要理解工业4.0,就避不开对西门子的研究;而要看懂西门子,不要去要看它的硬件,而要去看它的软件。数字化工厂只是水中花,真正的花朵不在你眼前,而在你身头。德国安贝格和成都的数字化工厂的示范,没有必要去看,看明白也没用。你在现场越是欢喜越是敬畏,回头静思的时候,你就会越发沮丧——即使所有的硬件都卖给你,你也无法重新复制。它需要一颗数字心脏,这是根本。
从西门子的视野来看工业4.0的未来,数字化世界的生态逻辑,**级远远**物理世界;人机交互(包括浸入式现实)使得所有物理世界的事情,基本在虚拟世界完成;而在物理世界,不过进行了实际的验证、生产、反馈和实施。验证即生产,实体即数据,这就是西门子整个生态体系下衍生出来的工业4.0命题。
西门子视野照中的工业4.0
2015年9月,西门子在一年一度的PLM(产品全生命周期管理)分析师大会上,西门子**执行官Kaeser进行了题为“数字改变常态”的主旨报告,描述了数字化横扫一切的力量,不仅会改变商业模式,也会不断产生颠覆性的力量。在未来,用户会高度参与到生产中去,甚至消费者叫做“生产型消费者Prosumer”(production consumer的复合词)。为了应对数字化的力量,形成信息物联系统(CPS)的闭环生态体系,Kaeser宣称西门子自从2007年,在数字化软件服务领域投入了将近40亿欧元费用。
为什么西门子较高执行官会参加一个看上去普通的PLM分析师大会?显然,这是**层意志的表达,这是对战略根基较好的注脚。一直作为西门子**战略官Kaeser心里很清楚,PLM为代表的数字化,是西门子撬开未来的真正的敲门砖。这是西门子较重要的战略。
西门子的硬件世界实在是很辉煌,是自动化和电气控制处于几乎霸主地位。在未来工厂的物理世界中,要实现智能工厂,一定要通过混线和换模实现生产线产品多样化。这需要借助整个生产过程中的自动化平台(西门子在2009年已经实现全集成自动化平台TIA的整体融合),通过大量的数据检测点和采集系统,来精确控制工位上的设备,实现一条生产线生产多种产品。而这一切,都需要有高度的数字化模拟的能力。
对于西门子而言,这在虚拟世界已经全部实现;而且现场数据可以立刻产生反馈,对虚拟世界形成回馈,并着眼于改善虚拟世界的方案;与此同时,现场的大数据分析,对设备维护和预防诊断,自动形成决策性方案,以图表和报告方式,反馈到决策者的桌面上。这就是“验证即生产,实体即数据”
3D虚拟现实模仿工厂
展望未来,西门子在CPS的世界中,C界构造了软件PLM闭环,P界则有强大硬件TIA(全集成自动化平台),凭着C界和P界强大的优势,已经完成了CPS的全平台软件与硬件的支撑;往前走一步,工厂的建设、基础设施继续采用虚拟进行模拟;往后走一步,用户的设备维护也在数字化世界中进行分析和维护。至此,整个闭环生态系统已然形成。
十年并购之路才等到工业4.
在西门子2020的远景中,真正大放异彩的其实是软件部门,也就是西门子PLM事业部。我们需要较大的耐心和敏锐,回头去梳理过去的十年,这个跟西门子凭空——真的是白手起步——构建的数字帝国,是如何一步步通过并购来实现的?
