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西門子以“數字化雙胞胎”應用推進機床工業的數字化
? 以“數字化雙胞胎”為核心的數字化企業解決方案為機床制造商和機床用戶創造全價值鏈優勢? MindSphere的“Manage MyMachines”應用程序開啟數字化企業的新型業務模式
? 軟硬件升級的Sinumerik 840D sl數控系統可集成到全集成自動化(TIA)環境,與PLC直接通訊
西門子在今天開幕的第十屆中國數控機床展覽會(CCMT 2018)上,重點展示了機床加工與制造過程中如何借助“數字化雙胞胎”來實現從產品研發、設計、生產、直到服務的全過程,從而提高生產力、可用性和過程可靠性,優化加工精度、設計、加工過程乃至維護和服務。同時,西門子在本次展會上延續了 2017漢諾威國際機床展的展示理念,借助實際案例展示了“數字化雙胞胎”在機床制造商和機床用戶中的應用以及其所帶來的優勢。
“產品研發到生產的不斷整合是邁向‘工業4.0’的關鍵。” 西門子(中國)有限公司數字化工廠集團副總裁、運動控制部總經理Frank Golueke表示,“西門子一直致力于數控制造領域的仿真、虛擬機床以及數控系統與工廠IT系統的集成,以持續深化這一過程。”
借助“數字化雙胞胎”實現機床加工與制造的數字化
采用西門子控制技術的機床,其虛擬機床的控制系統與西門子的Sinumerik數控系統使用相同的語言代碼。借助虛擬NC內核,可生成仿真和試運轉的“數字化雙胞胎”,即完全對應的虛擬鏡像,從而提前對程序和復雜運動序列進行虛擬測試,以提高實體機床后續加工的度和可靠性,限度縮短調整時間。這些優勢在小批次、定制化產品的生產中更為明顯。
在西門子還展示了其功能強大的、基于云的開放式物聯網操作系統MindSphere在機床領域應用的多種連接和安裝選項。利用MindSphere上的“Manage MyMachines”應用程序,西門子在展臺上連接了北京數控技術應用中心的兩臺機床,向現場觀眾展示借助該應用程序所采集和分析的相關機床數據。“Manage MyMachines”能輕松快速地將Sinumerik 840D sl 這樣的機床數控系統與MindSphere相連,為用戶提供來自聯網機床的息,使用戶能清晰地了解機床的當前以及歷史狀況,從而縮短機床停機時間,優化服務和維修流程,提高生產力。
Sinumerik ——數控系統軟硬件升級
在本次展會上,西門子還展出了一系列數控系統軟硬件的新產品,其全系列的Sinumerik 808D、828D和840D數控系統,覆蓋從普及型和標準機床控制方案、到模塊化高級解決方案,再到高端工件生產的智能解決方案。Sinumerik 808D ADVANCED 是基于操作面板的普及型數控系統,其結構緊湊、使用方便,適用于車削和銑削應用。Sinumerik 828D BASIC、828D 以及828D ADVANCED都是高性價比的數控系統,數控性能高,便于調試。
全新升級的Sinumerik 840D sl數控系統采用多核處理器技術、基于驅動的高性能 NCU(數控單元),性能潛力更高。在 NCU 鏈路中,30 個加工通道可控制多達 93 根軸。使用該數控系統的多軸機床,可在短的加工時間內完成極高的加工精度。Sinumerik 840D sl 的NCU 性能可擴展,其操作部件還采用了高度模塊化設計。例如,借助于靈活 M:N 操作,所有操作面板都可與 NCU 配套使用。此外,Sinumerik 840D sl還具有的開放式架構,通過采用Sinumerik Integrate,可根據機床的工藝條件對數控系統進行調整,從而確保生產自動化環境的高度靈活性。Sinumerik 840D sl 采用領先的工業以太網標準Profinet進行通,出色的通功能可完美集成到西門子全集成自動化 (TIA) 環境,并通過TIA博途工程軟件平臺進行工程組態。先進的觸控屏幕技術為機床操作帶來嶄新的智能生產體驗。
在軟件方面,Sinumerik擁有便捷操作的用戶界面。Sinumerik Operate用戶界面上設計了大量功能來簡化Sinumerik的操作。比如預先配置好的邊屏顯示(Sidescreen),不僅豐富了人機界面(HMI) 的原有界面,還能提供更多功能。針對當前操作任務,邊屏顯示會顯示所有相關息,一目了然。另外,用戶可以隨時合上或展開、水平或垂直滾動邊屏顯示來瀏覽內容。其次,為了保障機床的高可用性,Sinumerik還提供了實時的防碰撞功能CollisionAvoidance。無論是使用一個 NCU 的單通道加工,還是五軸同步銑削等復雜加工,防碰撞功能都可有效防止機床上發生意外干涉,為生產保駕護航。
類電纜可以在100米范圍內實現10GB網絡。相比于5類電纜和5e類電纜,6類電纜不易受串擾和外部EMI噪聲影響。工業以太網電纜的設計能御更加嚴酷的工業環境對電纜的物理侵蝕。在安裝6類電纜時,確保RJ45接口和插座也能夠達到6類等級。較好的使用方法是,短距離布線時,使用預先做好接插電纜,并在工廠內安裝連接器。長距離布線時使用插座。、電纜、屏蔽、接地回路一些應用場合需要做屏蔽,但是如果屏蔽電纜安裝不當, 那么會適得反。當超出保護套管時,屏蔽以太網電纜在EMI環境中的性能更好。良好的接地是使用屏蔽電纜的關鍵。一個接地參考點是關鍵中的關鍵。
多個接地連接會接地回路,不同接地連接處電勢的不同會在電纜中引入噪聲。接地回路會給你的網絡帶來巨大的破壞,為了解決這個問題,只在電纜的一端使用接地RJ45接
口,另一端使用絕緣的RJ45接口以接地回路的可能性。
和所有網絡一樣,電纜的優劣直接影響工業以太網的優劣。而且除了高電磁干擾(EMI),工業環境中還經常有某種等級的溫度、粉塵、濕度以及其他在家庭和辦公環境中不常見的影響因素。所以,如何選擇電纜?在辦公室內,商業等級的電纜,例如5類電纜,比較適合于10MB的網絡,而5e類電纜適合于100MB網根據ANSI/TIA-1005標準所述,6類電纜或者更好的電纜可以用于工業環境中的主機或者設備連接。6類電纜能夠在100米的范圍內實現1GB網絡,55米范圍內
現10GB網絡。
特點
本控制系統采用德國西門子公司生產的可編程控制器,實現對螺桿式壓縮機全工作過程的自動控制,系統運行狀況監視,故障檢測及自動處理。?
當系統通電后,程序自動對各輸入溫度或壓力進行檢測,準確檢測機組運行情況。?
手動和自動系統各自獨立,當系統處于自動狀態時,手動僅僅只能分別啟、停油泵和壓縮機;在手動狀態時,自動控制不起作用,但可顯示機組運行參數,并實施報警保護。兩種狀態可分別獨立運行,也可實現無擾動相互切換。
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