西門子SM332模組西門子SM332模組

讓機(jī)械臂“自學(xué)成才”

機(jī)械臂有望掌握快速學(xué)習(xí)的能力。西門子的研究人員正與加州大學(xué)伯克利分校合作，潛心研究機(jī)械臂如何充分利用云端來學(xué)習(xí)并教會自己執(zhí)行專業(yè)化任務(wù)。

相較于人類，機(jī)械臂的學(xué)習(xí)速度很慢。但是，基于西門子研究院與加州大學(xué)伯克利分校正在合作開展的研究，機(jī)械臂掌握新技能的能力將迅速提高。以云端機(jī)械臂為例，這項(xiàng)技術(shù)有可能集諸多服務(wù)器之力來協(xié)助機(jī)械臂執(zhí)行任務(wù)。云計(jì)算讓機(jī)械臂在“思考”時(shí)不再僅限于使用本地計(jì)算資源，這為使用深度學(xué)習(xí)等計(jì)算密集型資源開啟了大門。借助云計(jì)算，工作人員還有可能充分利用開放源碼軟件和并行計(jì)算等帶來的好處。而令人振奮的是，云計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)與其它自動化系統(tǒng)的知識分享且能及時(shí)更新數(shù)據(jù)。

對機(jī)械臂而言，拾取不同尺寸、形狀和重量的物體是一項(xiàng)極為困難的任務(wù)。在云端，高效的并行計(jì)算可被用于發(fā)現(xiàn)穩(wěn)健的抓取動作。

在加利福尼亞州伯克利，Juan L. Aparicio帶領(lǐng)著一個專門研究高級制造自動化技術(shù)的西門子研究團(tuán)隊(duì)。他表示：“如今，機(jī)械臂只需要不斷重復(fù)拾取并放置相同物體。但在不久的將來，隨著制造業(yè)日益向小批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，為抓取每一個新物體的動作給機(jī)械臂重新編程是不可行的。因此，如果機(jī)械臂要獨(dú)立‘想’出如何抓取新物體，就需要云的支持。”

系統(tǒng)間的知識分享

為此，Aparicio和他的團(tuán)隊(duì)正潛心研究機(jī)械臂如何借云之力來學(xué)會抓取不熟悉的物體。Aparicio解釋道：“抓取是機(jī)械臂執(zhí)行的計(jì)算密度的任務(wù)之一。如果能讓機(jī)械臂自主從云端搜索適當(dāng)?shù)膭幼鳎鼘⑴靼兹绾胃?、更高效地?zhí)行這項(xiàng)任務(wù)。”

加州大學(xué)伯克利分校的Dexterity Network（DexNet）平臺是一個基于云的抓取動作數(shù)據(jù)庫。在與DexNet平臺的合作中，西門子團(tuán)隊(duì)提供了專門的制造技術(shù)知識，以及分享基于云的信息時(shí)用于保護(hù)重要知識產(chǎn)權(quán)的方法。加州大學(xué)伯克利分校的Ken Goldberg教授是DexNet平臺的負(fù)責(zé)人，他表示：“現(xiàn)在，我們正在集成視覺功能生成一個合成數(shù)據(jù)庫。這個數(shù)據(jù)庫中包含了650萬張含三維模型的圖片，而它們都與抓取有關(guān)。”

西門子團(tuán)隊(duì)專注于在學(xué)術(shù)界與工業(yè)界之間搭起橋梁，他們也參與了加州大學(xué)伯克利分校Pieter Abbeel教授開展的一個相關(guān)項(xiàng)目。這個項(xiàng)目的重點(diǎn)是機(jī)械臂的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)。Abbeel表示：“深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)已在和模擬環(huán)境中大獲成功。在這個項(xiàng)目中，我們正在研究如何讓真實(shí)的機(jī)械臂在學(xué)習(xí)中取得同樣的成功。”Aparicio補(bǔ)充道：“這個項(xiàng)目是為數(shù)不多的幾個將深網(wǎng)用于控制物理系統(tǒng)的例子之一。我們正在設(shè)計(jì)控制器，以使機(jī)械臂通過少量編程學(xué)習(xí)執(zhí)行新任務(wù)。下一步，我們會將這兩方面的工作相結(jié)合，充分利用云端來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的知識分享，讓機(jī)械臂有能力在本地完成對知識的學(xué)習(xí)和歸納。”