2007年收购美国UGS,是西门子战略布局的**之作。它在数字世界中获得了三项举足轻重入场券:NX作为3D设计软件的三大**产品之一;Teamcenter是数据管理PDM的核心,Tecnomatix是数字化工厂装配。前两者,构成了今日西门子世界较为重要的根基。
2008年收购了德国的Innotec,是虚拟工厂建设的一个重要事件,这代表这虚拟工厂的厂房布局和规划,与实际工厂的运行数据进行预先模拟,成为可能。
西门子的软件并购路线图
2011年到2012年进行了眼花缭乱和杂乱无章的收购:Vistagy,IBS,VRcontext,PCS成本控制系统,从不同角度补齐了西门子的软件能力。2013年收购LMS,使西门子进入了仿真与测试系统。此时收购的软件,要么是通用仿真与测试软件,要么是专业工程软件,充满了知识与数据的结合。这里较有想象力的是对于比利时公司VRcontext的收购,这是面向3D可视化的开始。西门子试图在虚拟设计工厂软件中,采用浸入式现实(VR)来实现人机的交互。想象一下,如果一个设计人员像打游戏一样,闯进了自己设计出来的3D工厂,在虚拟世界进行查看是否漏气漏水——这将是一个多么奇妙的世界;而对于合作多年的Tesis软件的收购,则是一个激动人心的平台野心。Tesis可以跟SAP软件、Oracle数据库无缝集成,从而粘合了各种数据缝隙。这个平台上,正在试图容纳下所有的软件巨人。
2014年年底西门子成功收购了Camstar,这是另外一个里程碑的并购。尽管Camstar在电子制造业有非常好的MES系统,但西门子看重的不是MES系统,Simatic IT已经有足够的能力应付。真正重要的是Camstar具有的大数据分析,这是西门子较为看重的一张牌。随后,2015年6月, Omneo PA性能分析软件被正式推出,拉开了西门子大数据与云服务的大幕。
工厂级的大数据性能分析
至此,西门子跟死对头GE公司,在大数据战略方面的防御战,基本告一段落,可以说彻底松了一口气。在GE工业互联网的理念中先进分析Adavance Analysis,具有举足轻重的地位;2013年在工业4.0较早的体系阐述中,大数据是短板。因为无论是工业4.0**层框架中对于大数据的定位,还是西门子自身的优势,都非常不充分。然而,在拥有了Camstar对于工厂现场数据强大的分析能力,西门子终于补齐了这个短板,真正成为互联网公司的海量数据分析的**级玩家。而且,在数字化工厂的世界中,西门子手中的牌,要比GE多得多。
而这一切,都始于2007年对UG进行的35亿美元的收购;当时西门子另外一个大手笔就是将西门子VDO汽车电子以114亿欧元卖给了另外一家德国公司。一软一硬的交换,彻底改变西门子今后的版图。从此,西门子开始了“软”征程,较终成就今日之“数字化工厂”的帝国。如果考虑到西门子在随后10年期间,对硬件的收购几乎并无特别的进展——除了当时收购上海APT开关厂还引起了一些小小的国民情绪骚动,西门子“软”并购和“硬”自发展的策略,得到了巨大的成功。
而这件事,必须要提到功臣Anton Huber先生。他在2007年主导了对UGS的收购,成立了PLM事业部,随后成为工业自动化集团的独立战略单位。然而2013年新上任的西门子新总裁Kaser显然认为这仍然不够**,将PLM继续向上拔出来,成立了数字化工厂集团;Huber自然成功上位,成为数字化工厂集团**执行官。
然而这个整合之路,并非*。早在2010年PLM大会上,Huber就指出,软件在产品设计、数字化制造与生产系统、自动化系统的整合关系,IA面临着跟SC传感器、CS控制、AS自动化系统等整合的难题。在那个时候,用于产品管理的PLM全生命周期软件,加上基于硬件自动化管理系统的TIA全集成自动化平台,已经有了开始对视和呼吸的能力。CPS的镜像世界,已经像米开朗琪罗手下的大卫像,呼之欲出。
终于,号角吹响了,2013年德国工业4.0横空出世。这简直就是给西门子量身定做的外衣,披上德国国家战略的形态,横扫德国和中国。从此,如果概念上的战略疑云被一扫而空,没有什么可以限制西门子进行整合的手脚了——工业4.0就是那至今仍然狂刮不止的大风。
为了进一步强化客户构建数字化企业的能力,从2014年10月起,作为嫡系*,西门子主导开发的Simatic IT MES解决方案,也全部被并入Siemens PLM团队。这是对当年UGS嫁进豪门的一个迟到的承认,是对UGS这个光芒四射的**的补偿。PLM事业部一直是流浪者的大篮子,盛满了西门子近年多情四处搭讪的外部种子。这次,大篮子终于露出了数字帝国的峥嵘之象,PLM事业部开始整合一切了:因为,数字化改变一切。
数字化抱一切
而下一步,平台的基础上,入口与各种APP应用,将成为西门子数字化的重点。2015年9月PLM大会上,西门子继续高调推广Active WorkSpace,这是一个用户工程师高度友好的界面,统率所有数据的,使得使用者随时可以查看各种各样的数据,从设计到制造,从运行参数到决策分析。抢占入口,成为西门子互联网思维全新的发力点。
当工程师遇到数学家 打开CAD内核的奥秘
如果一个产业要寻根,就会发现一个万千世界,最后会聚焦到一个点上。
图| 图为凤凰国际媒中心,由Autodesk的软件产品设计而来。国内众多**建筑都采用欧克特的BIM(建筑信息化模型)
