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西门子工业边缘计算
西门子工业边缘计算可帮助客户缩小传统的本地数据处理和基于云的数据处理之间的差距,以满足个性化需求。边缘计算可以实时进行大量数据的本地无反馈处理。工业边缘计算还能帮助用户降低数据的存储和传输成本,因为大量数据能够得到预处理,仅将高度相关的数据上传到云端或企业内部自有的IT基础设施。西门子工业边缘计算支持MindSphere的云传输协议,MindSphere是西门子基于云的开放式物联网操作系统。未来,它还将支持消息队列遥测传输(MQTT)协议,以进一步确保与其他系统和云平台进行灵活的数据交换。
西门子安贝格电子制造工厂应用边缘计算实现节能增效
西门子安贝格电子制造工厂(EWA)利用印刷电路板(PCB)裁切机来生产Simatic系列产品。在铣削操作过程中,会产生细小的铣削粉尘,对机器造成巨大影响。这可能会使设备的主轴轴承卡住,进而导致机器意外停机。为了防止隐患发生,安贝格工厂利用边缘计算设备来分析传感器所采集到的数据,并借助人工智能来分析机器的运行参数,以检测主轴行为中的任何异常,监测未来出现故障的可能性。通过机器学习算法来实时计算异常值,高于预定阈值表示机器即将发生故障。此边缘应用程序可在实际故障发生之前12至36小时预测轴承腐蚀和机器停机的情况。一旦出现异常,可以提前规划更换机床主轴的时间,以避免意外宕机带来的高额损失。
背景息
在利用基于云的解决方案对生产数据进行分析时,制造商面临着双重挑战:既要管理其核心任务,又要为更新处理和IT等相关流程寻求、经济的解决方案。有很多种方法可以对数据进行收集和分析,并利用其分析结果来优化流程。因为软件更新成本高昂,许多人正在摒弃本地数据处理的传统方式,而选择数字化路径,即借助互联网的中央IT基础设施(服务器场),以云计算的方式进行数据处理和分析。它支持通过中央云管理系统在所有服务器上安装更新,因此大幅简化了应用程序的更新和管理等任务。
在云计算的应用日益成熟的同时,边缘计算作为它的合理补充也在不断发展。这些互补系统使生产数据能够分散或集中处理。功能、智能和数据不再仅仅发生于云端的集中式服务器上,也可选择发生在靠近数据源的现场级,即生产端的自动化技术中。西门子工业边缘计算解决方案基于西门子成熟的硬件和软件组合以及云技术中所使用的机制,集成了本地和基于云的数据处理两方面的优势。
类电缆可以在100米范围内实现10GB网络。相比于5类电缆和5e类电缆,6类电缆不易受串扰和外部EMI噪声影响。工业以太网电缆的设计能御更加严酷的工业环境对电缆的物理侵蚀。在安装6类电缆时,确保RJ45接口和插座也能够达到6类等级。较好的使用方法是,短距离布线时,使用预先做好接插电缆,并在工厂内安装连接器。长距离布线时使用插座。、电缆、屏蔽、接地回路一些应用场合需要做屏蔽,但是如果屏蔽电缆安装不当, 那么会适得反。当超出保护套管时,屏蔽以太网电缆在EMI环境中的性能更好。良好的接地是使用屏蔽电缆的关键。一个接地参考点是关键中的关键。
多个接地连接会接地回路,不同接地连接处电势的不同会在电缆中引入噪声。接地回路会给你的网络带来巨大的破坏,为了解决这个问题,只在电缆的一端使用接地RJ45接
口,另一端使用绝缘的RJ45接口以接地回路的可能性。
和所有网络一样,电缆的优劣直接影响工业以太网的优劣。而且除了高电磁干扰(EMI),工业环境中还经常有某种等级的温度、粉尘、湿度以及其他在家庭和办公环境中不常见的影响因素。所以,如何选择电缆?在办公室内,商业等级的电缆,例如5类电缆,比较适合于10MB的网络,而5e类电缆适合于100MB网根据ANSI/TIA-1005标准所述,6类电缆或者更好的电缆可以用于工业环境中的主机或者设备连接。6类电缆能够在100米的范围内实现1GB网络,55米范围内
现10GB网络。
特点
本控制系统采用德国西门子公司生产的可编程控制器,实现对螺杆式压缩机全工作过程的自动控制,系统运行状况监视,故障检测及自动处理。?
