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SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統，可滿(mǎn)足中、低端的性能要求。

模塊化、無(wú)風(fēng)扇設計、易于實(shí)現分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟、用戶(hù)友好的解決方案。

SIMATIC S7-300 的應用領(lǐng)域包括：

• 特殊機械，
• 紡織機械，
• 包裝機械，
• 一般機械設備制造，
• 控制器制造，
• 機床制造，
• 安裝系統，
• 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

多種性能等級的 CPU，具有用戶(hù)友好功能的全系列模塊，可允許用戶(hù)根據不同的應用選取相應模塊。任務(wù)擴展時(shí)，可通過(guò)使用附加模塊隨時(shí)對控制器進(jìn)行升級。

SIMATIC S7-300 是一個(gè)通用的控制器：

• 具有高電磁兼容性和抗震性，可最大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。

S7-300F

SIMATIC S7-300F 故障安全自動(dòng)化系統可使用在對安全要求較高的設備中。其可對立即停車(chē)過(guò)程進(jìn)行控制，因此不會(huì )對人身、環(huán)境造成損害。

S7-300F 滿(mǎn)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(lèi)別 1 - 4 符合 EN 954-1

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

設計

S7-300

一般步驟

S7-300自動(dòng)化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨立地組合使用。

一個(gè)系統包含下列組件：

• 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。
• 用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
• 用于連接總線(xiàn)和點(diǎn)對點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。
• 用于高速計數、定位（開(kāi)環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

根據要求，也可使用下列模塊：

• 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。
• 接口模塊 (IM)，用于多層配置時(shí)連接中央控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
  通過(guò)分布式中央控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個(gè)模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無(wú)需風(fēng)扇。
• SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件：
  適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內使用時(shí)，可直接在汽車(chē)或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP65 外殼。

建造自己的列車(chē)

地鐵和有軌電車(chē)在緩解城市交通擁堵方面發(fā)揮著(zhù)舉足輕重的作用。然而，工業(yè)化國家城市中典型的舊式公共交通系統難以進(jìn)行優(yōu)化。西門(mén)子推出全新平臺概念，提供了一種靈活且成本適中的解決方案。

隨著(zhù)越來(lái)越多的人涌入大都市，現有交通系統的負載極限受到考驗。世界各地的城市各顯神通，都在嘗試采用不同的方法解決這一問(wèn)題。比如，中國在大舉投資擴張公交系統。如此龐大的項目使得產(chǎn)品可以實(shí)現大批量生產(chǎn)，同時(shí)還能實(shí)現標準化和成本削減。在很多歐洲城市情況則有所不同，這些城市的地鐵和有軌電車(chē)網(wǎng)絡(luò )有的可能已經(jīng)服役數十年之久。多年以來(lái)，這些系統多數幾經(jīng)擴建和翻新。結果是系統拼拼湊湊，很難再進(jìn)行優(yōu)化或者實(shí)現能夠削減成本的標準化。

“每個(gè)有軌電車(chē)系統都有其*性，有自己的曲度、坡度、軌道，還有最重要的——質(zhì)量。”位于愛(ài)爾蘭根的西門(mén)子交通集團的有軌電車(chē)產(chǎn)品經(jīng)理Matthias Hofmann表示。比如，在有軌電車(chē)歷史悠久的城市中，軌道彎度往往較大，軌道材料也已過(guò)時(shí)。“如果有軌電車(chē)不能與軌道嚴絲合縫地貼合，在有些彎道上，車(chē)體可能會(huì )釋放出巨大的離心力，軌道和列車(chē)之間的磨損就相應加重，并且有些乘客在座位上還產(chǎn)生過(guò)顛簸感。”Hofmann 補充道。

