西門子代理商 西門子6ES7368-3BC51-0AA0 西門子6ES7368-3BC51-0AA0

S7-300F

SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中,。其可對立即停車過程進(jìn)行控制，因此不會對人身,、環(huán)境造成損害,。

S7-300F 滿足下列安全要求：

• 要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
• 類別 1 - 4 符合 EN 954-1

另外，標(biāo)準(zhǔn)模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中,。因此它可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng),，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用,。使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。

設(shè)計

S7-300

一般步驟

S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,。它擁有豐富的模塊,，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。

一個系統(tǒng)包含下列組件：

• CPU：
  不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,，包括具有集成 I/O 和對應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP,、PROFINET 和點(diǎn)對點(diǎn)接口的 CPU。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM),。
• 用于連接總線和點(diǎn)對點(diǎn)連接的通信處理器 (CP),。
• 用于高速計數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）,。

根據(jù)要求,，也可使用下列模塊：

• 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS)。
• 接口模塊 (IM),，用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU),。
  通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴(kuò)展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個模塊,。所有模塊均在外殼中運(yùn)行,，并且無需風(fēng)扇。
• SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：
  適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度,、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件,。防直接日曬、雨淋或水濺,，在防護(hù)等級為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時,，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼,。

設(shè)計

簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：

• 安裝模塊：
  只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上,，轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。
• 集成的背板總線：
  背板總線集成到模塊里,。模塊通過總線連接器相連,，總線連接器插在外殼的背面。
• 模塊采用機(jī)械編碼,，更換極為容易：
  更換模塊時,，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機(jī)構(gòu),，可輕松拔下前連接器,。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。
• 現(xiàn)場證明可靠的連接：
  對于信號模塊,，可以使用螺釘型,、彈簧型或絕緣刺破型前連接器,。
• TOP 連接：
  為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。
• 規(guī)定的安裝深度：
  所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi),，并有前蓋保護(hù),。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度,。
• 無插槽規(guī)則:
  信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接,。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

擴(kuò)展

若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個以上的 SM,、FM 或 CP 模塊插槽時,，則可對 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進(jìn)行擴(kuò)展：

• 中央控制器和3個擴(kuò)展機(jī)架最多可連接32個模塊：
  總共可將 3 個擴(kuò)展裝置（EU）連接到中央控制器（CC）。每個 CC/EU 可以連接八個模塊,。
• 通過接口模板連接：
  每個 CC / EU 都有自己的接口模塊,。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中，并自動處理與擴(kuò)展裝置的通信,。
  • 通過 IM 365 擴(kuò)展：
    1 個擴(kuò)展裝置最遠(yuǎn)擴(kuò)展距離為 1 米,；電源電壓也通過擴(kuò)展裝置提供。
  • 通過 IM 360/361 擴(kuò)展：
    3 個擴(kuò)展裝置,， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的最遠(yuǎn)距離為 10m,。
• 單獨(dú)安裝：
  對于單獨(dú)的 CC/EU，也能夠以更遠(yuǎn)的距離安裝,。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長達(dá) 10m,。
• 靈活的安裝選項：
  CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝,。這樣可以最大限度滿足空間要求,。
•  

資源短缺日益嚴(yán)重，日本遭遇核災(zāi)難,，全球開始變暖,，這些都告訴人們一個事實：全球的能源體系不具備可持續(xù)性。為了改變這一現(xiàn)狀,，各種目標(biāo)遠(yuǎn)大的計劃應(yīng)運(yùn)而生。比如,，德國就在考慮實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展能源供應(yīng),，這種轉(zhuǎn)變注定要面對種種挑戰(zhàn)，但是同時也將為人類,、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)帶來諸多機(jī)遇,。

