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那里有賣西門子CPU312
 | 6ES7312-1AE14-0AB0 SIMATIC S7-300,，CPU 312 帶 MPI 的中央處理器， 集成電源 24V DC,， 內(nèi)存 32 KByte,， 需要微型存儲卡 |
西門子今天在北京舉辦“西門子能源管理集團化工行業(yè)峰會”，重點展示了西門子針對化工行業(yè)客戶在能源管理領(lǐng)域提供的優(yōu)秀的業(yè)務組合,，并與業(yè)界專家和客戶共同探討如何助力化工行業(yè)提升能源可靠性和效率。
“西門子擁有覆蓋面廣的能源管理業(yè)務組合,，致力于實現(xiàn)電網(wǎng)互聯(lián),、全集成能源管理和高度靈活的電力供應。中國化工行業(yè)市場規(guī)模穩(wěn)定增長,，市場發(fā)展?jié)摿薮?。我們希望與化工行業(yè)的客戶緊密合作，針對他們在能源管理領(lǐng)域所面臨的痛點,，幫助他們應對在電力供應的可靠性,、能效及環(huán)保方面面臨的挑戰(zhàn)，”西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁,、西門子大中華區(qū)能源管理集團總經(jīng)理麥明銳（Markus Mildner）表示,。
化工行業(yè)的電力供應面臨的首要挑戰(zhàn)是供電的可靠性,。作為重資產(chǎn)行業(yè),，化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中必須確保大量大型機電設備連續(xù)不間斷的運轉(zhuǎn)，持續(xù),、穩(wěn)定的電力供應成為連續(xù)生產(chǎn)的先決條件,。此外，隨著市場環(huán)境和產(chǎn)業(yè)政策的變化,，化工行業(yè)面臨的整體能效挑戰(zhàn)正在不斷加大,。一方面，能源成本,、勞動力成本不斷上升,；另一方面，政府對高能耗,、高污染生產(chǎn)方式的監(jiān)管和遏制力度不斷加大,。更高的能源效率成為解決這一問題的關(guān)鍵。后,，十三五期間政府及社會對于環(huán)保生產(chǎn)的要求越來越高,，化工行業(yè)必須尋求更加清潔的能源，分布式發(fā)電成為大勢所趨。因此,，可靠,、高效和環(huán)保的電力供應及能源管理是化工企業(yè)保證穩(wěn)定生產(chǎn)、降低運營成本,、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保障之一,。
針對化工行業(yè)的具體需求，西門子能源管理集團憑借其業(yè)界優(yōu)秀的涵蓋高中低壓的輸配電技術(shù),，以及高度自動化和智能化的能源及數(shù)字電網(wǎng)解決方案和服務,，致力于為化工行業(yè)提供高效、可靠和綠色的能源管理解決方案,。
2017年2月,，西門子與京博石化簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，助力京博石化工廠的數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型,。京博石化為中國化工企業(yè)500強公司,，在業(yè)務快速增長的同時，也面臨著面向“中國制造2025”的產(chǎn)業(yè)升級,。此次西門子能源管理集團六家工廠*次共同簽訂框架合同,，將為京博石化提供35千伏及10千伏變壓器、中壓柜,、400伏低壓柜,、監(jiān)控后臺保護等產(chǎn)品，為京博煉廠打造完整,、智能的能源供應及管理方案,，標志著西門子與化工行業(yè)客戶的新型戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系轉(zhuǎn)型又邁出堅實一步。
“西門子能源管理集團行業(yè)峰會”是繼“西門子能源管理集團中國百城巡展”之后推出的又一大市場戰(zhàn)略舉措,，旨在通過舉辦系列行業(yè)峰會,，向客戶提供行業(yè)優(yōu)選解決方案，加強與行業(yè)客戶的交流與合作,，從而進一步拓展能源管理的行業(yè)應用,。此次化工行業(yè)峰會是系列行業(yè)峰會的*站，未來將針對軌道交通,、數(shù)據(jù)中心等行業(yè)舉辦峰會,，讓萬千中國客戶領(lǐng)略西門子能源管理解決方案在行業(yè)應用方面的無限潛能。
1.1標準概述
