西門子S120電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊6SL3120-2TE21-0AD0

數(shù)字化研發(fā)：協(xié)同快速

成都工廠承擔(dān)著西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品研發(fā)的角色。之所以能勝任，與NX及Teamcenter等西門子PLM數(shù)字化解決方案的全面應(yīng)用不無(wú)關(guān)系。研發(fā)也是數(shù)字化工廠“數(shù)據(jù)鏈條”的起點(diǎn)，由研發(fā)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將在工廠的各個(gè)系統(tǒng)間實(shí)時(shí)傳遞，數(shù)據(jù)的同步更新避免了傳統(tǒng)制造企業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)的由于溝通不暢產(chǎn)生的差錯(cuò)，也使得工廠的效率大大提升。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于數(shù)字化工廠協(xié)同快速的研發(fā)，可將產(chǎn)品的上市時(shí)間縮短50%。  

由西門子成都工廠研發(fā)的新產(chǎn)品誕生于西門子PLM的產(chǎn)品開發(fā)解決方案NX軟件。它支持產(chǎn)品開發(fā)中從設(shè)計(jì)到工程和制造的各個(gè)方面，并集成了多學(xué)科仿真，還能夠提供全系列*零部件制造應(yīng)用的解決方案，這是其他計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。研發(fā)部門的工程師們可以通過(guò)NX軟件進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，還可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行模擬組裝，真正實(shí)現(xiàn)“可見即可得”。由于NX軟件的應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)，可以大大縮短產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到分析的迭代周期，也減少了多達(dá)90%的編程時(shí)間。產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間也就相應(yīng)縮短了。

在NX軟件中完成設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，都會(huì)帶著專屬于自己的數(shù)據(jù)信息繼續(xù)“生產(chǎn)旅程”。這些數(shù)據(jù)一方面通過(guò)CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)）向生產(chǎn)線上傳遞，為完成接下來(lái)的制造過(guò)程做準(zhǔn)備，另一方面也被同時(shí)“寫”進(jìn)數(shù)字化工廠的數(shù)據(jù)中心——Teamcenter軟件中，供質(zhì)量、采購(gòu)和物流等部門共享。采購(gòu)部門會(huì)依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行零部件的采購(gòu)，質(zhì)量部門會(huì)依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行驗(yàn)收，物流部門則是依據(jù)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行零部件的確認(rèn)。

共享的數(shù)據(jù)庫(kù)是Teamcenter的zui大特點(diǎn)。當(dāng)質(zhì)量、采購(gòu)、物流等不同部門調(diào)用數(shù)據(jù)時(shí)，他們使用的是共享的文檔庫(kù)，并且通過(guò)主干快速地連接到各責(zé)任方。即使數(shù)據(jù)發(fā)生更新，不同的部門也都能*時(shí)間得到的數(shù)據(jù)，這就使得西門子成都工廠研發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作量變得簡(jiǎn)單、了許多，避免了傳統(tǒng)研發(fā)制造企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)或不同部門之間由于數(shù)據(jù)平臺(tái)不同造成的信息傳輸壁壘。

數(shù)字化生產(chǎn)：輕松

王云龍畢業(yè)于成都某院校的電子信息專業(yè)，是西門子成都工廠PLC（可編程控制器）裝配工位上的一名普通員工。對(duì)比身邊的大多數(shù)同事來(lái)說(shuō)，他還算個(gè)新人，但這份工作對(duì)于他來(lái)說(shuō)并不復(fù)雜，得益于西門子數(shù)字化企業(yè)平臺(tái)的，將枯燥的制造生產(chǎn)變得輕松。

每天由西門子MES系統(tǒng)生成的電子任務(wù)單都會(huì)顯示在王云龍工作臺(tái)前方的電腦顯示屏上，實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換間隔小于1秒，這就意味著他隨時(shí)可以看到的版本。西門子MES系統(tǒng)SIMATIC IT包攬了傳統(tǒng)制造企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度的職能。沒(méi)有了人工抄寫的任務(wù)單，省去了不同產(chǎn)線交流的復(fù)雜環(huán)節(jié)。生產(chǎn)訂單由MES統(tǒng)一下達(dá)，在與ERP系統(tǒng)高度的集成之下，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃、物料管理等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送。此外，SIMATIC IT還集成了工廠信息管理、生產(chǎn)維護(hù)管理、物料追溯和管理、設(shè)備管理、品質(zhì)管理、制造KPI分析等多種功能，可以保證工廠管理與生產(chǎn)的高度協(xié)同。