DO（Digital Output）開關(guān)量輸出，   
亦稱數(shù)字量輸出，它可由控制軟件將輸出通道變成高電平或低電平，通過驅(qū)動電路即可帶動繼電器或其他開關(guān)元件動作，也可驅(qū)動指示燈顯示狀態(tài)。開關(guān)量輸出DO信號可用來控制開關(guān)、交流接觸器、變頻器以及可控硅等執(zhí)行元件動作。

AI（Analogy Input）模擬量輸入，   
模擬量輸入的物理量有溫度、壓力、流量等，這些物理量由相應(yīng)的傳感器感應(yīng)測得，往往經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査腿肟刂破鞯哪M輸入口。

AO（Analogy Output）模擬量輸出，   
模擬量輸出的信號是電壓（如0~5V、0~10V間的電壓）或電流（如0~10mA間的電流），其輸出電壓或電流的大小由控制軟件決定。

西門子CPU313C模塊6ES7313-5BF03-0AB0，西門子6ES7313-5BG04-0AB0，西門子PLC可編程控制器，西門子PLC控制器模塊

CPU 312C 是一種緊湊型 CPU，用于對處理性能和響應(yīng)速度要求很高的系統(tǒng)。集成的數(shù)字量和模擬量輸入和輸出可與過程信號直接連接。

集成技術(shù)工程的其他用途包括：

• 計(jì)數(shù)

• 頻率測量

• 周期測量

• 脈寬調(diào)制

• PID 控制

CPU 313C 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間可達(dá) 70 ns。

• 擴(kuò)展存儲器;
  128 KB 高速工作存儲器（相當(dāng)于約 42 K 指令），用于程序段執(zhí)行，可以為用戶程序提供足夠的存儲器空間
  SIMATIC 微型存儲卡（大 8 MB）作為程序的裝載存儲器，還允許將項(xiàng)目（包括符號和注釋）存儲在 CPU 中。

• 靈活的擴(kuò)展能力;
  多達(dá) 31 個模塊，（4排結(jié)構(gòu)）

• MPI多點(diǎn)接口;
  集成 MPI 接口多可以同時(shí)建立與 S7-300/400 或編程器、PC、操作員面板的 8 路連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”，MPI可以用來建立多16個CPU組成的簡單網(wǎng)絡(luò)。

• 內(nèi)置輸入/輸出；
  在 CPU 313C 中，提供有 24 路數(shù)字量輸入（所有輸入都可用作報(bào)警處理），16 路數(shù)字量輸出以及 5路模擬量輸入和 2 路模擬量輸出（用于電流/電壓信號），以及 1 路附加輸入（用于測量溫度）。

西門子公司開發(fā)和生產(chǎn)可編程控制器已超過 30 年的時(shí)間。這方面的經(jīng)驗(yàn)在 SIMATIC S7 控制器中得到體現(xiàn)。目前在世界范圍內(nèi)正運(yùn)行著 100 多萬臺一代革新控制器。 ST 70 產(chǎn)品樣本: 您也可在產(chǎn)品目錄 ST 70 中了解到有關(guān) SIMATIC S7 的信息： 目前，PLC 不僅可以執(zhí)行開環(huán)控制，而且還可以執(zhí)行 閉環(huán)控制、 定位、 計(jì)數(shù)、比例控制、 閥門控制以及其它功能。 為此，西門子公司開發(fā)了各種智能型 I/O 模板。 它們均為微處理器控制，能夠*獨(dú)立地執(zhí)行時(shí)間要求苛刻的控制任務(wù)，并可直接通過其輸入/輸出通道連接到過程控制。 避免了對 CPU 的額外負(fù)擔(dān)。 分布式 I/O 在連接遠(yuǎn)距離分布的過程與 I/O 模板時(shí)，其布線往往非常復(fù)雜，而且極易造成故障。 若需要一個模塊化的靈活自動化系統(tǒng)，我們還是建議使用分布式 I/O 系統(tǒng)： 使用分布式 I/O 系統(tǒng) ET 200，即可從距離遠(yuǎn)達(dá) 23km 的過程站遠(yuǎn)程操控遠(yuǎn)程 I/O 設(shè)備、小型控制系統(tǒng)以及大量現(xiàn)場設(shè)備。設(shè)備之間通過快速現(xiàn)場總線 PROFIBUS-DP 連接，符合標(biāo)準(zhǔn) EN 50 170。 編程器，軟件 