聽起來像是科幻小說里的情節(jié)。驅(qū)使小行星進(jìn)入環(huán)繞月球的軌道,，然后讓機(jī)器和設(shè)備降落在這些小行星上,，開采鐵,、鉑和稀土元素等原料。2012年4月,，當(dāng)一家名不見經(jīng)傳的公司首度展示這個商業(yè)模式時,，著實讓全世界大吃一驚。這個乍聽起來猶如癡人說夢的設(shè)想,，實際上是一個嚴(yán)密的計劃,。宣布這一目標(biāo)的公司名為“Planetary Resources”。據(jù)多家機(jī)構(gòu)的可行性研究報告,，此類項目最早2025年就有望進(jìn)入實施階段,。

該設(shè)想背后的目的不無道理。據(jù)智庫機(jī)構(gòu)“全球生態(tài)足跡網(wǎng)絡(luò)”（Global Footprint Network）計算,，如果我們不設(shè)法節(jié)制目前的資源消耗速度,，那么到2050年，我們將需要兩到三個地球滿足人類的資源需求,。與此同時,，卻有巨大的金屬和礦石礦藏與地球擦肩而過，它們就是不計其數(shù)的小行星,。那么開采小行星上的礦藏是否就可以解決我們的資源短缺問題,？或許可以，但是這種方式可能會過于昂貴,、過于復(fù)雜,。更為現(xiàn)實可行的出路是更經(jīng)濟(jì)有效地利用現(xiàn)有資源。

然而對于很多國家而言,，這卻絕非易事,。之所以說它是個巨大挑戰(zhàn)，皆因我們最終要同時克服當(dāng)今面臨的兩大難題：氣候變化和資源短缺,。要實現(xiàn)這個目標(biāo),，就必須本著更好地實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展這一目標(biāo)，對我們的經(jīng)濟(jì)和能源體系進(jìn)行重大改革,。經(jīng)濟(jì)改革要求加強(qiáng)原材料的再利用,、循環(huán)利用和閉環(huán)廢物管理。能源體系改革要求大幅提高可再生能源的占比,，在可能的情況下,，還要大規(guī)模采用零碳能源。此外,，還必須顯著提高發(fā)電和用電的效率,。上述所有措施不是以2025年為期，而是必須盡快落實,。

柏林勃蘭登堡門門前的一條標(biāo)語寫道“能源轉(zhuǎn)型,，刻不容緩,！”。這條標(biāo)語折射出德國對于向可再生能源,、節(jié)能增效和新型交通解決方案轉(zhuǎn)型的高度熱情,。

在德國，這種可持續(xù)發(fā)展的能源體系的未來面貌已依稀可見,。日本2011年發(fā)生核災(zāi)難之后,，德國*制定了一個宏遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展能源供應(yīng)目標(biāo)。德國不僅計劃在2022年之前*摒棄核能,，還要求大力發(fā)展風(fēng)能和太陽能等可再生能源（到2050年占發(fā)電總量的80%）,，減少溫室氣體排放（2050年之前在1990年的基礎(chǔ)上減少80%）。“實現(xiàn)可持續(xù)能源供應(yīng)對于德國人民而言是一個世紀(jì)項目,。這個目標(biāo)是正確的,，它的意義重大。”西門子能源業(yè)務(wù)領(lǐng)域*執(zhí)行官M(fèi)ichael Süß表示,，“其他國家都在密切關(guān)注德國如何開拓這條道路,。”

完成這個項目不僅要求營造適當(dāng)?shù)恼苇h(huán)境，而且最重要的,，還要有合適的技術(shù)解決方案,。“這意味著方方面面的創(chuàng)新：能源效率、電力傳輸,、電力生產(chǎn)和存儲,。”德國聯(lián)邦電力、天然氣,、電信,、郵政和鐵路網(wǎng)絡(luò)管理局主席Jochen Homann接受《未來之窗》采訪時表示。“德國工業(yè)是成功實現(xiàn)向可持續(xù)能源供應(yīng)轉(zhuǎn)型的一大保證,。”此外,，一旦德國的能源體系改革取得成功，那么德國所采用的解決方案可以輸出到全球各地,。

