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S7-300F

SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。其可對立即停車過程進(jìn)行控制，因此不會對人身、環(huán)境造成損害。

S7-300F 滿足下列安全要求：

• 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
• 類別 1 - 4 符合 EN 954-1

另外，標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用。使用相同的標(biāo)準(zhǔn)工具對整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。

設(shè)計(jì)

S7-300

一般步驟

S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。

一個(gè)系統(tǒng)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(yīng)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(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
• 用于連接總線和點(diǎn)對點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。
• 用于高速計(jì)數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

根據(jù)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(fù)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(kuò)展裝置 (EU)。
  通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴(kuò)展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊。所有模塊均在外殼中運(yùn)行，并且無需風(fēng)扇。
• SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：
  適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護(hù)等級為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時(shí)，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼。

設(shè)計(jì)

簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：

• 安裝模塊：
  只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。
• 集成的背板總線：
  背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。
• 模塊采用機(jī)械編碼，更換極為容易：
  更換模塊時(shí)，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機(jī)構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯(cuò)插到其他的模塊上。
• 現(xiàn)場證明可靠的連接：
  對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。
• TOP 連接：
  為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。
• 規(guī)定的安裝深度：
  所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù)。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。
• 無插槽規(guī)則:
  信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

擴(kuò)展

若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個(gè)以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時(shí)，則可對 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進(jìn)行擴(kuò)展：

• 中央控制器和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架最多可連接32個(gè)模塊：
  總共可將 3 個(gè)擴(kuò)展裝置（EU）連接到中央控制器（CC）。每個(gè) CC/EU 可以連接八個(gè)模塊。
• 通過接口模板連接：
  每個(gè) CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中，并自動處理與擴(kuò)展裝置的通信。
  • 通過 IM 365 擴(kuò)展：
    1 個(gè)擴(kuò)展裝置最遠(yuǎn)擴(kuò)展距離為 1 米；電源電壓也通過擴(kuò)展裝置提供。
  • 通過 IM 360/361 擴(kuò)展：
    3 個(gè)擴(kuò)展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的最遠(yuǎn)距離為 10m。
• 單獨(dú)安裝：
  對于單獨(dú)的 CC/EU，也能夠以更遠(yuǎn)的距離安裝。兩個(gè)相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長達(dá) 10m。
• 靈活的安裝選項(xiàng)：
  CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以最大限度滿足空間要求。
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汽車、電話、濾水器和助聽器有何共同之處？乍看之下，似無共同之處，然而它們都是人們?nèi)粘Ｉ钪兴蕾囍?。盡管我們對這些物品習(xí)以為常，然而其背后卻蘊(yùn)藏著復(fù)雜的科技。

磁懸浮飛船、無人駕駛汽車、通過手勢控制的全息顯示屏以及謀殺偵測預(yù)防方法——這些是大導(dǎo)演斯皮爾伯格在電影《少數(shù)派報(bào)告》中借助未來學(xué)家們展現(xiàn)的2054年的場景。2001年大家就在猜測，幾十年后，我們的生活真的會變成John Underkoffler等麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們所描述的那樣，抑或是Douglas Coupland在其小說《Generation X》中所展現(xiàn)的那樣？想象未來*技術(shù)其實(shí)古已有之。比如，瑪雅人的寺廟墻壁之上就能見到類似飛行器的裝飾物。那么，是什么促成了這些夢想？是渴求進(jìn)步、力圖創(chuàng)新還是出于好奇心？是人們渴望生活變得越來越好，越來越簡單？如今的挑戰(zhàn)要求我們提供新的解決方案——切實(shí)為人提供服務(wù)的技術(shù)。

醫(yī)療就是這樣的例子。供職于貝恩咨詢公司的Norbert Hültenschmidt博士表示，“所有的醫(yī)療系統(tǒng)都面臨著相同的挑戰(zhàn)，這就是醫(yī)療服務(wù)需求的激增導(dǎo)致醫(yī)療服務(wù)成本的飆升——而醫(yī)療服務(wù)需求主要是由經(jīng)濟(jì)繁榮和人口老齡化推動的。”譬如，糖尿病和癌癥已經(jīng)不再是工業(yè)化國家的“”。數(shù)字最有說服力，當(dāng)今世界每年有3600萬人死于這兩種疾病。據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道，其中80%的死亡病例來自發(fā)展中國家和新興國家。日趨嚴(yán)峻的老齡化趨勢也推高了醫(yī)療成本。國際阿爾茨海默病協(xié)會（ADI）報(bào)告說，2010年失智癥相關(guān)成本約為6040億美元。就此我們可以做些什么？

一件事就是許多國家需要對其醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)進(jìn)行改革。技術(shù)進(jìn)步可以降低醫(yī)療成本，改善治療效果，比如說通過個(gè)性化醫(yī)療。2000年6月26日是一個(gè)具有歷史意義的日子，因?yàn)槊绹偨y(tǒng)*以及Craig Venter和Francis Collins這兩位研究人員在這一天舉行新聞發(fā)布會，宣布人類基因組工作草圖繪制完畢。迄今為止的一個(gè)主要科學(xué)目標(biāo)就是打開通向個(gè)性化醫(yī)療的大門。這樣的系統(tǒng)將結(jié)合應(yīng)用人類基因組知識和早期探測方法，來盡早發(fā)現(xiàn)疾病，以便能進(jìn)行有效的預(yù)防或治療。打造這樣的系統(tǒng)將提升患者康復(fù)和生存的幾率，同時(shí)降低醫(yī)療成本。

創(chuàng)新正在*改變?nèi)藗兩畹姆椒矫婷?，?ldquo;刀鋒戰(zhàn)士”皮斯托留斯的高科技假肢，到超現(xiàn)代化的助聽器，以及能測量運(yùn)動中脂肪燃燒情況的呼吸傳感器。

