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網絡通信

S7-200 SMART CPU 模塊本體集成1 個以太網接口和1 個RS485 接口，通過擴展CM01 信號板，其通信端口數量最多可增至3 個。可滿足小型自動化設備連接觸摸屏、變頻器等第三方設備的眾多需求。

• 以太網通信
  所有CPU 模塊標配以太網接口，支持西門子S7 協議、TCP/IP 協議、有效支持多種終端連接：
  • 可作為程序下載端口（使用普通網線即可）
  • 與SMART LINE HMI 進行通信
  • 通過交換機與多臺以太網設備進行通信，實現數據的快速交互
  • 最多支持4 個設備通信

• 串口通信
  S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個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，可通過擴展CM01 信號板來實現，信號板支持RS232/RS485 自由轉換，最多支持4 個設備。串口支持下列協議：
  • Modbus-RTU
  • PPI
  • USS
  • 自由口通信

• 與上位機的通信
  通過PC Access，操作人員可以輕松通過上位機讀取S7-200 SMART 的數據，從而實現設備監控或者進行數據存檔管理。
  （PC Access 是專門為S7-200 系列PLC 開發的OPC 服務器協議，專門用于小型PLC 與上位機交互的OPC 軟件）

運動控制

三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，*實現精確定位.

• 運動控制基本功能
  • 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調節，可以調節電機速度、閥門開度等
  • 在PTO 方式（運動控制）中，輸出脈沖可以組態為多種工作模式，包括自動尋找原點，可實現對步進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 可組態為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過向導設置完成上述功能

• PWM 和運動控制向導設置
  為了簡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。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行動態控制。
  PWM 向導設置根據用戶選擇的PWM 脈沖個數， 生成相應的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
  運動控制向導最多提供3 軸脈沖輸出的設置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調。

• 運動控制功能特點
  • 提供可組態的測量系統，輸入數據時既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數
  • 提供可組態的反沖補償
  • 支持、相對和手動位控模式
  • 支持連續操作
  • 提供多達32 組運動動包絡，每組包絡最多可設置16 種速度
  • 提供4 種不同的參考點尋找模式，每種模式都可對起始的尋找方向和最終的接近方向進行選擇

• 運動控制的監控
  為了幫助用戶開發運動控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運動控制面板。其中的操作、組態和包絡組態的設置使用戶在開發過程的啟動和測試階段就能輕松監控運動控制功能的操作。
  • 使用運動控制面板可以驗證運動控制功能接線是否正確，可以調整組態數據并測試每個移動包絡
  • 顯示位控操作的當前速度、當前位置和當前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態
  • 查看修改在CPU 模塊中存儲的位控操作的組態設置

編程

人性化軟件，提升編程效率

STEP 7- Micro/WIN SMART 是專門為S7-200 SMART 開發的編程軟件，能在Windows XP SP3/Windows 7 上運行，支持LAD、FBD、STL語言。安裝文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 優秀編程理念的同時，更多的人性化設計使編程更容易上手，項目開發更加高效。

• 全新菜單設計
  摒棄了傳統的下拉式菜單，采用了新穎的帶狀式菜單設計，所有菜單選項一覽無余，形象的圖標顯示，操作更加方便快捷。
  雙擊菜單即可隱藏，給編程窗口提供更多的可視空間。

• 全移動式窗口設計
  軟件界面中的所有窗口均可隨意移動、并提供八種拖拽放置方式。
  主窗口、程序編輯窗口、輸出窗口、變量表、狀態圖等窗口均可按照用戶的習慣進行組合，最大限度的提高編程效率。

• 變量定義與程序注釋
  用戶可根據工藝需求自定義變量名，并且直接通過變量名進行調用，*享受高級編程語言的便利。根據實現的功能，特殊功能寄存器調用后自動命名，更加便捷。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注釋功能，能為程序塊、編程網絡、變量添加注釋，大幅提高程序的可讀性。當鼠標移動到指令塊時，自動顯示各管腳支持的數據類型。

• 強大的密碼保護
  STEP 7- Micro/WIN SMART 不僅對計算機中的程序源提供密碼保護，同時對CPU 模塊中的程序也提供密碼保護，滿足用戶對密碼保護的不同需求，*保護用戶的知識產權。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 對程序源實現三重保護：包括為為工程、POU（程序組織單元）、數據頁設置密碼，只有授權的用戶才能查看并修改相應的內容。
  編程軟件對 CPU 模塊里的程序提供4 級不同權限密碼保護。

• 新穎的設置向導
  STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了簡易快捷的向導設置功能，只需按照向導提示設置每一步的參數即可完成復雜功能的設定。新的向導功能允許用戶直接對其中某一步的功能進行設置，修改已設置的向導便無需重新設置每一步。

在鄭州，國家電力投資集團公司（國家電投）河南遠程診斷中心已經上線運行。發電機組的健康狀況由千里之外的“專家大夫”悉心呵護。

還記得2001年斯皮爾伯格導演的大片《人工智能》嗎？機器人小男孩大衛不僅具有人類的行為和思考能力，還能像普通孩子一樣同父母進行情感交流。為了成為真正的人類，重獲母愛，他甘愿在海底被冰封了2000年，以換來和母親一天的獨處。