慶幸的是,，實現(xiàn)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展能源體系這一個宏大的目標(biāo)，并不意味著要推翻現(xiàn)有的技術(shù)從頭再來,。所需的很多技術(shù)和解決方案已接近成型,，目前正在開發(fā)之中。要使能源體系具有可持續(xù)性,，必須從九個不同的領(lǐng)域入手，這些領(lǐng)域相輔相成,，如同拼圖游戲中的各個圖塊,。

可再生能源就是一個例子,。“時至今日，可再生能源已不再是一種小眾技術(shù),；它們已成為電力市場上的一支生力軍,。所以在中短期內(nèi)，它們必須更多地參與市場公平競爭,。”Homann稱,，要讓可再生能源成為電力行業(yè)的*，更需要讓它們參與市場競爭,。尤其是在風(fēng)電領(lǐng)域,，這種經(jīng)濟(jì)可行性可以在相對較短的時間內(nèi)實現(xiàn)。得益于西門子風(fēng)電實驗室目前正在開發(fā)的創(chuàng)新技術(shù),，用不了多久,，風(fēng)力發(fā)電即便沒有政府補(bǔ)貼，其上網(wǎng)價格也有望與燃煤發(fā)電一樣便宜,。

電力高速公路,。然而由于可再生能源大多來自資源豐富的地方——比如在陽光充沛地區(qū)收集太陽能，在廣闊的海洋上捕獲風(fēng)能,，因此就需要將輸電網(wǎng)擴(kuò)建成電力高速公路,，不僅國內(nèi)要暢通，還要通向國外,。高壓直流輸電（HVDC）技術(shù)是實現(xiàn)這一目標(biāo)的理想解決方案,。在遠(yuǎn)距離輸電中，HVDC的效率超過了傳統(tǒng)的三相高壓輸電線路,。

2012年5月底,，德國政府和德國各大電力公司聯(lián)合發(fā)布了一份《電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》，明確了遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)絡(luò)改造的基礎(chǔ)指標(biāo),，提出了新建3,800公里線路的計劃,。“我們的可再生能源在蓬勃發(fā)展。要將風(fēng)電輸送到市場,，我們亟需貫通南北的電力高速公路,。”Michael Süß指出。

向可持續(xù)發(fā)展能源供應(yīng)轉(zhuǎn)型要求采取相輔相成的配套措施,。德國聯(lián)邦環(huán)境部部長Peter Altmaier手里拿的便是這樣一幅“能源拼圖”

然而,，在這一發(fā)展過程中有一點(diǎn)仍然非常重要，那就是不能讓市民感覺向可持續(xù)能源供應(yīng)轉(zhuǎn)型的決策絲毫未考慮他們的利益或觀點(diǎn),。“建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的能源體系,，還需要人們轉(zhuǎn)變觀念。”Süß一語中的，“如果說連安裝一根電線桿都需要去爭取市民的同意,，那種情形肯定行不通,。人們確實愿意增加可再生能源的使用量，但如果不增建基礎(chǔ)設(shè)施,，就不可能實現(xiàn)這一點(diǎn),。”

