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西門(mén)子模擬量模塊卡件  西門(mén)子模擬量模塊卡件

　S7-300

　　一般步驟

　　S7-300自動(dòng)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(duì)應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口的 CPU。 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM)。 用于連接總線和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。 用于高速計(jì)數(shù)、定位（開(kāi)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(guò)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(wú)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(jí)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(jiǎn)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(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)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(chǎng)證明可靠的連接：

　　對(duì)于信號(hào)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(hào)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(wú)插槽規(guī)則:

　　信號(hào)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(dòng)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(duì) 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(guò)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在 CPU 旁邊的插槽中，并自動(dòng)處理與擴(kuò)展裝置的通信。 通過(guò) IM 365 擴(kuò)展：

　　1 個(gè)擴(kuò)展裝置遠(yuǎn)擴(kuò)展距離為 1 米；電源電壓也通過(guò)擴(kuò)展裝置提供。 通過(guò) IM 360/361 擴(kuò)展：

　　3 個(gè)擴(kuò)展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠(yuǎn)距離為 10m。 單獨(dú)安裝：

　　對(duì)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(zhǎng)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(diǎn)到點(diǎn)連接的通信處理器 多點(diǎn)接口 (MPI), 集成在 CPU 中；

　　是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案，可以同時(shí)連接編程器/PC、人機(jī)界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動(dòng)化系統(tǒng)。

　　PROFIBUS DP進(jìn)行過(guò)程通信

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

　　從用戶的角度來(lái)看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)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

　?。ㄍㄟ^(guò)帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP） SIMATIC S7-400

　　（通過(guò)帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP） SIMATIC C7

　?。ㄍㄟ^(guò)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(guò) 2 個(gè)。

　　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(guò) 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(chǎng)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(guò) PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

　　通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行過(guò)程通信

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

　　從用戶的角度來(lái)看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)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

　?。ㄊ褂门鋫?PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU） SIMATIC ET 200

　?。ㄊ褂门鋫?PROFINET 接口的 CPU） SIMATIC S7-400

　?。ㄊ褂门鋫?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

　?。ㄊ褂门鋫?PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU） 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

　　通過(guò) AS-Interface 進(jìn)行過(guò)程通信

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

　　更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)通信處理器。

　　通過(guò) CP 或集成接口（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

　　通過(guò) 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(dòng)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(cè)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(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。

　　MPI 可以同時(shí)連接多個(gè)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(gè) S7-300 CPU 可與多達(dá) 4 個(gè)數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時(shí)有 16 個(gè) CPU 參與數(shù)據(jù)交換（使用 STEP 7 V4.x）。

　　例如，可以允許一個(gè) CPU 訪問(wèn)另一個(gè) CPU 的輸入/輸出。只可通過(guò) 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(guò) 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(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)。 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)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(gè) CPU 有多個(gè)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(gè)MPI節(jié)點(diǎn)之間多可以開(kāi)啟10個(gè)中繼器，以橋接更大的距離。

查明故障信號(hào)。在服務(wù)行業(yè)，機(jī)器學(xué)習(xí)將會(huì)帶來(lái)革命性的變化。西門(mén)子研究人員如今已不再滿足于發(fā)現(xiàn)醫(yī)療診斷系統(tǒng)等昂貴設(shè)備出現(xiàn)故障后再去解決，而是要往前跨一大步。西門(mén)子美國(guó)研究院的Fabian Mörchen博士正在研發(fā)知識(shí)決策系統(tǒng)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，他說(shuō)：“我們開(kāi)發(fā)的程序可以有效預(yù)測(cè)核磁共振成像設(shè)備或核醫(yī)學(xué)系統(tǒng)什么時(shí)候會(huì)發(fā)生故障。”這種方法的原理是，很多機(jī)器在發(fā)生故障前會(huì)發(fā)出預(yù)兆。Mörchen說(shuō)：“關(guān)鍵是找到這種信號(hào)，并讓它們可被察覺(jué)到。”這種信號(hào)包括電流、電壓、噪聲、震動(dòng)、氣壓以及溫度等的變化。

機(jī)器自帶的傳感器可以檢測(cè)出自身的異常情況。在了解如何判斷機(jī)器是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，研究人員和其學(xué)習(xí)系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)找出異常模式。一旦將一系列模式和某個(gè)故障聯(lián)系起來(lái)，Mörchen團(tuán)隊(duì)就可以開(kāi)發(fā)出相關(guān)算法，來(lái)訓(xùn)練計(jì)算機(jī)程序。這樣，程序在處理之前沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的數(shù)據(jù)時(shí)也能夠識(shí)別出這些模式。比如，MRI掃描器的低溫氦泄露時(shí)，溫度和壓力只是發(fā)生了微乎其微的變化。得益于早期預(yù)警算法，西門(mén)子醫(yī)療的技術(shù)人員才盯住了這個(gè)問(wèn)題，在機(jī)器出現(xiàn)故障前就修復(fù)了制冷系統(tǒng)。如今，在這種軟件的幫助下，西門(mén)子服務(wù)團(tuán)隊(duì)不僅僅監(jiān)視著3,500臺(tái)MRI掃描儀，還可以進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)。這一戰(zhàn)略使過(guò)去三年間的維修成本降低了580萬(wàn)美元。

