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西門子6ES7902-3AB00-0AA0
產(chǎn)品時間:2023-12-26
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應(yīng)用

S7-300

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

模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:

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

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

SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器:

  • 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)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。

設(shè)計

S7-300

一般步驟

S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)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 和點對點接口的 CPU。
  • 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
  • 用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
  • 用于高速計數(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),用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
    通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行,并且無需風(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(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 機柜內(nèi)使用時,可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。

設(shè)計

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。
  • 模塊采用機械編碼,更換極為容易:
    更換模塊時,必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構(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)。

擴展

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

  • 中央控制器和3個擴展機架最多可連接32個模塊:
    總共可將 3 個擴展裝置(EU)連接到中央控制器(CC)。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。
  • 通過接口模板連接:
    每個 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,并自動處理與擴展裝置的通信。
    • 通過 IM 365 擴展:
      1 個擴展裝置最遠(yuǎn)擴展距離為 1 米;電源電壓也通過擴展裝置提供。
    • 通過 IM 360/361 擴展:
      3 個擴展裝置, CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的最遠(yuǎn)距離為 10m。
  • 單獨安裝:
    對于單獨的 CC/EU,也能夠以更遠(yuǎn)的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離:長達(dá) 10m。
  • 靈活的安裝選項:
    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。

通信

S7-300 具有不同的通信接口:

  • 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
  • 用于點到點連接的通信處理器
  • 多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
    是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案,可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)。

PROFIBUS DP進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。

以下設(shè)備可作為主站連接:

  • SIMATIC S7-300
    (通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
  • SIMATIC S7-400
    (通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
  • SIMATIC C7
    (通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)
  • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶IM 308
  • SIMATIC 505

出于性能原因,每條線路上連接的主站不得超過 2 個。

以下設(shè)備可作為從站連接:

  • ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
  • S7-300,通過 CP 342-5
  • CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
  • C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
  • 現(xiàn)場設(shè)備

雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看,PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接:

  • SIMATIC S7-300
    (使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
  • SIMATIC ET 200
    (使用配備 PROFINET 接口的 CPU)
  • SIMATIC S7-400
    (使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)

可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接:

  • ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
  • ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
  • SIMATIC S7-300
    (使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
  • 現(xiàn)場設(shè)備

通過 AS-Interface 進(jìn)行過程通信

S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場設(shè)備(AS-Interface 從站)。

更多信息,請參見通信處理器。

通過 CP 或集成接口(點對點)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可經(jīng)濟(jì)有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議:

  • 20 mA (TTY)(僅 CP 340/CP 341)
  • RS 232C/V.24(僅 CP 340/CP 341)
  • RS 422/RS 485

  • SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
  • 打印機
  • 機器人控制
  • 掃描器,條碼閱讀器,等

特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。

使用多點接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

MPI(多點接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。

  • MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
  • 全局?jǐn)?shù)據(jù):
    “全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達(dá) 4 個數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù),每個數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù),可同時有 16 個 CPU 參與數(shù)據(jù)交換(使用 STEP 7 V4.x)。
    例如,可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。
  • 內(nèi)部通信總線(C-bus):
    CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此,可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
  • 功能強大的通信技術(shù):
    • 多達(dá) 32 個 MPI 節(jié)點。
    • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
    • 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
    • 數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
  • 靈活的組態(tài)選項:
    可靠的組件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件,可以根據(jù)需求實現(xiàn)設(shè)計的優(yōu)化調(diào)整。例如,任意兩個MPI節(jié)點之間最多可以開啟10個中繼器,以橋接更大的距離。

通過 CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。

可以連接以下設(shè)備:

  • SIMATIC S7-300
  • SIMATIC S7-400
  • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
  • 編程器
  • PC 機
  • SIMATIC HMI 人機界面系統(tǒng)
  • 數(shù)控裝置
  • 機器人控制
  • 工業(yè)PC
  • 驅(qū)動控制器
  • 其它廠商設(shè)備

S7-300F

S7-300F 能夠以兩種 I/O 設(shè)計的方式運行:

  • ET 200M 中的 I/O 設(shè)計:
    故障安全數(shù)字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應(yīng)用(Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用)
  • ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設(shè)計:
    故障安全數(shù)字量輸入和輸出模塊可用于分布式應(yīng)用

