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概述

• 22個(gè)不同的CPU:
  • 7種標準型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
  • 6 個(gè)緊湊型 CPU（帶有集成技術(shù)功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP、 CPU 314C-2 PN/DP）
  • 5 個(gè)故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）
  • 3技術(shù)型CPU(CPU 315T-3 PN/DP,CPU 317T-3 PN/DP,CPU 317TF-3 PN/DP)
• 還提供了 25 個(gè)適用于寬環(huán)境溫度范圍和中等負荷的 CPU
• 具有不同性能等級，滿(mǎn)足不同的應用要求。

應用

各種性能級別的 CPU 可用于 SIMATIC S7-300。除標準型 CPU 外，還可以使用緊湊型 CPU。
還提供了 T-CPU 和故障安全 CPU。

提供了以下標準 CPU

• CPU 312，用于小型工廠(chǎng)
• CPU 314，用于對程序量和指令處理速率有額外要求的工廠(chǎng)
• CPU 315-2 DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠(chǎng)
• CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠(chǎng)，在PROFInet上實(shí)現基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現分布式智能系統
• CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠(chǎng)
• CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠(chǎng)，在PROFInet上實(shí)現基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現分布式智能系統
• CPU 319-3 PN/DP，用于具有極大容量程序量何組網(wǎng)能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠(chǎng)，在PROFInet上實(shí)現基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現分布式智能系統

提供有以下緊湊型 CPU：

• CPU 312C，具有集成數字量 I/O 以及集成計數功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C，具有集成數字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 PtP，具有集成數字量 I/O 、2個(gè)串口和集成計數功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 DP，具有集成數字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計數功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PtP，具有集成數字量和模擬量 I/O 、2個(gè)串口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 DP，具有集成數字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PN/DP 帶有集成數字量和模擬量 I/O 和集成計數和定位功能的緊湊型 CPU，
  可通過(guò) PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 實(shí)現分布式拓撲；
  可在作為 PROFINET 上基于組件的自動(dòng)化 (CBA) 中的分布式智能設備

提供了以下技術(shù) CPU

• CPU 315T-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有中等/較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，并且需要對最多 8 個(gè)軸執行可調節運動(dòng)控制。
• CPU 317T-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，還需要對最多 32 個(gè)軸執行可調節運動(dòng)控制。
• CPU 317TF-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，需要有安全功能并對最多 32 個(gè)軸執行可調節運動(dòng)控制。

提供有以下故障安全型 CPU：

• CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 進(jìn)行分布式組態(tài)、對程序量有中/高要求的故障安全型工廠(chǎng)
• CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠(chǎng)，在PROFInet上實(shí)現基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現分布式智能系統
• CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的故障安全工廠(chǎng)
• CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠(chǎng)，在PROFInet上實(shí)現基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現分布式智能系統
• CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的故障安全型工廠(chǎng)，在PROFInet上實(shí)現基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現分布式智能系統

設計

所有 CPU 均具有堅固、緊湊的塑料機殼。在前面板上的部件有：

• 狀態(tài)和故障 LED
• 模式選擇開(kāi)關(guān)
• MPI 端口

CPU 還具有以下配置：

• SIMATIC 微型存儲卡（MMC 卡）插槽；
  MMC 卡替代集成的裝載存儲器，因此是操作*品。
• 使用前連接器連接到集成的 I/O 端口（僅限緊湊型 CPU）
• 連接 PROFIBUS 總線(xiàn)(僅限于DP型CPU)
• RS 422/485 的連接（僅 PtP CPU）
• 連接 PROFINET(僅限于PN型CPU)

功能

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空間小以及最小的維護成本，因此提高了性?xún)r(jià)比。

• 高處理速度；
  例如，在 CPU 315-2 DP 中，位運算時(shí)，0.05 µs；浮點(diǎn)運算時(shí)，0.45 µs，
  在 CPU 319-3 PN/DP 中，位運算時(shí)，0.004 µs；浮點(diǎn)運算時(shí)，0.04 µs
• 擴展數量
• 作為裝載存儲器的 SIMATIC 微型存儲卡（MMC）：
  可在微型存儲卡中存儲一個(gè)完整的項目，包括符號和注釋。RUN 模式下也可以進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。這樣可以降低服務(wù)成本
• 無(wú)需電池即可在 MMC 上備份 RAM 數據

