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(guī)制造

西門子全新軟件能夠讓增材制造工藝與常規(guī)制造工藝*實(shí)現(xiàn)雙劍合璧，從而使為大眾市場生產(chǎn)個(gè)性化產(chǎn)品成為可能。

西門子已將增材制造整合到其面向產(chǎn)品研發(fā)的NX軟件套件中。不同于常規(guī)制造工藝，3D打印對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的限制很小，這為面向大眾市場生產(chǎn)個(gè)性化產(chǎn)品打開了大門。

然而，要將常規(guī)制造工藝與增材制造工藝相融合仍需克服重重阻礙。3D打印使用的設(shè)計(jì)技術(shù)與常規(guī)制造截然不同，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)格式亦大相徑庭。隨著經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，現(xiàn)在，工業(yè)界在產(chǎn)品開發(fā)的每個(gè)階段都使用端到端軟件工具來無縫記錄產(chǎn)品的所有相關(guān)數(shù)據(jù)，而為了使增材制造部件適用于這些系統(tǒng)，研發(fā)人員必須費(fèi)力地轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式或更新產(chǎn)品信息。如今，西門子已研發(fā)出能夠彌合這一缺口的軟件。

反思輕量化工程

不同于銑削、噴涂、沖壓和鑄造等傳統(tǒng)制造工藝，3D打印可生產(chǎn)任意造型的產(chǎn)品，包括具備空腔或蜂窩結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新型輕量化組件。這勾起了汽車與領(lǐng)域的興趣。現(xiàn)在，許多3D打印技術(shù)已克服了應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)時(shí)所面臨的障礙。

端到端數(shù)據(jù)格式

3D打印技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程所必須要應(yīng)對的挑戰(zhàn)之一便是其與常規(guī)制造工藝截然不同的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方式。常規(guī)CAD技術(shù)以個(gè)性化制造工藝為導(dǎo)向，可以設(shè)計(jì)出精確定義的幾何形狀。與之相反，3D打印設(shè)計(jì)往往采用結(jié)合了多面體的層面數(shù)據(jù)來設(shè)計(jì)任意造型的物體。然而，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，3D打印設(shè)計(jì)的精度較低，這抵消了其在設(shè)計(jì)自由度上的優(yōu)勢。

針對這一點(diǎn)，西門子已研發(fā)出名為“融合建模（Convergent Modeling）”的全新系統(tǒng)，在一個(gè)軟件解決方案中完成了增材制造與常規(guī)制造的結(jié)合。融合建模現(xiàn)已成為NX軟件的一部分。產(chǎn)品研發(fā)人員可以利用其熟悉的CAD程序來設(shè)計(jì)面向3D打印的產(chǎn)品，而不必轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。這個(gè)新系統(tǒng)可確保所有與產(chǎn)品有關(guān)的信息都能被無縫追蹤。

全新的設(shè)計(jì)可能

融合建模讓設(shè)計(jì)人員能夠以全新的方式探索3D打印的更多可能。通過采用被專家稱為“創(chuàng)成式設(shè)計(jì)”的方法，研發(fā)人員可以始終如一地按要求設(shè)計(jì)產(chǎn)品，而不受任何制造相關(guān)限制的影響。例如，在設(shè)計(jì)連接件時(shí)，相關(guān)人員需考慮包括可用空間、與其他組件的連接點(diǎn)以及作用于其上的力等因素。而版本（11.0.1.）的NX提供了名為“拓?fù)鋬?yōu)化器”的程序，可根據(jù)特定產(chǎn)品功能的要求，自動(dòng)計(jì)算出的幾何形狀。相比于常規(guī)制造工藝，這種方法生產(chǎn)出的同類產(chǎn)品不僅輕巧得多，而且具備相同的強(qiáng)度。此外，它還允許相關(guān)人員采用常規(guī)制造工藝加工3D打印部件。得益于此，3D打印設(shè)計(jì)生成的較為粗糙的幾何形狀可以變得更加精確。例如，兩種制造工藝相結(jié)合后，相關(guān)人員便可以制造出達(dá)到CAD質(zhì)量水平的鉆孔。這個(gè)新系統(tǒng)還有利于輕松處理掃描得到的幾何形狀。這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員已經(jīng)開始著手將特定組件的3D掃描圖形融合到設(shè)計(jì)過程中了。融合建模也能夠無縫集成多個(gè)數(shù)據(jù)模型，因而非常適用于3D打印。

