西門子處理器CPU314C-2PTP

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上海晉營(yíng)自動(dòng)化科技有限公司

 
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西門子處理器CPU314C-2PTP

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以“運(yùn)謀交通,，思行深遠(yuǎn)”為主題，西門子亮相于2017年10月26至29日在上海展覽中心舉行的第十四屆現(xiàn)代化鐵路技術(shù)裝備展覽會(huì),。西門子通過(guò)*的VR虛擬技術(shù),、生動(dòng)的觸屏演示以及豐富的產(chǎn)品模型和實(shí)物展示，呈現(xiàn)了在軌道車輛領(lǐng)域前沿的科技技術(shù),、軌道方面的新進(jìn)展以及數(shù)字化服務(wù)解決方案,。

“在‘十三五’期間對(duì)交通運(yùn)輸體系的建設(shè)提出了新的目標(biāo)——到2020年基本建成、便捷,、,、綠色的現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系。西門子憑借在技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新以及范圍的成功,，成為交通行業(yè)在數(shù)字化時(shí)展的佳合作伙伴,，并帶來(lái)了行業(yè)內(nèi)為前沿的產(chǎn)品和解決方案。”西門子（）有限公司執(zhí)行副總裁,、西門子主要市場(chǎng)國(guó)交通集團(tuán)總裁荷駿飛（Frank Hagemeier）表示,。

展示交通領(lǐng)域的前沿科技

在亮相的ICE4高速列車無(wú)疑是西門子展臺(tái)的亮點(diǎn)之一。作為西門子為德國(guó)聯(lián)邦鐵路公司（Deutsche Bahn）打造的全新一代高速列車,，ICE4以舒適,、靈活、輕便的特性贏得歐洲市場(chǎng)的青睞,。列車基于西門子動(dòng)力車廂（Powercar）的概念,，實(shí)現(xiàn)靈活編組,，車廂數(shù)量從5到14節(jié)不等，從而不同運(yùn)輸任務(wù)的多樣化需求,，為城際交通運(yùn)輸樹立了新的,。西門子還展示了城際和輕軌車輛的新平臺(tái)及豐富的案例。

西門子展出的Neo Val無(wú)人值守膠輪輕軌模型（全自動(dòng)旅客捷運(yùn)）可及城市高達(dá)每小時(shí)35000人的中運(yùn)量客流需求,。該可根據(jù)不同時(shí)段客流量實(shí)時(shí)列車的發(fā)車間隔并增減列車車次,，短行車間隔可達(dá)70秒，并能保證全天候不間斷運(yùn)行,。與此同時(shí),，該擁有建設(shè)、成本低,，地形適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),，并采用橡膠輪胎，保證噪音低,、振動(dòng)小,，乘坐舒適，適合在及城市,。自1983年在法國(guó)里爾使用至今,，無(wú)人值守膠輪輕軌模型已在十幾條線路上。

有軌電車及軌道助力實(shí)現(xiàn)軌道交通里程的突破

今年3月發(fā)布的《“十三五”現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系發(fā)展規(guī)劃》中提出,，到2020年城市軌道交通里程比2015年增長(zhǎng)近一倍,。多年來(lái)，西門子在有軌電車和地鐵領(lǐng)域攜手合作伙伴,，共同為行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造價(jià)值,。

西門子Combino plus有軌電車目前已在多個(gè)城市成功，包括廣州海珠區(qū),、江蘇淮安,、武漢大漢陽(yáng)和深圳龍華新區(qū)?；谖鏖T子近140年的有軌電車制造和研發(fā),，該平臺(tái)除了擁有載客量大、高舒適度和靈活性等優(yōu)勢(shì),，還采用了新的環(huán)保型超級(jí)電容儲(chǔ)能式無(wú)網(wǎng)技術(shù),，能夠更好地契合城市景觀，簡(jiǎn)化線路區(qū)間建設(shè),。通過(guò)全再生制動(dòng)能量回饋收集技術(shù),，可約30%的整體能耗。此外，在整個(gè)產(chǎn)品周期均可實(shí)現(xiàn)客戶定制化理念,。西門子全新一代有軌電車模型也在本屆展會(huì)上精彩亮相,。

