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模擬量輸入模板用來實(shí)現(xiàn)PLC與模擬量過程信號(hào)的連接。用于連接電壓和電流傳感器、熱電耦、電阻和熱電阻
模擬量輸入模塊將來自過程的的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為可在控制器中進(jìn)行內(nèi)部處理的數(shù)字量信號(hào)。
該模塊具有如下特點(diǎn):
商品編號(hào) | 6ES7331-7KF02-0AB0 | 6ES7331-7HF01-0AB0 | 6ES7331-1KF02-0AB0 | 6ES7331-7KB02-0AB0 | |
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電源電壓 |
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負(fù)載電壓 L+ |
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輸入電流 |
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來自負(fù)載電壓 L+(空載),最大值 | 30 mA | 50 mA |
| 30 mA | |
來自背板總線 DC 5 V,最大值 | 50 mA | 100 mA | 90 mA | 50 mA | |
功率損失 |
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功率損失,典型值 | 1 W | 1.5 W | 0.4 W | 1 W | |
模擬輸入 |
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模擬輸入端數(shù)量 | 8 | 8 | 8 | 2 | |
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| 8 | 1 | |
電壓輸入允許的輸入電壓(毀壞限制),最大值 | 20 V; 持續(xù)電壓;最大 1 s 內(nèi) 75 V(占空比 1:20) | 20 V; 20 V DC 連續(xù)電壓,最大 1 s 內(nèi) DC 75 V(占空比 1:20) | 30 V; 12 V 持續(xù)電壓,最大 1 s 內(nèi) 30 V | 20 V; 持續(xù)電壓;最大 1 s 內(nèi) 75 V(占空比 1:20) | |
電流輸入允許的輸入電流(毀壞限制),最大值 | 40 mA | 40 mA | 40 mA | 40 mA | |
輸入范圍 |
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輸入范圍(額定值),電壓 |
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用數(shù)字讀懂一切
自20世紀(jì)90年代初以來,數(shù)字技術(shù)已從根本上改變了我們的生活方式。如今,我們即將開始全面轉(zhuǎn)型——將所有以模擬形式記錄的人類知識(shí),轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式?!段磥碇啊穾黄鸹厥淄?,暢想未來。
巴伐利亞州立圖書館的藏書,正在被掃描并上傳到互聯(lián)網(wǎng)。
楚澤(Zuse)、歐洲核子研究中心(CERN)和扎克伯格(Zuckerberg)——這三個(gè)名字標(biāo)志著數(shù)字革命進(jìn)程中的重要里程碑。早在1941年,Konrad Zuse在柏林研制出了世界上*臺(tái)可以正常工作的計(jì)算機(jī)。他稱這臺(tái)外形龐大的數(shù)字計(jì)算機(jī)器為“Zuse Z3”。1991年,就職于瑞士歐洲核子研究中心的Tim Berners-Lee開發(fā)的萬(wàn)維網(wǎng),向全球公眾開放。Web技術(shù)進(jìn)一步變革了人們的通信方式,為谷歌、亞馬遜以及不計(jì)其數(shù)的其他企業(yè),鋪平了道路。后來,2004年,Mark Zuckerberg創(chuàng)建了名為臉書(Facebook)的社交網(wǎng)絡(luò)。如今,得益于臉書及類似網(wǎng)絡(luò),近20億人獲得了數(shù)字身份。
