西門子SM332模組西門子SM332模組

讓機械臂“自學成才”

機械臂有望掌握快速學習的能力。西門子的研究人員正與加州大學伯克利分校合作，潛心研究機械臂如何充分利用云端來學習并教會自己執行專業化任務。

相較于(yu)人(ren)類(lei)，機械(xie)臂(bei)(bei)的(de)(de)學習(xi)速度很慢(man)。但(dan)是(shi)，基于(yu)西門子(zi)研究院與加(jia)州大(da)學伯克(ke)利分校正在合作開展的(de)(de)研究，機械(xie)臂(bei)(bei)掌握新(xin)技能(neng)(neng)的(de)(de)能(neng)(neng)力(li)將迅(xun)速提高(gao)。以(yi)云端機械(xie)臂(bei)(bei)為例，這項技術有(you)(you)可能(neng)(neng)集(ji)(ji)諸(zhu)多服(fu)務(wu)器之力(li)來協助(zhu)機械(xie)臂(bei)(bei)執行任務(wu)。云計算(suan)讓機械(xie)臂(bei)(bei)在“思考”時不再僅限(xian)于(yu)使(shi)用本地計算(suan)資源，這為使(shi)用深度學習(xi)等計算(suan)密集(ji)(ji)型資源開啟了大(da)門。借助(zhu)云計算(suan)，工作人(ren)員還(huan)有(you)(you)可能(neng)(neng)充分利用開放源碼軟件和并行計算(suan)等帶(dai)來的(de)(de)好(hao)處(chu)。而令人(ren)振奮的(de)(de)是(shi)，云計算(suan)可以(yi)實現與其(qi)它自動化系統的(de)(de)知識分享且能(neng)(neng)及(ji)時更新(xin)數據。

對(dui)機械(xie)臂而言，拾取不(bu)同尺(chi)寸、形(xing)狀和重(zhong)量的物體是一項極(ji)為困難(nan)的任務。在云端，高效的并行計(ji)算(suan)可被用(yong)于發(fa)現穩(wen)健的抓取動作。

在加(jia)利福尼(ni)亞(ya)州伯克利，Juan L. Aparicio帶領著(zhu)一個專門研(yan)究高級制造(zao)自(zi)動化技(ji)術(shu)的(de)西(xi)門子研(yan)究團隊(dui)。他表示：“如(ru)今，機(ji)械臂只需(xu)(xu)要(yao)不斷重(zhong)復拾取并放(fang)置相同物(wu)體。但在不久的(de)將(jiang)來，隨著(zhu)制造(zao)業日益(yi)向小批量生產轉型，為抓取每一個新物(wu)體的(de)動作(zuo)給機(ji)械臂重(zhong)新編(bian)程是不可(ke)行的(de)。因此，如(ru)果機(ji)械臂要(yao)獨(du)立‘想’出(chu)如(ru)何抓取新物(wu)體，就需(xu)(xu)要(yao)云的(de)支持。”

系統間的知識分享

為此，Aparicio和他(ta)的(de)團隊正潛(qian)心研究機械臂如何借云之(zhi)力(li)來學會抓取不熟悉的(de)物體。Aparicio解釋道(dao)：“抓取是機械臂執行的(de)計算(suan)密(mi)度(du)的(de)任(ren)(ren)務(wu)之(zhi)一。如果能讓(rang)機械臂自(zi)主從云端搜(sou)索適(shi)當的(de)動作(zuo)，它將(jiang)弄明白(bai)如何更快、更高效地執行這項(xiang)任(ren)(ren)務(wu)。”

加(jia)州(zhou)大學伯(bo)克(ke)利分校(xiao)的(de)(de)Dexterity Network（DexNet）平(ping)(ping)臺是一個基(ji)于云的(de)(de)抓取(qu)動作數(shu)據庫(ku)。在與(yu)DexNet平(ping)(ping)臺的(de)(de)合(he)作中(zhong)，西門(men)子團(tuan)隊提供了專門(men)的(de)(de)制(zhi)造技術(shu)知識(shi)，以(yi)及分享基(ji)于云的(de)(de)信息(xi)時用于保護重要知識(shi)產權的(de)(de)方(fang)法。加(jia)州(zhou)大學伯(bo)克(ke)利分校(xiao)的(de)(de)Ken Goldberg教授(shou)是DexNet平(ping)(ping)臺的(de)(de)負責人，他表示(shi)：“現(xian)在，我們正在集成視覺功(gong)能生成一個合(he)成數(shu)據庫(ku)。這個數(shu)據庫(ku)中(zhong)包(bao)含了650萬張含三(san)維模型(xing)的(de)(de)圖片，而它(ta)們都與(yu)抓取(qu)有關。”