此外，西門子 Trainguard MT 自動(dòng)列車控制可實(shí)現(xiàn)地鐵的全自動(dòng)無(wú)人駕駛（UTO）,。該具備,、節(jié)能的運(yùn)行能力，使商能夠靈活應(yīng)對(duì)預(yù)期外的高客流,，并在短時(shí)間內(nèi)列車,。目前，在有15座城市共33條地鐵線路正在使用西門子的和產(chǎn)品,。此次展會(huì),，觀眾可以通過(guò)VR虛擬技術(shù)，以駕駛員的視角西門子基于通信的列車控制（CBTC）軌道交通的性能,。

由西門子有限公司（SSCX）結(jié)合的實(shí)際情況進(jìn)行本地化設(shè)計(jì),、生產(chǎn)的高產(chǎn)品也在此次展會(huì)上展出,，其中包括CKA 型道岔分動(dòng)外鎖閉裝置,、軌道空閑檢測(cè)產(chǎn)品ACM 200 計(jì)軸 和SIDIS W緊湊型道岔診斷。作為鐵路產(chǎn)品的主要供應(yīng)商之一,，西門子有限公司的產(chǎn)品已廣泛服務(wù)于客運(yùn)專線鐵路,、高速鐵路以及城市地鐵。

西門子的電氣化產(chǎn)品,，包括直流保護(hù)和控制裝置,、牽引供電用直流開關(guān)等也在此次展會(huì)展出，出西門子對(duì)軌道交通電氣化發(fā)展的支持,。

“憑借我們?cè)诟删€,、城際、城市及道路交通領(lǐng)域的豐富及創(chuàng)新解決方案,，西門子讓交通更,、更智能，從而為蓬展的城市群提供可靠的保障并為智能城市交通發(fā)展保駕護(hù)航,。攜手合作伙伴及客戶,，我們期待進(jìn)一步挖掘市場(chǎng)的巨大潛力。”荷駿飛表示,。

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關(guān)于西門子在

西門子股份公司是的技術(shù)企業(yè),，創(chuàng)立于1847年，業(yè)務(wù)遍及200多個(gè),，專注于電氣化,、自動(dòng)化和數(shù)字化領(lǐng)域。作為大的能源和資源節(jié)約型技術(shù)供應(yīng)商之一,，西門子在發(fā)電和輸電解決方案,、基礎(chǔ)設(shè)施解決方案,、工業(yè)自動(dòng)化、驅(qū)動(dòng)和解決方案,，以及成像設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室診斷等領(lǐng)域占據(jù)地位,。西門子自1872年，140余年來(lái)以創(chuàng)新的技術(shù),、的解決方案和產(chǎn)品堅(jiān)持不懈地對(duì)的發(fā)展提供支持,，并以出眾的品質(zhì)和令人信賴的可靠性、的技術(shù)成就,、不懈的創(chuàng)新追求,，在業(yè)界獨(dú)樹一幟。2016財(cái)年（2015年10月1日至2016年9月30日）,，西門子在的總營(yíng)收達(dá)到64.4億歐元,，擁有約31000名員工。西門子已經(jīng)發(fā)展成為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)不可分割的一部分,，并竭誠(chéng)與攜手合作,，共同致力于實(shí)現(xiàn)可發(fā)展。

兒童和成人用一次性紙尿片由一種聚酯絨毛和一種由纖維素材料制成的吸水芯層組成,。式的紙尿片可通過(guò)尼龍搭扣或按扣進(jìn)行固定,。若要經(jīng)濟(jì)有效地生產(chǎn)紙尿片，不僅需要高精度的機(jī)器,，而且還要有高度靈活性,。