編程

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 對 CPU 進(jìn)行編程?？梢允褂孟铝芯幊坦ぞ撸篠TEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以運行 CPU 314 的工程與組態(tài)工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

標準型CPU

對標準型 CPU 進(jìn)行編程時(shí)需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的軟件。

緊湊型 CPU

對緊湊型 CPU 進(jìn)行編程時(shí)需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的軟件。老版本的STEP 7需要升級。

數字化浪潮對經(jīng)濟的沖擊

轟轟烈烈的數字化進(jìn)程，正在*轉變經(jīng)濟價(jià)值鏈。據德國IT協(xié)會(huì )Bitkom透露，2013年，全球范圍內，信息通信技術(shù)（ICT）領(lǐng)域的產(chǎn)品和服務(wù)銷(xiāo)售額增長(cháng)了3.8%，達到破紀錄的2.84萬(wàn)億歐元。Bitkom的常務(wù)董事Bernhard Rohleder博士預計道，“因此，全球ICT市場(chǎng)的增長(cháng)速度，或許將再度超過(guò)全球經(jīng)濟的平均增速。”

美國在全球ICT市場(chǎng)占有的份額最大，為27.1%。歐盟的份額為21.3%。ICT市場(chǎng)增速最快的金磚國家緊隨其后（占有18.7%的份額）。但專(zhuān)家預計，短短幾年內，諸如中國和印度等新興市場(chǎng)國家所產(chǎn)生的數據量將躍居世界首位。據IDC稱(chēng)，到2020年，這些市場(chǎng)產(chǎn)生的數據量，將占全球數據總量的62%。

2012年，IBM商業(yè)價(jià)值研究院和牛津大學(xué)賽德商學(xué)院聯(lián)合開(kāi)展了一項全球調查，調查結果證實(shí)了數字化轉型對商業(yè)的重要性。調查涵蓋了來(lái)自各行各業(yè)的上千位專(zhuān)家。近三分之二的被調查者認為，數據和分析過(guò)程的應用，為他們的企業(yè)帶來(lái)了競爭優(yōu)勢。2010年，相應的數字僅為37%。

然而，問(wèn)題不僅僅在于管理海量數據，還涉及控制數據的速度和變化。這是一個(gè)艱巨的挑戰，因為據市場(chǎng)調查和顧問(wèn)公司――國際數據公司（IDC）開(kāi)展的調查，預計到2020年，數字世界將包含40澤字節（澤字節是在單位后面跟21個(gè)零）數據。

這樣的增長(cháng)意味著(zhù)，在今后10年內，數據量將增加50倍。IDC還在研究報告中估計，迄今為止，全球只有3%的數據加了標簽，能夠利用適當的主題詞，在網(wǎng)絡(luò )上查找到。真正得到了分析的數據量甚至更低。IDC稱(chēng)這種情形為巨大的數據缺口。

正如國際戰略顧問(wèn)公司――博斯管理咨詢(xún)公司，在世界經(jīng)濟論壇發(fā)布的《2013年全球信息技術(shù)報告》中所表明的那樣，數字化也對經(jīng)濟和社會(huì )產(chǎn)生了巨大沖擊。這份研究報告指出，一個(gè)國家的數字化率提高10%，將使其人均國內生產(chǎn)總值增加0.75%，失業(yè)率降低1.02%。

正因如此，博斯管理咨詢(xún)公司得出結論，認為相比于先前的寬帶接入浪潮，消費者、企業(yè)和政府對數字服務(wù)的使用效率提高了三倍以上。一個(gè)國家的數字化率，主要取決于信息通信技術(shù)的廣泛應用和適當的政策扶持。

對于發(fā)達國家，加強利用數字技術(shù)，主要有益于經(jīng)濟增長(cháng)，而在新興國家，數字技術(shù)則主要用于創(chuàng )造新的就業(yè)機會(huì )。2011年，歸功于數字技術(shù)的應用，北美和西歐新增就業(yè)崗位近40萬(wàn)，而在亞太經(jīng)濟區，數字技術(shù)的應用更是創(chuàng )造了接近350萬(wàn)份的工作機會(huì )。博斯管理咨詢(xún)公司表示，關(guān)于這些新增就業(yè)主要分布于哪些經(jīng)濟部門(mén)，尚無(wú)充分數據。然而，美國和墨西哥的情況表明，受較低工資水平吸引，許多美國企業(yè)都傾向于將其業(yè)務(wù)運營(yíng)轉移到墨西哥。轉移的主要經(jīng)營(yíng)活動(dòng)包括，金融服務(wù)以及生產(chǎn)和貿易業(yè)務(wù)。