西門(mén)子美國(guó)研究院的研究員Ciprian Raileanu開(kāi)展的一個(gè)項(xiàng)目，是這類研究項(xiàng)目的之一。開(kāi)發(fā)的成果被用來(lái)監(jiān)控橋梁。當(dāng)時(shí)，美國(guó)交通部正想優(yōu)化全國(guó)境內(nèi)大約650,000座橋梁的維修工作。Raileanu團(tuán)隊(duì)和普林斯頓附近的羅格斯大學(xué)及其高級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施和交通研究中心聯(lián)合開(kāi)發(fā)了一種解決方案。

自主學(xué)習(xí)提高了風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量，相當(dāng)于增加了一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組。

Raileanu說(shuō)：“根據(jù)橋梁傳感器資料、檢測(cè)報(bào)告、氣象資料、橋梁基建圖等歷史數(shù)據(jù)和來(lái)自警方的事故記錄、照片等，系統(tǒng)能夠獨(dú)立判斷橋梁的狀態(tài)。”他還補(bǔ)充道：“我們還從這些紛雜的數(shù)據(jù)中找到了模式。”在這些模式的基礎(chǔ)上，相關(guān)算法可了解由于某些因素共同作用可能會(huì)導(dǎo)致怎樣的后果。例如，如果某座橋梁于1976年建在強(qiáng)降雨地區(qū)，并使用了梁鐵，那么，30年后橋墩很有可能就會(huì)出現(xiàn)裂縫。美國(guó)交通部自2008年以來(lái)就一直在使用這種橋梁監(jiān)視程序。

英國(guó)和俄羅斯的鐵路公司用于監(jiān)視其列車車隊(duì)的全新系統(tǒng)也以該程序?yàn)樗{(lán)本。這種學(xué)習(xí)軟件使用的數(shù)據(jù)一部分來(lái)自火車各種子系統(tǒng)上的傳感器，比如監(jiān)視剎車和車門(mén)的傳感器，另一部分則來(lái)自列車時(shí)刻表和故障報(bào)告。這種被稱為列車遠(yuǎn)程服務(wù)桌面（RRSD）的系統(tǒng)綜合所有數(shù)據(jù)，計(jì)算出某個(gè)時(shí)刻每輛列車的位置，判斷是否需要對(duì)其進(jìn)行維護(hù)等。目前，RRSD正在監(jiān)視175輛列車——西門(mén)子不僅提供軟件，還提供自動(dòng)化部件。

使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)輪機(jī)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)及其排放量（如需了解更多信息，請(qǐng)參閱第54頁(yè)）。

駕馭復(fù)雜數(shù)據(jù)。學(xué)習(xí)軟件的另一個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域是燃?xì)廨啓C(jī)——在這方面，學(xué)習(xí)軟件的基礎(chǔ)主要是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這種系統(tǒng)能在數(shù)秒之間作出關(guān)于排放量和輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況的預(yù)測(cè)。輪機(jī)受無(wú)數(shù)因素之間復(fù)雜關(guān)系的影響，研究人員一般只能通過(guò)統(tǒng)計(jì)手段去評(píng)估，因?yàn)楹芏嘀刀贾荒艽致缘毓浪愠鰜?lái)。傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)公式需要精確的數(shù)字，因此在這種研究中不是很實(shí)用。但想要使輪機(jī)達(dá)到長(zhǎng)的使用壽命，實(shí)現(xiàn)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，同時(shí)將其排放量降到低，就必須精確地估算并預(yù)測(cè)數(shù)千種設(shè)置的影響。

為此，位于慕尼黑的西門(mén)子智能系統(tǒng)與控制技術(shù)領(lǐng)域（GTF）部門(mén)的Volkmar Sterzing及其CT團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種可以實(shí)現(xiàn)以上功能的新方法。使用所謂的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，研究人員可以描繪燃?xì)廨啓C(jī)的整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，并準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其產(chǎn)出。Sterzing解釋說(shuō)：“過(guò)去，我們只能了解到這些過(guò)程在某一時(shí)刻的狀態(tài)。而現(xiàn)在，使用這個(gè)新方法，我們可以掌握在這個(gè)特定時(shí)刻之前及之后的運(yùn)行情況。”Sterzing表示，利用這種方法，研究人員不僅可以查明過(guò)去發(fā)生了什么，還可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)會(huì)發(fā)生什么。這種動(dòng)態(tài)的描繪可以確認(rèn)其中的變化，充分利用有利的變化，同時(shí)弱化可能產(chǎn)生負(fù)面影響的變化，并相應(yīng)地調(diào)整維保計(jì)劃。

