上海贊國是西門子核心代理商,有西門子授權(quán)代理證,專業(yè)做西門子全系列產(chǎn)品,質(zhì)量保證,產(chǎn)品均為原裝進(jìn)口。且大部份產(chǎn)品現(xiàn)貨銷售,價格非常有優(yōu)勢,如有以下系列產(chǎn)品:德國西門子全系列自動化及儀器儀表。西門子PLC,西門子變頻器,西門子觸摸屏,西門子數(shù)控系統(tǒng),西門子7MH稱重模塊,稱重傳感器,6AV觸摸屏,6ED工業(yè)電源,PLC200,200SMART,300,400,S7-1200,S7-1500,PLC放大板,6DR閥門定位器,6GK工業(yè)以太網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)組件、卡,6ED LOGO模塊,壓力變送器,物位變送器,溫度儀表,流量儀表,等西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品,歡迎來電咨詢!
西門子6SL3040-1MA01-0AA0
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SINAMICS 控制單元 CU320-2 PN 不帶 CF 卡
裝配機(jī)器人無需專門編程即可進(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)申請維護(hù),它們的自我檢查和預(yù)判能力甚至優(yōu)于開發(fā)它們的工程師。人工智能的強(qiáng)勢發(fā)展必將進(jìn)一步改變?nèi)祟惖墓ぷ髂J?,這是為什么呢?西門子股份公司*技術(shù)官博樂仁(Roland Busch)對此進(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。毫無疑問,人工智能的強(qiáng)勢發(fā)展將進(jìn)一步改變?nèi)祟惖墓ぷ髂J?。知名市場研究機(jī)構(gòu)*預(yù)測,多達(dá)50%的生產(chǎn)活動都可以由機(jī)器自動完成。這意味著,機(jī)器不但可以執(zhí)行這些活動,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),我們就有更多時間來評估執(zhí)行結(jié)果,為客戶提供建議,發(fā)掘并培養(yǎng)員工能力。
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,但不會取代人類
不存在“人機(jī)對抗”
“人機(jī)對抗”的說法難免有危言聳聽之嫌,進(jìn)一步了解人工智能,人們早已發(fā)現(xiàn)情況并非如此。如今,變革已經(jīng)開始,德國各工業(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,要在某個時間前更換某節(jié)列車的某個部件。而要發(fā)出這條指令,需要兼具預(yù)測性維護(hù)、風(fēng)險分析的相關(guān)知識,還要了解替換部件的可用性,甚至是列車所在國家的法律法規(guī)。所以說,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)時我們總是依賴于嫻熟的手工勞動。例如,在慕尼黑Allach區(qū)的工廠里,生產(chǎn)和維護(hù)機(jī)車時的工作精度達(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。
目前有三大趨勢并行:新的就業(yè)機(jī)會正在產(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。若想人工智能對人類社會產(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“工業(yè)4.0”成功開啟了數(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“工業(yè)4.0”進(jìn)入下一階段
工業(yè)大國想要從當(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)家和社會各界合作伙伴們通力合作,制定類似德國“工業(yè)4.0”的成功舉措?!肮I(yè)4.0”已是世人皆知的術(shù)語,它將在人工智能的助力下迭代升級,因?yàn)槲磥淼囊磺卸紝⒑腿斯ぶ悄芟⑾⑾嚓P(guān),包括IT技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、工廠運(yùn)營、產(chǎn)品性能和服務(wù)模式等。工業(yè)人工智能將推動“工業(yè)4.0”進(jìn)入下一階段,鞏固德國等工業(yè)大國的實(shí)力,這一點(diǎn)與美國和中國企業(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)器人在沒有預(yù)先編程的情況下組裝產(chǎn)品