IEC61850是新一代的變電站自動化系統(tǒng)的標準,，它規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義,、設備行為,、設備的自描述特征和通用配置語言。同傳統(tǒng)的IEC60870-5-103標準相比，它不僅僅是一個單純的通信規(guī)約,，而是數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的標準,，它指導了變電站自動化的設計、開發(fā),、工程,、維護等各個領(lǐng)域。該標準通過對變電站自動化系統(tǒng)中的對象統(tǒng)一建模,，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨立于網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的抽象通信服務接口,，增強了設備之間的互操作性，可以在不同廠家的設備之間實現(xiàn)無縫連接,。智能化一次設備和數(shù)字式變電站要求變電站自動化采用IEC61850標準,。IEC61850是至今為止為完善的變電站自動化標準，它不僅規(guī)范保護測控裝置的模型和通信接口,，而且還定義了數(shù)字式CT、PT,、智能式開關(guān)等一次設備的模型和通信接口,。采用IEC61850標準可以大大提高變電站自動化技術(shù)水平、提高變電站自動化安全穩(wěn)定運行水平,，節(jié)約開發(fā)驗收維護的人力物力,，實現(xiàn)*的互操作，如圖1所示,。
IEC61850與傳統(tǒng)的SCADA協(xié)議不同的是,，它不僅是一個簡單的協(xié)議，更涉及到通信網(wǎng)絡性能要求,、對象建模,、系統(tǒng)和項目管理等多方面的規(guī)范要求。IEC61850采用面向?qū)ο蟮慕７椒ê统橄?、分層映射的技術(shù),，通過規(guī)范系統(tǒng)和項目管理以及*性測試等途徑來保證其目標的實現(xiàn)，并且IEC61850不僅適用于變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡通信,，也適用于配電自動化,、電能計量系統(tǒng)、發(fā)電廠自動化系統(tǒng),、風力發(fā)電以及其它工業(yè)領(lǐng)域,。
圖1：IEC61850與數(shù)字化變電站(SAS)之間的相互關(guān)系：
1.2 制造報文規(guī)范MMS
制造報文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網(wǎng)絡上實時處理和監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的標準，由標準化組織和電工委員會工業(yè)自動化技術(shù)委員會TC184工業(yè)組負責制定和發(fā)展,，它適合于在不同的設備,、應用、發(fā)展商和領(lǐng)域內(nèi)提供通用信息服務，例如：MMS提供的讀(Read)服務允許網(wǎng)絡上的設備,、應用或計算機從另外一個設備,、應用或計算機內(nèi)讀取所需的變量，而不管這個變量是在可編程邏輯控制器,、機器人,、遠方終端設備或智能電子設備內(nèi)。MMS已經(jīng)廣泛應用在制造,、石油化工,、電力工業(yè)和太空探索等領(lǐng)域。
MMS由以下各部分組成：
1) 服務規(guī)范(Service Specification)
2) 協(xié)議規(guī)范(Protocol Specification)
3) 機器人伴同標準(Robot Companion Standard)
4) 數(shù)字控制器伴同標準(Numberical Controller Companion Standard)
5) 可編程邏輯控制器伴同標準(Programmable Logical Controller Companion Standard)
6) 過程控制系統(tǒng)伴同標準(Process Control System Companion Standard)
上列各部分中,，*部分服務規(guī)范和第二部分協(xié)議規(guī)范是其核心,，服務規(guī)范包含的定義
有：①虛擬制造設備(Virtual Manufacturing Device,VMD)；②網(wǎng)絡上節(jié)點間的信息交換,；③與VMD有關(guān)的屬性和參數(shù),。協(xié)議規(guī)范定義的是通信規(guī)則，包括：①信息格式,；②通過網(wǎng)絡的信息順序,；③MMS層與ISO/OSI開放模型的其他層的交互，而3)-6)則是針對不同的應用領(lǐng)域的伴同標準,。
MMS提供了豐富的針對對等式實時通信網(wǎng)絡的一系列任務,，已經(jīng)成為許多工業(yè)領(lǐng)域的控制設備的通信協(xié)議，例如CNC,、可編程邏輯控制器,、機器人、電力領(lǐng)域中的遠方終端設備(RTU),、能源管理系統(tǒng)(EMS),、重合器、開關(guān)等IED設備,。許多流行的計算機平臺都支持基于MMS的互聯(lián),，在軟件支持上，更多的API,、圖形界面,、網(wǎng)關(guān)、字處理,、電子表格,、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都支持MMS，從通信連接上看,，MMS在以太網(wǎng),、令牌總線,、串行接口RS-232C、OSI,、TCP/IP,、MiniMAP上也都很容易實現(xiàn)，如圖2所示：
