西門子模擬量開入模塊SM331西門子模擬量開入模塊SM331

雙劍合璧：融合增材制造與常規制造

西門子全新軟件能夠讓增材制造工藝與常規制造工藝*實現雙劍合璧，從而使為大眾市場生產個性化產品成為可能。

西門子已將(jiang)增材制造整合(he)到其面(mian)向(xiang)產品研發(fa)的(de)NX軟件套件中。不同于常規制造工藝(yi)，3D打印對產品設計的(de)限制很小，這為(wei)面(mian)向(xiang)大眾市場生(sheng)產個性(xing)化產品打開了大門。

然而，要將常規制造(zao)(zao)工(gong)藝與增材(cai)制造(zao)(zao)工(gong)藝相融(rong)合仍(reng)需(xu)克服重(zhong)重(zhong)阻礙。3D打(da)印(yin)使(shi)用的(de)(de)設計技術與常規制造(zao)(zao)截然不(bu)同(tong)，產生的(de)(de)數(shu)據格式(shi)(shi)亦大相徑庭(ting)。隨著經(jing)濟的(de)(de)數(shu)字化轉(zhuan)型(xing)，現在(zai)，工(gong)業(ye)界在(zai)產品開發(fa)(fa)(fa)的(de)(de)每個階段(duan)都使(shi)用端(duan)到端(duan)軟件(jian)(jian)工(gong)具來(lai)無(wu)縫記錄(lu)產品的(de)(de)所(suo)有相關數(shu)據，而為了使(shi)增材(cai)制造(zao)(zao)部件(jian)(jian)適(shi)用于這(zhe)些系統，研發(fa)(fa)(fa)人(ren)員(yuan)必(bi)須(xu)費力地轉(zhuan)換數(shu)據格式(shi)(shi)或更(geng)新產品信息。如今，西門子(zi)已研發(fa)(fa)(fa)出能(neng)夠彌合這(zhe)一缺口的(de)(de)軟件(jian)(jian)。

反思輕量化工程

不(bu)同(tong)于銑削、噴涂、沖壓和鑄造等(deng)傳統制造工藝，3D打印(yin)可生(sheng)產任意造型(xing)的產品，包括具(ju)備空腔或蜂(feng)窩結構的創新型(xing)輕量化組(zu)件。這勾起(qi)了汽車(che)與領域的興趣(qu)。現在，許多3D打印(yin)技術已克(ke)服(fu)了應用于工業(ye)生(sheng)產時(shi)所面臨(lin)的障(zhang)礙(ai)。

端到端數據格式

3D打印技(ji)術(shu)(shu)應(ying)用(yong)于工業(ye)生(sheng)產(chan)過程所(suo)必須要應(ying)對的(de)(de)挑戰之(zhi)一便是其與(yu)常(chang)(chang)規制造(zao)工藝截然不同的(de)(de)產(chan)品設計方式。常(chang)(chang)規CAD技(ji)術(shu)(shu)以個性化制造(zao)工藝為導向，可(ke)以設計出精確定義的(de)(de)幾何形狀。與(yu)之(zhi)相反，3D打印設計往(wang)往(wang)采用(yong)結(jie)合了多面(mian)體(ti)的(de)(de)層面(mian)數據來設計任意造(zao)型的(de)(de)物(wu)體(ti)。然而，與(yu)傳統技(ji)術(shu)(shu)相比，3D打印設計的(de)(de)精度(du)較低，這抵消了其在設計自(zi)由度(du)上(shang)的(de)(de)優勢。

針(zhen)對這(zhe)(zhe)一點，西門子(zi)已(yi)研(yan)發出名為(wei)“融(rong)合(he)建模（Convergent Modeling）”的(de)(de)(de)全新(xin)系(xi)統，在一個軟件解決方(fang)案中(zhong)完(wan)成(cheng)了增材制造與常規制造的(de)(de)(de)結(jie)合(he)。融(rong)合(he)建模現已(yi)成(cheng)為(wei)NX軟件的(de)(de)(de)一部分。產(chan)品(pin)研(yan)發人(ren)員可(ke)以利(li)用其熟悉的(de)(de)(de)CAD程序來(lai)設計(ji)面向3D打印的(de)(de)(de)產(chan)品(pin)，而(er)不必轉(zhuan)換數據。這(zhe)(zhe)個新(xin)系(xi)統可(ke)確(que)保所有與產(chan)品(pin)有關(guan)的(de)(de)(de)信息都能被無縫追蹤。