計(jì)算機(jī)、Web和臉書,都基于數(shù)字技術(shù)。數(shù)字化的含義,就是將模擬信息,如文本、聲音、圖像和視頻等,轉(zhuǎn)換為易于存儲(chǔ)的、由大量零和一組成的二進(jìn)制代碼。一經(jīng)創(chuàng)造,這樣的數(shù)字項(xiàng)就能被無(wú)*地復(fù)制,而質(zhì)量絲毫不受影響,并且可以通過互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)瞬間傳遍全球。數(shù)字技術(shù)為企業(yè)創(chuàng)造了全新的銷售渠道類型,但它也帶來了新的問題,如違法拷貝數(shù)據(jù)。始于20世紀(jì)90年代的互聯(lián)網(wǎng)熱潮,掀起了一場(chǎng)*的數(shù)字化浪潮。1993年,在全球范圍內(nèi),只有大約3%的信息以數(shù)字形式存儲(chǔ),但到2007年,這個(gè)比例已經(jīng)飆升至94%。而且,這一趨勢(shì)愈演愈烈,每天都有大量新的數(shù)據(jù)被數(shù)字化。
數(shù)字最重要的先驅(qū)之一是德國(guó)發(fā)明家Rudolf Hell,他被譽(yù)為“圖形行業(yè)的愛迪生”,曾被授予“德意志聯(lián)邦共和國(guó)大十字勛章(Grand Merit Cross)”,并且曾榮獲“古騰堡大獎(jiǎng)(Gutenberg Prize)”和“魏納獎(jiǎng)(Werner-von-Siemens-Ring)”。Hell是*的傳真機(jī)和掃描機(jī)之父。1980年,他將突破性的Chromacom數(shù)字圖像處理系統(tǒng)商業(yè)化。20世紀(jì)80年代初期,當(dāng)時(shí)還是西門子子公司的HELL公司,受雇于梵蒂岡圖書館,掃描并以數(shù)字形式復(fù)制珍貴典籍,以便向公眾開放閱讀。20世紀(jì)90年代,數(shù)字化進(jìn)程變得更加廣泛,也更具系統(tǒng)性。譬如,1990年,西門子利多富公司為莫斯科的克里姆林宮博物館安裝了一套數(shù)字處理系統(tǒng),有史以來*次,以數(shù)字形式為俄羅斯沙皇的全部藝術(shù)藏品編目錄。然后,將所生成的數(shù)字圖像和信息,記錄并分類保存到圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中。
掃描半開的書籍。如今,許多機(jī)構(gòu)都想為其所擁有的全部模擬信息,制作數(shù)字拷貝。在這方面,坐落于慕尼黑的巴伐利亞州立圖書館堪稱*,其數(shù)字化中心擁有各式各樣的設(shè)備,在德國(guó)首屈一指。巴伐利亞州立圖書館的副館長(zhǎng)Klaus Ceynowa說:“我們使用了26套不同的掃描系統(tǒng),包括4臺(tái)每小時(shí)能夠處理最多2000頁(yè)的全自動(dòng)掃描機(jī)器人。我們有兩名操作人員,每人看管兩臺(tái)機(jī)器人。這個(gè)系統(tǒng)不止是速度快,為了保護(hù)書籍,書籍只需翻開60度。該系統(tǒng)的掃描棱鏡就可插入半開的書頁(yè)之間。它能清楚無(wú)誤地讀取頁(yè)面內(nèi)容,然后翻頁(yè),繼續(xù)執(zhí)行掃描。”
巴伐利亞州立圖書館的全部藏書(左圖)正在被轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。目前,已有一款應(yīng)用程序,可用于閱讀其最珍貴的文化寶藏。
自2007年起,巴伐利亞州立圖書館一直在與谷歌公司合作開展“谷歌數(shù)字圖書館”項(xiàng)目,通過這個(gè)項(xiàng)目,巴伐利亞州立圖書館的100萬(wàn)冊(cè)藏書,將實(shí)現(xiàn)數(shù)字化并放到互聯(lián)網(wǎng)上供公眾閱讀。其所涉及的書籍,均成書于1601年至1874年期間,不再受版權(quán)保護(hù)。Ceynowa解釋道:“每個(gè)星期,經(jīng)谷歌在其位于德國(guó)的掃描中心將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式后,我們要發(fā)布大約5000冊(cè)圖書。谷歌承擔(dān)掃描費(fèi)用,并將數(shù)字拷貝提供給我們,以保存在我們自有的數(shù)據(jù)庫(kù)中。1601年之前和1874年之后的所有著作,包括從中世紀(jì)傳下來的極其寶貴的手抄文稿,均在我們自己的數(shù)字化中心進(jìn)行轉(zhuǎn)換。按計(jì)劃,谷歌項(xiàng)目將在今年年底之前結(jié)束。我們已經(jīng)將幾乎全部100萬(wàn)冊(cè)藏書,上傳至我們的數(shù)字圖書館,任何人都可以在這里閱讀這些書籍。”
盡管如此,巴伐利亞州立圖書館的全面數(shù)字化進(jìn)程遠(yuǎn)未走到終點(diǎn)。Ceynowa表示:“我們的工作只是開始,因?yàn)槲覀兤駷橹顾龅氖拢瑸檫B接和重新組合數(shù)字信息創(chuàng)造了不同的可能性。”巴伐利亞州立圖書館已經(jīng)開發(fā)了數(shù)款移動(dòng)應(yīng)用程序,包括一款名為“Ludwig II”的應(yīng)用程序。這款應(yīng)用程序允許人們按其所在位置,定制查閱與路德維希二世的“童話城堡”有關(guān)的歷史資料、圖像和文獻(xiàn)。譬如,當(dāng)人們站在路德維希二世在慕尼黑建造的Residenz宮殿的正前方時(shí),他們可以利用其智能電話的照相模式,來獲取這座宮殿著名的Wintergarden的實(shí)時(shí)圖像——這座花園早已湮沒在歷史的塵埃中。Wintergarden是一座建在Residenz宮殿屋頂?shù)幕▓@,奇花異草掩映其間,人工湖泊波光粼粼——通過這款應(yīng)用程序,人們可以欣賞到這美輪美奐的歷史景色。
