西門子SM322數(shù)字量擴(kuò)展模塊西門子SM322數(shù)字量擴(kuò)展模塊

變革制造業(yè)的仿真工具箱

西門子的產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件正在改變產(chǎn)品生產(chǎn)和生產(chǎn)線搭建的方式，而其關(guān)鍵就在于“數(shù)字化雙胞胎”。“數(shù)字化雙胞胎”指的是未來或現(xiàn)有對象或過程在虛擬世界里的復(fù)制品。它為進(jìn)行可視化與優(yōu)化提供了機(jī)會。結(jié)合人工智能，數(shù)字化雙胞胎可以為自動重新配置生產(chǎn)過程以應(yīng)對瞬息萬變的客戶需求創(chuàng)造新的可能。

對企業(yè)而言，雖然瓶頸會危及業(yè)務(wù)，但它卻十分常見。舉例來說，如果要求送達(dá)汽車生產(chǎn)線的座椅因延誤數(shù)小時未能送到，那么整條生產(chǎn)線將可能因?yàn)闆]有足夠的座椅可用而逐漸停工。

盡管這樣的問題是老生常談，但由于出現(xiàn)了主要依靠數(shù)字信息的生產(chǎn)環(huán)境，這些問題將大大減少。西門子PLM軟件業(yè)務(wù)高級副總裁Zvi Feuer表示：“未來的工廠將主要表現(xiàn)出三大特點(diǎn)，是它們讓信息能夠靈活而無縫地流動。工廠內(nèi)的系統(tǒng)將廣泛聯(lián)網(wǎng)，各個要素——即機(jī)器和機(jī)器人——將具有移動性，并能夠自主完成重新配置。”

在未來，生產(chǎn)線將能獨(dú)立應(yīng)對不斷變化的需求，如根據(jù)需求利用各種備貨充足的部件生產(chǎn)出不同車型。

創(chuàng)造神奇

盡管這種對未來制造業(yè)的憧憬要在多年后才能成為現(xiàn)實(shí)（西門子在安貝格的數(shù)字化工廠等幾座示范性工廠除外），但顯然事情正朝著正確的方向發(fā)展。例如，在開始使用PLM軟件前，F(xiàn)euer的客戶常常因遞送延遲而承受大量時間與金錢方面的損失。但隨著他們轉(zhuǎn)向基于PLM軟件的全數(shù)字化環(huán)境，他們已逐漸創(chuàng)建了其產(chǎn)品生產(chǎn)全部工序的“數(shù)字化雙胞胎”。Feuer指出：“數(shù)字化雙胞胎是我們在談?wù)摂?shù)字化工廠時所指的幾乎所有事物的關(guān)鍵。”工廠內(nèi)的工程師不僅可以為產(chǎn)品創(chuàng)建出這樣的雙胞胎，還可以為整個生產(chǎn)系統(tǒng)創(chuàng)建雙胞胎，例如，利用數(shù)字化雙胞胎，相關(guān)人員可以快速確定庫房中還有多少汽車座椅，從而計算出在新貨未到的情況下，生產(chǎn)還能持續(xù)多久。如此一來，PLM可以預(yù)測工廠還能在多長時間內(nèi)出繼續(xù)生產(chǎn)特定物品而避免直接停工。

Feuer表示：“但終，隨著機(jī)器間通信標(biāo)準(zhǔn)的推行，真正神奇的事情將會發(fā)生。整條裝配線將能自主完成重新配置，從而利用備貨充足的部件來臨時生產(chǎn)不同車型。”為了建立這些標(biāo)準(zhǔn)，西門子PLM已經(jīng)采取了重要舉措。例如，多年來，由于缺乏支持CAD文件傳送的標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)人員幾乎不可能在公司間傳送CAD文件。Zvi解釋說：“因此，我們開發(fā)出了名為JT的自然3D幾何圖形標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在，它已經(jīng)成為ISO標(biāo)準(zhǔn)，且能支持CAD文件的自然傳送。”

Sierra Nevada Corporation（SNC）利用西門子產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件設(shè)計并研發(fā)Dream Chaser?飛行器。

SNC正在研發(fā)可將多7名宇航員送入太空的飛行器。

用以實(shí)現(xiàn)重新配置的編程

如今，制造商正承受著越來越大的壓力。他們必須能夠快速、簡便地重新配置裝配線及有關(guān)物流過程。理想情況下，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠自主完成重新組織。這不僅有助于避免交付瓶頸，且更為根本的是，它有助于企業(yè)在競爭日益激烈的市場上長盛不衰。