注重靈活性。西門(mén)子的工程師們認識到這一問(wèn)題，研發(fā)出命名為Avenio的有軌電車(chē)。以往的傳統列車(chē)擁有一個(gè)剛性底盤(pán)，車(chē)身較長(cháng)，Avenio則摒棄了這種模式，在每個(gè)模塊下的中央位置采用一個(gè)旋轉車(chē)架。該設計只是運用了一種簡(jiǎn)單的原理，但結果卻意義重大，它能夠使車(chē)輛產(chǎn)生的力量對稱(chēng)分布，從而大大減輕對連接件的沖擊力。正因為如此，Avenio可以靈活部署，即便在磨損嚴重的老舊軌道系統上也可以應用自如。“打個(gè)比方，”Hofmann說(shuō)道，“在布達佩斯，那里盡是狹窄的公路、老舊的路段、彎曲的鐵軌，一輛有軌電車(chē)總共行駛了50萬(wàn)公里的距離，但卻沒(méi)有對輪組施加過(guò)大的扭力。與維護良好的西歐有軌電車(chē)系統中的當代車(chē)輛相比，Avenio的車(chē)輪磨損和損傷度僅為三分之一。”還有一個(gè)令人愉快的附帶效果，那就是磨損減輕可以為乘客營(yíng)造更舒適的乘車(chē)體驗。車(chē)輛行駛更加安靜、更加平緩。乘客不會(huì )再受身體猛然傾斜之苦，列車(chē)拐彎時(shí)也不會(huì )再聽(tīng)到刺耳的噪音。

Avenio的長(cháng)度和寬度也可由客戶(hù)自行決定，它還采用*的低地板技術(shù)。車(chē)輪驅動(dòng)裝置位于轉向架兩側，車(chē)輪之間的空間方便進(jìn)行維護。Avenio的地板相應很低，距離軌道路基僅數厘米。再加上寬闊的門(mén)，乘客可以毫無(wú)障礙地乘坐列車(chē)，比如，手推嬰兒車(chē)或者坐輪椅的乘客可以自如地上下車(chē)。Avenio是一種*用戶(hù)友好型、生命周期成本更低的列車(chē)，這主要歸功于以下幾個(gè)因素：電力制動(dòng)裝置，該裝置在列車(chē)運行期間始終保持工作狀態(tài)，這是以往車(chē)型所不具備的一項優(yōu)勢；列車(chē)沒(méi)有運行時(shí)輔助組件將會(huì )關(guān)閉；智能電源管理系統；以及高達90%左右的回收利用率。

西門(mén)子交通集團的地鐵專(zhuān)家也深知不同的交通基礎設施所蘊含的不確定性。在這一方面，至少軌道質(zhì)量是一大挑戰。“世界上首條地鐵線(xiàn)于1863年在倫敦投入運營(yíng)，自那時(shí)以來(lái)，各種各樣的地鐵列車(chē)紛紛“披掛上陣”，尤其是在西歐地區。這些列車(chē)在高度、長(cháng)度、寬度和技術(shù)設備上各不相同。”奧地利維也納的西門(mén)子地鐵業(yè)務(wù)部主管Sandra Gott-Karlbauer介紹道。

由于上述原因，以往訂購的地鐵系統必須根據相應軌道網(wǎng)絡(luò )特別定制。與標準化列車(chē)相比，這種系統的研發(fā)更加耗時(shí)，成本也更高昂，尤其是在小規模生產(chǎn)的情況下。

“為了能夠始終在全球各地開(kāi)展地鐵業(yè)務(wù)，我們必須一手保證質(zhì)量，一手顯著(zhù)降低列車(chē)的單位成本。”Gott-Karlbauer回顧道。西門(mén)子找到的解決方案就是Inspiro地鐵平臺，它以模塊化為基礎。“客戶(hù)可以用標準化的預建模塊組合成個(gè)性化的地鐵列車(chē)。”維也納西門(mén)子交通的Inspiro平臺經(jīng)理Werner Chmelar透露，“這可帶來(lái)很大的成本效益。歸功于我們的模塊化方案，我們能夠提供合適的產(chǎn)品，滿(mǎn)足客戶(hù)需求，但又不必從零開(kāi)始研發(fā)產(chǎn)品。”

