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银川回收西门子PLC模块
产品时间:2020-11-23
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在巴伐利亚州的一个小村庄,Mathias Hubrich正在制造旨在代替人类执行危险任务的遥控机器人。现在,机器人也被用作教辅工具,因为西门子控制系统使之成为了学习自动化技术的理想教具。

Mathias Hubrich采用西门子软件让他的Forbot A4具备人工智能。

俗谚有云:“人不可貌相,海水不可斗量”。用这句话来形容巴伐利亚州南部城镇Chieming-Hart,真是再合适不过了。这座有4715位居民的小镇拥有一座教堂、一家酒馆、几排整洁的房屋,以及由一栋曾用于开办银行的建筑物改造而成的小仓库和装卸货台及数间办公室。不过,这栋建筑物既不是仓库也不是银行。这个风景如画的静谧之所,在其朴实无华的外表之下,隐藏的竟是一座听起来有些匪夷所思的机器人工厂。

楼前街上,人少车稀。在这里,Mathias Hubrich一手创建了这家名为Roboterwerk有限公司的机器人制造企业。一个夏日清晨,在一张因陋就简的工作台前,他正专心致志地在苹果电脑上埋头苦干。Hubrich和他公司的两名工程师Arno Klüglein和Manuel Wentenschuh的家就在镇上。此时,他俩正在楼内进行装配和焊接工作。Hubrich说:“许多人都从慕尼黑搬到了郊外。”他很高兴的是,这个地区不乏技能娴熟的工人。

他拿起iPhone,随着他的拇指划过屏幕,一辆六轮车立即开始移动。它看起来有点像早期的火星探测器,只是少了那些精巧的上部结构。事实上,正是曾于1997年登陆火星的Sojourner探测器,激起了Hubrich从事机器人制造的兴趣。当然,在地球上,控制机器人容易得多。从地球到火星,信号传输时间长达7分钟,而装卸货台前的这辆小车,则能随着Hubrich每次划动拇指而立即作出响应。这个机器人可以左转右转、前进后退,还能原地打转。因其尺寸正好跟一张A4打印纸一样大,而取名为“Forbot A4”,它可以立即执行每条指令。虽然小巧玲珑,这辆车甚至能够爬上山丘,并能畅通无阻地穿过茂密的草丛。

互联网泡沫时期,时任一家互联网公司*执行官的Hubrich开发了他的*批概念机器人Robopark和Roboplay。这些装置瞄准的对象是想要通过互联网控制真正的机器人的电子游戏玩家。Hubrich还打算将这些机器人用于公司活动。然而,这些计划终成泡影,因为潜在投资者不愿涉足其中。相反,这些系统引起了德国的注意。从2004年起,Roboterwerk公司便定期为德国开展研究项目。Forbot A4是这些早期概念机器人的后代;其他大型机器人尚在车间装配之中。其中一个机器人装配一个用于连接旋转刷和真空吸尘器吸嘴的底座。该机器人经专门设计,可在工厂通风井内自主行进,清除灰尘和油脂。试验过程中拍摄的照片表明,该系统非常有效。经它清扫之后,积垢厚实的受试通风井焕然一新。

在Hubrich的会议室里,有一辆轮子上配备了电机、手柄上安装了操纵杆的手推车。Hubrich说:“我们用这辆手推车来清扫围场。”操作该系统时,农夫只要走到手推车旁,就能开动起来,沿途收拾马粪。Hubrich指出,“这令该任务用时缩短了三分之一。”

未来,兼业务农市场有望成为Roboterwerk公司的主营市场之一。尽管牧场上草木葱茏,但当地许多农户却更愿意把奶牛圈养在牛棚里,因为这能减轻农活。正因如此,这种来自Chieming的自动驾驶手推车或许也能让奶牛过得更加快乐。

数字化大脑。开发者Arno Klüglein揭开了一辆Forbot A4的盖子。在将该机器人与其iPhone连接起来的无线局域网天线的下方,是一个*的链式传动装置、两个充电电池组和一捆五颜六色的线缆。在所有这些组件的中间,是一个灰色的小盒子,上面印有西门子公司徽标。大多数线缆都汇接到这个小盒子上,它就是充当机器人“大脑”的可编程逻辑控制器(PLC)。它负责采集传感器信号,如感应传感器发射的信号,这些信号能让机器人在工厂内沿着铝条行进;或者激光扫描器发射的信号,这些信号旨在检测机器人周围是否存在障碍物。线缆的另一端连接电机。共有8条输入线和10条输出线。

