西门子电源6ES74070RA020AA0模块
体验MindSphere现场连接来自机床厂商的数十台设备，实时采集并分析机床数据，以提供优化建议

和柯马机器人玩一玩，感受如何借助Sinumerik Run MyRobot /Direct Control实现数控系统与机器人的直接集成同时，时间了解新鲜热辣的新品——针对标准型机床市场的新一代Sinumerik 828数控系统。

数字化是不**业机床客户提升生产力的首要因素，在为期六天的展会上，西门子将展示持续升级的机床行业数字化企业解决方案，以及其为机床制造商和机床用户挖掘数字化带来的**潜能。

基于数字化平台，实现机床行业全价值链的数字化

西门子能够借助其全面解决方案，在虚拟世界中对机床用户的实际工艺链进行仿真设计，创建机床制造全价值链数字化双胞胎，涵盖产品设计、生产规划、生产工程、生产制造和数字化服务。

(西门子为机床用户和机床制造商提供涵盖全价值链的数字化解决方案)

西门子为机床行业提供的数字化企业解决方案依托于一系列集成、统一的开放式数字化平台:

·西门子基于云的开放式物联网操作系统MindSphere能够帮助机床行业客户充分利用基于云的数字化优势。

·西门子工业边缘计算 (Siemens lndustral Edge)平台支持在机床端直接完成本地高性能数据处理，并将其集成到相关的自动化解决方案之中。在这个平台中，西门子专为机床行业的边缘计算应用提供了Sinumerik Edge平台，可在机床运行过程中实现高频的数据处理，并与自动化解决方案相集成。

·西门子数控系统数据采集与分析平台(Sinumerik Integrate)可以实现对机床生产车间的生产管理、加工性能分析、机床状态等功能，而且提供

了标准的数据接口，能够将机床集成到制造执行系统(MES)和企业资源管理系统（ERP)等生产IT中，从而发挥工厂内数据处理的各种优势。

在展会现场，西门子将数十台来自机床厂商的设备连接到了MindSphere，让观众直观感受数字化平台的力量。

数控系统与机器人的直接集成

我国的PLC产品的研制和生产经历了三个阶段:顺序控制器(1973~1979)——一位处理器为主的工业控制器（1979~1985)——8位微处理器为主的可编程序控制器（1985以后)。在对外开放政策的推动下，国外PLC产品大量进入我国市场，一部分随成套设备进口。如宝钢一、二期工程就引进了500多套，还有咸阳显象管厂、秦皇岛煤码头、汽车厂等。现在，PLC在国内的各行各业也有了极大的应用，技术含量也越来越高。

这种类型的RTU装置直接使用A/D转换元件对交流电量进行采集计算，*变送器之类的转换设备，但需要*的数字处理单元进行配合，以对采集到的数据进行分析、综合。它不仅可以反映电量的瞬时变化，而且可以进行谐波分析，计算频率，简单地实现电能量总加功能

它们多使用微型计算机

(如8 X86等）配合多个单片机(如8051、8098等)、并加上大量的A/D转换电路，来实现开关量、模拟量的采集。

当前在数字技术得到充分发展和应用的情况下，交流采样方案是配网自动化的一个合理选择。它以数字电路为主，辅以少量的模拟电路，功能强大，扩充容易，**性较直流采样方案有较大提高，综合成本低。

2.2中低压配网自动化的应用特点

中低压配网自动化系统由主站、远方终端单元(RTU)、线路传感器、远方控制SF6或真空开关、通信电缆等五个部分组成。中低压配电网自动化的

应用有自己不同的特点:

a)传统的变电站RTU在功能上偏重遥信、遥测，但中低压配电网的自动化对象(开关房、开闭所和配电房)数目繁多，开关操作频繁，更注重遥信、遥控功能。

b)中低压配电网的自动化对象遍布城市、农村等各种不同环境，被不同层次的用电管理人员(包括农村电工)所操作。更要求其具有安装灵活、易操作、免维护、抗恶劣环境等特点。

c)应用于中低压配电网的RTU，在功能上应具有模块化结构，在硬件上要越简单、越**越好。好是同一套简单硬件，只要简单进行一下设置，就可以满足不同场合、不同规模的要求。

中央控制器与故障安全 ET 200 模块之间的安全通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。 专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe 支持在标准数据报文帧中传送安全功能的用户数据。无需其它硬件组件，例如特殊安全总线。所需的软件既可以作为一个操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可以作为一个软件块装载到 CPU 中。

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信号模块中。

信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术来监视输入和输出信号。

CPU通过周期性自检、命令测试以及基于逻辑和时间的程序执行检测，检查控制器运行的正确性。此外，通过“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对 I/O 进行检测。

当系统诊断出一个故障时，系统将进入安全状态。

CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 的运行无需使用一份 F 运行版授权。

PLC容量的选择步骤与原则PLC的容量包括l/O点数和用户存储容量两个方面。―(一)l/O点数的选择PLC平均的l/ O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I/O点的数量，在控制要求的前提下力争使用的l/O点少，但**留有一定的裕量。通常l/O点数是根据被控对象的输入、输出的实际需要，再加上10%~15%的裕量来确定。―(二)存储容量的选择用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC的功能有关，而且还与功能实现的、程序编写水平有关。一个有的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25%之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。―PLC的l/O点数的多少，在很大程序上反映了PLC的功能要求，因此可在l/O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加

20%~30%的裕量。存储容量(字节)=开关量l/O点数×10+模拟量I/O通道数×100另外，在存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。

为了实现Step 7与CPU的通讯，先要确保CP443-1与安装了Step 7的电脑之间的物理连接。

打开“SIAMATIC Manager”>“Options”>"Set PG/PC Interfac.."可以将PG/PC接口设置成ISO lnd Ethernet方式。如果使用的电脑安装了1613网卡，可以将PG/PC接口设置为1613的ISO通讯方式，如果使用的电脑中只装有普通的网卡，**择普通网卡的ISO的通讯方式，如下图:本实验中选择的是Broadcom的普通以太网卡连接作为PG/PC物理通讯接口。

电源模块(PS):用于将SIMATIC S7-400连接到120/230 V AC或24VDC电源电压。

CPU:配有集成 PROFIBUS DP接口的不同CPU具有不同性能范围。根据具体型号，这些CPU也可以带有集成 PROFINET接口。使用 PROFIBUS接口，多可以连接125个PROFIBUS DP从站。可以将多256个PROFINET IO设备连接到PROFINET接口。SIMATIC S7-400的所有CPU均可处理大型的配置。此外，在一个控制器中的多重计算模式下，多个CPU可以协同工作以提高性能。这些CPU处理速度快且具有确定性响应时间，可实现较短机器循环
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