要為新的柔性生產(chǎn)環(huán)境創(chuàng)造條件，生產(chǎn)設(shè)施需要大量數(shù)據(jù)，即關(guān)于什么時候在什么地方需要哪些部件、如何處理各個部件，以及機(jī)床和機(jī)器人的不同配置將如何影響工廠的能源需求和相關(guān)電纜布置等的實(shí)時數(shù)據(jù)。

如今，隨著越來越多的生產(chǎn)機(jī)器和過程實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)且*地輸出信息，自配置的夢想也漸行漸近。但在目前，機(jī)器還是必須按指令行事。這個過程借由控制代碼實(shí)現(xiàn)。PLM已經(jīng)提供了仿真工具以幫助程序員創(chuàng)建這樣的代碼。然而，由于代碼十分復(fù)雜，它仍需人工編寫。要創(chuàng)建這樣的代碼，程序員必須知道每臺機(jī)器部署在什么地方，機(jī)器如何分組，以及每臺機(jī)器的服務(wù)歷史。只有先掌握這些信息，程序員才能將機(jī)器重新編程和重新組織，以形成新的配置。Feuer解釋道：“我們將這個過程稱為反饋循環(huán)。通過反饋循環(huán)，我們才能將工廠當(dāng)前的工藝流程，與未來將要執(zhí)行的工藝流程相關(guān)聯(lián)。”

OptoTech使用了西門子PLM軟件來設(shè)計、開發(fā)和優(yōu)化大、的精密光學(xué)機(jī)器。這臺機(jī)器用于生產(chǎn)高精度望遠(yuǎn)鏡鏡面。

復(fù)制粘貼式生產(chǎn)系統(tǒng)

對反饋循環(huán)的模擬開始于獲取部署在生產(chǎn)和物流環(huán)境中的傳感器傳來的數(shù)據(jù)，然后在云端執(zhí)行模擬。借助PLM及相關(guān)數(shù)字化雙胞胎，用戶可在虛擬世界中模擬幾乎任何應(yīng)用場景。舉例來說，如果制造商想擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，建造第二座生產(chǎn)車間以使產(chǎn)能翻番，PLM可以讓用戶在某種意義上通過復(fù)制粘貼的方式，創(chuàng)建生產(chǎn)系統(tǒng)。Feuer說：“我們可以在世界上任何地方，以同樣的精度建造一座一模一樣的設(shè)施。”正如Feuer的客戶已再三證實(shí)的，終的精度水平令人驚嘆。

近年來，得益于收購和自主研發(fā)活動，西門子PLM已經(jīng)大幅提升數(shù)字化雙胞胎的功能。Feuer表示：“這些模擬已變得越來越全面，現(xiàn)在，它不僅包含了關(guān)于產(chǎn)品幾何形狀的詳盡信息，還包含了關(guān)于其機(jī)械和電子運(yùn)行情況的詳盡信息。這讓我們越來越貼近雙胞胎一詞的字面含義。”

Feuer認(rèn)為，在未來，人工智能將在PLM中扮演更重要的角色。他說：“目前，我們正處在一個激動人心的發(fā)展階段，機(jī)器的學(xué)習(xí)能力正在穩(wěn)步提高。”因此，自動化技術(shù)目前面臨的大挑戰(zhàn)是讓機(jī)器能夠自主編寫新的控制代碼。Feuer說：“盡管還有很長的路要走，但我們已心中有數(shù)，知道該怎樣走好這條路。”

西門子S7300擴(kuò)展模塊 產(chǎn)品簡介：
信號模塊是 SIMATIC S7-300 與過程相連的接口。
大量不同的數(shù)字量和模擬量模塊可精確提供每種任務(wù)所需的輸入/輸出。
數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)目、電壓和電流范圍、隔離、診斷和報警功能等方面有所不同。 
對于在此列舉的所有模塊系列，SIPLUS 部件也可應(yīng)用在擴(kuò)展溫度范圍 -25 - +60℃ 以及腐蝕性環(huán)境/冷凝環(huán)境中。
另外，面向安全的應(yīng)用中還可使用故障安全模塊。