然而，可再生能源的大量使用不僅僅要求擴(kuò)建電網(wǎng),。這是因為風(fēng)能和太陽能的發(fā)電量會隨天氣的變化而變化,。因此，長期來看,，還需要能夠?qū)⑦^剩電能存儲幾小時,、幾天，甚至幾周的蓄能系統(tǒng),，必要時,，在風(fēng)力不足的日子里，這個系統(tǒng)再將電能饋回電網(wǎng),。目前已經(jīng)有一些類似的系統(tǒng)在開發(fā)之中,，包括水氫電解法和蓄電廠，以及西門子基礎(chǔ)設(shè)施與城市業(yè)務(wù)領(lǐng)域開發(fā)的Siestorage蓄電技術(shù),。Siestorage是一種基于鋰離子電池的模組系統(tǒng),，它能存儲500度電（按平均水平計算，相當(dāng)于50個家庭的日用電量）,，可以充當(dāng)緩沖裝置,，以應(yīng)對可再生能源的短暫浮動，比如幾秒或幾分鐘內(nèi)的浮動,。同時,，傳統(tǒng)電廠仍然必不可少，它們要提供一定的基載電能,，同時充當(dāng)備用供電源,，當(dāng)電網(wǎng)中的電力不足時，它們可以快速向電網(wǎng)送電,。啟動快,、效率高的燃?xì)獍l(fā)電廠尤其適合這一用途。

百萬能源生產(chǎn)大軍,。無論是太陽能,、風(fēng)能或生物質(zhì)發(fā)電廠，還是小型熱電聯(lián)產(chǎn)廠,，或是大型傳統(tǒng)電廠,，將來會有數(shù)百萬臺發(fā)電機(jī)源源不斷地向德國電網(wǎng)送電——而不是15年前的寥寥幾百臺,。用電者也將逐步成為發(fā)電者，或者說是“產(chǎn)消者”,。這種情況加之可再生能源發(fā)電量波動不定這一特性,，使得智能電網(wǎng)成為必不可少的設(shè)施，它可以保證配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,，并實現(xiàn)智能化電力管理。

從全局而言,，需求側(cè)也必須實現(xiàn)智能化管理,。鑒于前述原因，可再生能源要求人們明智地利用手中的能源,。降低能源需求的方法不拘一格,。其中的一個重要手段就是實時定價機(jī)制。如果價格隨著需求的增加而上漲,，那么用戶就會減少不必要的用電,。比如，冷藏倉庫,、空調(diào)系統(tǒng)或家用電器斷一會兒電并不會有多大影響,。

這告訴我們，最清潔的電能永遠(yuǎn)是未消耗的電能,。因此,，可持續(xù)能源體系這個拼圖中最重要的一塊是能源的高效利用。對于企業(yè)而言尤為如此,，企業(yè)可以通過提高能效,，降低能源成本，增強(qiáng)競爭力,。

交通系統(tǒng)和建筑物也必須具備更高的能效,。建筑物耗能占全球能耗的40%，若能實施簡單的節(jié)能措施,，就可以使建筑物的能耗減少近四分之一,。西門子目前正在為很多國家的建筑物裝配節(jié)能設(shè)備，從而打造出全世界屈指可數(shù)的可持續(xù)發(fā)展建筑物,。

在對建筑物進(jìn)行現(xiàn)代化改造時,，西門子常常發(fā)現(xiàn)唯有采用明智的融資方案，才能取得更好的節(jié)能增效結(jié)果,。對于預(yù)算有限而仍希望設(shè)法降低能源需求的城市而言,，明智的融資方案尤其重要。西門子采用的合同能源管理就是一種明智的融資方案,。根據(jù)合同,，用戶不需要為現(xiàn)代化節(jié)能設(shè)施的初始安裝投入任何成本。然后，他們只需要用節(jié)約的能源成本分期支付設(shè)施升級費(fèi)用,。

首要目標(biāo)：可靠的供應(yīng),。在為構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展能源體系采取的一切行動中，有一個目標(biāo)始終占據(jù)著頭等重要的位置：能源供應(yīng)的安全性,。未來的能源供應(yīng)必須可靠,，其價格必須適度。“我們可以想象得到電網(wǎng)費(fèi)率將上漲,，那么電價也會隨之上漲,。” Jochen Homann表示，“但是必須要盡量控制成本,；配電網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)建必須以滿足安全供應(yīng)的需求為限,，不能過度。此外,，成本去向必須透明,，成本必須在消費(fèi)者群體中公平分?jǐn)偂?rdquo;