機(jī)器要求

生產(chǎn)工藝需要使用各種不同的工藝功能，例如：

• 同步操作
• 凸輪
• 卷繞機(jī)
• 沖形
• 沖壓
• 自動(dòng)換卷

這些過(guò)程可通過(guò)高性能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn),。SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),、SINAMICS S120 和高動(dòng)態(tài) 1FK7 電機(jī)是這種應(yīng)用的理想解決方案。該解決方案因全面的 HMI 產(chǎn)品和分布式 I/O 部件而變得*無(wú)缺,。

整個(gè)過(guò)程可通過(guò)單一系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)：從基材的展開,，一直到?jīng)_出不同形式的尿片、為尿片充以纖維素材料并將它們輸送到包裝機(jī),。

功能模塊的例子：

• 帶材料存儲(chǔ)裝置的卷繞機(jī)控制裝置,，無(wú)需將機(jī)器制動(dòng)即可自動(dòng)換卷
• 粘合裝置
• 橫切機(jī)模塊
• 縱向切斷機(jī)
• 用于獲得恒定的卷張力的張力或浮輥控制
• 沖壓模塊
• 印刷模塊、印刷標(biāo)記補(bǔ)償
• 進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)以檢測(cè),、跟蹤和拒絕有缺陷的產(chǎn)品

自動(dòng)化系統(tǒng)的要求如下：

• 通過(guò)增加循環(huán)時(shí)間來(lái)提高生產(chǎn)效率
• 可節(jié)省產(chǎn)品切換時(shí)的機(jī)器調(diào)整時(shí)間
• 包括適用于所有機(jī)器的診斷功能以防止發(fā)生停產(chǎn)
• 具有模塊化的軟件和硬件結(jié)構(gòu),，可實(shí)現(xiàn)定制機(jī)器配置和機(jī)器調(diào)整
• 可將所有驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行綜合聯(lián)網(wǎng)和同步以提高產(chǎn)品質(zhì)量
• 可針對(duì)各種材料和工藝對(duì)軟件進(jìn)行參數(shù)化和調(diào)整
• 可參數(shù)化和模塊化的軟件和硬件再加上自動(dòng)工程組態(tài)，可削減工程組態(tài)和調(diào)試的時(shí)間與成本
• 用戶友好的操作和可視化
• 硬件可擴(kuò)展以減少部件種類

通過(guò)優(yōu)化的自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)方案,，可以產(chǎn)生高度靈活的機(jī)器,，它們可通過(guò)縮短產(chǎn)品切換時(shí)的調(diào)整時(shí)間來(lái)提高生產(chǎn)效率，并可滿足市場(chǎng)上對(duì)zui終產(chǎn)品的不斷增長(zhǎng)的要求。通過(guò)使用統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),，還可以降低材料廢品數(shù)量,，從而提高機(jī)器的整體成本效益。

通過(guò)使用 PROFINET,，可以

• 在自動(dòng)化部件和驅(qū)動(dòng)部件之間有效交換數(shù)據(jù)
• 將該網(wǎng)絡(luò)集成到上位制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES) 中

尿片加工機(jī)拓?fù)涫纠?/p>

尿片加工機(jī)的拓?fù)?/p>

通過(guò)優(yōu)化的自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)方案,，可以實(shí)現(xiàn)高度靈活的機(jī)器配置。若選擇將高性能 SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)與帶有高動(dòng)態(tài) 1FK7 電機(jī),、可用于所有功能模塊（如卷繞機(jī)控制裝置,、粘合裝置、橫切機(jī)模塊,、印花或印刷模塊）的 SINAMICS S120 系列動(dòng)態(tài)變頻器結(jié)合使用,，則可以全面提高機(jī)器的成本效益。使用 PROFINET 的優(yōu)點(diǎn)是,，可在自動(dòng)化部件與驅(qū)動(dòng)部件之前進(jìn)行高效數(shù)據(jù)交換,，并可以將該網(wǎng)絡(luò)集成到上位制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES) 中。

