西門子6SL3120-2TE13-0AB0

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SINAMICS 雙軸電機模塊 輸入：600V DC 輸出:3AC 400V,3A/3A 內部風冷 包含 DRIVE-CLiQ 電纜 組件 涂漆

裝配機器人無需專門編程即可進行產品裝配；工廠生產線可以自我優化；列車或風機可以基于運行數據和人工智能（AI）申請維護，它們的自我檢查和預判能力甚至優于開發它們的工程師。人工智能的強勢發展必將進一步改變人類的工作模式，這是為什么呢？西門子股份公司*技術官博樂仁（Roland Busch）對此進行了詳細解讀。

如果我們能引導人工智能朝著有益人類的方向發展，讓它成為我們的有力幫手，那么發展即機遇。毫無疑問，人工智能的強勢發展將進一步改變人類的工作模式。市場研究機構*預測，多達50％的生產活動都可以由機器自動完成。這意味著，機器不但可以執行這些活動，而且比人類做得更好、更快。當然，這也意味著，一旦擺脫了這些瑣碎的任務，我們就有更多時間來評估執行結果，為客戶提供建議，發掘并培養員工能力。

人形機器人將為人類的研究工作、工業發展和日常生活提供幫助，但不會取代人類

不存在“人機對抗”

“人機對抗”的說法難免有危言聳聽之嫌，進一步了解人工智能，人們早已發現情況并非如此。如今，變革已經開始，德國各工業企業正在試圖互相挖角，尤其是那些跨學科人才，比如具備物理工程知識的數據科學家。只有他們能將人工智能生成的相關數據轉化為現實應用。例如，列車操作員收到指令，要在某個時間前更換某節列車的某個部件。而要發出這條指令，需要兼具預測性維護、風險分析的相關知識，還要了解替換部件的可用性，甚至是列車所在國家的法律法規。所以說，只有人類才可以將數字化世界的洞察運用到現實世界中。

正因如此，在高精度作業時我們總是依賴于嫻熟的手工勞動。例如，在慕尼黑Allach區的工廠里，生產和維護機車時的工作精度達到十分之一毫米。只有交給專業技術人員，我們才能保證列車的性能。

目前有三大趨勢并行：新的就業機會正在產生、一些崗位逐漸被淘汰、還有一些崗位則正在發生著改變。若想人工智能對人類社會產生積極影響，就必須確保商業企業——包括大中小企業甚至零售商——都能廣泛應用人工智能。我所講的是工業人工智能，即結合了專業知識的人工智能。我們的目標是創造“數字化伴侶”，它相當于人類的智能助力器。這種為人類賦能的人工智能技術必須得到普及。但是，我們不能只投資研發，還要投資培訓，把這些技能在幼兒園、小學、高中和大學中推廣。

我們通過“工業4.0”成功開啟了數字化轉型，而工業人工智能將這一轉型提升至全新高度 

人工智能推動“工業4.0”進入下一階段

工業大國想要從當前的工業革命中獲益，需要工業企業、政府官員、科學家和社會各界合作伙伴們通力合作，制定類似德國“工業4.0”的成功舉措。“工業4.0”已是世人皆知的術語，它將在人工智能的助力下迭代升級，因為未來的一切都將和人工智能息息相關，包括IT技術、工業生產、工廠運營、產品性能和服務模式等。工業人工智能將推動“工業4.0”進入下一階段，鞏固德國等工業大國的實力，這一點與美國和中國企業主導的消費品產業所應用的人工智能有所不同。

在位于慕尼黑的西門子機器人實驗室內，機器人在沒有預先編程的情況下組裝產品

人工智能是未來發展的關鍵

有關人工智能的恐慌論是片面的。我認為人們忽視了重要的一點，那就是人工智能對國內生產總值（GDP）的未來增長十分關鍵。考慮到人口結構的變化趨勢，年均3.5％的GDP增長率注定難以為繼。經濟必須轉型，可以通過人工智能技術和技術密集型勞動力而非勞動密集型勞動力來實現，基于資質和生產力創造價值。