 S7-200選型簡介：
CPU    
6ES7211-0AA23-0B0    CPU221 DC/DC/DC,6輸入/4輸出
6ES7211-0BA23-0B0    CPU221 繼電器輸出,6輸入/4輸出
6ES7212-1AB23-0B8    CPU222 DC/DC/DC,8輸入/6輸出
6ES7212-1BB23-0B8    CPU222 繼電器輸出,8輸入/6輸出
6ES7214-1AD23-0B8    CPU224 DC/DC/DC,14輸入/10輸出
6ES7214-1BD23-0B8    CPU224 繼電器輸出,14輸入/10輸出
6ES7214-2AD23-0B8    CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7214-2BD23-0B8    CPU224XP 繼電器輸出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7216-2AD23-0B8    CPU226 DC/DC/DC,24輸入/16輸出
6ES7216-2BD23-0B8    CPU226 繼電器輸出,24輸入/16輸出

擴(kuò)展模塊     西門子S7-300PLC數(shù)字量DI/DO16點(diǎn)模塊 PLC數(shù)字量輸入模塊，西門子PLC數(shù)字量輸出模塊 德國* 現(xiàn)貨銷售

 

DI（Digital Input）開關(guān)量輸入，

亦稱數(shù)字量輸入。以開關(guān)狀態(tài)為輸出的傳感器，如水流開關(guān)、風(fēng)速開關(guān)、壓差開關(guān)等，將高/低電平（相當(dāng)于開關(guān)）兩種狀態(tài)輸入到控制器，控制器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字量1或0，進(jìn)而對其進(jìn)行邏輯分析和計(jì)算，這種控制器通道即為DI通道。
 

DO（Digital Output）開關(guān)量輸出，

亦稱數(shù)字量輸出，它可由控制軟件將輸出通道變成高電平或低電平，通過驅(qū)動電路即可帶動繼電器或其他開關(guān)元件動作，也可驅(qū)動指示燈顯示狀態(tài)。開關(guān)量輸出DO信號可用來控制開關(guān)、交流接觸器、變頻器以及可控硅等執(zhí)行元件動作。
 

AI（Analogy Input）模擬量輸入，

模擬量輸入的物理量有溫度、壓力、流量等，這些物理量由相應(yīng)的傳感器感應(yīng)測得，往往經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査腿肟刂破鞯哪M輸入口。
 

AO（Analogy Output）模擬量輸出，

模擬量輸出的信號是電壓（如0~5V、0~10V間的電壓）或電流（如0~10mA間的電流），其輸出電壓或電流的大小由控制軟件決定。

• 數(shù)字量輸出
• 用于連接電磁閥、接觸器、小功率電機(jī)、燈和電機(jī)啟動器

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數(shù)字量輸出模塊用于從控制器向過程變量輸出數(shù)字量信號。數(shù)字量輸出模塊把 S7-300 的內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換成過程所要求的外部信號電平。

用于連接電磁閥、接觸器、小功率電機(jī)、燈和電機(jī)啟動器。

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數(shù)字量輸出模塊具有下列機(jī)械特性：

• 緊湊型設(shè)計(jì)：
  • 綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態(tài)。
  • 前連接器插座，通過前門保護(hù)。
  • 前門上的標(biāo)簽區(qū)。
  • 連接器針腳分配，用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線。
• 安裝方便：
  沒有插槽規(guī)則；輸出地址由插槽決定。
  當(dāng)在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時(shí)，可以進(jìn)行熱插拔，而不會有任何反應(yīng)。
• 方便用戶接線。
• RC 濾波器 （用于繼電器模塊 6ES7 322-1HF20）：
  繼電器模塊 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一個可連接的 RC 網(wǎng)絡(luò)(300Ω/0.1μF) ，用于大電感負(fù)載開關(guān)時(shí)滅弧(功率因數(shù) = 0.4)。例如，這樣可以：
  • 對于框架規(guī)格 5 的 NEMA 電機(jī)的起動器，觸點(diǎn)壽命從 100,000 增加到 200,000 次切換操作。

具有8、16、32或64通道的模塊。

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數(shù)字量輸出模塊將控制器的內(nèi)部信號電平（邏輯“0”或“1”）轉(zhuǎn)換成過程所需的外部信號電平。

多種輸出電壓，可支持輸出不同的過程信號：

• 24 VDC,額定電流 0.5 A/通道
• 24 VDC,額定電流 2 A/通道
• 48 - 125 V DC
• 120/230 V AC

除了經(jīng)濟(jì)性以及易于處理的特點(diǎn)外，該模塊還具有其他特殊功能：