西门子6ES7331-7HF01-0AB0模拟量模块

模拟量输入模块6ES7231-7PB22-0XA8  模拟量输入模块6ES7231-7PB22-0XA8

我公司经营西门子全新原装现货PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏，变频器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件：原装进口电机（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），国产电机（1LG0，1LE0）大型电机（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服电机（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西门子保内

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西门子正在向中国成都输送“德国制造”经验。2013年，西门子以其安贝格电子厂为蓝本，创建了一个高度自动化工厂模型。西门子成都工厂从事Simatic可编程逻辑控制器生产。其计算机控制系统负责监视和管理其全部开发和生产过程。

巴伐利亚州小镇安贝格与中国的大都市成都鲜有共同之处，然而，这两个地方都坐落着技术较尖端的西门子自动化产品生产工厂。虽然安贝格电子厂（德文缩写：EWA）早已在1989年建成，但西门子工业自动化产品成都生产及研发基地（SEWC）却是在2013年2月才开业。西门子的这两家工厂都生产Simatic可编程逻辑控制器（PLC）。PLC可用于控制各种类型的工业制造过程——不论是在采砾场、汽车制造厂，还是在造纸厂。

二十多年来，Simatic生产一直集中在EWA工厂。如今，这座工厂的生产过程有75%实现了自动化，其生产质量之高令人惊叹，百万缺陷率仅为12。工厂的Simatic IT生产执行系统负责监视和控制整个生产过程。它采用了虚拟化技术来做到这一点——在一定程度上利用了产品直接提供给生产机器的数据。

2011年，安贝格工厂的管理者决定，将这座工厂的成功经验输出到中国，如法炮制。Jochen Berger是EWA的工业自动化系统项目协调员，他解释道：“EWA的产能已到极限，因此，我们要么扩建，要么在别的地方新建一座工厂。”

选择成都是出于战略考虑。中国是西门子的主要销售市场之一，占安贝格工厂产量的20%。这也难怪，因为中国是**较大的自动化技术市场。Berger表示：“客户在哪里，我们就要到哪里。”除建设生产工厂之外，西门子还在成都建立了研发机构，因为这是西门子可以快速、高效地满足中国客户的特定要求，推出新产品的一途径。因此，未来大部分专销中国市场的Simatic产品将在中国本土生产。在西门子成都工厂，大多数生产过程均已实现自动化，因而错误率近乎为零。

西门子工业自动化产品成都生产及研发基地是中国一家基于西门子数字化企业平台的工厂。从研发和产品设计，到制造和加工，工厂的所有生产过程都实现了IT控制。成都工厂采用的技术与安贝格工厂一样。这意味着NX和Teamcenter——二者均为高性能PLM程序——可以保证在产品开发部门与制造中心之间直接交换数据。这些程序能帮助开发人员设计和模拟新产品。然后，它们将把所有产品信息从研发过程转发至Simatic IT生产执行系统，后者将实时控制整个生产过程。

系统从其生产的产品接收较新信息。通过其*一**的条码，每个工件都将持续不断地向不计其数的传感器提供关于其状态、要求及下一步生产工序等的信息。这是轻松管理日益复杂的产品的一途径，因为西门子计划未来在安贝格和成都生产许多不同型号的产品。这个系统也将大大简化开发人员、产品工程师和生产工程师等之间的数据共享。

：榜样。成都工厂的员工深为这个系统架构而自豪。在物流部门工作的Li Yan表示：“我着实喜欢SEWC，因为所有生产过程都是由综合IT系统管理。”成都工厂的高度自动化生产过程不仅激起了西门子员工的兴趣，在其落成的**年，这座工厂还吸引了2000多位非西门子参观者来访。