曾經只存在于科幻電影中的情節似乎已不再遙不可及。不久前，人工智能程序AlphaGo以3:0戰勝中國的圍棋世界柯潔，在這場舉世矚目的智力對弈中笑到了最后。

“人工智能”和“機器學習”的神秘面紗已悄然揭開。在瑞典，在西門子軟件幫助下，海上風機能自我學習，自動分析風速、風向等數據，調節設置，實現風力的最大利用。而在瑞士日內瓦地下100米深處，科學家正利用大型強子對撞機，模擬137億年前的宇宙大爆炸，希望破解宇宙誕生之謎。西門子軟件分析對撞機的海量數據，提前預警元器件故障。

電廠的遠程診斷也有著類似的原理，即從海量數據中習得規律，作出決策。在鄭州，國家電力投資集團公司（國家電投）河南遠程診斷中心已經上線運行。發電機組的健康狀況由千里之外的“專家大夫”悉心呵護。在還沒引發“疾病”之前，“細菌”就被扼殺在搖籃。國家電投是中國同時擁有水電、火電、核電和新能源資產的綜合能源企業。

愛學習的診斷高手

數字化變革正在席卷各行各業，而大數據更是被稱為價值連城的“石油”，電力企業也無法再任其在機器轟鳴、產線輪轉之間白白流失。

在電力需求持續上升的今天，大容量、高精密的機組對電廠的維護水平提出了更高的要求。而對大型電力集團來說，旗下電廠分布廣泛，運營難度和成本相應增加。應對這些挑戰都離不開數字技術的力量。國家電投先人一步，成為電廠數字化的探路先鋒。

目前，國家電投河南遠程診斷中心連接監視國家電投旗下7家電廠的14臺發電機組，裝機容量共達到680萬千瓦。

每臺機組都有成千上萬個運行參數由傳感器實時采集，如機組的負荷、水泵的電流等，并傳輸至遠程診斷中心的集中數據庫。經過特訓的智能模型如同“大腦”一般機敏，能自動分析這些海量數據，一旦發現異常，便會立即預警。技術專家根據預警的優先級，利用西門子SPPA-M3000電廠生產管理平臺，對設備進行診斷，并在平臺中進行診斷報告的編寫、查詢和發布等。

那么智能模型的“火眼金睛”是如何煉成的呢？根據電廠的運行需要和機組的特點，技術專家在西門子電廠高級智能診斷系統SPPA-D3000中針對不同設備，建立不同功能的模型，包括故障預測、性能優化等。此后，通過神經元網絡算法，智能模型對電廠6-12個月內的歷史數據進行學習和訓練，直到能夠準確識別設備在不同運行狀態下的正常參數范圍。

“打個比方，要訓練一個人的健康模型，就要讓它不斷學習這個人過去慢走、快跑、吃飯時的正常血壓、脈搏等數據，模型才會更加‘知識淵博’。”西門子電站自動化有限公司信息工程部負責人肖國濤說。

非計劃停機給電廠帶來的損失巨大。據估算，一臺100萬千瓦的蒸汽輪機機組1天能發電約1600萬度。如果按照1度電0.3元來計算，停機1天給電廠造成的損失就有480萬元。這還不包括每次機組啟停耗費的燃料成本。

會“思考”的電廠

在中國，插上了大數據的翅膀，數字化電廠不再是鏡花水月。而西門子無疑是將這一夢想變為現實的重要助力。

除了西門子數字化電廠軟件之外，西門子數字化服務結合強大的數據分析和網絡安全技術，通過遠程維護和優化，幫助電廠提高設備的運行效率和可用性。

對于發電機組這樣的*設備來說，精心呵護尤其必要。一臺蒸汽輪機和燃氣輪機有著上千個零部件，在運行時要承受巨大的機械和熱能壓力。以西門子8000H燃氣輪機為例，燃燒室中的溫度可達1600度，遠超火山噴發巖漿的溫度。并且高溫氣體以每秒100米的速度流動，相當于第2級強的龍卷風的速度。

通過數字化服務，西門子不僅能為電廠提供高級診斷服務，還能精準預測部件使用壽命，幫助電廠更靈活、合理地安排維護周期，降低備件庫存，優化電廠資產。

“與普通IT公司提供的數據分析服務相比，我們最大的優勢在于能夠融合西門子獨有的設備設計數據，全球各地的已裝機設備運行數據，以及我們在電力領域100多年的豐富經驗和專業知識。”西門子中國研究院發電與天然氣創新中心數字化部總監湯禹成表示。“并且客戶能在需要的地方進行數據分析，既可以利用云計算設備，也可以在本地利用現場的智能聯網設備進行。”

“對中國市場來說，數字化電廠的意義更加非比尋常。比如，將來如果中國開放電力競價上網，西門子服務專家還能結合電廠運行狀態、電網數據等，幫助電廠決定的競標電價，使其經濟收益最大化。”他補充道。