全新的設計可能

融(rong)合(he)(he)(he)建模(mo)讓設(she)(she)計(ji)(ji)人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)能夠(gou)以全新(xin)的(de)(de)(de)方式(shi)探索(suo)3D打(da)印的(de)(de)(de)更多可能。通(tong)過(guo)采用(yong)被專家稱為“創成(cheng)(cheng)(cheng)式(shi)設(she)(she)計(ji)(ji)”的(de)(de)(de)方法，研發人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)可以始終如(ru)一(yi)地按要求設(she)(she)計(ji)(ji)產品(pin)，而不(bu)受任何(he)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)相(xiang)(xiang)關限(xian)制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)影響。例(li)如(ru)，在(zai)設(she)(she)計(ji)(ji)連接件(jian)時，相(xiang)(xiang)關人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)需考(kao)慮包(bao)括(kuo)可用(yong)空(kong)間、與其他組件(jian)的(de)(de)(de)連接點以及作用(yong)于(yu)其上的(de)(de)(de)力(li)等因素。而版本（11.0.1.）的(de)(de)(de)NX提供了名為“拓撲優化器”的(de)(de)(de)程(cheng)序，可根據(ju)特(te)定產品(pin)功(gong)能的(de)(de)(de)要求，自動計(ji)(ji)算出(chu)的(de)(de)(de)幾何(he)形(xing)(xing)狀。相(xiang)(xiang)比于(yu)常(chang)規制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)工(gong)(gong)藝，這(zhe)種(zhong)方法生(sheng)產出(chu)的(de)(de)(de)同類產品(pin)不(bu)僅輕巧得(de)多，而且具備相(xiang)(xiang)同的(de)(de)(de)強度。此外，它還(huan)允許(xu)相(xiang)(xiang)關人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)采用(yong)常(chang)規制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)工(gong)(gong)藝加工(gong)(gong)3D打(da)印部件(jian)。得(de)益于(yu)此，3D打(da)印設(she)(she)計(ji)(ji)生(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)較為粗糙的(de)(de)(de)幾何(he)形(xing)(xing)狀可以變得(de)更加精(jing)確(que)。例(li)如(ru)，兩種(zhong)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)工(gong)(gong)藝相(xiang)(xiang)結合(he)(he)(he)后(hou)，相(xiang)(xiang)關人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)便可以制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)出(chu)達到CAD質量水平的(de)(de)(de)鉆孔(kong)。這(zhe)個(ge)新(xin)系統還(huan)有利(li)于(yu)輕松處理掃描得(de)到的(de)(de)(de)幾何(he)形(xing)(xing)狀。這(zhe)是因為設(she)(she)計(ji)(ji)人(ren)員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)已經開始著手將特(te)定組件(jian)的(de)(de)(de)3D掃描圖形(xing)(xing)融(rong)合(he)(he)(he)到設(she)(she)計(ji)(ji)過(guo)程(cheng)中了。融(rong)合(he)(he)(he)建模(mo)也(ye)能夠(gou)無(wu)縫集成(cheng)(cheng)(cheng)多個(ge)數據(ju)模(mo)型，因而非常(chang)適(shi)用(yong)于(yu)3D打(da)印。

重要的工業合作伙伴

融(rong)合建模正在將增材(cai)制(zhi)造進一步融(rong)入工(gong)業制(zhi)造的(de)過(guo)程當(dang)中(zhong)。通快(kuai)公(gong)司(si)(si)（Trumpf）是大的(de)機(ji)床(chuang)制(zhi)造商(shang)之一。通過(guo)與(yu)通快(kuai)公(gong)司(si)(si)合作，西(xi)門子已為一臺激(ji)光(guang)金屬熔融(rong)設備配備了NX工(gong)作站，并由NX軟(ruan)件來直接在CAD-CAE-CAM等環境中(zhong)控制(zhi)一臺3D打(da)印機(ji)。西(xi)門子也(ye)已與(yu)3D打(da)印公(gong)司(si)(si)Stratasys建立合作伙伴關(guan)系(xi)。在將來，NX軟(ruan)件也(ye)將有(you)可能直接操作各類型的(de)Stratasys打(da)印機(ji)

可(ke)編程控制器 1、 SIMATIC S7 系列(lie)PLC、S7-200、S7-200SMART S7-1200、S7-300、S7-400、ET200、S7-1500

2、 邏輯控制模塊 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等(deng)

3、 SITOP 系列直流(liu)電源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A

4、HMI  觸(chu)摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377  SMART700 SMART1000 TP700 TP1200 TP900 TP1500

SIEMENS 交、直流傳動(dong)裝置

1、 交流變頻器 MICROMASTER系列：MM、MM420、MM430、MM440、G120、G110、V10、V20、V50

MIDASTER系(xi)列(lie)：MDV 6SE70系(xi)列(lie)（FC、VC、SC）

2、全數字直流調速裝(zhuang)置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70 系列

SIEMENS 數控 伺服(fu)

1、數控(kong)系(xi)統：840D、802S/C、802SL、828D 801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510,

2、伺服系統： 611U:  6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128、

3、伺服系統：S120: 6SL304、6SL3210、6SL3130、6SL3055、6SL305

西門子S7-200可編程序控制器

SIMATIC S7-200的應用領域從更換繼電器和接觸器一直擴展到在單機、網絡以及分布式配置中更復雜的自動化任務。S7-200也越來越多地提供了對以前曾由于經濟原因而開發的特殊電子設備的地區的進入。