当系统通电后,程序自动对各输入温度或压力进行检测,准确检测机组运行情况。?
手动和自动系统各自独立,当系统处于自动状态时,手动仅仅只能分别启、停油泵和压缩机;在手动状态时,自动控制不起作用,但可显示机组运行参数,并实施报警保护。两种状态可分别独立运行,也可实现无扰动相互切换。
数控系统与机器人的直接集成
在展会现场,西门子展示了Sinumerik数控系统与柯马机器人的直接集成。借助Sinumerik Run MyRobot /Direct Control解决方案,西门子机床数控系统能够将机器人直接集成到生产环境中,利用Sinumerik数控系统来控制机器人,无需额外的机器人控制器便可让机器人完全集成到生产过程中,实现方便灵活的上下料、搬运,乃至直接加工。用户可以在同一界面浏览报警和诊断息,操作机器人和其它机床单元,对机器人进行数控G代码或者CAD/CAM编程,让数控机床和机器人的操作达到一体化,从而实现更高精度的加工工艺。该解决方案还能够进一步扩展,从独立的自动化加工岛到整套的网络加工系统,使独立加工站的零件流实现自动化乃至的生产规划和控制,从而优化刀具和原料管理及维护,以达到极高的生产效率。
通过机器人与机床数控系统的直接集成,机器人可以获取所有可用的数控系统功能。除了传统的机床行业之外,数控系统直接集成机器人的解决方案还可以用在增材制造、激光加工和航空航天等领域。
创新型自动化与工艺技术组合,推进了标准型数控市场的数字化
在本次展会上,西门子还展出全系列的数控系统解决方案,Sinumerik 808、 Sinumerik 828和 Sinumerik 840数控系统,覆盖从普及型机床和标准机床控制方案、到模块化高级解决方案,再到高端工件生产的智能解决方案。
西门子展示了新一代Sinumerik 828数控系统的软硬件产品组合,深入推进标准型数控市场的数字化。升级后的Sinumerik 828软硬件产品组合借助的数据接入,基于云的数据收集、分析与处理,强化的OPC UA通讯,系统侧对PC进行远程桌面控制等功能,让Sinumerik 828的机床制造商与用户能够充分挖掘数字化带来的价值。升级后的Sinumerik 828软件涵盖了全系列双通道加工、俯仰补偿、防碰撞、高级位置控制等功能,能够显著机床的性能,为车、铣、磨等工艺应用提供了更高精度和效益保障。在硬件方面,新一代的Sinumerik 828配备处理速度更快的控制器(PPU)、功能强化的15.6寸多点触控智能化操作面板、1GB带宽以太网接口、全新风冷型Simotics 1PH3伺服主轴电机、支持更高精度光学编码器的Simotics 1FK2全新伺服进给电机,以及设计更加紧凑的Sinamics S120 Combi集成一体式伺服驱动器。
?继电器输出,输出电流 10A(不适于 LOGO!24o).
?内置EEPROM存储器,用于控制程序和设定值
?可选程序模块和组合电池/程序模块,2 年后备集成实时时钟。0BA6
?备份集成的实时时钟 20 天。
?内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
?8个数字量输入,4个数字量输出。
?对于DC12/24V型号,4个输入作为模拟量输入(0-10V);也可作为数字量输入。
?4个输入可用来高速计数,5KHz(只针对于直流型)。
?扩展模块连接接口,多可编址 24 点数字量输入、16 (20) 点数字量输出、8 点模拟量输入和 2 (8) 点模拟量输出
?用于连接到 LOGO!LOGO! 的 TD 文本显示屏6
?连接 LOGO!TDE 至 LOGO!8 通过以太网。
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