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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(diǎn)對點(diǎn)）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(diǎn)到點(diǎn)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

可以連接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
• 打印機(jī)
• 機(jī)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(diǎn)接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

MPI（多點(diǎn)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(qiáng)大的通信技術(shù)：
  • 多達(dá) 32 個 MPI 節(jié)點(diǎn)。
  • 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(xiàng)：
  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(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的化調(diào)整。例如，任意兩個MPI節(jié)點(diǎn)之間最多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。

眼下倫敦市正在大舉推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化改造，值此之際，西門子亦鼎力相助，在提高能源效率方面下足功夫。倫敦出臺的舉措包括投入新型地鐵列車，鋪設(shè)電動車輛快捷充電網(wǎng)點(diǎn)等等。連哈利•波特也放下了飛天掃把，搭上了混合動力巴士。

在英國首都倫敦的一個酷暑天，整座城市大汗淋漓?？諝鉂庵?，游人如織，來此游覽名城景致的游客較以往有增無減。摩肩接踵的人群如潮水般涌上人行道，在車輛之間穿梭而行，身旁的車輛長龍被困頓在這水泄不通的內(nèi)城街道上，良久不得一動。諸如此景的擁堵正是使倫敦淪為歐洲空氣最差城市的推手之一。希望涼爽一些的人們可能會去搭乘地鐵，因?yàn)榇蠹矣X得地下應(yīng)該會清涼些。倫敦的地鐵是世界上最古老的地鐵系統(tǒng)。

倫敦地鐵自1863年開始服役至今。盡管客流擁擠不堪，地鐵網(wǎng)絡(luò)如今仍然穩(wěn)居該市公交系統(tǒng)的頭把交椅，每年的客運(yùn)量超過10億人次。想到地鐵中去碰碰運(yùn)氣的很多乘客真正來到地鐵的時候，可能會大感意外，這里非但不是涼爽舒適之地，其酷熱程度甚至超過地面。幾十年來，夜以繼日的地鐵交通使地鐵站內(nèi)不斷升溫。據(jù)西門子交通集團(tuán)的Steve Scrimshaw透露，該市站點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn)過47℃高溫。

作為投標(biāo)公司之一，西門子目前正在為倫敦市的未來地鐵建設(shè)進(jìn)行初步研究。新型空調(diào)軌道列車將于2018年投入運(yùn)營。“首要的一點(diǎn)是，新列車必須車身更輕盈。”Scrimshaw介紹道，“車身更輕意味著能耗更低。西門子的設(shè)計(jì)將使能源效率提升近五分之一，而列車的載客量也將提高10%以上。”

這將對現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的利用率起到促進(jìn)作用。即使不配備空調(diào)設(shè)備，與較早的地鐵列車相比，如今倫敦地鐵的乘車環(huán)境也稱得上舒適。19世紀(jì)的地鐵列車由蒸汽機(jī)車開動，那時的地鐵乘客形容隧道中煙霧繚繞的環(huán)境，會大呼糟糕透頂。煙道廢氣由通風(fēng)井排到地面。所以當(dāng)*輛電動無煙列車于1890年問世時，頗有神話般的驚世色彩?；厥妆藭r，倫敦在基礎(chǔ)設(shè)施方面是名副其實(shí)的先鋒城市。

最大的風(fēng)電場。目前倫敦市和它的現(xiàn)任市長鮑里斯•*要做的頭一件事便是重拾曾經(jīng)的輝煌。與過去并無二致，電力至今可能仍是建設(shè)清潔、高效型城市的關(guān)鍵因素。一座世界上最大的海上風(fēng)電場正在英格蘭南部海岸拔地而起，與此同時，西門子工程師正與英國電網(wǎng)公司合作為倫敦打造一個智能電網(wǎng)，該電網(wǎng)將能夠并入由風(fēng)電場和全市太陽能電池板供給的電力，并將這些電力統(tǒng)一并入國家電網(wǎng)。

