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3） 不包括信号板扩展的I/O

信号板

对于少量的 I/O 点数扩展及更多通信端口的需求，全新设计的信号板能够提供更加经济、灵活的解决方案。

信号板基本信息：

 信号板组态：

在系统块选择标准型CPU模块后，SB选项里会出现上述三种信号板：

• 选择SB DT04 时，系统自动分配I7.0 和Q7.0 做为I/O 映像区的起始位
• 选择SB AQ01 时，系统自动分配AQW12 做为I/O 映像区
• 选定SB CM01 时，在端口类型设置框里选择RS232 或RS485 即可

功能

网络通信

S7-200 SMART CPU 模块本体集成1 个以太网接口和1 个RS485 接口，通过扩展CM01 信号板，其通信端口数量最多可增至3 个。可满足小型自动化设备连接触摸屏、变频器等第三方设备的众多需求。

• 以太网通信
  所有CPU 模块标配以太网接口，支持西门子S7 协议、TCP/IP 协议、有效支持多种终端连接：
  • 可作为程序下载端口（使用普通网线即可）
  • 与SMART LINE HMI 进行通信
  • 通过交换机与多台以太网设备进行通信，实现数据的快速交互
  • 最多支持4 个设备通信

• 串口通信
  S7-200 SMART CPU 模块均集成1 个RS485 接口，可以与变频器、触摸屏等第三方设备通信。如果需要额外的串口，可通过扩展CM01 信号板来实现，信号板支持RS232/RS485 自由转换，最多支持4 个设备。串口支持下列协议：
  • Modbus-RTU
  • PPI
  • USS
  • 自由口通信

• 与上位机的通信
  通过PC Access，操作人员可以轻松通过上位机读取S7-200 SMART 的数据，从而实现设备监控或者进行数据存档管理。
  （PC Access 是专门为S7-200 系列PLC 开发的OPC 服务器协议，专门用于小型PLC 与上位机交互的OPC 软件）

运动控制

三轴 100 kHz 高速脉冲输出，*实现精确定位.

• 运动控制基本功能
  • 标准型晶体管输出CPU 模块，ST40/ST60 提供3 轴100 kHz 高速脉冲输出，支持PWM（脉宽调制）和PTO 脉冲输出
  • 在PWM 方式中，输出脉冲的周期是固定的，脉冲的宽度或占空比由程序来调节，可以调节电机速度、阀门开度等
  • 在PTO 方式（运动控制）中，输出脉冲可以组态为多种工作模式，包括自动寻找原点，可实现对步进电机或伺服电机的控制，达到调速和定位的目的
  • CPU 本体上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可组态为PWM 输出或高速脉冲输出，均可通过向导设置完成上述功能

• PWM 和运动控制向导设置
  为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO 的组态。该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
  PWM 向导设置根据用户选择的PWM 脉冲个数， 生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。
  运动控制向导最多提供3 轴脉冲输出的设置，脉冲输出速度从20 Hz 到100 kHz 可调。

• 运动控制功能特点
  • 提供可组态的测量系统，输入数据时既可以使用工程单位（如英寸或厘米），也可以使用脉冲数
  • 提供可组态的反冲补偿
  • 支持、相对和手动位控模式
  • 支持连续操作
  • 提供多达32 组运动动包络，每组包络最多可设置16 种速度
  • 提供4 种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和最终的接近方向进行选择
  •  

轮机上的“骰子”

西门子正在使用摄影测量技术来快速精确地测量轮机部件，从而加快部件处理过程并确保它们符合技术规格。

在位于德国米尔海姆的西门子蒸汽轮机工厂中，重达14吨的阀体静静地躺在木枕上，看起来就像巨人线条起伏的膝盖。阀体表面布满了外形与骰子类似的带有白色斑点的黑色标记物。借助摄影测量技术，工程师可以不使用卷尺或量角器，直接对这些庞大部件的三维尺寸进行测量。这项技术已在米尔海姆的工厂内使用，标志着西门子首次将这种技术应用于轮机测量。

节约时间

摄影测量技术并非新兴技术。早在19世纪中叶，它就已经被用于测量建筑物了。在过去20年间，它也曾被用于从空中测量地球表面。利用这种技术，用户可以根据从多个不同角度拍摄的照片，计算出三维物体的外形尺寸。在此过程中，相关软件将找出不同图像中的匹配细节，再利用这些匹配点根据相机已知的成像属性重构物体的三维形状。

借助这些特制组件，工程师可以快速精确地测量轮机部件。

为了测量轮机部件的三维尺寸，工程师需要在部件表面钻出许多小孔，整个过程耗时约两小时。这些小孔还有另一个作用，即作为数控铣削的参考点。当摄影测量技术检测出偏差时，它们可以作为数控铣削的参考点，帮助消除偏差。

摄影测量过程将采用配备无失真镜头的单反相机拍摄部件。由于每张照片都必须显示至少4个标记物，所以一个阀体需要拍摄约200张照片。

在过去，借助卷尺、指南针和特制划线台等工具人工测量这样的部件要耗费长达24小时。机械工程师Sven Illberger是米尔海姆工厂的3D测量技术专家。他表示：“测量大型组件是我们生产过程中遇到的主要瓶颈。”

首先，西门子专家将标记物装到部件上。

然后，从各个角度对部件拍照。

使用专门软件，利用照片计算出所拍摄标记物的位置及部件的外形尺寸。

最后，对比通过摄影测量得到的数值与CAD模型中的设定值，比较结果显示二者偏差在毫米级。

对比实物部件与CAD模型

完成对轮机部件的拍照后，专门软件将对图像进行处理，将标记孔变成点云，计算出部件的三维形状尺寸。

然后，软件会借助西门子的专业知识进一步处理这些信息。在此过程中，软件将对比通过摄影测量得到的实际数据与CAD模型中的设定值。通常，二者的差距仅有几毫米。对比完成后，多余的金属须被铣削掉。

对部件完成摄影测量后，得到的数据将被转换成数控铣削的工序，以消除检测得的偏差。

米尔海姆工厂的质量保证团队已使用摄影测量技术约一年左右。此方法尤其适用于尺寸超过一米，且不要求加工公差小于半毫米的部件。从机车到风机的转子叶片，西门子有许多这样的产品。但是，米尔海姆的工程师计划将摄影测量技术先应用于测量其他轮机部件。Illberger表示，他们正在与柏林的西门子燃气轮机生产工厂和莱比锡的压缩机生产工厂探讨实施的可能性。供应商也可采用摄影测量技术来进行最终检查，提高精度并加速对轮机部件的处理过程。

此外，位于印度尼西亚芝勒贡的西门子工厂也将引入摄影测量技术。这座工厂主要为蒸汽轮机提供钢制部件。Illberger称，越早在制造过程中使用摄影测量技术，在处理轮机部件时节省的时间和金钱也就越多。他补充道：“我们已朝大型部件的数字化迈出了一大步。”