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3） 不包括信號板擴展的I/O

信號板

對于少量的 I/O 點(diǎn)數擴展及更多通信端口的需求，全新設計的信號板能夠提供更加經(jīng)濟、靈活的解決方案。

信號板基本信息：

 信號板組態(tài)：

在系統塊選擇標準型CPU模塊后，SB選項里會(huì )出現上述三種信號板：

• 選擇SB DT04 時(shí)，系統自動(dòng)分配I7.0 和Q7.0 做為I/O 映像區的起始位
• 選擇SB AQ01 時(shí)，系統自動(dòng)分配AQW12 做為I/O 映像區
• 選定SB CM01 時(shí)，在端口類(lèi)型設置框里選擇RS232 或RS485 即可

功能

網(wǎng)絡(luò )通信

S7-200 SMART CPU 模塊本體集成1 個(gè)以太網(wǎng)接口和1 個(gè)RS485 接口，通過(guò)擴展CM01 信號板，其通信端口數量最多可增至3 個(gè)?？蓾M(mǎn)足小型自動(dòng)化設備連接觸摸屏、變頻器等第三方設備的眾多需求。

• 以太網(wǎng)通信
  所有CPU 模塊標配以太網(wǎng)接口，支持西門(mén)子S7 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、有效支持多種終端連接：
  • 可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線(xiàn)即可）
  • 與SMART LINE HMI 進(jìn)行通信
  • 通過(guò)交換機與多臺以太網(wǎng)設備進(jìn)行通信，實(shí)現數據的快速交互
  • 最多支持4 個(gè)設備通信

• 串口通信
  S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個(gè)RS485 接口，可以與變頻器、觸摸屏等第三方設備通信。如果需要額外的串口，可通過(guò)擴展CM01 信號板來(lái)實(shí)現，信號板支持RS232/RS485 自由轉換，最多支持4 個(gè)設備。串口支持下列協(xié)議：
  • Modbus-RTU
  • PPI
  • USS
  • 自由口通信

• 與上位機的通信
  通過(guò)PC Access，操作人員可以輕松通過(guò)上位機讀取S7-200 SMART 的數據，從而實(shí)現設備監控或者進(jìn)行數據存檔管理。
  （PC Access 是專(zhuān)門(mén)為S7-200 系列PLC 開(kāi)發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議，專(zhuān)門(mén)用于小型PLC 與上位機交互的OPC 軟件）

運動(dòng)控制

三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，*實(shí)現精確定位.

• 運動(dòng)控制基本功能
  • 標準型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出，支持PWM（脈寬調制）和PTO 脈沖輸出
  • 在PWM 方式中，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來(lái)調節，可以調節電機速度、閥門(mén)開(kāi)度等
  • 在PTO 方式（運動(dòng)控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式，包括自動(dòng)尋找原點(diǎn)，可實(shí)現對步進(jìn)電機或伺服電機的控制，達到調速和定位的目的
  • CPU 本體上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過(guò)向導設置完成上述功能

• PWM 和運動(dòng)控制向導設置
  為了簡(jiǎn)化您應用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向導可以幫助您在幾分鐘內全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向導可以生成位控指令，您可以用這些指令在您的應用程序中對速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
  PWM 向導設置根據用戶(hù)選擇的PWM 脈沖個(gè)數， 生成相應的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
  運動(dòng)控制向導最多提供3 軸脈沖輸出的設置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調。
•  

西門(mén)子中央研究院（CT）研發(fā)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的人工智能系統已使西門(mén)子內燃氣輪機的燃燒過(guò)程得到了穩步優(yōu)化。燃燒過(guò)程已經(jīng)“學(xué)會(huì )”要如何持續調整燃料閥以實(shí)現優(yōu)化并減少排放和磨損?，F在，西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團正首次將這項聯(lián)合研發(fā)的技術(shù)應用于客戶(hù)現場(chǎng)，以?xún)?yōu)化西門(mén)子內最大、最現代化的固定式燃氣輪機。由于西門(mén)子客戶(hù)處的許多復雜系統都能借助人工智能來(lái)改善運行情況，這項技術(shù)在提升能效方面的潛力是巨大的。

2016年3月，當谷歌公司研發(fā)的阿爾法圍棋軟件以五局四勝的成績(jì)力挫來(lái)自韓國的世界棋手時(shí)，人工智能充分展示出了其實(shí)實(shí)在在的顛覆性潛力。而當西門(mén)子中央研究院（CT）的研究人員發(fā)現他們研發(fā)的人工智能系統能夠助力實(shí)現系統優(yōu)化時(shí)，他們也同樣感到驚訝。CT商務(wù)分析與監控技術(shù)領(lǐng)域的機器學(xué)習專(zhuān)家Volkmar Sterzing表示：“我們發(fā)現，如果一個(gè)系統的運行表現取決于專(zhuān)家的經(jīng)驗，那么它也可以利用人工智能加以?xún)?yōu)化。”