西(xi)門子團隊專注于在(zai)學(xue)(xue)術界(jie)與工業界(jie)之(zhi)間(jian)(jian)搭起橋(qiao)梁(liang)，他(ta)們(men)也參與了加州(zhou)大學(xue)(xue)伯克利分校(xiao)Pieter Abbeel教(jiao)授開展(zhan)的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)相(xiang)(xiang)關項目。這個(ge)項目的(de)(de)(de)重點是機械(xie)(xie)臂的(de)(de)(de)深度強化學(xue)(xue)習。Abbeel表(biao)示：“深度強化學(xue)(xue)習已(yi)在(zai)和模(mo)擬環境(jing)中(zhong)大獲(huo)成功。在(zai)這個(ge)項目中(zhong)，我(wo)們(men)正(zheng)在(zai)研(yan)究如何讓(rang)真實的(de)(de)(de)機械(xie)(xie)臂在(zai)學(xue)(xue)習中(zhong)取得(de)同樣的(de)(de)(de)成功。”Aparicio補(bu)充道(dao)：“這個(ge)項目是為數(shu)不多的(de)(de)(de)幾個(ge)將(jiang)深網用于控(kong)制(zhi)物理系統(tong)的(de)(de)(de)例子之(zhi)一(yi)。我(wo)們(men)正(zheng)在(zai)設計控(kong)制(zhi)器，以使(shi)機械(xie)(xie)臂通過少(shao)量編程學(xue)(xue)習執(zhi)行新任務。下一(yi)步(bu)，我(wo)們(men)會(hui)將(jiang)這兩方面的(de)(de)(de)工作相(xiang)(xiang)結合，充分利用云端來實現系統(tong)間(jian)(jian)的(de)(de)(de)知識分享，讓(rang)機械(xie)(xie)臂有(you)能力(li)在(zai)本地完成對(dui)知識的(de)(de)(de)學(xue)(xue)習和歸納(na)。”

DO（Digital Output）開關量輸出，   
亦稱數字量輸出，它可由控制軟件將輸出通道變成高電平或低電平，通過驅動電路即可帶動繼電器或其他開關元件動作，也可驅動指示燈顯示狀態。開關量輸出DO信號可用來控制開關、交流接觸器、變頻器以及可控硅等執行元件動作。

AI（Analogy Input）模擬量輸入，   
模擬量輸入的物理量有溫度、壓力、流量等，這些物理量由相應的傳感器感應測得，往往經過變送器轉變為電信號送入控制器的模擬輸入口。

AO（Analogy Output）模擬量輸出，   
模擬量輸出的信號是電壓（如0~5V、0~10V間的電壓）或電流（如0~10mA間的電流），其輸出電壓或電流的大小由控制軟件決定。

西門子(zi)(zi)(zi)CPU313C模(mo)塊6ES7313-5BF03-0AB0，西門子(zi)(zi)(zi)6ES7313-5BG04-0AB0，西門子(zi)(zi)(zi)PLC可(ke)編程控(kong)(kong)制器(qi)，西門子(zi)(zi)(zi)PLC控(kong)(kong)制器(qi)模(mo)塊

CPU 312C 是一種緊湊型 ;CPU，用于對處理性能和響應(ying)速(su)度(du)要求很高(gao)的系統。集成的數字(zi)量(liang)和模擬量(liang)輸入和輸出可與過(guo)程信(xin)號直接(jie)連接(jie)。

集成技術工(gong)程的其他用途包括：

• 計數

• 頻率測量

• 周期(qi)測量

• 脈(mo)寬(kuan)調制

• PID 控(kong)制

CPU 313C 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進制指令的時間可達 70 ns。

• 擴展存儲器;
  128 KB 高速工作存儲器（相當于約 42 K 指令），用于程序段執行，可以為用戶程序提供足夠的存儲器空間
  SIMATIC 微型存儲卡（大 8 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。

• 靈活的擴展能力;
  多達 31 個模塊，（4排結構）

• MPI多點接口;
  集成 MPI 接口多可以同時建立與 S7-300/400 或編程器、PC、操作員面板的 8 路連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。通過“全局數據通訊”，MPI可以用來建立多16個CPU組成的簡單網絡。

• 內置輸入/輸出；
  在 CPU 313C 中，提供有 24 路數字量輸入（所有輸入都可用作報警處理），16 路數字量輸出以及 5路模擬量輸入和 2 路模擬量輸出（用于電流/電壓信號），以及 1 路附加輸入（用于測量溫度）。

西門子公司開發和生產可編程控制器已超過 30 年的時間。這方面的經驗在 SIMATIC S7 控制器中得到體現。目前在世界范圍內正運行著 100 多萬臺一代革新控制器。 ST 70 產品樣本: 您也可在產品目錄 ST 70 中了解到有關 SIMATIC S7 的信息： 目前，PLC 不僅可以執行開環控制，而且還可以執行 閉環控制、 定位、 計數、比例控制、 閥門控制以及其它功能。 為此，西門子公司開發了各種智能型 I/O 模板。 它們均為微處理器控制，能夠*獨立地執行時間要求苛刻的控制任務，并可直接通過其輸入/輸出通道連接到過程控制。 避免了對 CPU 的額外負擔。 分布式 I/O 在連接遠距離分布的過程與 I/O 模板時，其布線往往非常復雜，而且極易造成故障。 若需要一個模塊化的靈活自動化系統，我們還是建議使用分布式 I/O 系統： 使用分布式 I/O 系統 ET 200，即可從距離遠達 23km 的過程站遠程操控遠程 I/O 設備、小型控制系統以及大量現場設備。設備之間通過快速現場總線 PROFIBUS-DP 連接，符合標準 EN 50 170。 編程器，軟件 