在王云龍的工作臺(tái)上有5個(gè)不同的零件盒，每個(gè)零件盒上都配有指示燈。當(dāng)自動(dòng)引導(dǎo)小車送來(lái)一款待裝配的產(chǎn)品時(shí)，電腦顯示屏上會(huì)出現(xiàn)它的信息，相應(yīng)所需零件盒上的指示燈亮起，王云龍就知道該安裝什么零件了。這是由于傳感器掃描了產(chǎn)品的條碼信息，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)搅薓ES系統(tǒng)，MES系統(tǒng)再通過(guò)與西門子TIA（全集成自動(dòng)化系統(tǒng)）的互聯(lián)操縱零件盒指示燈，從而代替人完成了思考的過(guò)程。這種設(shè)計(jì)可以滿足自動(dòng)化產(chǎn)品“柔性”生產(chǎn)的需求（即在一條生產(chǎn)線上同時(shí)生產(chǎn)多種產(chǎn)品），有了指示燈的幫助，即使換另外一種產(chǎn)品王云龍也不會(huì)怕裝錯(cuò)零件了。

西門子全集成自動(dòng)化解決方案（TIA）在很大程度上替代了人類的大腦、視覺(jué)和手臂。西門子用可編程控制器（PLC）來(lái)引導(dǎo)生產(chǎn)流程，用視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)識(shí)別質(zhì)量、用自動(dòng)引導(dǎo)小車來(lái)傳遞產(chǎn)品。通過(guò)PROFINET現(xiàn)場(chǎng)總線連接并傳送數(shù)據(jù)，不僅使人的工作變輕松了，更能確保生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的可靠、靈活與。

西門子成都工廠總Andreas Bukenberger針對(duì)生產(chǎn)給出了具體的數(shù)字：“成都工廠產(chǎn)品的一次通過(guò)率（FPY）可達(dá)到99%以上。”

王云龍確認(rèn)了他裝配好的產(chǎn)品，按下工作臺(tái)上的一個(gè)按鈕，自動(dòng)化流水線上的傳感器就會(huì)掃描產(chǎn)品的條碼信息，記錄它在這個(gè)工位的數(shù)據(jù)。MES系統(tǒng)SIMATIC IT將以該數(shù)據(jù)作為判斷基礎(chǔ)，向控制系統(tǒng)下達(dá)指令，指揮小車將它送去下一個(gè)目的地。”

在到達(dá)下一個(gè)工序前，產(chǎn)品要通過(guò)“嚴(yán)格”的檢驗(yàn)程序，以可編程控制器（PLC）產(chǎn)品為例，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中針對(duì)該類產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)節(jié)點(diǎn)就超過(guò)20個(gè)。視覺(jué)檢測(cè)是數(shù)字化工廠*的質(zhì)量檢測(cè)方法，相機(jī)會(huì)拍下產(chǎn)品的圖像與Teamcenter數(shù)據(jù)平臺(tái)中的正確圖像作比對(duì)，一點(diǎn)小小的瑕疵都逃不過(guò)SIMATIC IT品質(zhì)管理模塊的“眼睛”。對(duì)比傳統(tǒng)制造企業(yè)的人工抽檢，這顯然要可靠又快速得多。”

在經(jīng)過(guò)多次裝配并接受過(guò)多道質(zhì)量檢測(cè)后，成品將被送到包裝工位。再經(jīng)過(guò)人工包裝、裝箱等環(huán)節(jié)，一箱包裝好的自動(dòng)化產(chǎn)品就會(huì)通過(guò)升降梯和傳送帶被自動(dòng)運(yùn)達(dá)物流中心或立體倉(cāng)庫(kù)。”

這樣一個(gè)完整的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)的制造企業(yè)要通過(guò)幾十甚*百人的手去完成，而在西門子成都工廠的車間內(nèi)，卻看不見密集的流水線員工，大多數(shù)的工序都是自動(dòng)完成的。”

利用西門子PLM和MES的信息互聯(lián)，西門子還可以根據(jù)物料儲(chǔ)備、交貨時(shí)間等信息，在的工廠之間實(shí)時(shí)調(diào)配生產(chǎn)計(jì)劃，以達(dá)到資源利用和物料配送的組合。”