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圖2：MMS在IEC61850報文結(jié)構(gòu)中的位置
1.3 IEC61850標準的體系結(jié)構(gòu)
變電站自動化系統(tǒng)由各種IED 組成,，主要完成變電站內(nèi)設備的控制,、監(jiān)視和保護功能，并實現(xiàn)系統(tǒng)配置,、通信管理和軟件管理等系統(tǒng)維護功能,。IEC 61850 標準將變電站自動化系統(tǒng)在邏輯上劃分為3 層(即變電站層、間隔層和過程層),，并將具體應用功能分解為許多常駐在不同IED 內(nèi),、彼此間相互通信的單元，稱為邏輯節(jié)點(logical node,，LN),，然后以LN 為對象建立變電站內(nèi)IED 的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和服務模型，旨在解決不同廠商提供的IED間的數(shù)據(jù)交換,、信息共享等問題,。
遵循IEC 61850 標準的變電站自動化系統(tǒng)主要包括：①主站自動化系統(tǒng)軟件(人機界面、數(shù)據(jù)庫及系統(tǒng)管理等),；②間隔層裝置(保護、測控單元等),；③過程層設備,，包括電子式電流/電壓互感器(electronic current/potential transducer，ECT/EPT),、智能斷路器/隔離開關(guān),、合并單元等；④工程化工具(如配置工具等),，用于管理IEC 61850所定義的的通信模型,，并滿足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(*性測試)的規(guī)范要求，如圖3所示：
圖3：IEC61850與數(shù)字化變電站接口與體系結(jié)構(gòu)
1.4數(shù)據(jù)模型
在了解數(shù)據(jù)模型之前,，首先需要了解一些關(guān)于IEC61850 的重要概念
智能電子設備(IED)：實際的物理設備,，如開關(guān)、斷路器,，綜保等,。
功能：變電站自動化系統(tǒng)執(zhí)行的任務，如：母線保護,、聯(lián)鎖,、報警管理等,。
邏輯設備(LD)：一種虛擬設備，聚合邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù),，物理設備可以包含一個或多個LD,。
邏輯節(jié)點(LN)：用來描述系統(tǒng)功能的基本單位，是數(shù)據(jù)對象的容器,，可以任意分配到
IED,，每個邏輯節(jié)點和內(nèi)部的數(shù)據(jù)都有具體的語義，并通過他們的服務與外部進行交互,。
在IEC61850 中,，一個IED 設備的外部性能通過Server 服務器類來表征，Server 服務器可以包含一個或多個邏輯設備,，一個邏輯設備可以包含多個邏輯節(jié)點,，在IEC61850 中一些邏輯節(jié)點是電力系統(tǒng)實設備的映射。一個IED 設備要實現(xiàn)特定功能必然需要這些邏輯節(jié)點來終實現(xiàn)操作,、控制的功能,。可以簡單理解邏輯設備是IED 設備實現(xiàn)具體一個功能的抽象容器,，在這個容器中包含了實現(xiàn)功能所需的相應的邏輯節(jié)點,。
下圖4描述了從一個實際的項目中如何對實際的物理設備建模的完整過程：
圖4:設備建模的完整過程
就針對一個具體的IED設備模型而言，下圖5描述了該物理設備中所包含的內(nèi)容及其交互關(guān)系：
圖5：數(shù)據(jù)模型所包含的內(nèi)容及交互關(guān)系
下圖6為一個實際的IED物理設備所包含的相關(guān)內(nèi)容,，該圖描述了該LED設備中其中一個邏輯設備”Tampa_Control”的邏輯節(jié)點”Q0XCBR1”斷路器的”位置Pos”數(shù)據(jù)的相關(guān)狀態(tài) “stVal和ctlVal”,。
圖6：一個實際的IED設備所包含的內(nèi)容
2 “IEC61850 Server Library”軟件包概述
2.1 “IEC61850 Server Library”通信概述
“IEC61850 Server Library”軟件包是西門子推出的基于S7-300/400作為服務器端的IEC61850規(guī)約的通信解決方案，通過該軟件包,，可以將S7-300/400 “虛擬”為一個IEC61850服務器端設備,，之后S7-300/400 可以支持在IEC61850總線上的過程變量導出，下圖7為“IEC61850 Server Library”軟件包通信總覽：
圖7：“IEC61850 Server Library“軟件包通信總覽
“IEC61850 Server Library “軟件包具有如下特征：
1) 功能*的功能塊庫,，支持德語及英語的在線幫助,。
2) 每個IEC61850 客戶端設備將通過一個ISO-On-TCP連接服務器。
3) 多可以支持100 Data-Attribute及10 DataSet(每個DataSet包含100個Data-Attributes)：