 S7-200選型簡介：
CPU    
6ES7211-0AA23-0B0    CPU221 DC/DC/DC,6輸入/4輸出
6ES7211-0BA23-0B0    CPU221 繼電器輸出,6輸入/4輸出
6ES7212-1AB23-0B8    CPU222 DC/DC/DC,8輸入/6輸出
6ES7212-1BB23-0B8    CPU222 繼電器輸出,8輸入/6輸出
6ES7214-1AD23-0B8    CPU224 DC/DC/DC,14輸入/10輸出
6ES7214-1BD23-0B8    CPU224 繼電器輸出,14輸入/10輸出
6ES7214-2AD23-0B8    CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7214-2BD23-0B8    CPU224XP 繼電器輸出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7216-2AD23-0B8    CPU226 DC/DC/DC,24輸入/16輸出
6ES7216-2BD23-0B8    CPU226 繼電器輸出,24輸入/16輸出

擴(kuo)展模塊(kuai)     西(xi)門子S7-300PLC數字(zi)量(liang)DI/DO16點模塊(kuai)(kuai) PLC數字(zi)量(liang)輸(shu)入模塊(kuai)(kuai)，西(xi)門子PLC數字(zi)量(liang)輸(shu)出(chu)模塊(kuai)(kuai) 德國* 現(xian)貨銷售

 

DI（Digital Input）開關量輸入，

亦稱數字量輸入。以開關狀態為輸出的傳感器，如水流開關、風速開關、壓差開關等，將高/低電平（相當于開關）兩種狀態輸入到控制器，控制器將其轉換為數字量1或0，進而對其進行邏輯分析和計算，這種控制器通道即為DI通道。
 

DO（Digital Output）開關量輸出，

亦稱數字量輸出，它可由控制軟件將輸出通道變成高電平或低電平，通過驅動電路即可帶動繼電器或其他開關元件動作，也可驅動指示燈顯示狀態。開關量輸出DO信號可用來控制開關、交流接觸器、變頻器以及可控硅等執行元件動作。
 

AI（Analogy Input）模擬量輸入，

模擬量輸入的物理量有溫度、壓力、流量等，這些物理量由相應的傳感器感應測得，往往經過變送器轉變為電信號送入控制器的模擬輸入口。
 

AO（Analogy Output）模擬量輸出，

模擬量輸(shu)出的(de)信號是(shi)電(dian)壓（如(ru)0~5V、0~10V間(jian)的(de)電(dian)壓）或電(dian)流（如(ru)0~10mA間(jian)的(de)電(dian)流），其(qi)輸(shu)出電(dian)壓或電(dian)流的(de)大(da)小由控制軟(ruan)件決定。

• 數字量輸出
• 用于連接電磁閥、接觸器、小功率電機、燈和電機啟動器

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數字量(liang)輸出(chu)模塊(kuai)用于從(cong)控制器(qi)向過程(cheng)變量(liang)輸出(chu)數字量(liang)信號(hao)。數字量(liang)輸出(chu)模塊(kuai)把 S7-300 的(de)內部(bu)信號(hao)電(dian)平轉換成過程(cheng)所要求的(de)外部(bu)信號(hao)電(dian)平。

用于連接電(dian)磁(ci)閥(fa)、接觸器(qi)、小功(gong)率電(dian)機、燈和電(dian)機啟動器(qi)。

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數字量(liang)輸出(chu)模塊具有下列機械特性：

• 緊湊型設計：
  • 綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態。
  • 前連接器插座，通過前門保護。
  • 前門上的標簽區。
  • 連接器針腳分配，用于在前門內部進行配線。
• 安裝方便：
  沒有插槽規則；輸出地址由插槽決定。
  當在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時，可以進行熱插拔，而不會有任何反應。
• 方便用戶接線。
• RC 濾波器 （用于繼電器模塊 6ES7 322-1HF20）：
  繼電器模塊 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一個可連接的 RC 網絡(300Ω/0.1μF) ，用于大電感負載開關時滅弧(功率因數 = 0.4)。例如，這樣可以：
  • 對于框架規格 5 的 NEMA 電機的起動器，觸點壽命從 100,000 增加到 200,000 次切換操作。

具(ju)有8、16、32或64通道的模塊。

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數字量輸(shu)出模塊(kuai)將控制(zhi)器的內部信號電平(ping)（邏輯“0”或“1”）轉換(huan)成(cheng)過程(cheng)所需的外(wai)部信號電平(ping)。

多種輸(shu)(shu)出電壓，可支(zhi)持輸(shu)(shu)出不同的過程信號：

• 24 VDC,額定電流 0.5 A/通道
• 24 VDC,額定電流 2 A/通道
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除(chu)了經濟性以及易于(yu)處理的(de)特點外，該模塊還具(ju)有其他特殊(shu)功能：