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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。

SINUMERIK 840D/DE NCU 573.4, 650 MHZ, 64 MB WITHOUT SYSTEM SOFTWARE MEMORY: NC 2.5 MB, PLC 96 KB PREPARED FOR PROFIBUS DP

NCU 573.5 是 SINUMERIK 840D powerline 的旗艦產品，代表著 SINUMERIK 840D系列中的zui高配置。集成式 PLC 擁有顯著提高的性能。

數控控制主板 6FC5357-0BB11-0AE0 NCU571.2

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數控控制主板 6FC5357-0BB13-0AA0 NCU571.3

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數控控制主板 6FC5357-0BB14-0AA0 NCU571.4

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數控控制主板 NCU573.4

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數控控制主板 6FC5357-0BB35-0AA0 NCU573.5

軟件介紹：

西門子S7-400/300編程軟件STEP7V5.4 詳細說明
西門子S7-400/300編程軟件STEP7V5.4
西門子STEP7 V5.5編程軟件? ?6ES7810-4CC10-0YA5?? ? 6ES7810-4CC08-0YA5 SIMATIC S7，STEP7 V5.4，浮動*，用于1個用戶，E軟件，軟件和文檔光盤，*密鑰閃存，CLASS A，5種語言（德語，英語，法語，意大利語，西班牙語），

西門子STEP7 V5.5編程軟件

STEP 7 基本軟件是一種標準工具，適用于 SIMATIC S7、SIMATIC C7 與 SIMATIC WinAC 自動系統。通過該工具，用戶能夠輕松方便地使用這些系統的各項功能。

STEP 7 在自動系統應用中的各個階段，都具有用戶友好功能：

組態和參數化硬件。
通信。
編程。
測試、調試和維護。
文件和歸檔。
操作，診斷功能。
內容詳盡的聯機幫助支持所有功能。

STEP 7 標準安裝在 Field PG M 編程設備上。也可作為 PC 安裝的軟件包形式提供。與 PC 結合使用時，需要一個 PC 模塊或 PC 適配器。STEP 7 允許幾個用戶同時處理一個項目。可防止多余一個用戶的寫訪問。

STEP 7 試用*

如果客戶希望在實施之前來測試 STEP 7 是否能夠在預定系統上運行，則可免費得到 STEP 7 試用*。

STEP 7 Professional

STEP?7 Professional 提供了一個軟件包，除了 STEP?7 外，還包括 S7-SCL、S7-GRAPH 和 S7-PLCSIM 的選件。STEP 7 Professional 可作為 STEP 7 的升級軟件包提供。如果使用一個通用的更新軟件包，則可以保留當前版本中的所有語言。

注意：

您可在 PDF 文件中看到各個工具的屏幕畫面。

西門子STEP7 V5.5編程軟件

STEP 7 可以將所有用戶編寫的程序以及程序塊程序所需要的數據進行歸檔。由于能夠在一個塊內調用其他塊（就像它們是子程序一樣），可實現用戶程序的結構化。這將大大提高 PLC 程序的組織透明性、可理解性和易維護性。提供以下類型的連接：

組織塊 (OB) 控制程序的執行。
OB 可獨立于觸發事件而被分為多個類別（例如，時間驅動、報警驅動）。這些類別具有各種優先級別。根據相應的優先級別，一個類別可將另一個類別中斷。
在啟動一個 OB 時，將提供關于引發這次啟動的事件的詳細信息。此信息可在用戶程序中進行分析。
功能塊 (FB) 中包含實際用戶程序。
功能塊每次被調用時可被提供不同數據（所謂“實例"）。這些數據以及內部變量（例如，用于中間值）和結果存儲在的實例數據塊中，并由系統自動管理。
在調用一個 FB/SFB 時，實例數據塊（實例 DB）被分配給該塊。它們是在編譯這些塊時自動生成的。
用戶可從其用戶程序中的任意點或從一個 HMI 系統過來訪問這些數據（當然也可以是符號形式）。
功能（FC）中包含經常使用的功能的例行程序
每個功能都有一個固定的功能值（除 IEC 標準外，還可具有多個初始參數）。調用之后，必須立即對輸出參數進行處理。這樣，功能就不需要任何實例數據塊。
數據塊（DB）是用于存儲用戶數據的數據區域。
除了在每種情況下分配給一個功能塊的數據（實例數據）之外，還可定義全局數據，且全局數據可由任何軟件模塊（如用于配方的模塊）使用。
一個基本或結構化數據類型可被分配給一個數據塊的組件。例如，基本數據類型為布爾 (BOOL)、實型 (REAL) 或整型 (INTEGER)。結構化數據類型（字段與結構）包含基本數據類型（例如，一個配方）。數據塊中的數據可以符號方式被尋址。這樣就促進了編程，改善了程序的可讀性。
系統功能塊 (SFB)：集成到 CPU 操作系統中的功能塊（參見上面），'如 SEND、RECEIVE、控制器。SFB 的變量也歸檔在 IDB 中。
系統功能 (SFC)：集成在 CPU 操作系統中的功能（參見上面），如時間功能、塊傳輸。
系統數據塊 (SDB) 是用于 CPU 操作系統的數據，包含了系統設置，如模塊參數。
工具