起絨布折疊機(jī)或交叉折疊機(jī)布置在梳棉機(jī)和針織機(jī)之間的無(wú)紡布紡織機(jī)中,。在應(yīng)用中,，每個(gè)單位面積內(nèi)從梳理機(jī)出來(lái)的纖維織網(wǎng)很少具有每個(gè)單位面積的必要物料。因此,，交叉折疊機(jī)在網(wǎng)層之間鋪設(shè)的層數(shù)應(yīng)符合特定應(yīng)用的要求,。

要解決的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)單位面積上重量恒定的同時(shí)，對(duì)恒速輸入的網(wǎng)進(jìn)行間歇地堆疊,。將材料傳輸?shù)焦┝陷斔蛶Ш透采w輸送帶之間的實(shí)際鋪設(shè)位置。兩個(gè)拖板在垂直于機(jī)軸的輸送帶上以之字形將網(wǎng)堆成層,。

較低的一個(gè)拖板的運(yùn)動(dòng)決定了產(chǎn)品的寬度,，較高的一個(gè)拖板起一個(gè)材料緩沖器的作用，以補(bǔ)償供料輸送帶與堆層拖板間的速度差,。

兩個(gè)拖板間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系也受到過(guò)程參數(shù)的影響,，如網(wǎng)延長(zhǎng)到邊上，也稱為仿形切削,。使用不帶附加傳動(dòng)裝置的伺服電機(jī)執(zhí)行高動(dòng)態(tài)反向運(yùn)動(dòng),。

材料橫街部分要求的層數(shù)和羊毛強(qiáng)度（按每平方米每克計(jì)算）由輸入和輸出間的速率決定。

該機(jī)器滿足以下自動(dòng)化要求：

• 系統(tǒng)響應(yīng)更高
  精確的網(wǎng)邊緣的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
• 滿足不同材料
  對(duì)橫向進(jìn)給曲線靈活性的要求
• 纖維網(wǎng)的
  高速無(wú)氣流分層

羊毛折疊機(jī)的原理

下述的SIMOTION自動(dòng)化方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 因?yàn)椴捎脤?shí)時(shí)凸輪計(jì)算所以節(jié)省內(nèi)存空間
• 靈活的參數(shù)調(diào)整使得安裝更加快捷和方便
• 用于集成軟件參數(shù)過(guò)程的可擴(kuò)展開放式軟件菜單
• 產(chǎn)品改變時(shí),，靈活性高,，重設(shè)時(shí)間短
• 配方存儲(chǔ)器使其可以進(jìn)行大批量地重復(fù)生產(chǎn)
• 基于圖形的編程使其具有高度友好的用戶環(huán)境
• 因綜合診斷工具和通過(guò)SIMOTION SCOUT的對(duì)話控制而獲得的透明度
• 使用 SIMOTION 和 SIMATIC S7 可編程邏輯控制器可以輕松地對(duì)工藝中涉及的所有機(jī)器（例如梳棉機(jī)和針織機(jī)）進(jìn)行自動(dòng)化并將它們網(wǎng)絡(luò)連接成一條生產(chǎn)線。
• 與該過(guò)程相關(guān)的機(jī)器數(shù)據(jù)可在SIMATIC 面板 MP 277 上通過(guò)WinCC/ProTool/Pro應(yīng)用程序的獲取,，并能通過(guò)OPC接口（工業(yè)以太網(wǎng)）提供操作數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),。

自動(dòng)化解決方案

SINAMICS S120 與 1FK7 高動(dòng)態(tài)伺服電機(jī)組合用作驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。SIMOTION 作為開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)，允許*在在一個(gè)單一的系統(tǒng)中執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制,、PLC 和技術(shù)任務(wù),。

即使在使用大量工藝數(shù)據(jù)的情況下，這也可以實(shí)現(xiàn)較短的循環(huán)時(shí)間,。

使用 SCOUT 工程系統(tǒng)（使用凸輪）對(duì)單獨(dú)循環(huán)內(nèi)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)順序進(jìn)行編程,。SCOUT 支持圖形編程（運(yùn)動(dòng)控制圖表）以及更熟悉的 PLC 功能，如梯形圖邏輯,、功能塊圖或高級(jí)語(yǔ)言（結(jié)構(gòu)化文本）,。