西門子S120電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊6SL3120-2TE21-0AD0

　1. 確保模塊物理存在

　　使用 NCM Diagnostics 來(lái)確定模塊是否物理存在 S7 控制器里。 通過(guò)在Ｗindows開始菜單下點(diǎn)擊 SIMATIC -> STEP 7 -> NCM S7 -> Diagnostics啟動(dòng)NCM Diagnostics。

　　在 "Modules" 里可以找到以下信息(圖. 01)：

　　模塊類型

　　模塊版本(相應(yīng)固件版本)

　　硬件版本

　　序列號(hào)

　　圖 01: NCM Diagnostics -> 模塊

　　然后通過(guò) NCM Diagnostics 對(duì)話框中的 "Industrial Ethernet"確定模塊的 MAC 地址。

　　圖 02: NCM Diagnostics -> 工業(yè)以太網(wǎng)

　　注意：

　　如果 IE CP 有1G 的接口, 固件也可以通過(guò)此接口裝載。在此情況中，檢測(cè)在固件裝載工具中的接口激活的 MAC 地址。

　　2. 從因特網(wǎng)下載固件

　　從因特網(wǎng)上下載相關(guān)的模塊固件：

　　&support

　　對(duì)于工業(yè)以太網(wǎng) S7-300 CPs and S7-400 CPs 的固件更新總覽可以通過(guò)條目 ID： 9836605.

　　下載相應(yīng)的固件到本地文件夾里。

　　3. 使用固件裝載工具裝載固件到模塊

　　在此例子中， 把固件 V2.1.14 下載到 CP343-1 Lean (6ES7343-1CX10-0XE0) V2.0.16。

　　在 Windows 開始菜單通過(guò)點(diǎn)擊SIMATIC -> STEP 7 -> NCM S7 -> Firmware Loader啟動(dòng)固件裝載工具。

　　圖 03: 啟動(dòng)固件裝載工具對(duì)話框

　　點(diǎn)擊"下一步" 到下一個(gè)對(duì)話框

　　圖 04: 選擇將被裝載的固件文件和相關(guān)描述

　　點(diǎn)擊 "瀏覽" 按鈕并選擇從因特網(wǎng)下載的固件文件解壓縮。此例中, 選擇固件文件 "CP343-1CX10_V2_1_14.FWL"。

　　此固件文件是 FWL 或 LAD 格式。此格式文件可以被工業(yè)以太網(wǎng) CP 使用。一個(gè) FWL 文件是一個(gè) LAD 文件加上描述和附加的關(guān)于即將被裝載固件的模塊的相關(guān)信息(見圖. 04) 。如果點(diǎn)擊 "下載"按鈕(如圖. 06) ，那么在固件終被下載到模塊前會(huì)檢測(cè)其兼容性信息。

　　點(diǎn)擊"下一步" 到下一個(gè)對(duì)話框組態(tài)此接口。

　　圖. 05: 輸入將被裝載的工業(yè)以太網(wǎng)CP的MAC 地址

　　可以輸入一個(gè)工業(yè)以態(tài)網(wǎng)模塊的可用的 MAC地址 (組態(tài)或是出廠預(yù)設(shè)的 MAC 地址) , 然后使用 NCM 診斷。

　　此例中，輸入MAC 地址08-00-06-9C-4A-0B 給以太網(wǎng)模塊CP343-1 Lean (6ES7343-1CX10-0XE0) 。

　　使用緊急地址

　　此 "緊急地址"復(fù)選框默認(rèn)是被禁止的。

　　如果使能此復(fù)選框，那么允許固件版本被裝載到工業(yè)以太網(wǎng)模塊 S7-300 CP 或 S7-400 CP并且在固件裝載失敗后不再響應(yīng)所組態(tài)的 MAC 地址。此 "緊急地址"功能僅被使用在不帶出廠預(yù)設(shè) MAC 地址的工業(yè)以太網(wǎng)模塊。此類模塊必須使能 "緊急地址"復(fù)選框，因?yàn)椴唤M態(tài)任何地址的話，此緊急地址總是00.AF.FE.AF.FE.00。如果裝載中斷, 在電源重啟后仍然可以用此地址裝載。在"緊急地址"復(fù)選框被使能后此地址在裝載固件時(shí)自動(dòng)被使用。