這正是西門子生物轉(zhuǎn)換技術(shù)項(xiàng)目研究人員力圖實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。通過攜手海德堡大學(xué)的合作伙伴，西門子的科學(xué)家們開發(fā)了用于分析心肌機(jī)能不全患者的基因的軟件。還有其他早期探測疾病的方法。西門子中央研究院（CT）的Maximilian Fleischer博士正在致力于研發(fā)一種設(shè)備，它使用傳感器，能從呼出氣體樣本中“嗅出”癌癥以及過敏和感染。

與此同時(shí)，其他研究人員正在開發(fā)一種與手機(jī)差不多重的設(shè)備，它內(nèi)置一款傳感器，能確定業(yè)余和專業(yè)運(yùn)動員在鍛煉時(shí)燃燒的脂肪量。

人類壽命越來越長是一個(gè)好消息，但這同時(shí)也意味著生病的人會更多。然而，老齡化不一定只是負(fù)面消息，未來的老年人可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、輕松移動和獨(dú)立。為此，西門子正與其合作伙伴一起攜手開展為期三個(gè)月的幫助老年人獨(dú)立生活的輔助系統(tǒng)的實(shí)際測試。該技術(shù)利用房間傳感器探測潛在的緊急情況，并自動呼叫幫助，而腕表則會通知用戶燈是否亮著，窗戶是否開著。

這些技術(shù)依然還在研究階段，但有些能使我們生活更輕松的技術(shù)已經(jīng)存在。其中包括天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、交通運(yùn)輸信息系統(tǒng)和新型家電。這份名單肯定會越來越長。比如，西門子正攜手德國北萊茵－威斯特開展實(shí)地測試，以找到利用智能化信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)家庭供電自動化的方式。這將成為降低消費(fèi)者用電成本的改進(jìn)之一。

在德國波茨坦Hasso Plattner研究所從事全新生僻操作理念研究的Patrick Baudisch博士指出，智能手機(jī)可能很快就成為過去。“臺式計(jì)算機(jī)和移動設(shè)備將會融合在一起，未來我們將只需要隨身攜帶具有手機(jī)外形和功能的計(jì)算機(jī)。”他這樣預(yù)測道。這只是Baudisch審視的未來諸多發(fā)展可能中的一個(gè)。另外一個(gè)涉及全新的操作界面，比如“觸摸地板”，可與SmartSenior系統(tǒng)中的房間傳感器一樣報(bào)告緊急情況。還有一個(gè)項(xiàng)目聚焦醫(yī)用植入體，比如無需任何醫(yī)生協(xié)助、可通過皮膚進(jìn)行操作的起搏器。

這些創(chuàng)新如果想獲得成功，就需要盡可能地做到用戶友好。因此，易于操作是西門子研究人員關(guān)注的重中之重。遵照這一原則，Werner Chmelar及其位于奧地利維也納的西門子交通集團(tuán)下屬工廠的團(tuán)隊(duì)為Inspiro地鐵系統(tǒng)開發(fā)了全新的扶手。這些扶手就像樹枝一樣，使車內(nèi) “綠意盎然”。此外，這些扶手有不同的高度，適合不同身高的乘客使用。這種全新的地鐵列車還實(shí)現(xiàn)了無障礙設(shè)計(jì)。本身就是盲人的Klaus-Peter Wegge正在測試不同的組件，并提出改進(jìn)建議。來自西門子的可用性專家還在關(guān)注工作環(huán)境的用戶友好性。他們正在開發(fā)一款應(yīng)用程序，對列車操作人員之間隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)時(shí)通信提供培訓(xùn)。這將會節(jié)省時(shí)間，并可加快操作速度。類似的用于智能手機(jī)和平板電腦的應(yīng)用程序?qū)⒖赡軙诟嗟胤降玫礁鼜V泛地使用，比如醫(yī)院和工廠，助力提高工作流程效率。

西門子為印度的一個(gè)偏遠(yuǎn)村莊安裝了濾水裝置和其他設(shè)備，以改善村民的健康狀況。

花小錢，辦大事。讓我們的生活更簡單輕松的技術(shù)的確非比尋常，但是并非全球所有人都能受益于這些技術(shù)。譬如，印度有大約70%的人每天僅能依靠兩美元生活。對于他們而言，生活必需品匱乏，比如清潔的飲用水、衛(wèi)生系統(tǒng)和電力。這些必需品的缺失對生活條件造成了巨大影響，尤其是在農(nóng)村地區(qū)。但是生活中還是充滿著希望。

在孟買以北130公里的Amla村，西門子于2012年夏天為該村安裝了太陽能電力設(shè)施和濾水器?，F(xiàn)在，村民們每天都可享用2萬升清潔的飲用水，不用再長途步行去打井水。盡管腹瀉不是常見疾病，但是在印度每天有大約1600人因此死亡。Amla的村民們現(xiàn)在有了電力和電燈，這有助于提升受教育水平，因?yàn)楹⒆觽儸F(xiàn)在在夜間也能學(xué)習(xí)了。項(xiàng)目經(jīng)理Prashant Chandwadkar認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)目非常重要。“這些技術(shù)可以通過類似方式為印度所有村莊帶來改變。”他這樣說道。

這些例子清楚地表明，造福人的技術(shù)不一定非要像電影《少數(shù)派報(bào)告》中展現(xiàn)的那樣炫。小型、廉價(jià)的解決方案同樣可以大有作為。有時(shí)候，甚至一臺1.5米長的濾水裝置就足以改變?nèi)藗兊纳睿@正是Amla村莊300位村民的發(fā)現(xiàn)。