 方便、快速地編程，無需具備很深的編程指示。

Bediensysteme für die Industrie unterstützen die Forschung am Lehrstuhl für Tissue Engineering der Universit?t Würzburg

DeviceMed 09.03.2015, Autor Marcel Roske

Es klingt einfach und bleibt bislang doch noch eine Wunschvorslung: ein neues Organ aus den eigenen Zellen eines Patienten ?nachzubauen“ und so schwere Erkrankungen und Verletzungen zu heilen. Eine Forschergruppe in Würzburg hat nun Systeme entwickelt, mit denen diese Vision schneller in Erfüllung gehen k?nnte. Der Schlüssel liegt unter anderem in der richtigen Kombination aus Inkubator, Zellsystem und Bioreaktor, mit der die Forscher die Reifung der Zellen und die Gewebeentwicklung f?rdern. Für die Automatisierung und Visualisierung dieser weltweit wegweisenden L?sung nutzt das Team dabei eine integrierte und effiziente Kombination aus Engineering-Software, HMI-Ger?ten und Steuerung.

Wer Würzburg h?rt, denkt vielleicht zuerst an den Main, die imposante Residenz oder auch an die Weinberge, die sich bis in die Stadt hineinziehen. Würzburg ist aber nicht nur eine Stadt der Kultur und des Weins, sondern auch eine Stadt der Wissenschaft: Die Universit?t Würzburg geh?rt zu den ?ltesten Universit?ten im deutschsprachigen Raum und war schon immer Wirkungsort zahlreicher renommierter Forscher – wie etwa Wilhelm Conrad R?ntgen, der hier 1895 die nach ihm benannte R?ntgenstrahlung entdeckte. Auch heute wird in den klassizistischen Geb?uden der Universit?t am R?ntgenring wom?glich wieder ein Stück Wissenschaftsgeschichte geschrieben: Am Lehrstuhl für Tissue Engineering und Regenerative Medizin von Prof. Heike Walles forschen gleich mehrere Teams daran, wie sich neues Gewebe und sogar komplette Organe aus menschlichen Zellen generieren lassen. Eines der Ziele dieser Arbeiten ist es, daraus Implantate herzuslen, um auch Patienten mit sehr schweren Erkrankungen bzw. Verletzungen helfen zu k?nnen.

Wie aus einem Science-Fiction-Film

Dr.-Ing. Jan Hansmann leitet am Lehrstuhl von Heike Walles die Nachwuchsgruppe Electronic-Tissue Interfaces und ist einer der Forscher, die an der Entwicklung und Herslung solcher Implantate arbeiten: ?Kern der Arbeiten an unserem Institut ist, dass wir menschliche Zellen in eine spezielle, dreidimensionale Matrix einbetten und sie dort zur Reifung bringen. Dadurch k?nnen wir verschiedene Gewebetypen erzeugen, zum Beispiel ein komplettes Stück Haut mit Dermis, Epidermis, Hornschicht und Blutgef??en, oder auch Darm- oder Lungengewebe mit den entsprechenden Blutgef??en und Oberfl?chen.“

Ein neues Organ aus der Retorte? Was wie aus einem Science-Fiction-Film klingt, l?sst sich in einem der Labore des Instituts schon in Augenschein nehmen. In kleinen Inkubatoren sind dort spezielle Reaktoren in einer kontrollierten Umgebung untergebracht, in denen das jeweilige Gewebe heranreift – beispielsweise eine kleine Lunge. ?Es genügt leider nicht, die Zellen einfach in eine Petrischale zu geben und abzuwarten“, erkl?rt Hansmann. ?Wichtig ist, dass man eine geeignete Matrix ausw?hlt, die die richtige Struktur und Biochemie hat. Wir setzen als Plattform die so genannte BioVaSc ein, eine Matrix aus verschiedenen Proteinen, die zwei Vorteile besitzt: Sie enth?lt keine Stoffe, die unter Umst?nden bei einem sp?teren Implantat eine Immunreaktion ausl?sen k?nnen, und sie slt schon wichtige Oberfl?chenmoleküle bereit, die die Einbettung der Zellen erleichtern und die Gewebeentwicklung f?rdern – sozusagen ein ideales Nest für die Zellen.“Gerade bei komplexeren Implantaten wie der Lunge oder der Haut ist es wichtig, dass das Gewebe bereits w?hrend der Reifung zus?tzliche Stimuli erh?lt, damit es sich an seine sp?tere Aufgabe/ Umgebung angepasst entwickelt. Das k?nnen zum Beispiel mechanische Belastungen wie Druckschwankungen durch die Simulation der Blutzirkulation oder der Atmung sein, aber auch physikalische oder chemische Reize, die die Forscher über verschiedene Medien und N?hrl?sungen in den Bioreaktor einbringen. Für die Reifung und Differenzierung der Zellen ist es wichtig, dass der Bioreaktor und das Organ, Implantat oder Gewebe perfekt zusammenpassen. Deswegen werden Bioreaktor und Zellmodell in Würzburg gemeinsam entwickelt, erst mit In-silico-Modellen – also am Rechner – und sp?ter als echte Bioreaktoren mit der entsprechenden Regelungstechnik. ?So k?nnen wir die Pumpen, Motoren und Sensoren im Inkubator entsprechend ansteuern, damit wir solche biologischen Vorg?nge optimal anregen. Eine Lunge braucht beispielsweise den Reiz durch die Atmung, um sich angepasst an die sp?teren Belastungen zu entwickeln, und eine Hornschicht bildet sich nur aus, wenn das Hautgewebe der Grenzfl?che zwischen Flüssigkeit und Luft ausgesetzt ist“, erkl?rt Hansmann.

