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西門子一級代理商，西門子總代理，西門子代理商
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西門子S7-300 PLC在KDF2纖維濾棒成型機組中的應用
KDF2纖維濾棒成型機組是煙廠生產卷煙濾棒的設備。經過十幾年的應用，原有機組逐漸顯示出技術上的局限性：機械結構復雜；電控系統相對落后；生產環境比較差，噪音響；維修難度高，能源利用率低等。因此，原有機組越來越不適應現代生產要求。
為此，筆者參照上的高速濾棒成型設備的設計原理，結合市場的需求和機組的特點，運用伺服傳動系統的優良特性及PLC在工業控制中的，設計了此套控制系統。
1 系統概述
纖維濾棒成型機組控制和傳動系統采用了Lenze公司的伺服系統、Digital公司的觸摸式控制屏和西門子公司的PLC，分別通過MPI和DP通訊控制。
纖維濾棒成型機通過二次開松、增塑劑添加、卷制成形、刀盤切斷和排列裝盤的過程生產濾棒。
2 控制策略
(1) 對增塑劑添加的控制策略
起初延用原系統的欠阻尼響應曲線的控制方式。但是，在實際調試過程中，發現該控制方式存在一定的缺陷，具體表現為：每天次上電開機時，增塑劑存儲器中增塑劑積累時間過長，造成一段時間內濾棒增塑劑含量過低。根據售后服務部門的反饋，某些煙廠為保證濾棒質量往往會剔除盒濾棒。這樣會有較大的浪費。
產生這種情況是因為煙廠每天工作結束時或者CPU重啟時機組都會停機，并排空存儲器中的增塑劑。由于欠阻尼響應到達設定值時間過長，造成開始階段濾棒增塑劑含量過低。日常生產班次中，每次停機不排空增塑劑，而是在存儲器中保有一定儲存量。
根據自動控制原理，車速斜坡響應可以分為過阻尼響應、臨界阻尼響應和欠阻尼響應。理論上說，臨界阻尼響應是理想的控制方式，這種響應方式既實現了控制的快速性又實現了控制的穩定性；過阻尼響應是為了穩定性犧牲快速性；欠阻尼響應則是為了快速性犧牲穩定性。然而，臨界阻尼由于條件過于苛刻，在實際控制中是無法實現的。 
根據剩余的兩種響應曲線的特性，筆者認為CPU啟動時好使用欠阻尼響應曲線，其理由是：CPU啟動狀態下，對增塑劑積累時間的要求優先于增塑劑含量的穩定性；而其他狀態下使用過阻尼響應曲線，此時對含量的穩定要求優先于積累的快速性。
因此，利用S7-300啟動時的組織塊OB100在CPU啟動中只執行一次的特性，對增塑劑伺服電機的控制方式依據機組不同的啟動狀態采取了不同響應曲線下的控制方法。具體來說，在CPU啟動時（此時增塑劑存儲量必定為零），通過啟動組織塊OB100中送出高速運轉命令至增塑劑伺服電機，使控制曲線成為欠阻尼響應狀態以實現對存儲器中增塑劑的快速積累。而在非CPU啟動狀態，控制增塑劑伺服電機的FC功能塊將送出普通速度命令，使控制曲線成為比較接近臨界阻尼的過阻尼響應狀態。
新的設計完全避免了CPU重啟時帶來的增塑劑積累過慢的問題、減少了廢品數量，因此這樣的設計不會影響正常生產狀況時增塑劑含量的穩定性。
SIEMENS 上海邑斯自動化科技有限公司
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系統及伺報電機，力矩電機，直線電機，伺服驅動等備件銷售。
主要運用技術：
1. 西門子S7-300系列PLC系統。
2. 西門子OP操作屏。
3. SEW變頻器。
4. 島電控制儀。
4. 燃氣加熱系統。
(2) 對濾棒剔除支數的計算策略
在纖維濾棒成型機的生產中，為保證濾棒質量，每當速度低于一定的設定值時，機組就會剔除此時的濾棒。此時機組的速度是不斷變化的，按通常方式無法計算出具體的剔除支數。這對統計生產效率帶來了相當的困難。
筆者可以得到動態的車速反饋，但這條反饋曲線是不斷波動和變化的非線性曲線。對于非線性曲線，數學上只能夠采用面積積分求解的計算方法。對于此項目就是要求給出一定時間內主電機的圓周行程，即機組一段時間內所生產的濾棒長度。