2016年3月，谷歌公司研發(fā)的阿爾法圍棋軟件力挫世界棋手李世石，在機器學(xué)習發(fā)展歷史上立下了一座豐碑。

隨著(zhù)系統的結構日益復雜、需要應對的因素不斷增加，哪怕是專(zhuān)家在進(jìn)行系統調整時(shí)也必須采取折衷的方法。專(zhuān)家不可能全天候待命。在這種情況下，能夠持續不斷監控系統的人工智能就展現出了明顯的優(yōu)勢。

50項

西門(mén)子開(kāi)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )研究已有約30年了。公司已經(jīng)在將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )應用于人工智能方面取得了長(cháng)足的進(jìn)步。例如，西門(mén)子持續優(yōu)化其“面向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的軟件環(huán)境（SENN） ”，并針對不斷涌現的新應用領(lǐng)域（包括燃氣輪機和風(fēng)機優(yōu)化領(lǐng)域）對SENN進(jìn)行了改良。Sterzing指出：“我們擁有約50項學(xué)習過(guò)程方面的。”

西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團和CT已研發(fā)出能夠持續優(yōu)化燃氣輪機燃燒過(guò)程的運行與控制的系統。這個(gè)系統名為“燃氣輪機自主控制優(yōu)化器（GT-ACO）”，它主要基于CT研發(fā)的人工智能技術(shù)。目前，西門(mén)子正在為亞洲的一個(gè)大客戶(hù)安裝這個(gè)系統，并將在西門(mén)子的H級燃氣輪機上進(jìn)行深入測試。測試于2017年2月底前開(kāi)始。一般來(lái)說(shuō)，對燃氣輪機整體運行情況的改進(jìn)是十分困難的，因為更低的排放通常會(huì )導致輪機使用壽命縮短。這是由于高能燃燒振蕩會(huì )導致材料疲勞，從而加劇磨損。

Volkmar Sterzing在CT帶領(lǐng)團隊將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )應用于燃氣輪機優(yōu)化領(lǐng)域。

在許多不同類(lèi)型的燃氣輪機上進(jìn)行的測試結果已經(jīng)證明，GT-ACO切實(shí)有效。專(zhuān)家將燃機的氮氧化物排放量手動(dòng)設置為最低后，人工智能系統將接管燃燒單元。西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團GT-ACO研發(fā)負責人Hans-Gerd Brummel說(shuō)：“在測試中，人工智能系統啟動(dòng)兩分鐘后，排放值就下降了20%。”Brummel是西門(mén)子在輪機遠程診斷和維護方面的*。他曾榮獲西門(mén)子“年度發(fā)明家”獎，以表彰他所取得的成績(jì)。

優(yōu)化排放

將人工智能系統用于輪機的主要目標是將氮氧化物的排放量降至最低。為實(shí)現這一點(diǎn)，GT-ACO的神經(jīng)模型將改變燃料在燃氣輪機燃燒器內的分布。然而，受位置、燃氣成分和當地天氣條件等因素的影響，每個(gè)燃燒器的設置不盡相同。正因如此，GT-ACO需要花幾個(gè)星期來(lái)學(xué)習每個(gè)燃氣輪機的情況，然后才能自動(dòng)對控制過(guò)程作出有益的調整。

Hans-Gerd Brummel在柏林服務(wù)于西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團。他持有69項。這些成就為他贏(yíng)得了2016年西門(mén)子“年度發(fā)明家”的殊榮。他為許多燃氣輪機優(yōu)化技術(shù)的研發(fā)作出了積極的貢獻。

Brummel表示：“客戶(hù)對我們的技術(shù)表現出了很大的興趣。由于可再生能源在發(fā)電電網(wǎng)中所占比重很高，相關(guān)人員往往需要利用燃氣輪機來(lái)維持電網(wǎng)頻率。”在這種不斷變化的運行環(huán)境中，振蕩幅度增大的風(fēng)險不斷上升，磨損也相應增加。然而，Brummel充滿(mǎn)信心：“對于這種情況，GT-ACO將能幫上大忙，因為它可以著(zhù)重優(yōu)化阻尼振動(dòng)。”

GT-ACO還可用于在一定程度上延緩燃氣輪機老化。這是因為，這項技術(shù)已將物理模型形式的燃氣輪機熱力學(xué)知識與機器學(xué)習結合了起來(lái)。

Sterzing堅信，這項技術(shù)在西門(mén)子將大有可為。它可以在配電、生產(chǎn)自動(dòng)化和過(guò)程工業(yè)應用等領(lǐng)域大展身手。Brummel已經(jīng)在與發(fā)電行業(yè)的客戶(hù)探討GT-ACO，并正在研發(fā)更多優(yōu)化應用。