此外，時下越來越多的電動汽車和插電式混合動力汽車現(xiàn)身倫敦街頭。新的電力世代已經(jīng)悄然拉開帷幕，倫敦走在了前列，在提高能源產(chǎn)輸效率與降低耗用量并舉方面，成為其它許多城市借鑒的*。

西門子城市可持續(xù)發(fā)展中心將于2012年在倫敦正式落成。這棟極其高效的水晶外形大樓是智能電網(wǎng)項(xiàng)目的一部分

英國越來越多的電力生產(chǎn)商正逐步擺脫二氧化碳排放的束縛。有一樣?xùn)|西，在倫敦的狹窄街道難得一見，而在公海上取之不盡用之不竭，它就是強(qiáng)風(fēng)。在英國，風(fēng)電場已經(jīng)在利用這一自然能源。比如，坐落在艾塞克斯東南七公里的風(fēng)電場Gunfleet Sands于2009年8月投入運(yùn)行。大約48臺西門子風(fēng)力發(fā)電機(jī)（每臺產(chǎn)能3.6兆瓦）在這里源源不斷地生產(chǎn)電力，足夠滿足12萬家庭住戶的用電需求。西門子還將為位于泰晤士河口的倫敦陣列海上風(fēng)電場提供175臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)。到2012年底竣工之時，這座裝機(jī)容量為630兆瓦的風(fēng)電場將成為世界上最大的海上風(fēng)電場。二期工程更可望使該風(fēng)電場的裝機(jī)容量增至1,000兆瓦，足夠滿足倫敦75萬住戶的用電需求。

同時西門子也在為搭建能夠?qū)⒑Ｉ仙a(chǎn)的電能輸送到岸上的*電網(wǎng)而努力。在電力需求很大的地區(qū)，尤其是城市，智能輸電和高效配電具有日益重要的意義，尤其考慮到來自可再生能源的電力產(chǎn)量可能會忽高忽低。以風(fēng)力發(fā)電為例，發(fā)電量取決于風(fēng)力大小。正因如此，做好電力儲備至關(guān)重要。電動汽車的電池，或依托調(diào)峰靈活調(diào)節(jié)自身用電量的建筑物，可以作為蓄能載體。

落戶倫敦東區(qū)的西門子城市可持續(xù)發(fā)展中心，將于2012年夏季正式落成，屆時這個集展覽、會議和辦公為一體的建筑本身將成為一個蓄能裝置。“雖然大樓將遵循能源效率的最高標(biāo)準(zhǔn)，但它仍將是倫敦東區(qū)最大的電力用戶之一。”西門子能源的Gareth Lewis表示，“這將對并網(wǎng)提出一個挑戰(zhàn)，不過它同時也帶來了一個機(jī)遇，因?yàn)橥ㄟ^它可以對智能電網(wǎng)中的負(fù)荷行為進(jìn)行有效測試。”

倫敦智能電網(wǎng)。Lewis的團(tuán)隊(duì)正在與配電公司英國電網(wǎng)合作規(guī)劃一個可覆蓋倫敦大部分地區(qū)的智能電網(wǎng)。“西門子計(jì)劃構(gòu)建一套能夠每小時更新一次電網(wǎng)狀態(tài)和負(fù)荷相關(guān)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。”Lewis 解釋說，“當(dāng)預(yù)測到即將出現(xiàn)用電高峰時，系統(tǒng)可以提醒西門子中心在次日減少用電。比如，夏季大樓在晚間可以自我降溫，從而在第二天的用電高峰時段減少空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時間。”未來電動車輛也能起到有效的緩沖作用，通過存儲電能來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用電量較低的夜間，電動汽車的蓄電池可以儲蓄電能，然后在用電高峰時段再將電能饋回電網(wǎng)。