人工智能是未來發(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),那就是人工智能對國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的未來增長十分關(guān)鍵??紤]到人口結(jié)構(gòu)的變化趨勢,全球年均3.5%的GDP增長率注定難以為繼。經(jīng)濟(jì)必須轉(zhuǎn)型,可以通過人工智能技術(shù)和技術(shù)密集型勞動力而非勞動密集型勞動力來實(shí)現(xiàn),基于資質(zhì)和生產(chǎn)力創(chuàng)造價值。
無論是國家還是企業(yè),若想在今天取得成功,就必須使經(jīng)濟(jì)適應(yīng)未來發(fā)展。知名市場研究機(jī)構(gòu)*預(yù)測,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等經(jīng)濟(jì)體的GDP。我們已經(jīng)通過“工業(yè)4.0”開啟了數(shù)字化轉(zhuǎn)型,而工業(yè)人工智能可以幫助我們達(dá)到一個全新的高度。
隨著新一代的成長,對人工智能的恐慌是否會爆發(fā)?顯然,未來的發(fā)展重點(diǎn)在于技術(shù)密集型勞動力,而非勞動密集型
1問題的提出
1.1 如何擴(kuò)展值編碼器的測量范圍
在運(yùn)動控制系統(tǒng)中,經(jīng)常使用值旋轉(zhuǎn)編碼器作為位置反饋,值編碼器具有返回值與實(shí)際位置一一對應(yīng)、斷電后位置信息不丟失等優(yōu)點(diǎn),在使用時給用戶帶來了很多方便,比如在設(shè)備重新上電時,不需要重新尋找參考點(diǎn)(回零)。
不過值旋轉(zhuǎn)編碼器也有缺點(diǎn),不管是單圈值編碼器,還是多圈值編碼器,它的測量范圍都是有限的。如果負(fù)載不停地單方向運(yùn)行,那么一定會造成編碼器返回值溢出,此時編碼器的值又重新返回零,周而復(fù)始。此時如果設(shè)備重新上電,編碼器返回值是不包含溢出次數(shù)信息的,所得到的位置值也是不可用的。
圖1 值旋轉(zhuǎn)編碼器的返回值與負(fù)載位置的關(guān)系
問題1:在使用SINAMICS S120進(jìn)行位置控制時,在采用值編碼器作為位置反饋時,如果負(fù)載行程較長,超出了值編碼器的測量范圍,那么在設(shè)備重新上電時,編碼器的返回位置r0483與負(fù)載實(shí)際位置是不匹配的。此時應(yīng)該如何擴(kuò)展值編碼器的測量范圍,正確地讀取負(fù)載的位置?
1.2 如何正確使用測量齒輪
在一些場合會使用測量齒輪改變電機(jī)或負(fù)載的轉(zhuǎn)速特性,以便于速度或位置的測量,如圖2所示為一個齒輪比為1:3的測量齒輪。如果所用的編碼器為值編碼器,那么在發(fā)生溢出時,編碼器返回值的零點(diǎn)與電機(jī)/負(fù)載的零點(diǎn)就出現(xiàn)偏移,偏移量的大小取決于齒輪比。一旦編碼器返回值發(fā)生溢出,負(fù)載的實(shí)際位置值就不可用了。
圖2 測量齒輪示意圖
舉一個例子,在使用圖2的測量齒輪時,假設(shè)所用的編碼器是一個8圈的值編碼器,那么默認(rèn)情況下,編碼器返回位置、電機(jī)/負(fù)載的角度、編碼器的角度隨時間變化的關(guān)系如圖3所示。
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圖3 編碼器返回位置、電機(jī)/負(fù)載角度、編碼器角度的關(guān)系
從圖3可以看出,在編碼器旋轉(zhuǎn)8圈以后發(fā)生溢出,每次溢出后編碼器返回值的零點(diǎn)與電機(jī)/負(fù)載的零點(diǎn)會有1/3圈的偏移,在發(fā)生溢出以后編碼器返回的位置值就不可用了。在溢出3次以后,編碼器返回值零點(diǎn)與電機(jī)/負(fù)載零點(diǎn)又重合了。
問題2:在使用SINAMICS S120進(jìn)行位置控制時,在采用值編碼器作為位置反饋時,如果使用了測量齒輪,那么如何在編碼器溢出時,也能正確讀取電機(jī)/負(fù)載的實(shí)際位置?