數(shù)字量模塊
SM 321 數(shù)字量輸入模塊
SM 322 數(shù)字量輸出模塊
SM 323/SM 327 數(shù)字量輸入 / 輸出模塊
SM 326 F 數(shù)字量輸入 - 安全集成
SM 326 F 數(shù)字量輸出 - 安全集成
Ex 數(shù)字量輸入 / 輸出模塊
模擬量模塊
SM 331 模擬量輸入模塊
SM 332 模擬量輸出模塊
SM 334 模擬量輸入 / 輸出模塊
SM 335 快速模擬量輸入 / 輸出模塊
SM 336 F 模擬量輸入 - 安全集成

西門子S7300擴(kuò)展模塊 訂貨型號：
S7-300PLC模擬量模板 
6ES7 331-7KF02-0AB0 模擬量輸入模塊(8路，多種信號)
6ES7 331-7KF02-9AJ0 模擬量輸入模塊(8路，多種信號) 
6ES7 331-7KB02-0AB0 模擬量輸入模塊(2路，多種信號)
6ES7 331-7KB02-9AJ0 模擬量輸入模塊(2路，多種信號) 
6ES7 331-7NF00-0AB0 模擬量輸入模塊(8路，15位精度)
6ES7 331-7NF00-9AM0 模擬量輸入模塊(8路，15位精度) 
6ES7 331-7NF10-0AB0 模擬量輸入模塊(8路，15位精度)4通道模式
6ES7 331-7HF01-0AB0 模擬量輸入模塊(8路，14位精度，快速)
6ES7 331-1KF02-0AB0 模擬量輸入模塊(8路, 13位精度)
6ES7 331-1KF02-9AM0 模擬量輸入模塊(8路, 13位精度) 
6ES7 331-7PF01-0AB0 8路模擬量輸入,16位,熱電阻
6ES7 331-7PF01-9AM0 8路模擬量輸入,16位,熱電阻 
6ES7 331-7PF11-0AB0 8路模擬量輸入,16位,熱電偶
6ES7 331-7PF11-9AM0 8路模擬量輸入,16位,熱電偶 
6ES7 332-5HD01-0AB0 模擬輸出模塊(4路) 
6ES7 332-5HD01-9AJ0 模擬輸出模塊(4路) 
6ES7 332-5HB01-0AB0 模擬輸出模塊(2路) 
6ES7 332-5HB01-9AJ0 模擬輸出模塊(2路) 
6ES7 332-5HF00-0AB0 模擬輸出模塊(8路) 
6ES7 332-5HF00-9AM0 模擬輸出模塊(8路) 
6ES7 332-7ND02-0AB0 模擬量輸出模塊(4路，15位精度)
6ES7 334-0KE00-0AB0 模擬量輸入(4路RTD)/模擬量輸出（2路）
6ES7 334-0CE01-0AA0 模擬量輸入(4路)/模擬量輸出（2路）