優點

SIMATIC S7-200發揮統一而經濟的(de)解決方案。整個系(xi)統的(de)系(xi)列特點：

強大的性能，

優模塊化和開放式通訊。

結構緊湊(cou)小(xiao)巧－狹(xia)小(xiao)空(kong)間(jian)處任何(he)應用(yong)的理想選擇

在(zai)所有CPU型號(hao)中的(de)基本和功能，

大容(rong)量程序和(he)數據(ju)存(cun)儲器

杰出的實時響應－在任何時候均可對整個過程進行*控制，從而提高了質量、效率和安全性

易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學者和專家(jia)的理想(xiang)選(xuan)擇(ze)

集成(cheng)的 R-S 485接口(kou)或者(zhe)作為(wei)系統總線使用

極其(qi)快速和精確(que)的操作順序和過程控制

通過(guo)時間中(zhong)斷(duan)完(wan)整控制對時間要(yao)求嚴(yan)格的流程[2]

基本單元

S7-200系列(lie)PLC中可提(ti)供4種不(bu)同的基本型號的11種CPU供選擇使(shi)用.

擴展單元

S7-200系列PLC主要有6種(zhong)擴展(zhan)單元，它(ta)本(ben)身沒有CPU，只能(neng)與基本(ben)單元相(xiang)連接使用，用于擴展(zhan)I/O點數.

編程器

PLC在正式運行時，不需要編程器。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入PLC中，在調試過程中，進行監控和故(gu)障檢測(ce)。S7-200系列PLC可采用多種(zhong)編程器，一般可分為簡(jian)易(yi)型和智能型。

簡易型編程器是袖珍型的，簡單實用，價格低(di)廉，是一種(zhong)很(hen)好的現(xian)場編(bian)程(cheng)(cheng)及監測(ce)工具(ju)，但顯示功能較差，只能用(yong)(yong)指令表方式輸(shu)入，使用(yong)(yong)不(bu)夠方便(bian)。智能型編(bian)程(cheng)(cheng)器(qi)采(cai)用(yong)(yong)計(ji)算(suan)機進行編(bian)程(cheng)(cheng)操作(zuo)，將(jiang)的編(bian)程(cheng)(cheng)軟件裝入計(ji)算(suan)機內(nei)，可直接(jie)采(cai)用(yong)(yong)梯形圖語言編(bian)程(cheng)(cheng)，實現(xian)在線監測(ce)，非常直觀，且(qie)功能強大，S7-200系列PLC的編(bian)程(cheng)(cheng)軟件為STEP7-Micro/WIN。

程序存儲卡

為了保證程序及重要(yao)參(can)數的安全，一般小型(xing)PLC設有(you)外接(jie)(jie)EEPROM卡盒(he)接(jie)(jie)口，通(tong)過該接(jie)(jie)口可以將卡盒(he)的內容寫入PLC，也可將PLC內的程序及重要(yao)參(can)數傳到外接(jie)(jie)EEPROM卡盒(he)內作為備份(fen)。程序存儲卡EEPROM有(you)6ES

7291-8GC00-0A0和6ES 7291-8GD00-0A0兩種，程(cheng)(cheng)序容量分(fen)別為8K和16K程(cheng)(cheng)序步。

寫入器

寫入器(qi)(qi)的(de)功能是實現PLC和EPROM之間的(de)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)傳送，是將PLC中(zhong)RAM區的(de)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)通過(guo)寫入器(qi)(qi)固化到程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)存(cun)儲(chu)卡(ka)中(zhong)，或將PLC中(zhong)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)存(cun)儲(chu)卡(ka)中(zhong)的(de)程(cheng)(cheng)序(xu)(xu)通過(guo)寫入器(qi)(qi)傳送到RAM區。

文本顯示器

文(wen)本(ben)顯(xian)(xian)示器TD200/TD400C不(bu)僅是一個用于(yu)顯(xian)(xian)示系統信(xin)(xin)息的顯(xian)(xian)示設備(bei)，還可(ke)(ke)以作為控(kong)制單元對某個量(liang)的數值(zhi)進(jin)行(xing)修改，或直接設置(zhi)輸入(ru)/輸出量(liang)。文(wen)本(ben)信(xin)(xin)息的顯(xian)(xian)示用選(xuan)擇(ze)/確認的方法，多可(ke)(ke)顯(xian)(xian)示80條信(xin)(xin)息，每條信(xin)(xin)息多4個變量(liang)的狀態(tai)。過程參數可(ke)(ke)在(zai)顯(xian)(xian)示器上顯(xian)(xian)示，并可(ke)(ke)以隨(sui)時(shi)修改。TD200/TD400C面板上的8個可(ke)(ke)編程序(xu)的功能鍵，每個都分(fen)配了(le)一個存(cun)儲器位，這(zhe)些功能鍵在(zai)啟動和測試系統時(shi)，可(ke)(ke)以進(jin)行(xing)參數設置(zhi)和診斷(duan)