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經過五十年的發展，中國儀器儀表工業已有相當基礎，初步形成了門類比較齊全的生產、科研、營銷體系，成為亞洲除日本之外第二大儀器儀表生產國。隨著上數字化、智能化、網絡化、微型化的產品逐漸成為主流，差距還將進一步加大。中國高檔、大型儀器設備大多依賴進口。中檔產品以及許多關鍵零部件，國外產品占有中國市場60%以上的份額，而國產分析儀器占市場不到千分之二的份額。

今后儀器儀表技術的主要發展趨勢：儀器儀表向智能化方向發展，產生智能儀器儀表；測控設備的PC化，虛擬儀器技術將迅速發展；儀器儀表網絡化，產生網絡儀器與遠程測控系統。

幾點建議：開發具有自主知識產權的產品，掌握核心技術；加強儀器儀表行業的系統集成能力；進一步拓展儀器儀表的應用領域。

 840D
SINUMERIK840D數字NC系統用于各種復雜加工,它在復雜的系統平臺上，通過系統設定而適于各種控制技術。840D與SINUMERIK_611數字驅動系統和SIMATIC7可編程控制器一起，構成全數字控制系統，它適于各種復雜加工任務的控制，具有優于其它系統的動態品質和控制精度。
產品功能
控制類型
采用32位微處理器、實現CNC控制，用于完成CNC連續軌跡控制以及內部集成式PLC控制。。
機床配置
可實現鉆、車、銑、磨、切害、沖、激光加工和搬運設備的控制，備有全數字化的SIMDRIVE611數字驅動模塊：zui多可以控制31個進給軸和主軸．進給和快速進給的速度范圍為100-9999mm/min。其插補功能有樣條插補、三階多項式插補、控制值互聯和曲線表插補，這些功能。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。此外還具備進給軸和主鈾同步操作的功能。
操作方式
其操作方式主要有AUTOMATIC(自動)、JOG(手動)、示教（TEACHIN）手動輸入運行（MDA），自動方式：程序的自動運行，加工程序中斷后，從斷點恢復運行；可進行進給保持及主軸停止，跳段功能，單段功能，空運轉。
輪廓和補償
840D可根據用戶程序進行輪廓的沖突檢測、*半徑補償的進入和退出策略及交點計算、*長度補償、螺距誤差補償棚測量系統誤差補償、反向間隙補償、過象限誤差補償等。
NC編程
840D系統的NC編程符合DIN66025標準(德國工業標準)，具有高級語言編程特色的程序編輯器，可進行公制、英制尺寸或混合尺寸的編程，程序編制與加工可同時進行，系統具備1．5兆字節的用戶內存，用于零件程序、*偏置、補償的存儲。
PLC編程
840D的集成式PLC*以標準sIMAncs7模塊為基礎，PLC程序和數據內存可擴展到288KB，u/o模塊可擴展副2048個輸入/輸出點、PLC程序能以*的采樣速率監視數據輸入，向數控機床發送運動停止/起動等指令。
操作部分硬件
840D系統提供了標準的PC軟件、硬盤、奔騰處理器，用戶可在Windows98/2000下開發自定義的界面。此外，2個通用接過RS232可使主機與外設進行通信，用戶還可通過磁盤驅動器接口和打印機并聯接口完成程序存儲、讀入及打印工作。
顯示部分
840D提供了多言種的顯示功能，用戶只需按一下按鈕．即可將用戶界面從一種語自轉換為一種語言，系統提供的話言有中文、英語、德語、西班牙語、法語、意大利語：顯示屏上可顯示程序塊、電動機軸位置、操作狀態等信息。
2.1 西門子數控系統的基本構成
請參閱：SIEMENS數控系統操作部件
SIEMENS用于數控系統的HMI軟件
西門子數控系統有很多種型號，首先我們來觀察一下802D所構成的實物圖，SINUMERIK802D是個集成的單元，它是由NC以及PLC和人機界面（HMI）組成，通過PROFIBUS總線連接驅動裝置以及輸入輸出模板，完控制功能。
而在西門子的數控產品中zui有特點，zui有代表性的系統應該是840D系統。因此，我們可以通過了解西門子840D系統，來了解西門子數控系統的結構。首先通過以下的實物圖觀察840D系統。
2.2西門子810D系統的結構組成 （請參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡明調試手冊 - 2006版本）
SINUMERIK840D是由數控及驅動單元（CCU或NCU），MMC,PLC模塊三部分組成，由于在集成系統時，總是將SIMODRIVE611D驅動和數控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處。

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控制性能
可以分為高檔機、中檔機和低檔機。

S7-400H
采用冗余設計的容錯自動化系統。

適合對故障安全要求很高的應用。
滿足重啟動費用高、昂貴的停機、極少的監控以及很少的維護的過程應用。

冗余的集中功能。

提高 I/O 的可用性：網管型 I/O 配置。

也可作為標準 I/O 使用：單邊配置。

熱后備：發生故障時，可自動切換到備用設備。

采用 2 個獨立機架或一個分開的*機架進行配置

經過冗余 PROFIBUS-DP 來連接切換的 I/O。

S7-400F/FH
故障安全型自動化系統，大大提高了工廠生產過程的安全性

符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。

如果需要，也可通過冗余設計而實現容錯

安全相關的 I/O 不增加接線:

通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全通訊

基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M

標準模塊可以使用在自動化系統的非故障安全型應用場合

隔離模塊，用于在一個 ET 200M 的安全模式中組合使用故障安全型模塊和標準模塊。

S7-400
擁有中端到性能的功能強大的 SIMATIC S7-400 PLC。

模塊化、無風扇設計，高度的擴展能力，全面的通訊和網絡能力，方便實施的分布式結構，以及用戶友好的運行處理，使得SIMATIC S7-400是中、高性能應用中滿足特別復雜的控制任務的理想的解決方案。

SIMATIC S7-400 的應用領域包括：

汽車工業（如生產線）

機械設備制造，包括機械設備制造

倉儲技術

鋼鐵工業

樓宇管理系統

發電和配電

造紙和印刷工業

木材加工

食品和飲料工業

過程工程與組態，如：供水和污水處理

化工和石化

儀表和控制

包裝機械

多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模板，可為用戶定制實施自動化控制任務。

任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行擴展，并且成本不會太高。

SIMATIC S7-400 是一個通用的控制器：

具有高電磁兼容性和抗震性，可zui大限度地用于工業領域。

可帶電連接、斷開模塊。

S7-400H
在自動化技術的許多領域中，有關可用性、自動化系統故障安全的要求一直在提高。在許多領域，設備停機可能造成極為高昂的費用。這里，只有冗余系統才能滿足其可用性要求。

SIMATIC S7-400H 所具有的容錯性可以滿足這些要求。即使在一個或多個故障導致部分控制器失靈時也能繼續運行。因此實現了其可用性，這樣 SIMATIC S7-400H 及其適合用于以下應用領域：

控制器故障后，過程重新啟動將會導致很高成本（通常在過程工業中）。

停機時間很寶貴的過程。

涉及貴重材料的過程（例如在制藥工業中）。

無人監管的應用。

涉及減少維護人員的應用。

訂貨數據

S7-400H 部件訂貨數據可在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH"下的相應模塊找到。

S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統可使用在對安全要求較高的設備中。其可對立即停車過程進行控制，因此不會對人身、環境造成損害。S7-400F/FH 具有兩種基本設計：

S7-400F:
故障安全自動化系統。如果在控制系統中發生故障，生產過程就轉移到安全狀態，并中斷。

S7-400FH:
故障安全容錯自動化系統。如果在控制系統中發生故障，冗余控制系統部分將發生作用，并繼續控制生產過程。

使用附加標準模塊可以創建一個全集成的控制系統，在非安全相關和安全相關任務共存工廠中使用。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態和編程。

plc組合
組合式結構的可編程序控制器是把PLC系統的各個組成部分按功能分成若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結構的PLC特點是CPU、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統一、安裝整齊、I/O點選型自由、安裝調試、擴展、維修方便。
疊裝式
疊裝式結構集整體式結構的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結構的I/O點搭配靈話、安裝整齊的優點于一身。它也是由各個單元的組合構成。其特點是CPU自成獨立的基本單元（由CPU和一定的I/O點組成），其它I/O模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進行單元間的聯接，各個單元可以一個個地疊裝。使系統達到配置靈活、體積小巧。
1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業，各種場合中的自動檢測、監測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨 
 西門子PLC之S7家族
的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作系統內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態功能，這使得組態非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業以太網總線系統；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統；多點接口（MPI集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統。
3． SIMATC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的系統。當控制系統規模擴大或升級時，只要適當地增加一些模板，便能使系統升級和充分滿足需要。

工業控制網絡將向有線和無線相結合方向發展

無線局域網（Wireless LAN）技術可以非常便捷地以無線方式連接網絡設備，人們可隨時、隨地、隨意地訪問網絡資源，是現代數據通信系統發展的重要方向。無線局域網可以在不采用網絡電纜線的情況下，提供以太網互聯功能。在推動網絡技術發展的同時，無線局域網也在改變著人們的生活方式。無線網通信協議通常采用IEEE802.3用于點對點方式，802.11用于一點對多點方式。無線局域網可以在普通局域網基礎上通過無線Hub、無線接入站（AP）、無線網橋、無線Modem及無線網卡等來實現，以無線網卡使用zui為普遍。無線局域網的未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫游、網絡管理以及與3G等其它移動通信系統之間的關系等問題上。

在工業自動化領域，有成千上萬的感應器，檢測器，計算機，PLC，讀卡器等設備，需要互相連接形成一個控制網絡，通常這些設備提供的通信接口是RS-232或RS-485。無線局域網設備使用隔離型信號轉換器，將工業設備的RS-232串口信號與無線局域網及以太網絡信號相互轉換，符合無線局域網IEEE 802.11b和以太網絡IEEE 802.3標準，支持標準的TCP/IP網絡通信協議，有效的擴展了工業設備的聯網通信能力。

計算機網絡技術、無線技術以及智能傳感器技術的結合，產生了“基于無線技術的網絡化智能傳感器"的全新概念。這種基于無線技術的網絡化智能傳感器使得工業現場的數據能夠通過無線鏈路直接在網絡上傳輸、發布和共享。無線局域網技術能夠在工廠環境下，為各種智能現場設備、移動機器人以及各種自動化設備之間的通信提供高帶寬的無線數據鏈路和靈活的網絡拓撲結構，在一些特殊環境下有效地彌補了有線網絡的不足，進一步完善了工業控制網絡的通信性能。