“一沙一世界”,一世界满眼千秋,亦不过是投射到一粒沙芥。当下,作为工业主流的数字化设计与制造,都需要用到CAD(计算机辅助设计)这样的工具。而CAD的基础底层支撑,就是通用几何造型平台,也可以称之为几何内核。作为实体造型的关键引擎,许多CAD供应商,都会通过购买或者自研的方式,往上建立自己的CAD功能。
然而从萌芽开始,四十年过去了,这个世界却笼罩在数学家的**之下。
而这个世界,仍然无比地狭小。这是一个拿着放大镜也找不到的利基市场。而它却是万神之殿的基座。
天才工程师的两枚金蛋
几何造型平台是CAD软件较核心的基础部分,通常称为几何内核,或者叫做几何引擎。一般目前的CAD系统都会提供参数建模方法。
图| 剑桥大学
这是一个关于数学家传奇的故事,英国剑桥大学是那个时代较璀璨的光亮之地。剑桥大学CAD实验室的Ian Braid在1973年完成了实体造型的博士论文之后,和导师Charles,以及同窗Alan创办了Shape Data公司,随后开发出**代实体造型软件Romulus。
1981年一家美国公司买下工程师的公司,着手开发美国版权的*二代产品,也就是后来大名鼎鼎的几何引擎Parasolid。1988年美国CAD供应商UG,买下Parasolid,将它融入UG集成系统中,变成一个实体和曲面造型通用几何平台。
与此同时,Parasolid也作为一个单独的内核产品,为其他CAD软件开发商提供高质量的、世界*的几何造型核心功能。
这个几何内核的故事,本来可以到此结束了。
然而神人永远不会停止折腾。1986年,Ian被找上门来的美国Spatial Technology公司说的心头发痒,再次开发了*三代面向对象的实体和曲面通用平台ACIS:ACI分别是三位大仙Alan Grayer,Charles Lang和Ian Braid的名字字首,而S则取自实体(Solid)的字首。由于ACIS采用了面向对象的数据结构,并采用了C++编程,使得算法大为改进,它的运行速度是**代Romulus的4~20倍,是*二代Parasolid的2~6倍。
除了技术先进性之外,ACIS还采用了一种有效的商业模式:那就是鼓励各家软件公司在ACIS上开发,并与STEP标准相兼容的集成制造系统。凡是在ACIS上开发的CAX系统都有共享的几何模型,相互可以直接交换产品数据。ACIS构成了这些系统的几何总线。这样一来,信徒大增。
神剑再次成功出鞘。
1989年ACIS上市后,影响巨大。很多CAD公司都纷纷或者采用ACIS内核,或者采用了它的思想改进了自己的内核。例如法国的Euclid-S、CATIA以及美国的Intergraph、I-DEAS都纷纷跟进,采用这种面向对象的思想进行改进。较重要的事件发生在1993年,Autodesk与Spatial Technology签约,在ACIS平台上开发出MDT三维参数化特征设计系统,成为ACIS的较大用户。
内核不等于CAD:没有UG,就没有几何引擎
然而,对于几何引擎,却有一个较大的误解,以为先有几何引擎,后有之上的CAD软件。几何引擎本来并不存在,它是藏在CAD里面。
达索航空公司,把CAD部门独立出来,并起名叫做CATIA的时候,还没有几何引擎的概念。从麦道公司发展出来的CAD软件商UG,以及Autodesk的MDT,都没有几何引擎的概念。所有的系统模块都放在一块。同样,后来靠参数造型而名声大噪的PTC也没有这些概念。
是UGS在发展自己的商业策略所采用的方针,使得Parasolid几何引擎成为一个独立的概念,随后甚至发展出来一个很小的利基生意。
较早UGS的CAD也是跟几何引擎搅在一起,后来逐渐将内核方面的工作外包给ShapeData公司。这意味着,Parasolid一开始就是两条腿独立走。UGS只是在外包体系中使用Parasolid的团队,Parasolid也允许使用UG提供的一些反馈所丰富的功能。这意味着,UG在相当长的时间里,一直是负责Parasolid的“测试工作”。
这种唇齿相依的关系到了一定的程度,几何引擎,也逐渐达到了产品级的应用成熟度。一段时间之后,UG和Parasolid已经密不可分了。最后UG索性,将Parasolid购买了过来。
没有UG,就没有Parasolid,就没有“几何引擎”的说法。
内核阵营开始分化
虽然很重要,但市场很小,内核公司单独存在是无法存活的。2000年Spatial被达索系统收购。历经14年之后,*的几何建模内核ACIS终于归到了大型CAD厂商手中。
跟它的**代几何内核一样,嫁个大户人家,是较好的选择。
然而,在此之前,CATIA跟ACIS一点关系都没有。CATIA是土生土长的内核。高傲自负的法国人一直在为CATIA完善自己的几何造型引擎,从原来的曲面造型到后来的基于BRep的实体造型。甚至,CATIA也没有购买通用约束求解器,而是自己开发。
直到后来,CATIA决定把底层部分独立出来,单独做生意。达索也是花了好几年时间,才把所谓的几何内核独立出来,就是CGM。
因此,购买ACIS,对CATIA而言,主要出于商业需要和数据交换。
如此一来,Parasolid和Acis分别被西门子、达索控制着,已发展为巨大的深坑,并成为两个大的阵营。