S7-300PLC開關(guān)量模板 
6ES7 321-1BH02-0AA0 開入模塊（16點(diǎn)，24VDC）
6ES7 321-1BH02-9AJ0 開入模塊（16點(diǎn)，24VDC）組合件 
6ES7 321-1BH10-0AA0 開入模塊（16點(diǎn)，24VDC）
6ES7 321-1BH50-0AA0 開入模塊（16點(diǎn)，24VDC，源輸入）
6ES7 321-1BH50-9AJ0 開入模塊（16點(diǎn)，24VDC，源輸入）組合件 
6ES7 321-1BL00-0AA0 開入模塊（32點(diǎn)，24VDC）
6ES7 321-1BL00-9AM0 開入模塊（32點(diǎn)，24VDC）組合件 
6ES7 321-7BH01-0AB0 開入模塊（16點(diǎn)，24VDC，診斷能力）
6ES7 321-1EL00-0AA0 開入模塊（32點(diǎn)，120VAC）
6ES7 321-1FF01-0AA0 開入模塊（8點(diǎn)，120/230VAC）
6ES7 321-1FF10-0AA0 開入模塊（8點(diǎn)，120/230
6ES7 321-1FH00-0AA0 開入模塊（16點(diǎn)，120/230VAC）
6ES7 321-1FH00-9AJ0 開入模塊（16點(diǎn)，120/230VAC） 
6ES7 321-1CH00-0AA0 開入模塊（16點(diǎn)，24/48VDC）
6ES7 321-1CH20-0AA0 開入模塊（16點(diǎn)，48/125VDC）
6ES7 322-1BH01-0AA0 開出模塊（16點(diǎn)，24VDC）
6ES7 322-1BH01-9AJ0 開出模塊（16點(diǎn)，24VDC） 
6ES7 322-1BH10-0AA0 開出模塊（16點(diǎn)，24VDC）高速
6ES7 322-1CF00-0AA0 開出模塊（8點(diǎn)，48-125VDC）
6ES7 322-8BF00-0AB0 開出模塊（8點(diǎn)，24VDC）診斷能力
6ES7 322-5GH00-0AB0 開出模塊（16點(diǎn)，24VDC，獨(dú)立接點(diǎn)，故障保護(hù)）
6ES7 322-1BL00-0AA0 開出模塊（32點(diǎn)，24VDC）
6ES7 322-1BL00-9AM0 開出模塊（32點(diǎn)，24VDC） 
6ES7 322-1FL00-0AA0 開出模塊（32點(diǎn)，120VAC/230VAC）
6ES7 322-1BF01-0AA0 開出模塊（8點(diǎn)，24VDC，2A）
6ES7 322-1FF01-0AA0 開出模塊（8點(diǎn)，120V/230VAC）
6ES7 322-5FF00-0AB0 開出模塊（8點(diǎn)，120V/230VAC，獨(dú)立接點(diǎn)）
6ES7 322-1HF01-0AA0 開出模塊（8點(diǎn),繼電器,2A）
6ES7 322-1HF01-9AJ0 開出模塊（8點(diǎn),繼電器,2A） 
6ES7 322-1HF10-0AA0 開出模塊（8點(diǎn),繼電器,5A，獨(dú)立接點(diǎn)）
6ES7 322-1HH01-0AA0 開出模塊(16點(diǎn),繼電器)
6ES7 322-1HH01-9AJ0 開出模塊(16點(diǎn),繼電器) 
6ES7 322-5HF00-0AB0 開出模塊（8點(diǎn),繼電器,5A，故障保護(hù)）
6ES7 322-1FH00-0AA0 開出模塊（16點(diǎn)，120V/230VAC）
6ES7 323-1BH01-0AA0 8點(diǎn)輸入，24VDC；8點(diǎn)輸出，24VDC模塊
6ES7 323-1BL00-0AA0 16點(diǎn)輸入，24VDC；16點(diǎn)輸出，24VDC模塊

6ES7 323-1BL00-9AM0 16點(diǎn)輸入，24VDC；16點(diǎn)輸出，24VDC模塊 
 西門子數(shù)字量輸入模塊，西門子S7-200 S7-300 S7-400PLC模塊銷售

數(shù)字量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統(tǒng)中的數(shù)字量輸入/輸出任務(wù)。 可通過這些模塊連接數(shù)字量傳感器和執(zhí)行器。 

使用數(shù)字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點(diǎn)：

適應(yīng)性;
采用的模塊組合方式，可以匹配控制任務(wù)所需的輸入/輸出的點(diǎn)數(shù)。 不需要過多的投資

靈活的過程信號連接;
可使用各種不同的數(shù)字量執(zhí)行器和傳感器，將自動化系統(tǒng)連接到過程控制中。

S7－300主要支持的硬件有： 　　（1）電源（PS） 　　電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源，置于1號機(jī)架的位置。 　?。?）處理器（CPU） 　　CPU存儲并處理用戶程序，為模塊分配參數(shù)，通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊，并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個集成的DP接口。置于2號機(jī)架。 　?。?）接口模塊（IM） 　　接口模塊將各個機(jī)架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS　DP連接。置于3號機(jī)架，沒有接口模塊時，機(jī)架位置為空。 　?。?）信號模塊（SM） 　　通常稱為I/O（輸入/輸出）模塊。測量輸入信號并控制輸出設(shè)備。信號模塊可用于數(shù)字信號和模擬信號，還可用于進(jìn)行連接，如傳感器和啟動器的連接。 　?。?）功能模塊（FM） 　　用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨(dú)立于CPU的過程，如：計算、位置控制和閉環(huán)控制。 　?。?）通訊處理器（CP） 　　模塊化的通訊處理器通過連接各個SIMATIC站點(diǎn)，如：工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS或串行的點(diǎn)對點(diǎn)連接等。 　　后三個模塊在機(jī)架上可以任意放置，系統(tǒng)可以自動分配模塊的地址。 　　需要說明的是，每個機(jī)架多只能安裝8個信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個，則可以擴(kuò)展機(jī)架（每個帶CPU的機(jī)架可以擴(kuò)展3個機(jī)架）?！?  　各個模塊的性能具體如下： 　?。?）電源模塊（PS） 　　電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。 　　（2）CPU模塊 　　各種CPU 有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。    　以上只是列出了部分指標(biāo)，設(shè)計時還要參看相應(yīng)的手冊。 　　（3）接口模塊 　　接口模塊用于多機(jī)架配置時連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。S7-300通過分布式的主機(jī)架(CR)和3個擴(kuò)展機(jī)架(ER)，可以操作多達(dá)32個模塊。運(yùn)行時無需風(fēng)扇。 　　（4）信號模塊 　　信號模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出，又分DI/DO（數(shù)字量輸入/輸出）和AI/AO（模擬量輸入/輸出）模塊。 　　①數(shù)字量輸入模塊： 　?、跀?shù)字量輸出模塊： 　　③數(shù)字輸入/輸出模塊： 　?、芾^電器輸出模塊： 　　⑤模擬量輸入模塊 　?、弈M量輸出模塊： 　　⑦模擬量輸入/輸出模塊： 　?。?）功能模塊  　　西門子S7－300功能模塊模塊適用于各種場合，功能塊的所有參數(shù)都在STEP7中分配，操作方便，而且不必編程。包括：計數(shù)器模塊（FM350），定位模塊（FM351），凸輪控制模塊（FM352），閉環(huán)控制模塊（FM355）等許多用于特定場合的模塊。 　?。?）通訊模塊（CP） 　　S7－300通訊模塊是用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對點(diǎn)通訊用的模塊，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通過PROFIBUS通訊的模塊CP343－5，用于S7－300和工業(yè)以網(wǎng)通訊的模塊CP343－1及CP343－1 IT等