嶄新的地鐵列車、混合動力公交車和電動汽車。西門子助鮑里斯.*市長（圖為市長正在為一輛電動汽車“加油”）一臂之力，力爭降低碳排放，清潔城市空氣

2011年5月，倫敦市長鮑里斯.*宣布啟動“Source London”試點(diǎn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在建設(shè)可供公眾使用的充電網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)允許電動汽車車主在全市的任何充電網(wǎng)點(diǎn)為汽車充電，每年的費(fèi)用為100英鎊。Source London項(xiàng)目計(jì)劃截至2013年總計(jì)安置1,300個充電站。預(yù)計(jì)這些充電網(wǎng)點(diǎn)可以減輕“續(xù)航里程顧慮”，讓電動汽車司機(jī)安心，即便出門在外也可以適時充電。

西門子亦鼎力相助，以期確保Source London項(xiàng)目順利實(shí)施。公司提供后臺服務(wù)和信息技術(shù)，為客戶提供24小時全天候服務(wù)，包括賬戶管理、充電網(wǎng)絡(luò)接入、數(shù)據(jù)處理、計(jì)費(fèi)和繳費(fèi)等。

誠然日趨明顯的趨勢表明小型電動汽車必將成為未來街道的主宰，但是環(huán)保車輛并不能消除交通堵塞頑癥。說到底，平均每位電動汽車乘客所占用的空間，超過了公共汽車或列車。因此，為了防止嚴(yán)重的交通擁堵，像倫敦這樣的特大城市必須發(fā)展公共交通網(wǎng)絡(luò)。在交通高峰時段，地鐵的運(yùn)載能力已經(jīng)達(dá)到極限，因此發(fā)展替代地鐵的交通方式同樣重要。

安靜的旅程。Ray Parcell正在倫敦一家車庫中檢查他的嶄新的雙層巴士。所有的螺帽都已旋緊，所有的車燈都能正常開熄，紅色的油漆上沒有一條劃痕。巴士之行可以起航了。Parcell攀上車輪后方，拉下一個非標(biāo)準(zhǔn)控制桿，這是混合動力發(fā)動機(jī)的主電源開關(guān)。稍后，柴油機(jī)短暫發(fā)動，但只是為了檢驗(yàn)它是否可以正常工作。巴士無聲地緩緩開出車庫，此刻是低速行駛，汽車的柴油機(jī)關(guān)閉。Parcell 說很多乘客都曾問起為什么這輛汽車出奇地安靜，甚至長途行駛也不需要使用內(nèi)燃機(jī)。他就告訴這些乘客一切都是電池供電的動力系統(tǒng)的功勞。沒有特別的奇妙之處。“我開了17年車，”他不無自豪地說道，“混合動力巴士是我開過的車中較棒的一種。”

Parcell的行駛路線帶他經(jīng)過英格蘭銀行、圣保羅大教堂，終點(diǎn)站是滑鐵盧站，這是英格蘭最繁忙的火車站之一。“我們沿路向倫敦人和游人展示未來的巴士。”Parcell介紹說，“我們象征著未來的交通系統(tǒng)。與傳統(tǒng)巴士相比，混合動力車可以節(jié)約高達(dá)三分之一的柴油。”

從軌道交通到振興社區(qū)。不僅公共汽車在緩解城市地鐵系統(tǒng)壓力方面發(fā)揮著作用，地面上的輕軌線路也為此作出了貢獻(xiàn)。行駛在這些線路上的列車在中心城區(qū)往返穿梭，多數(shù)路線沿用始建于磚砌拱道上的舊軌道，這些軌道儼然成為倫敦多個城區(qū)的標(biāo)志性背景。其中一條線路叫做泰晤士線，它貫穿倫敦南北。這條線路目前正在升級改造并增建站點(diǎn)，目的是將其容量提升至每小時24輛列車。相關(guān)計(jì)劃還提出要引進(jìn)新的加長型列車。