Integrierte Automatisierungsl?sung unterstützt die Forschung

Für die Automatisierung der Inkubatoren und der Bioreaktoren setzt das Team auf eigenes Know-how und auf bereits bew?hrte Technologie von Siemens. Jeder Inkubator ist mit einem Simatic HMI Comfort Panel ausgestattet, über das sehr komfortabel Messwerte aufgerufen, analysiert und alle Systeme im Inkubator bedient werden k?nnen. Die Steuerung übernimmt eine dezentrale Peripherie Simatic ET200 mit eigener CPU. Diese L?sung hat Jan Hansmann bereits w?hrend seiner Zeit in Stuttgart mit seinem dortigen Team entwickelt und mit dem Umzug in die neue Arbeitsgruppe nach Würzburg einfach migrieren k?nnen. Die L?sung aus Inkubator und Automatisierungstechnik wird von den Mitarbeitern selbst konzipiert und aufgebaut. Mittlerweile stehen 15 dieser Systeme im Labor, weitere sind in Planung. Für die Projektierung der Panels und Steuerung nutzen die Mitarbeiter in Würzburg die Engineering-Umgebung TIA Portal. ?Das System ist wirklich einfach und leicht zu verstehen. Wir müssen in unserem Labor viele einzelne Einheiten in eine durchgehende Architektur integrieren – und mit der Flexibilit?t des TIA Portals k?nnen wir unsere Ausrüstung einfach Schritt für Schritt erweitern und haben gleichzeitig ein einheitliches System, das das gleiche Look-and-Feel für die Mitarbeiter im Labor hat“, erkl?rt Hansmann weiter. ?Das erleichtert den Umgang mit der Technik enorm und spart uns 50 Prozent Aufwand gegenüber dem vorher eingesetzten Engineering-System. Ein weiterer Pluspunkt ist der modulare Ansatz: Verschiedene Inkubatoren nutzen unterschiedliche Module, und die k?nnen wir in der Projektierung jetzt einfach so ?anflanschen’, wie wir sie brauchen. Die Wiederverwendbarkeit der bereits entwickelten Bausteine und Bedienbilder realisieren wir spielend einfach mit dem Bibliothekskonzept im TIA Portal.“

Die Bedienbilder für die Visualisierung und die Bausteine für die Steuerung des Inkubators lassen sich in globalen Bibliotheken speichern und stehen so für weitere Projekte zur Verfügung. Die Projektierung l?sst sich bei weiteren Entwicklungsstufen einfach erweitern und anpassen. ?So konnten wir die Inkubatoren auch sehr einfach an die IT-Landschaft anbinden, sodass wir die Daten der Versuche auch auf einem zentralen Server ablegen und sp?ter am jeweiligen PC einfach auswerten und analysieren k?nnen. Die Forschungsdaten werden zuverl?ssig gesichert, und mit den Simatic HMI Comfort Panels ist es durch eine Systemkarte m?glich, eine automatische und dauerhafte Sicherung auf Knopfdruck zu erslen“, so der Teamleiter. Von Anfang an konnten die Forscher dabei auch auf eine sehr gute Unterstützung durch Automatisierungslieferanten z?hlen. ?Wir haben mit Siemens bereits unsere ersten Studien gemeinsam entwickelt, noch in Stuttgart“, best?tigt Hansmann. Aktuell werden die Mitarbeiter in seinem Team durch gezielte Schulungen durch das Unternehmen weiter gef?rdert, damit sie die anstehenden Automatisierungsaufgaben noch effizienter l?sen k?nnen und mehr Zeit für die wesentlichen Themen des