從這一角度出發，筆者考慮采用了對車速進行模擬積分的計算方法，即從積分的基本定義出發，求出剔除時間內的濾棒生產長度L=Σ(Δv*Δt)，再除以單個濾棒長度得剔除支數的計算方法。
按照積分的定義要求，積分求解是在一定條件下才能夠成立。這個條件就是Δt要足夠的小即Δt→0。在實際過程中，近似認為Δt=20ms時可以滿足條件。此時，計算得出的濾棒支數與實際濾棒支數的誤差在±3支以內。在精度上，以高生產速度3300支/分鐘計（此時濾棒長度為120mm），±3支的精度是完全可以滿足精度要求。所以筆者認為只要將Δt控制在20ms時就可以滿足積分求解的條件。
原系統的PLC掃描一周的時間高達幾十毫秒，顯然不滿足要求。而此項目采用的S7-315-2DP，其單指令掃描周期為10μs級、整個掃描周期被縮短為7~8ms，這樣就滿足了積分計算的要求。
(3) 對拼接紙圈的控制策略
改造之前，纖維濾棒成型機執行的是降低運行速度再進行紙圈拼接。這種降速接紙方式對實際生產是不利的：每次降速都會造成車速的大幅度變化，影響了濾棒的質量。為消除這種影響，筆者采用了不降速拼接的方法。
不降速拼接和降速拼接并沒有本質的區別：兩者采用的接紙動作一樣，兩者只是在機械結構和電氣控制元件上有區別。接紙速度的提高勢必使紙圈的靜摩擦力同等上升。如果轉速斜坡率過高會產生很大的靜摩擦力，該力會撕裂紙圈。如果轉速斜坡率過低，拼接時的紙圈浪費將增加。
為避免煩瑣，該項目放棄變頻器對接紙電機轉速的分段控制。為求出靜摩擦力和紙圈長度兩者之間的優控制，筆者對接紙電機上升時間采取優篩選法。通過優篩選法得到的電機上升時間大約為3.4s。考慮到生產情況及電磁閥等器件的時滯效應，將這一時間進一步放寬為3.5s。
3 程序設計
程序設計采用了結構化設計，將所需實現的各主要功能編制成為S7-300中的用戶功能塊（FC塊），在主程序循環模塊（組織塊OB1）中調用這些已經編制好的子程序。
程序設計分成硬件設計和軟件設計兩方面。在硬件方面針對系統要求進行設計，在軟件方面則按需要編制了速度計算模塊、報警和故障模塊、伺服電機執行模塊、增塑劑執行模塊、生產統計計算模塊等FC塊和預設、保持系統及生產數據的數據塊DB塊。
(1) 硬件設計與組態
本系統在S7-300的硬件方面采用了1塊PS307 電源模塊，1塊CPU-315-2DP，4塊24V/0V SM321數字量輸入模塊，3塊24V/0. SM322數字量輸出模塊，1塊FM352-2高速計數模塊，2塊SM331模擬量輸入模塊，1塊SM332模擬量輸出模塊以及用于DP總線通訊的IM153-1通訊模塊1塊。
S7-300外圍設備為5個伺服電機的DP通訊端。
對上述硬件按要求進行組態，分別占據Profibus-DP通訊端的2、3~7和9號站，具體硬件組態如圖3所示。
(2) 軟件設計
由于編制的用戶功能模塊很多，限于篇幅，在這里不能一一作出介紹。以下介紹幾個比較重要的用戶功能模塊。
① 數據塊組（Group of Data-Blocks）
數據塊組由一系列數據塊組成。這些數據塊除了一部分是S7-300程序中FB（功能塊的一種）所要求的之外，其他的數據塊都是用戶自定義的。這是因為生產中機組的一些系統和生產數據必須被預設或保存。由于S7-300內部保持型M區的保存數量相對不足，例如：CPU315-2DP中整個可使用的M區的容量僅1024Bytes。同時，程序運行中所大量使用中間參數也需要不可重復的地址空間，所以將大部分的數據（特別是在觸摸屏上顯示的參數）編制成保持型DB塊。
② 速度計算模塊(FC for Speed)
雖然機組的高生產能力為400m/min，但是在許多煙廠并不需要一直運行在高速度下。該項目提供可從觸摸屏上選擇5檔不同的車速系統，本模塊就是將無序設定的參數按由大到小的方式降序排列，并在觸摸屏上以這種次序顯示出來。在程序內部，本模塊會進行數據轉換并將轉換后的數據提供給伺服電機執行模塊 ③ 伺服電機執行模塊(FC for Servo-Motor)