西門子經(jīng)過層層篩選，成為供應(yīng)商，負(fù)責(zé)提供1,200節(jié)列車車廂，新建兩個車輛段，并提供長期維護(hù)服務(wù)。這種組合能夠降低項(xiàng)目周期整體成本，在經(jīng)濟(jì)不景氣時期，城市預(yù)算大多捉襟見肘，成本節(jié)約可謂是十分重要。

為數(shù)眾多的店鋪在許多高架線路的拱道下如雨后春筍般地涌現(xiàn)。倫敦高昂的房租使這里寸土寸金，也正因如此，很多小商店、酒吧和飯店開在軌道下方。“這在倫敦是司空見慣的；這座城市越來越擁擠。”Design for London的員工Mark Brearley如是說。Design for London是一個小型的創(chuàng)意機(jī)構(gòu)，由創(chuàng)意規(guī)劃人員組成，負(fù)責(zé)向市長提出發(fā)展理念。“這一趨勢促使我們建設(shè)更高的建筑物，以便讓更多的人分享相同的空間。”他補(bǔ)充道。

但是在某些地點(diǎn)人口密度已經(jīng)達(dá)到極限，從Brearley的同事——典型的倫敦人半埋怨半歡喜的嘀咕聲中，這種趨勢可見一斑。他們常常對過度擁擠、酷熱難耐而又不得不在每天早上涌入其中的地鐵牢騷滿腹。

新租賃造福布里克斯頓。上述煩惱似乎與Dougald Hine無關(guān)。Hine是一名兼職咨詢師，他總是等到交通高峰過后才去乘車。他經(jīng)營著一家名叫Space Makers Agency的小公司，主要從事有關(guān)以合理成本改善城區(qū)條件的咨詢業(yè)務(wù)。2010年，Hine說服倫敦南部布里克斯頓市場中一個歷史悠久的場館的所有者同意在這里舉辦音樂會和表演活動，為克斯頓市場帶來了新的生機(jī)。原來閑置的店鋪旋即布滿了租戶，甚至還有游客開始前來游玩。

“在這種規(guī)模的城市中，常常會無意中發(fā)現(xiàn)小塊的空置區(qū)。”Hine坐在St. Pancras火車站的偌大大廳中，啜飲一口咖啡后說道，“這些空間，我把它叫做方寸之地，也包括高架鐵路線路下方的拱道區(qū)。”

“一個像倫敦一樣不斷自我改造的城市，自然會使這樣的空間得到利用。我還注意到此類項(xiàng)目在基礎(chǔ)設(shè)施完善的地點(diǎn)尤其成功，比如地鐵車站周圍。”Hine喝完最后一口咖啡后說道。他此刻必須起身去搭乘歐洲之星（Eurostar）列車，前往比利時首都布魯塞爾。從2014年開始，西門子生產(chǎn)的高速列車將飛馳在這條線路上。

“與傳統(tǒng)的車輛相比，我們的新型混合動力公交車可以節(jié)約多達(dá)三分之一的柴油。”

Ray Parcell的一個工作日也進(jìn)入尾聲。在等過兩小時的限行之后，他駕駛著自己的混合動力巴士回到車庫，將它交到另一位司機(jī)手中。今后幾年內(nèi)，必將有更多此類節(jié)能車輛駛?cè)雮惗氐墓嚨溃驗(yàn)樵谝呀?jīng)公布的很多新路線的合同中已經(jīng)明確規(guī)定全部使用混合動力公汽。在這些車輛中，有很多采用西門子技術(shù)。這些公汽，還有火車或小型電動汽車等其它電動車輛可謂是城市中較環(huán)保的交通方式，無疑也將吸引名流人士前來搭乘。

電動汽車的環(huán)保度取決于所采用電力的環(huán)保度。上圖：坐落于倫敦東南海岸的Gunfleet Sands風(fēng)電場

Ray Parcell說有一次出演《哈利.波特》的一位影星也來乘坐他的巴士。他相信這位名人一定是無法抗拒混合動力車的無限魅力，所以連飛天掃把亦可拋棄，前來坐一坐這輛混合動力車。