現(xiàn)已可在網(wǎng)上閱讀巴伐利亞州立圖書館的近百萬(wàn)藏書。
民事登記數(shù)字化。博物館和圖書館只是最后一批充分享用全面數(shù)字化益處的機(jī)構(gòu);政府機(jī)關(guān)和工業(yè)企業(yè)早已開始利用這項(xiàng)技術(shù)?,F(xiàn)在,德國(guó)的16個(gè)聯(lián)邦州均計(jì)劃將其所有民事登記數(shù)字化。為此,過去兩年來,西門子中央研究院在Bernt Andrassy博士的指導(dǎo)下,受托開展了一項(xiàng)可行性研究。Andrassy解釋道:“德國(guó)的土地基本上被劃分為若干區(qū)塊。登記制度向這些區(qū)塊分配了一定的權(quán)利。因此,登記制度是德國(guó)土地使用的中央監(jiān)管機(jī)制。目前,各聯(lián)邦州已經(jīng)掃描并歸檔了過去50年來的全部登記文件,西門子中央研究院為它們提供了所需的重要系統(tǒng)組件。我們收集了大量數(shù)據(jù),總共多達(dá)約5億頁(yè)pdf文件。”
勃蘭登堡州立檔案館保存的一份1743年的手寫登記(左圖)和法蘭克福區(qū)法院的一名員工展示的當(dāng)代電子登記(右圖)。
誤讀可能導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)損失。Andrassy在登記數(shù)字化項(xiàng)目中獲得的經(jīng)驗(yàn),也適用于工業(yè)領(lǐng)域。Andrassy表示:“我們正在研制一款軟件包,它能自動(dòng)登記招標(biāo)公告中的客戶要求,然后,將之與以往項(xiàng)目留下的數(shù)字化文檔中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。這樣的招標(biāo)公告文件通常采用pdf格式,并且往往厚達(dá)上千頁(yè)。過去,必須人工摘錄每一項(xiàng)技術(shù)規(guī)格,然后由專家評(píng)估,如輪機(jī)最大轉(zhuǎn)速,或下午4點(diǎn)以后聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的最大允許噪聲級(jí)等。”
但是,要求和技術(shù)規(guī)格列表通常很長(zhǎng),哪怕誤讀一個(gè)句子,也會(huì)在日后導(dǎo)致數(shù)百萬(wàn)歐元的損失??紤]到這一點(diǎn),慕尼黑的專家開發(fā)了一項(xiàng)可靠的搜索系統(tǒng)技術(shù),它能發(fā)現(xiàn)所做的每一處變更,并通知用戶。其最終目的是,讓這款程序?qū)⒓夹g(shù)規(guī)格作為語(yǔ)義對(duì)象,來理解并正確解讀。Andrassy解釋道:“我們所開發(fā)的軟件,分為三個(gè)工作階段,我們分別稱之為‘標(biāo)書檢索’、‘標(biāo)書比對(duì)’和‘標(biāo)書追蹤’。*個(gè)步驟是一個(gè)非常高效的過程,允許用戶找到招標(biāo)文件中的技術(shù)規(guī)格。在第二個(gè)步驟中,軟件將從以往項(xiàng)目的文件中檢索類似的技術(shù)規(guī)格。這樣一來,就可以利用以前所做的相應(yīng)評(píng)估,從而避免錯(cuò)誤。在最后一個(gè)步驟中,軟件將在招標(biāo)文件的所有新版本中,跟蹤所確定的技術(shù)規(guī)格。”
這種方法的優(yōu)點(diǎn)顯而易見,因?yàn)樽詣?dòng)評(píng)估大大加快了評(píng)估過程,并且有助于盡早發(fā)現(xiàn)在類似項(xiàng)目中犯下的錯(cuò)誤。此外,這個(gè)系統(tǒng)支持客戶在最后一刻作出更改,并且快速分析其后果,并將之整合到項(xiàng)目中。
轉(zhuǎn)瞬間完成檔案梳理。全面數(shù)字化僅僅是開端。不論是圖書館、政府機(jī)關(guān),還是工廠,都在創(chuàng)造大量數(shù)字知識(shí),可以采用全新的方式來使用這些知識(shí)。因此,今后幾年乃至幾十年的開發(fā)工作,將側(cè)重于基于軟件的工具,這些工具需要在轉(zhuǎn)瞬間完成數(shù)字檔案篩查、理解語(yǔ)義關(guān)聯(lián)、以及分類并重新組合信息。Ceynowa表示:“譬如,學(xué)者將能夠快速確定‘novel’一詞最早見于哪部手稿。他們不必鉆進(jìn)故紙堆,查遍世界各地圖書館中的數(shù)百份文件,就能得到答案。這將*變革某些研究學(xué)科。”