4) Data-Attribute支持如下數(shù)據(jù)類型,，如圖8所示：
圖8：”IEC61850 Server Library”所支持的數(shù)據(jù)類型
說明
S7-300 CPU 的六個性能等級
現(xiàn)有性能范圍極寬的分級 CPU 系列,，可用于組態(tài)控制器。
產(chǎn)品范圍包括 7 種標準的 CPU,、
7 種緊湊式 CPU,、5 種故障防護型 CPU 以及 3 種工藝 CPU。
現(xiàn)有 CPU 的寬度僅 40mm
SIMATICS7-300 是我們?nèi)勺詣踊O計的一部分,，是銷量大的控制器,。
應用范圍
在*個實例中，SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創(chuàng)新性系統(tǒng)解決方案,，特別是用于汽車工業(yè),，一般機械工程,，特別是特殊機械制造和機器的連續(xù)生產(chǎn) (OEM)，以及塑料加工,、包裝行業(yè),、食品和飲料工業(yè)和加工工程
作為一種多用的自動化系統(tǒng)，S7-300 是那些需要靈活的設計以實現(xiàn)集中和本地組態(tài)的應用的理想解決方案,。
對于由于環(huán)境條件限制需要特殊的堅固性的應用,，我們可以提供SIPLUS 設備。
特別是在后期加工工藝上,，S7-300 可以用于以下行業(yè)：
汽車工業(yè)
通用機械工程
特殊機器制造
系列機械工程,，OEM
塑料加工
包裝行業(yè)
食品和飲料工業(yè)
加工工程
快速計數(shù)/fairs，可以直接訪問硬件計數(shù)器
簡單定位,，直接控制 MICROMASTER 頻率靜態(tài)變頻器
帶有集成功能塊的 PID-Regulation
優(yōu)點
由于具有高處理速度,，CPU 可以實現(xiàn)非常短的機器循環(huán)時間。
S7-300 系列 CPU 可以為各種應用提供合適的解決方案,，客戶只需為特定任務實際需要的性能付款
S7-300 建立在模塊式的組態(tài)上,，無需 I/O 模塊的插槽規(guī)則
現(xiàn)有豐富的模塊可用于集中組態(tài)和搭配 ET 200M 實現(xiàn)分布式組態(tài)。
集成的 PROFINET 接口可以實現(xiàn)控制器的簡單網(wǎng)絡化,，與其它運行管理等級方便的進行數(shù)據(jù)交換
模塊寬度窄,，可以實現(xiàn)緊湊式的模塊設計或者小型控制柜。
能夠把強大的 CPU 與工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口,、集成的工藝功能或故障防護設計集成在一起,，從而避免附加投資。
設計和功能
桌面 CPU 創(chuàng)新
設計
S7-300 可以實現(xiàn)空間節(jié)省和模塊式組態(tài),。除了模塊,，只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉(zhuǎn)到位。
這樣就實現(xiàn)了堅固而且具有 EMC 兼容性的設計,。
隨用隨建式的背板總線可以通過簡單的插入附加的模塊和總線連接器進行擴展。S7-300 系列豐富的產(chǎn)品既可以用于集中擴展,，也可用于構(gòu)建帶有 ET 200M 的分布式結(jié)構(gòu),；因此實現(xiàn)了經(jīng)濟高效的備件控制。
擴展選件
如果自動化任務需要超過 8 個模塊,，S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用擴展裝置 (EU) 擴展,。中心架上多可以有 32 個模塊，每個擴展裝置上多 8 個,。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機架之間的通訊,。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU 還可以相互間隔較長距離安裝（長 10m）,。
在單層結(jié)構(gòu)中,，這可以實現(xiàn) 256 個 I/O 的大組態(tài),，在多層結(jié)構(gòu)中多可以達到 1024 個 I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態(tài)中,，可以有 65536 個 I/O 連接（多 125 個站點,，如通過 IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址,，因此無需插槽規(guī)則,。
S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動化解決方案中,。
與 S7-300 具有相同結(jié)構(gòu)的 ET 200M I/O 系統(tǒng)通過接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上,。
化工儀器網(wǎng)