必须对PLC进行精心编程,以确保机器人按规定要求动作。为此,Manuel Wentenschuh启用了西门子的TIA博途(全集成自动化)平台。该软件允许工程师定义控制系统的行为。尽管该软件配备一个用于输入隐含程序代码的可选窗口,但大多数指令能通过计算机鼠标操作,简便地完成输入和测试。该系统面向专业人士,但工程师仅需几个小时培训,就能开始创建简单的指令序列。

1996年,西门子首次发布TIA。2009年,西门子再度推出一个便捷的软件环境,以及新的S7-1200控制系统——Forbot A4也使用了该控制系统。2010年,西门子推出TIA博途(全集成自动化)平台,将过去彼此独立的三个软件模块并入一个统一的用户界面。这些模块包括一个控制配置系统、一个用户界面设计工具(目前也可支持触屏操作)和一个驱动参数整定工具。

西门子工业自动化集团市场营销经理Carsten Meier表示,“TIA博途有点像微软办公室软件。虽然像Word和Excel这样的应用程序执行的任务各不相同,但它们能相互协作,并且操作方式相同。”此外,TIA 博途采用涵盖所有功能的单一用户界面。这正是它被命名为“博途”的原因。它不仅在当时先河,至今依然。Meier说:“在我们的竞争对手中,没有哪家能提供可与之媲美的平台。”S7-1200和S7-1500的问世,确保先前的S7系列控制系统仍然有用武之地。西门子历来重视保护客户投资,因此,TIA博途还允许用户对老旧硬件进行编程。

Mathias Hubrich近承接的项目是DRIEM2 (德语“确保移动操纵器完全可靠”的首字母缩写)。目前,Roboterwerk公司正在与慕尼黑工业大学和因戈尔施塔特应用科学大学合作,为德国研究部开发一个半自动化机器人。该机器人将被用于诸如测定污染物等安全应用。

Birgit Vogel-Heuser是慕尼黑工业大学(TUM)的自动化与信息系统学教授,她将该机器人的前身放在办公室里。该装置采用的是20世纪90年代的技术,操作起来很费劲。她说:“DRIEM2得到了大幅改进。”原来的机器人是用作扫雷器。Vogel-Heuser与Hubrich的相识正是始于该机器人,在Hubrich的引介下,Vogel-Heuser了解到来自Chieming-Hart的大型机器人和小巧的A4机器人。

教室里的机器人。Vogel-Heuser的会议室里有两个Forbot A4机器人。其中一个依然没有装配上部结构,而另一个则配备了传感器和执行器,能够避免撞上障碍物或从桌边跌落。然而,只有在其控制系统得到正确编程的情况下,该装置才能做到这一点。从2013/2014年冬季学期开始,这个任务将由学生来完成。实习期间,学生必须训练机器人,以完成特定任务,譬如,沿着一条波浪形线路行进。Vogel-Heuser表示,虽然采用乐高公司的Mindstorms机器人也能做到这一点,但这些系统不支持传统控制技术。她说:“借助工业技术,我们的学生掌握了解决问题的方法。”

学生们还学会了对市场*西门子公司出品的控制系统进行编程。不仅慕尼黑工业大学的培训机器人使用了这些系统,学生们毕业以后将在工作中用到的机器,也有80%以上使用了这些系统。甚至自动饮料售货机也使用了这些系统。从一开始,学生就在使用TIA博途平台,因为大多数企业都已经用它取代老式编程工具。

Vogel-Heuser任教院系的博士研究生Jens Folmer表示,大多数学生都能顺利自如地使用TIA博途平台。他开设了一门将Forbot A4机器人用于教学的课程。他说,一个困难在于,可编程控制装置的工作原理是,实时系统采用时钟周期,同时按规定时间间隔询问传感器。许多人都不习惯这一点,因为这种方式与许多计算机程序所用的过程式编程技术相互冲突。他说:“不过,我们的学生很快就领悟了其中的窍门。得益于这些机器人,他们在寓教于乐中掌握了相关知识。”

 

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