此平臺與汽車(chē)行業(yè)的組態(tài)系統頗為類(lèi)似，不過(guò)Inspiro為客戶(hù)提供更多選擇。舉例而言，Inspiro的基礎列車(chē)是一個(gè)六節車(chē)組?？蛻?hù)也可以選擇配置動(dòng)力和功能不同的三節到八節的列車(chē)。“列車(chē)可以按需配置，由于客戶(hù)可以嚴格地根據需要購買(mǎi)，這意味著(zhù)他們可以享受頗具吸引力的購買(mǎi)價(jià)格。從這個(gè)意義上講，我們填平了標準化和個(gè)性化之間的鴻溝。”Chmelar補充道。此外，規模經(jīng)濟和更低的研發(fā)成本，也使風(fēng)險和故障率得以降低，運營(yíng)商的維護和維修成本也相應減少。

Inspiro還結合采用了技術(shù)改良成果，比如，制動(dòng)能量回收系統以及可選的無(wú)人駕駛技術(shù)等。“Inspiro的研發(fā)充分利用了我們在奧斯陸地鐵項目上取得的經(jīng)驗，以及在紐倫堡無(wú)人駕駛地鐵項目上取得的經(jīng)驗。”Gott-Karlbauer接著(zhù)說(shuō)。鋁制車(chē)身使Inspiro成為時(shí)下最輕盈的地鐵列車(chē)，高達95%的回收利用率又使其當仁不讓地穩奪效率的稱(chēng)號。

然而僅憑上述因素還不足以促使馬路客放棄汽車(chē)，走進(jìn)地鐵。更為根本的因素是順暢的交通銜接、盡可能短的行車(chē)間隔、審美偏好，乃至最重要的——乘坐舒適度。為實(shí)現這些目標，西門(mén)子專(zhuān)門(mén)聘請寶馬美國設計中心為Inspiro的外觀(guān)和車(chē)內裝飾設計概念。最終結果是，寬大、便利的車(chē)門(mén)使乘客可以輕松自如地上下車(chē)；LED燈提供迎合不同氣氛的照明；寬闊的過(guò)道給人一種寬敞之感。在設計規范中，真正讓研發(fā)人員感到棘手的是要避免在車(chē)廂中安置電氣柜。最終利用幾個(gè)技術(shù)竅門(mén)解決了這一問(wèn)題。設計人員在上下車(chē)提示信息和安保系統方面也煞費苦心，對顯示屏、攝像頭和火災探測器等進(jìn)行精心設計，力求讓乘客感到安全無(wú)憂(yōu)。

Inspiro的市場(chǎng)行情明顯看好。慕尼黑已經(jīng)拋出將采用Inspiro 組件的21列列車(chē)的訂單，歐洲發(fā)展較快的城市之一華沙也已委托西門(mén)子制造35列六節地鐵列車(chē)，而這只是其未來(lái)交通系統升級改造的試水之舉。

通往動(dòng)態(tài)市場(chǎng)定價(jià)的快車(chē)道

時(shí)間就是金錢(qián)。本著(zhù)這種觀(guān)念，特拉維夫市在2011年1月開(kāi)通了一條別具特色的快車(chē)道，這條道路保障的自由流動(dòng)。行人要做的就是用路付費。價(jià)格由市場(chǎng)決定。當交通發(fā)生擁堵時(shí)，“快車(chē)道”的費率相應上漲。這時(shí)行人可以自行考慮使用特殊車(chē)道縮短行駛時(shí)間需要付費，這個(gè)費用是否值得，又或者是否應該在堵塞的交通中耐心等候?？燔?chē)道并非新生事物。美國在多年以前就已經(jīng)開(kāi)設諸如此類(lèi)的特殊車(chē)道。但是，美國的快車(chē)道采用按時(shí)段收費的固定費率制度，這些費率寫(xiě)在交通流量表中。以色列的快車(chē)道則與此不同，西門(mén)子與慕尼黑科技大學(xué)聯(lián)手開(kāi)發(fā)出一套軟件程序，首次實(shí)現了根據交通流量動(dòng)態(tài)定價(jià)。該系統每隔一分鐘都會(huì )更新費率。安裝在柏油路中的探測器實(shí)時(shí)測量車(chē)輛數量及其行駛速度。目前的情況是，每天約有6,000輛車(chē)在這條長(cháng)約13公里的特別車(chē)道上駛過(guò)。這極大緩解了司機的壓力，降低了二氧化碳排量，甚至對于在常規道路上踟躕行進(jìn)的人們也不無(wú)益處。