安贝格工厂是成都工厂的榜样。SEWC的商务总监Stefan Gottwald解释道：“我们只想使用来自EWA的成熟系统。”然而，成都工厂与安贝格工厂并非一模一样。因为SEWC尚在建设和扩建中，其绩效相比安贝格工厂仍有一段差距。EWA的月产量为100万件Simatic产品，而SEWC的月产量则仅为6万件。但是，占地3200平方米的成都工厂在规模上仅为安贝格工厂的三分之一。未来，SEWC的产量必将增至目前的4倍。也正是因为其产量较低，成都工厂尚未像安贝格工厂那样达到75%的自动化率。产品多元化的情况也是如此，除集中生产Simatic S7-200控制系统之外，只生产了少数其他元件。而安贝格工厂则生产了约1000种不同产品。不过，SEWC每个月都要增产4到6种产品。

SEWC尚处于起步阶段，这一点也反映在其员工队伍上。安贝格工厂有1100名员工，而成都工厂只有约350名员工。此外，其中许多员工并不从事生产作业，因为他们的职责是制定生产计划、制定质量计划、采购以及物流等机器不能执行的任务。SEWC的技术总监Andreas Bukenberger表示：“随着产量提高，我们计划雇佣更多员工。”管理层的情况也是如此，主要职位仍由德国人担任。Bukenberger解释道：“较终，我们的目标是让中国*担任所有管理职位。”

西门子成都工厂有大约350名员工保证在中国西南部生产高质量产品。

文化迁移。成都工厂与安贝格工厂日益相似之处不只是生产过程和员工队伍结构。西门子还打算在成都工厂营造像安贝格工厂那样的企业文化。这殊非易事。创意管理是安贝格工厂取得成功的关键因素之一，但中国的员工并不习惯于主动提出改进建议。Bukenberger指出：“所要求的这种思维方式在中国员工身上几乎看不到。”哪怕一丁点进步也会令他感到欣慰。他说：“重要的不在于是否每一位员工每年都能提出一条或10条建议，而在于我们是否鼓励所有员工集思广益。”为了激励这种思维方式转变，成都工厂发起了“3i（创意、主动、冲动）”计划，通过金钱或其他奖励，鼓励员工提出改进建议。每月公布较佳提议，并向提出这些创意的员工颁发证书。

鼓励员工提出改进建议。但必须让更多的中国员工养成这种思维方式。

为了帮助中国员工更好地理解安贝格模式，SEWC和EWA计划通过一年举办两次技术日活动，让中国和德国同事齐聚一堂。此外，西门子为成都工厂的80多位身居要职的员工提供了在安贝格参加为期数月的培训课程，以深入了解其企业文化和生产过程的机会。很快，这两家工厂还将分享技术。然而，到现在为止，专有知识分享仍是单向进行。不过，在不久的将来，成都工厂产生的成功创意，也将在安贝格工厂得到采用。

尽管两家工厂的彼此联系日益紧密，但成都工厂试图在管理层面与安贝格工厂保持更大的独立性。不仅在招聘领域是这样，在采购和客户联系方面也是如此。在其投产的较初几个月内，成都工厂的全部物料均来自安贝格，其生产的所有S7-200控制装置也被运往德国以便进行质量检测。现在，成都工厂的员工已经在自行检测所生产的产品。Bukenberger解释道： “然而，我们与EWA密切协调一切战略决策。我们还不能完全自力更生。”首先，成都工厂尚需与供应印刷电路板和元器件的中国企业建立供应合作关系。中方合作伙伴首先必须保证它们能够可靠、及时地供应这些部件。Bukenberger解释道：“我们要实现增长，可靠供应的优质基本物料不可或缺。”

捧得殊荣。尽管成都工厂尚处于初创阶段，但它已经享有盛名。SEWC是成都一家荣获能源和环境设计成员（LEED）良好认证的工厂。LEED认证是一个表彰高效能源供应系统和环境友好楼宇技术的奖项。相比于类似建筑物，SEWC的耗水量降低了2500公吨左右，二氧化碳排放量减少了820公吨，预计每年可节省电费11.6万欧元。这些节省要归功于智能楼宇技术，如气候控制系统、节能泵和高能效照明系统等。西门子并未安装太阳能电池板，因为成都地处多雨区域。

