接口使我們的產品遍及世界各個角落。

SIMATIC HMI 使您全面監控
從簡單的按鈕面板到生產過程可視化監控系統，SIMATIC HMI全系列產品滿足各種應用場合，包括個性化定制解決方案

圖形介紹：

 西門子6ES7331-7HF01-0AB0

西門子順應市場需求推出的 SIMATIC S7-200 SMART Compact CPU 經濟實用，具備高性價比。配合 SMART LINE 人機界面和SINAMIC V20 變頻器，可為您的小型自動化控制系統理想的解決方案。 1.經濟型 CPU 模塊具有 20 I/O,30 I/O,40 I/O,60 I/O 四種配置 2.高速器芯片，位指令執行時間可達 0.15μs 3.支持高速計數功能，可實現單相 4 路100 KHz 或 2 路 A/B相 50 KHz 輸入 4.集成斷電數據保持功能，無需電池，只需簡單設置，輕松實現斷電數據保持 5.本體集成一個 RS485 通信接口，可連接觸摸屏或變頻器 6 .串口隔離，支持 Modbus-RTU、USS、自由口通信 7.CPU 模塊的輸入輸出端子可拆卸，CPU 可導軌或螺釘 8.220V AC 供電，繼電器輸出，支持 24V 源型或漏型輸入 9.使用 STEP7 Micro/WIN SMART 編程軟件，界面更友好，操作更簡單，全~面支持 Windows 10 操作系統，（1）控制方式繼電器的控制是采用硬件接線實現的，利用繼電器機械觸點的串聯或并聯及延時繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。 而西門子PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，方便快捷。（2）控制速度繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現控制，工作頻率低，毫秒級，機械觸點有抖動現象。西門子PLC是由程序指令控制半導體電路來實現控制，速度快，微秒級，嚴格同步，無抖動。（3）延時控制繼電器控制系統是靠時間繼電器的滯后動作實現延時控制，而時間繼電器定時精度不高，受環境影響大。 西門子PLC用半導體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產生，精度高，調整時間方便，不受環境影響。（4）上傳數據四、現在水泥廠的自動化程度越來越高，對設備DCS的要求也越來越高，因此在電氣方面我們要實現如下功能：⑴能自動實現從啟除塵器設備到水泥罐車裝滿的全過程。⑵運行過程中，能將各設備的運行信號反饋到中控室。⑶中控室接到備妥后可以實現遠程啟、停設備。⑷停車狀態下，設備的備妥信號。⑸運行過程中若出現故障，可向中控室故障信號。⑹實時監控水泥罐車內水泥的多少。西門子S7-200 小型可編程控制器：

為了節約和進步勞動生產率，絕大多數軸承套圈都是通過鑄形成型，鋼球是通過冷鐓或熱軋成型，小尺度的滾子也是通過冷鐓成型。若是鋼材的尺度精度不高，就無法地核算下料尺度和分量，而不能確保軸承零件的產品質量，也簡單形成設備和模具的損壞。*嚴厲的外表缺點和內部缺點需求，對軸承鋼而言，外表缺點包含裂紋、夾渣、毛、結疤、氧化皮等，內部缺點包含縮孔、氣泡、白點、嚴峻的疏松和偏析等。這些缺點關于軸承的、軸承的功能和壽數有很大的影響，在軸承規范中清晰規則不允許呈現這些缺點。剛性能滿足機械軸系所需剛性的軸承類型[軸承承受負荷時，滾動體與滾道的接觸部分會產生性變形。高剛性是指這種性變形的變形量較小]在機床主軸和汽車末級減速裝置等部位，在提高軸的剛性的同時，還必須提高軸承的剛性。滾動軸承承受負荷生的變形比球軸承小。對INA軸承施加預緊(負游隙)可以提高剛性。該方法適用于角接觸球軸承和圓錐滾子軸承。內圈與外圈的相對傾斜分析使軸承內圈與外圈產生相對傾斜的因素(如負荷引起的軸的撓曲、軸及外殼的精度 或誤差)，并選擇能適應這種使用條件的INA軸承類型。

西門子S7-200針對低性能要求的摸塊化小控制系統，它多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，它的網絡聯接有rs-485通訊接口和profibus兩種，可通過編程器pg訪問所有模塊，帶有電源、cpu和i/o的一體化單元設備。其中的擴展模塊(em)有以下幾種：數字 vac;數字量輸出(do)——24vdc和繼電器;模擬量輸入模塊(ai)——電壓、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流。還有一個比較特殊的模塊-通訊器(cp)——該塊的功能是可以把s7-200作為主站連接到as-接口(傳感器和執行器接口)，通過as-接口的從站可以控制多達248個設備，這樣就可以顯著的擴展s7-200的輸入和輸出點數。

一般切入3-4圈螺紋時，絲錐位置應正確無誤。以后，只須轉動絞手，而不應再對絲錐加壓力，否則螺紋牙形將被損壞。攻絲時，每扳轉絞手1/2-1圈，就應倒轉約1/2圈，使切屑碎斷后容易排出，并可減少切削刃因粘屑而使絲錐軋住現象。攻不通的螺孔時，要經常退出絲錐，排除孔中的切屑。攻塑性材料的螺孔時，要加潤滑冷卻液。對于鋼料，一般用機油或濃度較大的乳化液要求較高的可用菜油或二硫化鉬等。對于不銹鋼，可用3號機油或硫化油。

西門子S7-300 中型可編程控制器:

西門 對的是中小系統，他的模塊可以擴展多達32個模塊，背板總線也在模塊內集成，它的網絡連接已比較成熟和流行，有mpi、工業以太網，使通訊和編程變得簡單，選擇性也比較多，并可借助工具進行組態和設置參數。s7-300的模塊稍微多一點，除了信號模塊(sm)和200的em模塊同類型之外，它還有接口模塊(im)——用來進行多層組態，把總線從一層傳到另一層;占位模塊(dm)——為沒有設置參數的信號模塊保留一個插槽或為以后的接口模塊保留一個插槽;功能模塊(fm)——執行特殊功能，如計數、、閉環控制相當于對cpu功能的一個擴展或補充;通訊器(cp)——點對點連接、profibus和工業以太網。針對cpu設計模式選擇器有：mres=模塊復位功能;stop=停止模式，程序不執行;run=程序執行，編程器只讀操作;run-p=程序執行，編程器可讀寫操作。狀態指示器：sf，batf=電池故障;dc5v=內部5vdc電壓指示;frce=表示至少有一個輸入或輸出被強制;run=當cpu啟動時閃爍，在運行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存儲器復位請求時慢速閃爍，正在執行復位時快速閃爍。mpi接口用來連接到編程設備或其它設備，dp接口用來直接連接到分布式i/o。