數(shù)字量輸入/輸出模塊具有下列機(jī)械特性：

緊湊型設(shè)計

堅固的塑料機(jī)殼里包括：

綠色 LED，用于指示輸入/輸出的信號狀態(tài) 前連接器插座，通過前門保護(hù) 前門上的標(biāo)簽區(qū)。 連接器針腳分配，用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線。

安裝方便

模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。

當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時，可以對數(shù)字量輸入/輸出模塊進(jìn)行熱插拔，而不會有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。

方便用戶接線

裝置單元通過連接器連接。當(dāng)*連接模塊時，編碼設(shè)備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯誤模塊中。

SIMATIC S7-200 是一款適用于機(jī)器以及工廠中開環(huán)和閉環(huán)控制任務(wù)的小型 PLC。 它可以低的成本，實(shí)現(xiàn)大的自動化性能。

SIMATIC S7-200 的應(yīng)用范圍廣泛，從取代繼電器和接觸器，到單機(jī)模式、組網(wǎng)以及分布式組態(tài)中處理復(fù)雜的自動化任務(wù)。

為節(jié)省成本，許多以前需要使用電子裝置的應(yīng)用場合也逐漸轉(zhuǎn)向使用 S7-200。

其應(yīng)用包括：

打包機(jī) 混凝土攪拌機(jī) 通風(fēng)設(shè)備 集中潤滑系統(tǒng)/法蘭潤滑系統(tǒng) 木工機(jī)械 門禁系統(tǒng) 液壓起重機(jī) 輸送系統(tǒng) 食品和飲料工業(yè) 實(shí)驗(yàn)室 調(diào)制解調(diào)器應(yīng)用（遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)） 電氣安裝 為CPU的本機(jī)I/O提供更多的數(shù)字量輸入/輸出 使 PLC 靈活地適應(yīng)各項(xiàng)任務(wù) 用于今后還可以用另外的輸入和輸出來使系統(tǒng)升級

除了現(xiàn)有的集成數(shù)字量輸入/輸出之外，數(shù)字?jǐn)U展模塊還可以提供更多的數(shù)字量輸入/輸出使用選項(xiàng)。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢：

適應(yīng)性：
使用可以根據(jù)需要結(jié)合不同的擴(kuò)展模塊，用戶可以根據(jù)相關(guān)任務(wù)調(diào)整器控制。這可以避免產(chǎn)生不必要的投資?？商峁?8 點(diǎn)、16 點(diǎn)和 32 路輸入/輸出的模塊。 靈活性：
如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。

注意：

S7-21x 和 S7-22x 系列 CPU 具有擴(kuò)展模塊。S7-21x 系列的CPU僅可通過用于 S7-21x 系列的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。S7-22x 系列的CPU（CPU 222/224/226）只能通過用于 S7-22x 系列的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展。不得在各系列之間進(jìn)行結(jié)合使用。

擴(kuò)展模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計特點(diǎn)：