成都工厂目标远大。Bukenberger说：“我们希望在2014年增长50%。”要实现这一目标，必须雇佣更多员工从事生产作业。成都工厂还计划在其现有3200平米厂房的基础上进一步扩建。Bukenberger解释道：“今后15年内，如果我们的产品有足够高的需求，那么，SEWC的规模将增长两倍。”一旦实现这个目标，成都工厂将不仅在生产质量上赶上其榜样安贝格工厂，而且在规模上也将与之不相上下。

设计

所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有：

状态和故障 LED

模式选择开关

MPI 端口

CPU 还具有以下配置：

SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）插槽；

MMC 卡替代集成的装载存储器，因此是操作*品。

使用前连接器连接到集成的 I/O 端口（**紧凑型 CPU）

连接 PROFIBUS 总线(**于DP型CPU)

RS 422/485 的连接（仅 PtP CPU）

连接 PROFINET(**于PN型CPU)功能

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空间小以及较小的维护成本，因此提高了性价比。

高处理速度；

例如，在 CPU 315-2 DP 中，位运算时，0.05 μs；浮点运算时，0.45 μs，

在 CPU 319-3 PN/DP 中，位运算时，0.004 μs；浮点运算时，0.04 μs

扩展数量

作为装载存储器的 SIMATIC 微型存储卡（MMC）：

可在微型存储卡中存储一个完整的项目，包括符号和注释。RUN 模式下也可以进行读/写操作。这样可以降低服务成本

*电池即可在 MMC 上备份 RAM 数据

编程

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 对 CPU 进行编程。可以使用下列编程工具：STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以运行 CPU 314 的工程与组态工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

标准型CPU

对标准型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的软件。

紧凑型 CPU

对紧凑型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的软件。老版本的STEP 7需要升级。

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⑴采用模块组合式设计思想，结构紧凑，方便、灵活、占地小，易于系统的维护与功能的扩展。

⑵整机采用西门子PLC（S7-300）控制，采用内部继电器代替外部中间继电器和时间继电器,大大提高了系统的可靠性,减小系统的故障率.实现了系统的程序化运作和故障自诊处理。运行稳定，安全可靠。

⑶对于主电路过电压过电流保护环节，保留原有的电流继电器，主脱扣空气开关，和逆功率继电器。并且把节点送入PLC处理。

⑷在保留原来测速发电机做为测速反馈的基础上，增加高精度**编码器实现提升机的位置和速度、方向监测，运用软件编程，实现提升机的限位保护、等过速度保护、低速，亚同步速，爬行等进行灵活的处理。及时发出预报警信号，故障紧急处理等。

⑸按照以电流为主时间为副的控制思想，自动调整切除电阻的时间，**提升机的平稳启动，而与提升负载无关，同时实现启动保护，运行保护。同时时间继电器全部由PLC内部继电器,不需要进行整定,需要的时候可以进行手动修改.

⑹对可调闸环节，稍作改进，保持原有的操作方式，对其控制部分进行重新设计，以接入整个系统实现控制和监测。CPU进行数据的控制处理后通过模拟量的输出来控制模块化的可调电源，用其对可调闸线圈进行控制。增加了系统的准确性，可靠性。

⑺对于可控硅动力制动环节，采用先进的数字触发电路，对其触发电路进行改造。其控制也采用CPU进行统一的控制和处理。保留原有的控制方式，增加一个电压反馈板，以进行更加精确和可靠的控制。

⑻二次制动由自动进行调节，但手动可以调节二次制动的力度和时间。停电和过卷时，通过程序来实现故障保护，实现连锁。

⑼自整角机部分:除保留用于深度指示的一对感应自整角机,用于带动操作台上的园盘指示器.手闸自整角机,脚踏动力制动自整角机,减速段速度给定自整角机均换为轴角转换器。取消的原来磁放大器，采用轴角变换器把角度信号转成标准信号，实现1/5000的转换精度，接入CPU进行统一处理。