重要的工業(yè)合作伙伴

融合建模正在將增材制造進(jìn)一步融入工業(yè)制造的過程當(dāng)中。通快公司（Trumpf）是大的機(jī)床制造商之一。通過與通快公司合作，西門子已為一臺激光金屬熔融設(shè)備配備了NX工作站，并由NX軟件來直接在CAD-CAE-CAM等環(huán)境中控制一臺3D打印機(jī)。西門子也已與3D打印公司Stratasys建立合作伙伴關(guān)系。在將來，NX軟件也將有可能直接操作各類型的Stratasys打印機(jī)

可編程控制器 1、 SIMATIC S7 系列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

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

4、HMI  觸摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377  SMART700 SMART1000 TP700 TP1200 TP900 TP1500

SIEMENS 交、直流傳動(dòng)裝置

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

MIDASTER系列：MDV 6SE70系列（FC、VC、SC）

2、全數(shù)字直流調(diào)速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70 系列

SIEMENS 數(shù)控 伺服

1、數(shù)控系統(tǒng)：840D、802S/C、802SL、828D 801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510,

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

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

西門子S7-200可編程序控制器

SIMATIC S7-200的應(yīng)用領(lǐng)域從更換繼電器和接觸器一直擴(kuò)展到在單機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及分布式配置中更復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)。S7-200也越來越多地提供了對以前曾由于經(jīng)濟(jì)原因而開發(fā)的特殊電子設(shè)備的地區(qū)的進(jìn)入。

優(yōu)點(diǎn)

SIMATIC S7-200發(fā)揮統(tǒng)一而經(jīng)濟(jì)的解決方案。整個(gè)系統(tǒng)的系列特點(diǎn)：

強(qiáng)大的性能，

優(yōu)模塊化和開放式通訊。

結(jié)構(gòu)緊湊小巧－狹小空間處任何應(yīng)用的理想選擇

在所有CPU型號中的基本和功能，

大容量程序和數(shù)據(jù)存儲器

杰出的實(shí)時(shí)響應(yīng)－在任何時(shí)候均可對整個(gè)過程進(jìn)行*控制，從而提高了質(zhì)量、效率和安全性

易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學(xué)者和專家的理想選擇

集成的 R-S 485接口或者作為系統(tǒng)總線使用

極其快速和精確的操作順序和過程控制

通過時(shí)間中斷完整控制對時(shí)間要求嚴(yán)格的流程[2]

基本單元

S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的11種CPU供選擇使用.

擴(kuò)展單元

S7-200系列PLC主要有6種擴(kuò)展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù).

編程器

PLC在正式運(yùn)行時(shí)，不需要編程器。編程器主要用來進(jìn)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(diào)試過程中，進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。

簡易型編程器是袖珍型的，簡單實(shí)用，價(jià)格低廉，是一種很好的現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程操作，將的編程軟件裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)，可直接采用梯形圖語言編程，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強(qiáng)大，S7-200系列PLC的編程軟件為STEP7-Micro/WIN。

程序存儲卡

為了保證程序及重要參數(shù)的安全，一般小型PLC設(shè)有外接EEPROM卡盒接口，通過該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫入PLC，也可將PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。程序存儲卡EEPROM有6ES

7291-8GC00-0A0和6ES 7291-8GD00-0A0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。

寫入器

寫入器的功能是實(shí)現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區(qū)的程序通過寫入器固化到程序存儲卡中，或?qū)LC中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區(qū)。

文本顯示器

文本顯示器TD200/TD400C不僅是一個(gè)用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設(shè)備，還可以作為控制單元對某個(gè)量的數(shù)值進(jìn)行修改，或直接設(shè)置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認(rèn)的方法，多可顯示80條信息，每條信息多4個(gè)變量的狀態(tài)。過程參數(shù)可在顯示器上顯示，并可以隨時(shí)修改。TD200/TD400C面板上的8個(gè)可編程序的功能鍵，每個(gè)都分配了一個(gè)存儲器位，這些功能鍵在啟動(dòng)和測試系統(tǒng)時(shí)，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和診斷