2 SINAMICS S120位置跟蹤功能的使用
2.1 SINAMICS S120位置跟蹤功能概述
SINAMICS S120位置跟蹤(Position Tracking)可用于:
? 擴(kuò)展值編碼器的測量范圍
? 在使用測量齒輪時,正確計算負(fù)載的位置
該功能可通過參數(shù)P0411.0來激活,激活以后,編碼器溢出的次數(shù)信息會被保存在斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)中,這樣即使編碼器返回值發(fā)生溢出,即使設(shè)備重新上電,也可以重新根據(jù)編碼器溢出次數(shù)和當(dāng)前返回值計算出負(fù)載的當(dāng)前位置。
圖4 測量齒輪和編碼器的示意圖
值編碼器位置實(shí)際值保存在參數(shù)r0483中,r0483是一個無符號32位數(shù),需要激活編碼器的控制字中第13位(GnSTW.13)才會將編碼器的實(shí)際值顯示在r0483中。如果P0411.0=0,那么位置跟蹤功能未被激活,此時r0483中的位置值由以下數(shù)據(jù)構(gòu)成:
? 編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)P0408
? 編碼器信號細(xì)分位數(shù)P0419
? 編碼器圈數(shù)P0421
如果P0411.0=1,那么位置跟蹤功能被激活,此時r0483中的位置由以下數(shù)據(jù)構(gòu)成:
? 編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)P0408
? 編碼器信號細(xì)分位數(shù)P0419
? 值旋轉(zhuǎn)編碼器虛擬圈數(shù)P0412
如果沒有測量齒輪,編碼器的圈數(shù)即為P0421的值,如果P0421太小,不滿足負(fù)載行程要求,那么可以通過放大P0412來擴(kuò)展值編碼器的位置測量范圍。
? 測量齒輪比P0433/P0432
2.2 擴(kuò)展值編碼器測量范圍的參數(shù)設(shè)置
要擴(kuò)展值編碼器的測量范圍,可以在配置向?qū)е芯幋a器配置畫面上進(jìn)行設(shè)置。使用STARTER軟件打開項(xiàng)目,在Config DDS的配置向?qū)е?,在配置編碼器數(shù)據(jù)時,點(diǎn)擊Details按鈕,如圖5所示。
圖5 編碼器配置畫面
在彈出的對話框中Details選項(xiàng)卡中,選擇激活位置跟蹤功能,并在虛擬圈數(shù)P0412中輸入需要的值,如圖6所示。配置完畢后,下載數(shù)據(jù)并保存。
圖6 激活位置跟蹤功能
另外也可以在ONLINE情況下,通過參數(shù)表直接設(shè)置。使用PG/PC連接設(shè)備,在STARTER軟件中連接在線后,通過驅(qū)動器的Expert List打開參數(shù)列表,依次設(shè)置以下參數(shù)即可。
P0010=4, Encoder Commissioning 編碼器調(diào)試
P0411.0=Y(jié)es, Activate Position Tracking 激活位置跟蹤功能
P0412=600, Set Virtual Revolution 設(shè)置虛擬圈數(shù),根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整
P0010=0, Ready 返回就緒狀態(tài)
2.3 使用測量齒輪時的參數(shù)設(shè)置
針對1.2節(jié)中的例子,編碼器每溢出一次,都會在電機(jī)/負(fù)載側(cè)產(chǎn)生1/3圈的偏移,每溢出3次以后,編碼器零點(diǎn)與電機(jī)/負(fù)載的零點(diǎn)重新吻合。在編碼器溢出時,電機(jī)/負(fù)載的位置就可能不正確了。
此時需要激活位置跟蹤功能,并設(shè)置測量齒輪的齒輪比P0433和P0432,如圖7所示。本例中值編碼器是一個8圈的值編碼器,所以P0412=8。
圖7 測量齒輪的參數(shù)設(shè)置
這樣可以擴(kuò)展位置值r0483的表示范圍(如圖8所示),在使用測量齒輪時,即使發(fā)生編碼器返回值溢出,也能正確指示電機(jī)/負(fù)載的實(shí)際位置。
圖8 位置跟蹤功能激活后的位置值
有一系列從入門級CPU直到高性能CPU,用于配置控制器。所有CPU控制大量結(jié)構(gòu);多個CPU可以在一個多值計算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應(yīng)時間,可縮短機(jī)器的循環(huán)周期。
不同的CPU具有不同性能,例如,工作存儲器,地址范圍,連接數(shù)量和執(zhí)行時間。十款款標(biāo)準(zhǔn)的CPU,集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。