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西門(mén)子生產(chǎn)的設備和產(chǎn)品應該盡量減少對環(huán)境的影響。在過(guò)去的18年間，一項內部標準規定了研發(fā)人員必須遵守的準則。結果證明，凡是對環(huán)境有益的措施也為公司增加了利潤。

40年來(lái)，環(huán)保在西門(mén)子扮演著(zhù)極為重要的角色。Wolfgang Bloch博士說(shuō)：“從1971年起，西門(mén)子就已經(jīng)成立了中央環(huán)境保護辦公室”，他現在是該辦公室的負責人。這個(gè)辦公室的目標就是使產(chǎn)品盡可能和環(huán)境兼容。但要保證工廠(chǎng)的資源消耗降低，產(chǎn)品不含任何有害物質(zhì)，實(shí)現回收利用，又需要怎么做呢？

SN 36350為此提供了答案。SN 36350是西門(mén)子管理環(huán)境兼容產(chǎn)品和設備的內部標準。西門(mén)子所有開(kāi)發(fā)人員被要求強制執行這一標準。1993年在德國掀起了一場(chǎng)廣泛的討論，主題是生產(chǎn)商和供應商回收舊電子器件的要求，在此背景下出臺了該標準的*版。起初，這一標準的制定主要是針對有害物質(zhì)以及被禁用的物質(zhì)。但是，人們很快就明白，確保實(shí)現回收利用的關(guān)鍵在于簡(jiǎn)單的設計。產(chǎn)品含有的單獨材料和零部件越少，就越容易實(shí)現對其材料的回收利用。

Bloch說(shuō)：“近年來(lái)，資源和能源效率已經(jīng)變得日益重要。”該標準甚至還是IEC62430（適用于電氣和電子產(chǎn)品的環(huán)境型設計）的基礎，后者于2009年由電工技術(shù)委員會(huì )發(fā)布。根據Bloch的說(shuō)法，這項標準是非強制性的，但卻體現了世界范圍內的技術(shù)發(fā)展。2009年之前，沒(méi)有任何其他與之相當的標準，但是現在已經(jīng)有無(wú)數公司將其投入應用。Bloch說(shuō)：“西門(mén)子是環(huán)境兼容產(chǎn)品設計方面的。”

SN 36350中寫(xiě)明了處理有害物質(zhì)和環(huán)境兼容包裝的原則，以及《環(huán)境產(chǎn)品聲明》。其他重要內容包括環(huán)境兼容的產(chǎn)品設計的20項指標清單，和工廠(chǎng)相關(guān)的12個(gè)規則——這些都考慮了產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。根據這一標準，開(kāi)發(fā)人員要保證產(chǎn)生盡可能少的廢物，充分利用可回收利用或可再生的原材料。此外，產(chǎn)品應當容易修理，壽命更長(cháng)，拆卸簡(jiǎn)便。

生產(chǎn)工廠(chǎng)的建筑也要使用環(huán)境兼容的材料。這些材料必須保證產(chǎn)生的噪聲小，排放的廢氣和產(chǎn)生的廢物少，并適于翻新。西門(mén)子醫療的環(huán)境官員Johann Russinger說(shuō)：“開(kāi)發(fā)人員必須深刻領(lǐng)會(huì )這些原則，大限度地應用它們。”還要考慮到產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間表、預算、質(zhì)量要求和功能，這就是為什么西門(mén)子醫療根據醫療器械的特定要求來(lái)調整SN 36350標準，從而將之融入他們的研發(fā)過(guò)程。

這種系統化的方法帶來(lái)一些非凡的成就，比如Somatom Definition Flash計算機斷層（CT）掃描儀。從2009年起，它就是市場(chǎng)上 一種有兩個(gè)X射線(xiàn)源和兩個(gè)探頭的掃描儀。得益于此，在這臺掃描儀上接受檢查時(shí)，患者承受的痛楚特別小。比如，心臟檢查只需要不到一秒鐘的時(shí)間。這樣，對小孩和嬰幼兒的檢查就容易多了，因為在檢查過(guò)程中不再需要對他們進(jìn)行全身麻醉。Russinger說(shuō)：“以前的型號Somatom Definition榮獲過(guò)西門(mén)子環(huán)境獎。但還能夠對它進(jìn)行改良，這讓我們都感到驚訝。”

在規劃階段就要有明確的環(huán)境目標。對Somatom Definition Flash而言，這些目標包括輻射劑量、能耗以及有害物質(zhì)。例如，新型號比舊型號使用的鉛要少得多。掃描儀的研發(fā)團隊實(shí)現了上述三個(gè)目標。比如，使用很多手段使心臟檢查的輻射劑量減少了70%。一方面，加快了對身體掃描的速度?？梢杂貌煌墓庾V工作的兩個(gè)X射線(xiàn)源，大大改善了圖像的質(zhì)量，而不會(huì )增加輻射劑量。掃描儀是由心電圖（ECG）帶動(dòng)的，這意味著(zhù)在不到一秒鐘的時(shí)間里心臟幾乎還沒(méi)有動(dòng)的時(shí)候，掃描儀就記錄下了它的圖像。輻射劑量還受智能調節。甲狀腺和女性胸部等敏感區不會(huì )被直接輻射，分析軟件經(jīng)完善后進(jìn)一步減少了輻射劑量。