Andrassy補(bǔ)充道:“可以更加快速地查閱諸如司法判例,以及以往對(duì)罕見疾病的醫(yī)療診斷等信息。盡管如此,智能數(shù)據(jù)采掘仍然無(wú)法替代人,不過它能為人們給予支持。換句話說,要打造出能夠讀懂客戶的pdf文件,將之與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比對(duì),然后立即知道它要制造什么物品及如何制造該物品的自治工廠,還有很長(zhǎng)一段路要走。”
Nils Ehrenberg
飛翔的監(jiān)工
“Aspern——維也納的城市湖畔”,這個(gè)占地240公頃、位于奧地利首都維也納東北部郊區(qū)的全新小區(qū),是歐洲最大,也最富創(chuàng)新精神的城市開發(fā)項(xiàng)目之一。這個(gè)小區(qū)有望設(shè)立能效和環(huán)境平衡的新標(biāo)準(zhǔn)。
一家由維也納市政府、當(dāng)?shù)仉娏荆╓ien Energie)、當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)提供商(Wiener Netze)和西門子共同成立的合資企業(yè),將Aspern當(dāng)做一間用于技術(shù)創(chuàng)新的“富有生命力的實(shí)驗(yàn)室”。為此,西門子名副其實(shí)地讓最*的三維數(shù)字化技術(shù)飛上了天。
Claudia Windisch是西門子中央研究院Videoanalytics研究小組的負(fù)責(zé)人,她說:“將近三年來,我們一直在CONSTRUCT(建筑工地監(jiān)測(cè)研究項(xiàng)目)框架下,研制民用無(wú)人駕駛飛行器。這些用于拍攝并分析建筑工地現(xiàn)場(chǎng)情況的無(wú)人駕駛飛行器,是一種小巧的八旋翼飛行器,其重量不足5公斤。”目前正在維也納Aspern區(qū)及其他地方,對(duì)這項(xiàng)用于監(jiān)測(cè)施工進(jìn)度的空中數(shù)字技術(shù)進(jìn)行測(cè)試。Windisch解釋道:“我們使用了GPS來設(shè)定飛行航線。操作者可密切觀察飛行器的情況,以便在出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)干預(yù)。然而,操作者有時(shí)也不得不對(duì)飛行器進(jìn)行控制,譬如,在對(duì)一面幕墻進(jìn)行拍照時(shí)。”利用大量大面積重疊的建筑物航拍圖片,可以生成現(xiàn)場(chǎng)的三維模型。
研究人員正在研制一個(gè)能在飛行器的飛行過程中,生成并持續(xù)更新三維模型,且能在問題區(qū)域標(biāo)注色碼的系統(tǒng),以便為操作者提供支持。這個(gè)系統(tǒng)要求拍攝更多圖片,以達(dá)到生成精確模型所需的重疊程度。Windisch解釋道:“如今,大多數(shù)建筑設(shè)計(jì)都采用了三維技術(shù),因此,在三維系統(tǒng)中對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),不啻為明智之舉。如果將時(shí)間軸納入考慮,甚至可以說,我們研制的是四維技術(shù)。借助這項(xiàng)技術(shù),我們可以確定施工進(jìn)度,以及任何偏離計(jì)劃的情況。然而,由于目前駐場(chǎng)施工經(jīng)理只有平面設(shè)計(jì)圖可用,因此,決定只能在維也納Aspern區(qū)使用三維模型,來生成實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)的二維圖形??梢詫鹘y(tǒng)二維CAD設(shè)計(jì)圖,重疊在所生成的二維圖形上,然后進(jìn)行比對(duì)。”
未來,將進(jìn)一步優(yōu)化這個(gè)過程,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)比對(duì),以及以圖形化方式在虛擬三維模型中標(biāo)注出設(shè)計(jì)與實(shí)際結(jié)果之間的偏差。偏差包括缺了窗戶或者墻沒有對(duì)齊等。Windisch說:“我們開發(fā)的技術(shù)能夠簡(jiǎn)便、快速地檢測(cè)出設(shè)計(jì)與實(shí)際結(jié)果之間的偏差。然后,可以在大型圖形中顯示這些偏差——無(wú)需派檢查員親自前往可能存在危險(xiǎn)且難以到達(dá)的區(qū)域――如尚未完工的屋頂,就能做到這一切。”然而,建筑工地只是這項(xiàng)技術(shù)的眾多潛在應(yīng)用領(lǐng)域之一。譬如,Windisch的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)執(zhí)行了不計(jì)其數(shù)的無(wú)人駕駛飛行器飛過工廠車間的任務(wù)——經(jīng)翻新和現(xiàn)代化改造后,工廠車間的實(shí)際情況往往與最初的建筑設(shè)計(jì)有所不同。