該自動(dòng)化解決方案的特點(diǎn)：

• 敷設(shè)小車的橫向曲線形態(tài)的計(jì)算和實(shí)時(shí)調(diào)整
• 通過(guò) PROFIBUS 將數(shù)據(jù)傳輸至驅(qū)動(dòng)器
• 換算跟蹤誤差偏置或在推斷出整個(gè)輪廓并在相關(guān)的鋪設(shè)臺(tái)車路線中應(yīng)用
• 面板可用于可視化和操作，通過(guò)觸摸屏或鍵盤操作,，可以通過(guò) PROFIBUS 連接到自動(dòng)化系統(tǒng)
• SIMOTION 和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò) OPC 服務(wù)器通訊,，憑借瀏覽器質(zhì)量保證基于 Windows 的系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。

使用 SIMOTION D 和 SINAMICS S120 的自動(dòng)化解決方案示例

硬件中斷

通過(guò)硬件中斷可以監(jiān)控過(guò)程信號(hào),，并且,，可以觸發(fā)針對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。

• 數(shù)字量輸入模塊：
  根據(jù)參數(shù)設(shè)置的不同,，針對(duì)每個(gè)通道組,，當(dāng)信號(hào)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，模塊都可以發(fā)起硬件中斷,，觸發(fā)沿可以選用上升沿,、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行,，并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊（OB 40）,。信號(hào)模塊可以緩沖一次中斷/通道。
• 模擬量輸入模塊：
  通過(guò)上限值和下限值的參數(shù)值,，可以設(shè)定其工作范圍,。模塊將數(shù)字化測(cè)量值與這些極限值進(jìn)行比較。當(dāng)測(cè)量值違反了其中任何一個(gè)限定值時(shí),，就會(huì)觸發(fā)硬件中斷,。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行，并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊（OB 40）,。如果極限高于/低于過(guò)量程/欠量程,，則無(wú)法進(jìn)行比較。

S7-300F

運(yùn)行模式

S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中,，并且位于故障安全信號(hào)模塊之內(nèi),。

信號(hào)模塊采用差異分析方法和測(cè)試信號(hào)注入技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出和輸入信號(hào)的監(jiān)控。

借助周期性自檢,、指令檢測(cè),、程序邏輯檢測(cè)和程序順序流檢測(cè)等方法,，CPU可以檢測(cè)控制器是否工作正常。此外,，通過(guò)“活躍標(biāo)志（sign-of-life）”請(qǐng)求,，還可以對(duì)I/O進(jìn)行檢測(cè)。

若判定系統(tǒng)中存在故障,，則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài),。

編程

CPU 315F與安全有關(guān)的程序采用STEP 7語(yǔ)言的梯形圖（LAD）和功能圖（FBD）編制。與運(yùn)行有關(guān)的功能范圍和數(shù)據(jù)類型均限于在此處設(shè)置,。編譯時(shí)使用特定的格式和參數(shù),，可以創(chuàng)建安全相關(guān)程序。在單個(gè)CPU中,，標(biāo)準(zhǔn)程序可以同時(shí)與故障安全程序一起運(yùn)行（共存）,，無(wú)任何限制。

該軟件包的另一個(gè)組件是F庫(kù),，配有TUV認(rèn)可的安全相關(guān)功能的編程實(shí)例,。這些編程實(shí)例可以更改，但更改必須再次認(rèn)證,。

S7 F分布式安全選項(xiàng)軟件包

編制安全相關(guān)的程序段時(shí),，必須使用選項(xiàng)軟件包“S7 F Distributed Safety”。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部功能和塊,。運(yùn)行S7 F Distributed Safety必須安裝不低于V5.1SP3版的STEP 7,。

Technical Specifications