同時，能源供應(yīng)在任何情況下都應(yīng)具備穩(wěn)定性,，尤其是在像德國這樣的高度工業(yè)化國家,。2012年7月印度發(fā)生了大規(guī)模停電事故，致使近6億人口在長達(dá)兩天的時間里無電可用,。如果德國的電網(wǎng)也像這樣頻繁出現(xiàn)故障或供應(yīng)中斷,，那么就會有損于全國工商業(yè)的競爭力。

鑒于上述原因,，所有措施必須像拼圖的圖塊一樣整合起來,。在適當(dāng)?shù)目蚣芟拢簿褪钦畬稍偕茉?、能源效率,、配電網(wǎng)擴(kuò)建、網(wǎng)費(fèi)和研發(fā)的適當(dāng)支持下,，各種措施的相輔相成將構(gòu)建出一副和諧的整體藍(lán)圖,。這是向可持續(xù)能源供應(yīng)轉(zhuǎn)型的必由之路；同時在轉(zhuǎn)型過程中研發(fā)出的產(chǎn)品還可以輸入國際市場,，成為重要的出口產(chǎn)品,，因為其他國家遲早需要探尋自己的可持續(xù)能源供應(yīng)之路。

目前德國的哈爾茨山就在實施和測試一個可持續(xù)能源體系項目,。在該地區(qū),，可再生能源盛行，占當(dāng)?shù)仉娏?yīng)的60%以上,。但問題是如何既保證所有電網(wǎng)的穩(wěn)定性和配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)可行性,、可靠性與安全性,，又實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的電力傳輸。

Harz.EE交通研究項目由德國多個部委扶持,，參與方包括西門子,、移動通訊運(yùn)營商沃達(dá)豐、公用事業(yè)公司E.ON和德國鐵路系統(tǒng),。各方正在研究將各地的可再生能源應(yīng)用于電動車輛,，以及將這類能源并入智能電網(wǎng)的方法。盡管存在地理限制,，該項目還是展現(xiàn)了交通如何被納入更廣泛的可持續(xù)發(fā)展能源體系,，而這不需要任何宇宙飛船或行星的幫助。

作者：Sebastian Webel

電力矩陣

人類對能源的需求始終有增無減,。電力能以一種經(jīng)濟(jì)、清潔,、可靠和高效利用資源的方式來克服人類面臨的能源挑戰(zhàn),。然而，不同地區(qū)的能源需求有所不同,，各種各樣的電力利用形式也不相同,。此外，我們的能源體系將變得日益復(fù)雜,。以往的能源轉(zhuǎn)換鏈?zhǔn)且粭l垂直的線,，從原材料到原材料加工、由大型電廠生產(chǎn)可用能源,，再往下輸送給消費(fèi)者,，一氣呵成，但現(xiàn)在它們不再局限于單一的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和這種能源轉(zhuǎn)換鏈,。如今的能源,、地區(qū)需求和市場環(huán)境千差萬別。因此,，西門子能源認(rèn)為當(dāng)今的能源體系可被視為一個無窮盡的矩陣,；在這個矩陣中，能源需求要求我們找到能夠優(yōu)化利用所有可用能源的解決方案,，這個解決方案要能超越具體能源形態(tài),、不同發(fā)電形式以及傳輸距離的差異，具有普適性,。公司的矩陣式能源概念中包含傳統(tǒng)的電廠以及利用光伏,、風(fēng)力、水力和生物質(zhì)進(jìn)行的分散式發(fā)電,。蓄能系統(tǒng)和電力傳輸同樣是這個電力矩陣的組成部分,。西門子能源的產(chǎn)品,、解決方案和服務(wù)都以該矩陣為藍(lán)圖，因而有望幫助構(gòu)建一個具有前瞻性的能源體系,，在這個體系中,，經(jīng)濟(jì)、高效,、可靠的可持續(xù)發(fā)展能源利用將成為現(xiàn)實,。