未來(lái)，個(gè)人能源代理將使用裝有學(xué)習(xí)軟件的專業(yè)電表箱（左圖）來(lái)操作顧客和電力公司之間的電力交易。

CT研究人員已經(jīng)將他們從燃?xì)廨啓C(jī)中學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)，例如優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組及整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)。作為熱心航海比賽船員的一份子，Sterzing知道在比賽中每時(shí)每刻都需要關(guān)注波浪、風(fēng)速和對(duì)手的船只，這樣才能決定駕馭船只的方式。否則，如果無(wú)法預(yù)測(cè)未來(lái)的變化，就不能規(guī)劃合適的路線。在這種辦法的啟發(fā)下，他為風(fēng)電機(jī)組發(fā)明了一種軟件系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的基礎(chǔ)是能夠測(cè)量大約十種因素的傳感器，包括風(fēng)速、亂流度、溫度和氣壓。算法將這些數(shù)據(jù)和風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量聯(lián)系起來(lái)，這樣軟件就能夠從數(shù)以千計(jì)的關(guān)系中學(xué)習(xí)并學(xué)會(huì)如何在新情況下應(yīng)用已有的知識(shí)。

西門(mén)子研究人員現(xiàn)在正在測(cè)試該系統(tǒng)。

隨著對(duì)不同情況的學(xué)習(xí)，系統(tǒng)越來(lái)越擅長(zhǎng)獨(dú)立預(yù)測(cè)，知道哪種情況下，旋轉(zhuǎn)葉片的入射角或發(fā)電機(jī)速度快慢的改變，使得風(fēng)電機(jī)組能夠從風(fēng)中獲得大的產(chǎn)出。這種方法可以將風(fēng)電機(jī)組的產(chǎn)出提高0.5個(gè)百分點(diǎn)。聽(tīng)起來(lái)似乎不多，但是對(duì)一個(gè)大型風(fēng)電場(chǎng)而言就是很顯著的效果。在過(guò)去的六個(gè)月里，瑞典Lillgrund風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)表明，正是得益于從自己的行為中獨(dú)立學(xué)習(xí)的能力，即所謂的自主學(xué)習(xí)，風(fēng)電場(chǎng)提高了發(fā)電量，這相當(dāng)于額外添加了一臺(tái)風(fēng)電機(jī)組所生產(chǎn)的電量。

從聲音中學(xué)習(xí)——高效節(jié)能

將電弧爐中的鐵塊熔煉成鋼板會(huì)產(chǎn)生大量噪聲。重量各異的鐵塊，有的甚至像汽車那么大，在三個(gè)強(qiáng)大的電弧下熔化時(shí)來(lái)回滑動(dòng)。雖然電弧的溫度高達(dá)一萬(wàn)攝氏度，有時(shí)也不能將熔化的鐵塊焊接起來(lái)，而將能量消耗到爐壁上。熔爐產(chǎn)生的噪聲震耳欲聾。三相交流電電極的電弧產(chǎn)生大約120分貝的噪聲，比噴氣式飛機(jī)的噪聲都大。Detlef Rieger是慕尼黑西門(mén)子中央研究院的非破壞性試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域（GTF）部門(mén)的項(xiàng)目經(jīng)理，Thomas Matschullat就職于愛(ài)爾蘭根的冶金技術(shù)部門(mén)。正是這樣巨大的噪聲使兩位科學(xué)家不得不認(rèn)真思考這一問(wèn)題。兩人想知道該如何監(jiān)視和控制熔煉過(guò)程，以減少能源的浪費(fèi)。

他們?cè)谌蹱t外壁掛上傳感器，這樣就可以測(cè)出熔爐內(nèi)部產(chǎn)生的聲波。除此之外，他們還持續(xù)不斷地監(jiān)視電極產(chǎn)生的電流。Rieger說(shuō)：“把電極數(shù)據(jù)和聲波測(cè)量結(jié)果結(jié)合起來(lái)。我們的算法可以計(jì)算出電弧和爐壁之間產(chǎn)生的是哪種聲音振蕩。通過(guò)這個(gè)信息，我們可以推斷出熔爐內(nèi)部每時(shí)每刻的情況。”在熔化的初階段，系統(tǒng)已經(jīng)掌握足夠的信息可以確定熔爐內(nèi)部各個(gè)鐵塊的位置，從而判斷出單個(gè)電極的輸出是增加還是減少。在熔煉的第二階段，確保鐵塊中碎屑異物形成的礦渣盡可能均勻地分布在熔化的金屬表層，這很關(guān)鍵。為此，將煤灰吹入熔爐中，在礦渣上形成一層一氧化碳泡沫。這一層泡沫保護(hù)了電弧和熔化的金屬，避免爐壁的溫度過(guò)高。這樣就減少了能源消耗。軟件不斷地通過(guò)解讀聲波數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量含有泡沫的礦渣是否足夠厚，分布是否均勻，因此該過(guò)程被命名為“IMELT Foaming Slag Manager（IMELT泡沫煤渣管理器）。”德國(guó)的兩家煉鋼廠和白俄羅斯的一家煉鋼廠都在使用這個(gè)系統(tǒng)，并成功地將能耗降低了2.3%。Rieger說(shuō)：“例如，按照100噸鋼材的成本計(jì)算，差不多相當(dāng)于每小時(shí)節(jié)省了920 度電。”而且，煉鋼廠每年的煤炭消耗量降低了25%，二氧化碳排放量減少了12,000噸。