對于許多數字化服務(wù)而言，一個(gè)重要的前提條件是，存在一個(gè)動(dòng)態(tài)的云計算基礎設施。IDC預計，到2020年，所有數據中，將有幾乎40%的數據在其創(chuàng )建與使用之間的某個(gè)環(huán)節，涉及云計算技術(shù)。因此，全球云計算服務(wù)器的數量將增長(cháng)10倍。然而，美國軟件公司――Symantec公司2013年開(kāi)展的一項調查發(fā)現，全球3000多家受訪(fǎng)企業(yè)中，只有17%的企業(yè)使用了云計算存儲系統。

在使用率上，大型企業(yè)（26%）與中小企業(yè)（7%）差距顯著(zhù)。Symantec公司指出，企業(yè)之所以決定不使用云計算系統的主要原因，是出于對隱含成本的擔憂(yōu)。對于歐洲企業(yè)而言，當前最要緊的任務(wù)，是投資于增強IT安全。三分之二以上的受訪(fǎng)者表示，對他們而言，這項任務(wù)非?；蛘邩O其重要。只有2%的受訪(fǎng)者回復稱(chēng)，當前對他們而言，投資于IT安全并不重要。借由歐洲信息技術(shù)觀(guān)察組織（EITO）不久前所開(kāi)展的研究，BITKOM得出了這些結論。

博斯管理咨詢(xún)公司開(kāi)展的另一項研究——“暢行于數字未來(lái)（Navigating the Digital Future）”——表明，在全球范圍內，平均而言，數字工具投資占企業(yè)研發(fā)預算的8.1%，而在軟件/互聯(lián)網(wǎng)、航空航天/國防和醫療等行業(yè)，比例最高。最重要的10大技術(shù)趨勢，包括了基礎設施的現代化改造，和諸如智能電話(huà)和平板電腦等移動(dòng)終端的使用。

55%的企業(yè)認為，將移動(dòng)解決方案融合到工作流程中，是重要或非常重要的優(yōu)先考慮事項。相應地，面向智能電話(huà)和平板電腦的移動(dòng)應用程序得到了普遍使用；正因如此，目前蘋(píng)果公司和谷歌公司提供了超過(guò)70萬(wàn)款應用程序。據Appnation Research透露，2013年，應用程序創(chuàng )造了大約720億美元的商業(yè)價(jià)值，到2017年，這個(gè)數字有望增加一倍多，達到1510億美元。不過(guò)，這些數字包含了通過(guò)應用程序出售產(chǎn)品的所有收入。當前，僅應用程序本身，就創(chuàng )造了約250億美元的銷(xiāo)售收入。盡管當今大多數應用程序是用在娛樂(lè )行業(yè)和最終消費商業(yè)領(lǐng)域，但它們也將越來(lái)越多地被應用到制造行業(yè)。

隨著(zhù)信息通信技術(shù)的進(jìn)步，為了打開(kāi)提高生產(chǎn)效率的新局面，工廠(chǎng)正日益加強與互聯(lián)網(wǎng)的連接。術(shù)語(yǔ)“工業(yè)4.0”系指，繼機械化、工業(yè)化和自動(dòng)化之后的第四次工業(yè)革命。然而，正如德國的例子所表明的那樣，這場(chǎng)新工業(yè)革命的到來(lái)依然有待時(shí)日。

弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )工業(yè)工程研究所對德國制造企業(yè)開(kāi)展的一項調查表明，只有不到四分之一的受訪(fǎng)企業(yè)實(shí)現了高度自動(dòng)化或全面自動(dòng)化。受訪(fǎng)者認為，打造智能工廠(chǎng)的主要障礙，在于：遲遲未能得到解決的IT安全問(wèn)題；缺乏標準；需要高素質(zhì)的人才；信息通信基礎設施的性能還不夠好；以及高昂的投資成本。

Gitta Rohling