無論是國家還是企業，若想在今天取得成功，就必須使經濟適應未來發展。市場研究機構*預測，如果人工智能得以正確并且持續地應用，它將有可能提高德國等經濟體的GDP。我們已經通過“工業4.0”開啟了數字化轉型，而工業人工智能可以幫助我們達到一個全新的高度。

隨著新一代的成長，對人工智能的恐慌是否會爆發？顯然，未來的發展重點在于技術密集型勞動力，而非勞動密集型

S7-200模擬量模塊系列

模擬信號是指在一定范圍內連續的信號（如電壓、電流)，這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關設置，模塊規范接線，指示燈狀態等信息。

本文中，我們按照S7-200模擬量模塊類型進行分類介紹：

1.AI 模擬量輸入模塊?

2.AO模擬量輸出模塊?

3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊

4.常見問題分析

首先，請參見“S7-200模擬量全系列總覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息，具體內容請參見下文詳細說明：

西門子6SL3120-2TE13-0AB0

AI 模擬量輸入模塊

A. 普通模擬量輸入模塊：

如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關設置來選擇輸入信號量程。注意：按照規范接線，盡量依據模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。

4AI EM231模塊：

首先，模擬量輸入模塊可以通過設置撥碼開關來選擇信號量程。開關的設置應用于整個模塊，一個模塊只能設置為一種測量范圍，且開關設置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設置一經確定后，這4個通道的量程也就確定了。如下表所示：

注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關設置是一樣的，也就是說，當撥碼開關設置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。

8AI EM231模塊：

8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入，只有第6、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關1、2對其進行設置：當sw1=ON，通道6用做電流輸入；sw2=ON時，通道7用做電流輸入。反之，若選擇為OFF，對應通道則為電壓輸入。

注：當第6、7道選擇為電流輸入時，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。

B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC；熱電阻RTD）：

如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應該連接至相對應的模塊，如：熱電阻信號應該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應該*，如：Pt1000和Pt100不能同時應用在一個熱電阻模塊上。

熱電偶模塊TC： 

EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶。通過撥碼設置，模塊可以實現冷端補償，但仍然需要補償導線進行熱電偶的自由端補償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應當短接，或者并聯到旁邊的實際接線通道上。?

熱電阻模塊RTD：

熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數學關系，這種關系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關設置與α有關，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關的設置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數，按 照對應的撥碼去設置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴展模塊介紹。

EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：

（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標稱值相同；

（2）將已經接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應連接到空的通道上。

因為熱電阻分2線制、3線制、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式，如圖所示。其中，精度高的是4線連接，精度低的是2線連接。

提示：

（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統塊-模擬量濾波。

但是，在系統塊中設置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應禁止濾波功能。

（2） EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內部軟件檢測出外接斷線，或者輸入超出范圍。

注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模擬量輸出模塊

S7-200的擴展模塊里，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型，電壓：±10V，電流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模擬量輸入輸出模塊

(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA)，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。

(B) EM235模擬量輸入輸出模塊

EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關設置來選擇4路AI通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型。

注：模塊上的電位計是用來調節輸入信號和轉換數值的放大關系，在模塊出廠時已經設置好了，如無需要，請不要隨意更改。

常見問題分析

A．模擬量輸入與數字量的對應關系：

模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內部用0~32000的數值表示（注：4~20mA對應6400~32000），這兩者之間有一定的數學關系，如圖所示：

B．模擬量模塊的硬件接線介紹

（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在V和M端子之間。

（2）模擬量輸入的接線方式

以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。

當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推。

方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+；信號負接A-；

方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接；信號負接C-，同時C-和模塊的M端短接。

方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+，同時D+與RD短接；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接。

注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。

（3）電流型信號輸入接線方式

電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制”，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。

a. 四線制-電流型信號的接法：

四線制信號是指信號設備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：

b. 三線制-電流型信號的接法：

三線制信號是指信號設備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負端的。接線如圖所示：

注：若設備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線制接法同理。

c. 二線制-電流型信號的接法：

二線制信號是指信號設備本身只有兩根外接線，設備的工作電源由信號線提供，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出。接線如圖所示：

C．224XP本體集成的AI，能否接電流信號0~20mA？