輻射劑量減少的同時(shí)，能耗也隨之下降。與舊型號相比，根據檢查類(lèi)型的不同，新的掃描儀可以使能耗降低45%至85%。開(kāi)發(fā)人員不能*廢棄鉛屏蔽，因為要使患者免受不必要的X射線(xiàn)輻射，就需要這種重金屬。但是，他們卻使用青銅成功地減少了X射線(xiàn)防護屏中的鉛，將鉛含量從5.26公斤降低到1.45公斤。

回收利用也很關(guān)鍵。“97%的物質(zhì)可以再次利用，”Russinger說(shuō)。為了容易區分，要對各種材料進(jìn)行記錄，并準確地標記出塑料部分。在新設備中，多達60%的材料是重復利用的。Russinger承認這種環(huán)境因素現在還不是影響客戶(hù)決策的決定性因素，畢竟要想對癥下藥，重要的就要獲得精確的診斷。他說(shuō)：“但是，現在這些因素變得更重要了。如果兩種設備在其他各方面都旗鼓相當，那么，能耗就會(huì )影響決策。”在運輸成本和空間需求方面，較低的資源消耗也是一種優(yōu)勢。

減排90%。精心計劃的環(huán)保措施還可以帶來(lái)經(jīng)濟效益。比如，位于奧地利林茨的西門(mén)子奧鋼聯(lián)鋼鐵科技有限公司開(kāi)發(fā)的新的廢氣處理技術(shù)，與西門(mén)子工業(yè)解決方案集團的Alexander Fleischanderl博士帶領(lǐng)voestalpine Stahl團隊合作，他們成功地將一座燒結裝置的有害物排放量降低了90%以上，同時(shí)還實(shí)現了節能。這項成就榮獲了2011年西門(mén)子環(huán)境獎。

燒結裝置是煉鋼廠(chǎng)的重要組成部分。在這里，磨得很細的鐵礦經(jīng)燃燒后被熔煉成較大的塊狀，專(zhuān)家稱(chēng)之為燒結，然后再投入到高爐中。燒結裝置的廢氣包含了大量污染物：二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、重金屬和有機化合物。為減少這些排放物，研發(fā)人員于2005年結合了兩項開(kāi)創(chuàng )性的技術(shù)。

首先，他們利用廢氣再循環(huán)減少了高達40%的廢氣。廢氣中溫度高的部分返回燒結裝置中。一氧化碳和廢氣中的其他污染物，如二氧芑，在第二次流經(jīng)燒結裝置的過(guò)程中被燃燒，一些二氧化硫和顆粒物粒則凝結在燒結層中。廢氣再循環(huán)還有助于節能，因為廢氣溫度已經(jīng)很高了，不需要像一般情況下那樣對氣體進(jìn)行預加熱。還減少了需要處理的廢氣。隨后在特殊的反應器里對剩余廢氣進(jìn)行處理，使其不含任何殘留的污染物。

開(kāi)發(fā)人員選擇了“干式工藝”，這不同于傳統的廢氣凈化過(guò)程，因為它不需要用水。這種辦法不僅降低了能耗，還更有效地凈化了廢氣，因為它將多個(gè)步驟結合起來(lái)了，包括過(guò)濾、吸附以及顆粒物再循環(huán)。西門(mén)子奧鋼聯(lián)的產(chǎn)品生命周期經(jīng)理Robert Neuhold說(shuō)：“和濕式工藝相比，排放量降低了10倍。”

環(huán)保措施可以為客戶(hù)帶來(lái)回報。用Eco-Care矩陣來(lái)做一個(gè)分析。這個(gè)矩陣可以綜合考慮經(jīng)濟和環(huán)境的雙重因素，是一個(gè)能夠測量產(chǎn)品對環(huán)保影響的新工具。分析表明，和使用傳統的廢氣處理技術(shù)相比，一個(gè)年產(chǎn)280萬(wàn)公噸燒結的裝置現在每年的能源成本可以降低500萬(wàn)歐元。

Bloch和他的同事們正在不斷地完善SN36350標準。他說(shuō)：“我們目前正在將標準中的準則和項目管理過(guò)程結合起來(lái)。”此外，將來(lái)西門(mén)子研發(fā)人員還可以接受網(wǎng)上培訓——從而保證環(huán)境保護像成本效率和質(zhì)量管理一樣融入他們的思維模式。