⑽控制系统的主要电器元件均采用进口元件，大大降低了设备的故障率。

⑾对系统信号进行全面检测，具有提升机运行状况的实时显示和各种保护指示，便于司机快速做出反应，也便于检修和维护。⑿可由计算机来设定和监视提升机的运行情况，修改参数和进行故障排除等。

2 控制系统简介计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，本控制系统采用模块化设计，结构紧凑，采用柜内集中安装，各功能模块之间通过并行背板总线相连，将控制系统分成独立而又相互联系的子系统，以适合I/O分散安装的控制程序。CPU均采用IEC1131-3或STEP7编程语言，STEP 7是专为SIMATIC可编程序控制器配置和编程的标准软件包,它是SIMATIC公司工业控制软件的一部分.我们要用的是关于STEP 7SIMATIC S7-300/S7-400, SIMATIC M7-300 /M7-400,符合EN61131-3或IEC1131-3标准.

它具有以下功能:

⑴ 完成各种工业控制，建立和管理项目

⑵对硬件和通讯作组态和参数赋值

⑶管理符号及创建程序，向可编程序控制器下载程序，上传数据

⑷ 诊断设备故障

⑸测试自动控制系统

⑹功能强大的软件处理指令

⑺具有强大的网络功能轴角变送器采用自整角机或旋转变压器作检测元件，运用较新检测技术，将旋转物体转过的角度经微处理器进行处理后换算成角位移或直线位移输出。 取消了传统的SD变换，提高了转换精度。

该模块同传感器组合相当于8～16位的**编码器测量精度，其性价比远**编码器测量方式，是工业现场较为理想的角位测量模块。高精度**编码器选用E6C2-A, 其精度能达到1024或更高，耐冲击性能达到1000M/S2,具有较高的耐用性，且采用密封轴承，达到IP64防护标准，可以在恶劣的环境下使用。

运用软件编程,实现提升机的位置和速度、方向监测，，实现提升机的限位保护、加速度保护、位置检测，及时发出预报警信号。3系统的主要性能指标由于自动化程度的提高，较大地增加了设备运行效率，可为企业的高产高效、连续生产创造良好条件。广泛吸取了当今国际同类先进技术，将模拟机用于控制、检测、保护、信号等任务的硬件设备的功能由计算机软件来实现，较大地简化了系统硬件结构。

经改造后整个系统的性能指标能达到以下要求：

⑴系统的可用性系统的设计充分考虑了在整个工程环境中的不同因素，以保证在现场安装调试后立即适用并进入稳定可靠运行。

⑵系统的可维护性系统的硬件、软件设备便于维护，各部件都具有自检和联机诊断校验的能力。软件有备份，便于工程师维护，应用程序易于扩充，便于用户自行编制的程序加入系统中运行。

⑶系统的可靠性系统在工程现场运行具有很高的可靠性，其平均无故障时间MTBF≥30000小时。除了符合要求的保护和闭锁功能外，还增加了软件的保护功能。

⑷系统的容错能力软、硬件设备具有良好的容错能力，当各软、硬件功能与数据采集处理系统的通讯出错，以及当司机或运行人员在操作过程中发生一般性错误时，均不影响系统的正常运。行。对意外情况引起的故障，系统具备恢复能力。

⑸系统的安全性正常情况下，硬件和软件设备的运行均不会危及现场设备的安全稳定运行和工作人员的安全。**对设备和工作人员的安全。

⑹系统的抗电磁干扰能力系统具有足够的抗电磁干扰能力，加入软件滤波，符合IEC标准，确保在各种环境中的稳定运行。

4结束语

该控制系统于2003年年底正式投入运行，系统年可用率大于99.9%。该设备具有运算速度快、控制精度高、误差小、稳定性好、功耗低、系统功能易于调整、参数设置简单等优点。