功能

S7-300

提供有大量功能,支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護(hù)等工作。

  • 高速執(zhí)行指令:
    指令執(zhí)行時間最低可達(dá)0.01 µs,為中低端性能設(shè)備開創(chuàng)了全新的應(yīng)用方案。
  • 浮點數(shù)運算:
    可以高效率地使用浮點運算甚至復(fù)數(shù)運算功能。
  • 用戶友好的參數(shù)賦值:
    僅需一個帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具,就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門檻和培訓(xùn)費用。
  • 人機界面(HMI):
    S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機界面服務(wù)。這些功能不再需要成本高昂的編程工作:SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請求過程數(shù)據(jù), S7-300在期望的更新時間完成這些數(shù)據(jù)的傳輸工作。SIMATIC S7-300的操作系統(tǒng)可以自主地完成傳輸過程。并且*使用相同的符號和數(shù)據(jù)庫。
  • 診斷功能:
    CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測系統(tǒng)的功能、記錄故障信息和特定的系統(tǒng)事件(例如,時間錯誤、模塊故障等)。采用環(huán)境緩沖區(qū)記錄事件信息,并帶有時間截,以利于今后的故障排除。
  • 口令保護(hù):
    使用密碼保護(hù)功能高效、可靠地保護(hù)用戶信息,以防受到非授權(quán)復(fù)制與更改。

SIMATIC S7-300符合的國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)有:

  • DIN
  • UL 認(rèn)證
  • CSA 認(rèn)證
  • FM class 1 div. 2;組別:A、B、C 和 D (溫度組別:T4(≤135°C))
  • ATEX 認(rèn)證
  • 澳大利亞標(biāo)志
  • 以下船級社資格認(rèn)證
    • 美國船級社
    • 法國船級社
    • 挪威船級社
    • 德國船級社
    • 英國勞氏船級社
    • 日本船級社(NK)
  • 抗震

通訊

SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型:

  • 過程通訊:
    對于通過總線(AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET)實現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊(互換過程圖像)。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。
  • 數(shù)據(jù)通訊:
    用于自動化系統(tǒng)間或多個自動化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進(jìn)行,也可以基于事件驅(qū)動通過塊由用戶程序發(fā)起。

STEP 7的操作界面極為友好,顯著地簡化了用戶的通信功能組態(tài)工作。

數(shù)據(jù)通訊

SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機制:

  • 使用MPI,通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信,實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
  • 借助通信功能,與其它伙伴完成事件驅(qū)動型通信。網(wǎng)絡(luò)連接通過MPI、PROFIBUS或PROFINET實現(xiàn)。

全局?jǐn)?shù)據(jù)

借助“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù),聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)(最多可達(dá)8 GD 數(shù)據(jù)包,每周期22個字節(jié))。據(jù)此,可以實現(xiàn),例如,某個CPU訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。組態(tài)通過STEP 7的GD表完成。

通訊功能

使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊,可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務(wù)。

這些服務(wù)是:

  • 通過 MPI 進(jìn)行 S7 基本通訊。
  • 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
    S7-300 可以用于:
    • 用作服務(wù)器時,使用MPI、C總線和PROFIBUS
    • 用作服務(wù)器或客戶端時,使用集成式PROFINET接口

使用reloadable塊,可以建立與S5伙伴和非西門子設(shè)備之間的通信服務(wù)。

這些服務(wù)是:

  • 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通訊。
  • 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通訊(非西門子系統(tǒng))。

與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,對于通信功能,必須為其建立通信連接。

集成到 IT 領(lǐng)域中

借助自動化工程組態(tài),使用S7-300,可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術(shù)世界。使用CP 343-1 Advanced,可以實現(xiàn)以下信息技術(shù)功能:

  • IP 路由;
    借助IP訪問列表,將IP V4報文以不低于Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口。
  • WEB 服務(wù)器;
    使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器,可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁;通過FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
  • 標(biāo)準(zhǔn)診斷頁;
    無需額外工具,就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機架上的所有模塊的快速診斷工作。
  • E-mail;
    直接從用戶程序中發(fā)送認(rèn)證電子郵件。電子郵件客戶端設(shè)計有通知功能,可以在控制程序中直接通知用戶。
  • 通過 FTP 進(jìn)行通訊;
    大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺都可以使用的開放協(xié)議
  • 設(shè)計有30 MB RAM文件系統(tǒng),可以用作動態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲器。