S7-300 CPU組態(tài)工業(yè)庫
在集成S7-300 CPU的PCS 7系統項目中，S7-300 CPU及其對應的操作員面板是一相對獨立的單項目，該項目可以在PCS 7項目中創(chuàng )建生成，也可以來(lái)自成套設備提供商。同時(shí)，相關(guān)的功能塊還需要在OS上產(chǎn)生圖標和操作面板，實(shí)現類(lèi)似于A(yíng)PL功能塊一樣的操作。為此，集成的S7-300 CPU的程序需要基于IL S7庫來(lái)組態(tài)。具體組態(tài)過(guò)程如下：

2.1 創(chuàng )建多項目框架
由于PCS 7的創(chuàng )建項目向導中沒(méi)有集成S7-300 CPU的選項，所以需要按照手動(dòng)的方式床架如下圖所示框架的多項目。其中的“300_IL_St”單項目就是包含了S7-300 CPU站和操作員面板組態(tài)項目。
示例項目采用CPU 317-2DP和MP370，只見(jiàn)通過(guò)IE完成通訊連接。具體S7-300 CPU站點(diǎn)的組態(tài)與常規項目組態(tài)*。

圖2-1 基本項目框架

在PCS 7軟件環(huán)境中組態(tài)S7-300 CPU，還需要為其創(chuàng )建工廠(chǎng)層級，一方面可以和多項目中的其他項目結構保持*，另一方面也可以實(shí)現跨單項目的OS分配等功能。更多關(guān)于多項目的功能使用可以參考：

2.2 用戶(hù)程序組態(tài)
針對S7-300 CPU進(jìn)行編程，所使用的功能塊必須要從“Industry Lib S7 V80”庫中拖拽。在庫中提供了通訊、控制、監控等常用功能，還包含了與操作員面板的接口功能塊（“PANEL”）。
需要注意的是，由于PCS 7軟件中不能提供基于S7-300 CPU的模塊驅動(dòng)，所以該庫中無(wú)APL庫類(lèi)似的“Channel”功能塊。

圖2-2 Industry Lib PCS 7 V80

2.2.1 電機控制
在層級文件夾下創(chuàng )建CFC，雙擊打開(kāi)，從“Industry Lib S7 V80”庫中分別拖拽“S7Mot”（來(lái)自DRIVES）和“S7PMot”（來(lái)自PANEL），并按照如下圖所示連接：

圖2-3 S7PMot與S7Mot連接

CFC中功能塊之間的連線(xiàn)過(guò)程較為簡(jiǎn)單，只需要將S7PMot的輸出管腳“QOP_ACTIVE”、“QOP_RESET”“QOP_AUT_ON”、“QOP_MAN_ON”和“MSG_FILTER”分別連接到S7Mot塊的同名輸入管腳即可。
需要注意的是，為了實(shí)現在操作員面板上的指針連接，在S7程序Blocks文件夾中要新建一個(gè)自定義共享DB塊，其中創(chuàng )建數據類(lèi)型為INT的參數“Motor”，用于連接S7PMot接口功能塊。對于需要操作員面板上顯示的對象，據需要在該共享DB塊中定義一個(gè)INT類(lèi)型的變量。將“S7PMot”功能塊的輸出“IDBNR”連接到共享DB的“Motor”即可。

圖2-4 創(chuàng )建共享DB

2.2.2 閥門(mén)控制
與電機控制一樣，分別從庫中拖放“S7Vlv”和“S7PVlv”兩個(gè)功能塊到CFC中，完成連線(xiàn)即可：

圖2-5 S7Vlv和S7PVlv之間的連接

閥門(mén)的其他過(guò)程輸入輸出與常規編程*，只是不再使用驅動(dòng)功能塊而已。

2.2.2 PID控制
“IL for S7”庫中還提供了PID控制功能塊“S7PIDCon”，同時(shí)也提供了在操作員面板上使用的“S7PPID”接口功能塊。具體連接更為簡(jiǎn)單：

圖2-6 S7PIDCon和S7PPID之間的連接

“S7PPID”功能塊要獲取PID功能塊的狀態(tài)，只需要將“BlockCon”管腳與PID的任何一輸出相連接即可，這一點(diǎn)與其他類(lèi)型的功能塊連接略有不同。

2.3 操作員面板組態(tài)
“IL for S7”成功安裝完成之后，會(huì )在WinCCFlexible中集成一個(gè)“IL_S7_Flex_80”庫文件（Program files SIEMENSSTEP7S7LIBS），其中包含了針對各類(lèi)對象的塊圖標和面板，當在畫(huà)面中添加面板和塊圖標時(shí)會(huì )自動(dòng)創(chuàng )建變量、連接、文本列表等，用戶(hù)只需要根據項目情況做適當調整即可。