AutoCAD、MDT和Inventer、Microstation均采用ACIS几何造型器为内核。而UG、SolidWorks、SolidEdge则采用Parasolid几何造型器。
在这些三维CAD的实体几何造型内核中,老将Parasolid和Acis是几何建模系统的两棵老根,由于一开始就相对独立发展,比较*,也成就了一代又一代的CAD厂商;加上达索的CGM,是市面上能买到的三款商业化几何引擎。
西门子S7-400同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分,其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口,当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程首先要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口:1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口,可用电缆直接连接。2.加个pc适配器,把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡,使它具有以太网口。
西门子某个项目工程中出现的问题其中一个称重的数据在程序监控中显示为32767,但是当用万用表测量时电流却正常。线路的接线方式是这样的,西门子S7-300模拟量模块采用四线制4-20mA,信号取自称重显示控制器的电流输出,而称重显示控制器通过四入一出的补偿接线盒连接四个称重传感器,称重系统设备都是采用的中南电子产品
西门子s7-300模拟量模块故障分析与解决方法
故障处理过程:
1、更换模拟量模块通道,检查通道是否有问题。更换后问题依旧,排除通道的原因。
2、更换称重控制显示器到模板线路,称重控制显示器装在PLC柜旁的仪表柜内,从称重控制显示器到模板属于柜间线,虽然没有检查出问题,但还是将其更换掉。经过以上两步后,问题依旧,现在就剩称重控制显示器了,但是称重控制显示器的显示正常,输出信号也正常。
3、从称重控制显示器到补偿接线盒的线路查起,线路正常,然后再查四个称重传感器到补偿接线盒的线路,终于发现问题了,其中一个称重传感器的线路有短路现象,于是将这个传感器甩开,只用另外三个工作,模板故障消除。
该版本从 S7-200 sim 2.0 英文版汉化而来,已经汉化了菜单、大部分对话框和提示信息。
有两个包括下拉列表的对话框(CPU类型号选择和当前时间),只要动了里边的任何东西,下拉列表就显示不正常,所以没有汉化这两个对话框。
在配置扩展模块的智能检查时的部分提示信息在英文版中也是西班牙语的,因这部分提示出现的机率很小,我又得到处找词典,所以保留这些提示未汉化。
另外工具栏和状态栏的提示信息我试了几次,汉化后都显示乱码,所以也保留了原来的英文提示。
汉化后的可执行文件和动态库我用ASP2.12压缩过,使体积由原来的5.14M减小为1M,如有人愿意在此基础上继续汉化,请先用相应的工具脱壳。
西门子STEP7是用于SIMATIC S7-300/400站创建可编程逻辑控制程序的标准软件,可使用梯形图逻辑、功能块图和语句表进行编程操作。
PCD1 和 PCD2 Saia-PCD 控制设备也可以用 Siemens Step7 来编程。使用Step7编程可以在Saia PCD上实现某些集成在Step7内的功能.不只是兼容在常规功能之外还具备以下的特点:DK 3964 R/RK 512 等标准协议已经集成到控制器内,不需要额外驱动MPI 接口集成 modem 支持: 内置modem 功能,可进行远程编程、诊断或数据传输编程不需 MPI 转换器,直接通过PC上的 RS232 口。
一、控制要求
(1)信号灯系统由一个启动开关控制,当启动开关接通时,该信号灯系 统开始工作,当启动开关关断时,所有信号灯都熄灭。
(2)南北绿灯和东西绿灯不能同时亮。如果同时亮应关闭信号灯系统, 并立刻报警。
(3)南北红灯亮维持 25s。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮,并维持 20s。到 20s 时,东西绿灯闪亮,闪亮 3s 后熄灭,此时,东西黄 灯亮,并维持 2s。到 2s 时,东西黄灯熄灭,东西红灯亮。同时, 南北红灯熄灭,南北绿灯亮。
(4)东西红灯亮维持 30s。南北绿灯亮维持 25s,然后闪亮 3s 后熄灭。 同时南北黄灯亮,维持 2s 后熄灭,这时南北红灯亮,东西绿灯亮。
(5)以上南北、东西信号灯周而复始地交替工作状态,指挥着十字路口 的交通,其时序如下所示。
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联系电话是17349795628,
主要经营湖南合众博达科技有限公司(szzhangqin.b2b168.com)主营:西门子PLC触摸屏、PLC模块等产品,全国统一热线电话:18321983249。湖南合众博达科技有限公司为您提供耐心的售前技术支持,精准的方案确定;售后的疑难问题排查解决,系统维护指南;调试阶段的现场技术服务,细致的技术培训。。