S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務(wù)器。因此,標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息:

  • CPU 一般信息
  • 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
  • 變量表
  • 標(biāo)簽狀態(tài)
  • 模塊的狀態(tài)
  • 報文
  • 工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
  • PROFINET 節(jié)點的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

等時模式

使用系統(tǒng)功能“同步模式”,可以同步耦合

  • 分布式信號采集、
  • PROFIBUS 信號傳輸和
  • 程序執(zhí)行

總線周期時間的程序運行。

創(chuàng)建了自動化解決方案,可以以固定間隔時間(常量總線周期時間)捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建了前后*的部分過程圖像。

借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術(shù),S7-300確保可以精確地重現(xiàn)規(guī)定的過程響應(yīng)時間。

為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件,可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務(wù)。

在分布式自動化解決方案中,目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應(yīng)用領(lǐng)域,并確??梢垣@得最高的精度和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地擴大生產(chǎn)數(shù)量。

模塊的診斷和過程監(jiān)視

SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能:

  • 信號采用的監(jiān)控(診斷)。
  • 監(jiān)控來自過程的信號(硬件中斷)。

診斷

診斷功能可以用來判斷模塊的信號采集(針對數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(針對模擬模塊)是否工作于*狀態(tài)。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息:

  • 可參數(shù)賦值的診斷報文:
    僅由合適的設(shè)定參數(shù)啟用之后才會發(fā)出診斷消息。
  • 不可參數(shù)賦值的診斷報文:
    這些消息的發(fā)出是一個常規(guī)事件,即該過程與參數(shù)化無關(guān)。

如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)(例如“無傳感器輸入”),則模塊會發(fā)起一個診斷中斷(若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)化過程之后才會產(chǎn)生中斷)。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 82)。

清晰讀出

 

光學(xué)字符識別系統(tǒng)已經(jīng)*改變了全球郵件處理的方式。但是該技術(shù)在其他領(lǐng)域也有很大的潛力,其應(yīng)用范圍不斷擴大,目前包括交通和安全系統(tǒng)、弱視者閱讀輔助裝置,等等。

郵遞員和藥劑師有一點相同之處:這兩種人都有“解碼”的能力,可以辨別出哪怕是寫得最糟糕的字。但是,隨著新的學(xué)習(xí)技術(shù)的驚人進(jìn)展,現(xiàn)在開發(fā)出的機器可以自動識別出各式各樣的手寫體。

幫助實現(xiàn)這一切的技術(shù)就是光學(xué)字符識別,或者OCR。西門子產(chǎn)品經(jīng)理Peter Schindler自豪地說:“就地址識別而言,我們是全球市場*。”這里提到的這種能力不是識別印刷體的能力,因為任何一種掃描儀都可以做到這一點,真正值得驕傲的是識別手寫體的能力。Schindler預(yù)計,全球有將近一半的郵件分揀設(shè)備都在使用西門子的OCR技術(shù)。這些識別系統(tǒng)的全球市場銷售額現(xiàn)在大概是10億美元,西門子負(fù)責(zé)生產(chǎn)此設(shè)備的是其旗下的交通集團(tuán),占有35%的*。

西門子的OCR開發(fā)人員正在逐步提高該項技術(shù)的準(zhǔn)確度。Matthias Schulte-Austum是位于德國康斯坦茨的西門子交通集團(tuán)負(fù)責(zé)圖像預(yù)處理和目標(biāo)識別的團(tuán)隊的技術(shù)經(jīng)理,他說:“我們新推出的產(chǎn)品系列ARTread,可以識別90%至95%的手寫地址。”但是系統(tǒng)要做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止識別亂七八糟的手寫地址。它還要自動識別信封上所有的相關(guān)信息——比如地址的修改、寄信人在信封邊上寫下的注釋,甚至郵票的金額。郵政自動化系統(tǒng)還需要準(zhǔn)確地認(rèn)出寄信人的指示——例如,如果某個地址查無此人,是否要將信件退回寄信人。

總體目標(biāo)就是最大限度提升自動化水平。Schulte-Austum解釋說:“我們希望自動提取和特定項目相關(guān)的所有信息,從而盡可能減少手工勞動。”

不管是用于讀取食品保質(zhì)期,還是識別車牌號以支持道路通行費定價(右上),或者在隧道中執(zhí)行限速政策,光學(xué)字符識別應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。

這類系統(tǒng)有著巨大的發(fā)展?jié)摿?,尤其是在俄羅斯、印度、中國和阿拉伯國家。西門子康斯坦茨創(chuàng)新中心的專家Ingolf Rauh指出:“我們開發(fā)出的算法可以閱讀每一種文字,不管是斯拉夫語文字、漢字還是阿拉伯文字。其實最近我們還在一場阿拉伯語手寫體閱讀競賽中獲獎。”這場競賽的內(nèi)容包括準(zhǔn)確無誤地識別突尼斯眾多小鎮(zhèn)的名字。

光學(xué)字符識別的原理始終基于相同的法則,那就是用實踐證明較為有效的方法去訓(xùn)練系統(tǒng),在學(xué)習(xí)過程中,讓它們比較不同來源的數(shù)以千計的手寫數(shù)字和字母,并進(jìn)行準(zhǔn)確的歸類。

Rauh解釋說:“我們很快就認(rèn)識到,這種技術(shù)的潛在應(yīng)用領(lǐng)域很廣。正因為如此,我們決定探索OCR技術(shù)的各種應(yīng)用可能性,包括涉及全新市場的應(yīng)用。”

道路掃描。道路通行費定價系統(tǒng)中的車輛牌照識別,正是這樣一個新市場。例如,西門子的Sicore系統(tǒng)使用安裝了圖像處理軟件的攝像頭,可以快速識別出街上、高速路上疾馳而過的車輛的車牌號,這種系統(tǒng)就在英國得到了應(yīng)用。在英國,像倫敦這樣的城市已經(jīng)實施了征收交通擁堵費的措施。攝像頭自動顯示經(jīng)過擁堵地段的車牌號,并與中央數(shù)據(jù)庫中記錄的數(shù)據(jù)比對核實,確保這些車輛的司機已經(jīng)在收費系統(tǒng)進(jìn)行登記。

還有一種應(yīng)用是使用攝像頭自動記錄限速路段的車牌號。和雷達(dá)不同的是,這種攝像頭可測量車輛在一個較長的路段的平均速度。這樣,系統(tǒng)就能夠判斷司機在隧道里是否車速過快。Stephan von der Nüll在西門子交通集團(tuán)負(fù)責(zé)研發(fā)新技術(shù)和新產(chǎn)品,他說:“利用我們的攝像技術(shù),我們和英國的西門子ITS合作開發(fā)出一種名叫Safezone的系統(tǒng),它是*套可用于在城區(qū)進(jìn)行車速監(jiān)控的系統(tǒng)。”Safezone很快即將面世。

隧道安全。在德國聯(lián)邦教育與研究部開展的一個項目的框架內(nèi),相關(guān)部門正在評估Safezone系統(tǒng)的擴展應(yīng)用,其目標(biāo)是自動識別卡車上的危險品標(biāo)識。標(biāo)識是橙色的,包含兩個數(shù)字。*個數(shù)字標(biāo)識危險品的類別,第二個表示危險品本身。

“如果能夠自動識別這些標(biāo)識,那么隧道和橋梁的安全性將得以提高,”von der Nüll說。舉例來說,根據(jù)項目計劃,如果一輛運載氫氣的卡車和一輛運載氧氣的車輛離得太近的話,系統(tǒng)將自動關(guān)閉隧道。載運危險品的卡車在駛?cè)胨淼狼?,系統(tǒng)還能夠很快確認(rèn)這里是否剛剛發(fā)生了事故。

將來,經(jīng)過改進(jìn)的OCR技術(shù)有可能在各處得以應(yīng)用。它可以自動識別食品的保質(zhì)期和藥品,就像識別汽車和電子行業(yè)中印在電路板上的生產(chǎn)批號和序列號一樣。弱視人群也可從中受益,因為OCR系統(tǒng)能夠為他們讀信、讀書,甚至讀出超市里的食品標(biāo)簽。

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