在得到速度計算模塊和一些其他模塊（如開松輥參數模塊等）的數據后，伺服電機執行模塊會向對應的伺服控制塊發出指令和接收伺服電機狀態參數。指令包括伺服控制字、車速命令、快停命令、上升時間和下降時間等，狀態參數包括電機當前運行速度等。這些指令和參數通過過程通道和參數通道兩種方式控制“一主三從”共計4個伺服電機。
④ 增塑劑執行模塊(FC for Glyceride-Motor)
控制增塑劑的伺服電機是相對于其他伺服電機，控制結構類似于主電機。增塑劑執行模塊通過內部計算得到增塑劑伺服電機的運行速度。同時，由于存在增塑劑軟件補償的問題，所以高速和低速運行的參數為不同的兩組參數，程序按設置發送。這是這個模塊區別于伺服電機執行模塊的地方。
⑤ 生產統計計算模塊(FC for Statistics)
由于要在生產中向工作人員提供實時的生產狀況，所以編制了這個功能塊，這樣就可以通過多次反復調用FC205來得到各班次的生產狀況。這樣節約了編程的時間和工作量，也同時減少了程序編寫出錯的隱患。
4 結語
該控制系統提高了纖維濾棒成型機組的總體性能，控制功能得到完善和提升。將舊的交流變頻控制系統升級為由S7-300控制下交流伺服系統，使KDF2型纖維濾棒成型機具有新的競爭力。
考慮到今后煙廠信息集成化和網絡化數據采集的需要，這里使用的S7-300已經預留了數據采集端口，在程序中也進行了相應的處理。這無疑又增強了機組的生命力。
文中用西門子S7-400HPLC完成聯鎖功能，構成PROFIBUS-DP/MPI分布式網絡系統，這樣整個聯鎖系統安全可靠。通過介紹DP/MPI網的概念和實現，結合唐山鋼鐵公司焦化站聯鎖實例，著重闡明用PLC實現DP/MPI網絡，以解決該聯鎖系統中分布式輸入輸出等。經現場調試、安裝，整個網絡運行良好，安全可靠地實現和完成車站信號聯鎖系統的聯鎖功能，應用前景很好。
引言
車站聯鎖系統是鐵路信號系統中的一個重要組成部分，它的主要任務是控制車站中的信號機和道岔，并且對信號燈狀態進行處理和對進路進行選擇等。隨著鐵路信號系統的信息化發展，微機聯鎖系統必然取代舊式的電氣聯鎖系統。
就外現狀來看，大多采用上、下位機的辦法來實現對車站信號的控制；有些微機聯鎖系統中，下位機主要實現數據的采集、命令發送、數據輸出等，而把主要的聯鎖功能置于上位機，這樣一來，上位機負擔太重，一旦上位機產生故障，不能保證系統的安全性、可靠性。如果能夠將聯鎖功能塊置于下位機，而且下位機安全性、可靠性比較高，那么整個系統
的安全性、可靠性就能夠得到有效保證。
在以前的微機聯鎖系統中，用工業控制機作為下位機，實現聯鎖功能，但不能保證系統冗余，這樣就不能保證整個系統的安全性、可靠性。因此，就要不斷更新和研究，尋求更完善的、更可靠的硬件、軟件環境，以提高系統性能和安全系數。用西門子PLC完成聯鎖功能，構成PROFIBUS-DP/MPI分布式網絡系統，這樣整個聯鎖系統安全可靠。
PROFIBUS現場總線技術是隨全數字信號系統的發展而產生的，是由德國組織開發的工業現場總線協議標準——PROFIBUS現場總線標準(DIN19254)。
PROFIBUS是近年來上為流行的現場總線，也是目前數據傳輸率快的一種現場總線(傳輸率可達12M波特)，因此在很多領域內廣泛應用。它是不依賴于生產廠家的、開放式的現場總線，各種各樣的自動化設備均可通過同樣的接換信息。
PROFIBUS-DP(DistributedI/OS-分布系統)是一種經過優化的模塊，有比較高的數據傳輸率，適用于系統和外部設備之間的通信，遠程I/O系統尤為適合。它允許高速度周期性的小批量數據通信，適用于對時間要求比較高的自動化場合。
筆者將以S7-400HPLC為例，結合其在鐵路信號中的應用，探討實現PROFIBUS-DP/MPI網絡系統原理和方法。
PROFIBUS-DP/MPI網的性質和特點
PROFIBUS-DP適用于現場層的高速數據傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發送輸出信息。除周期性用戶數據傳輸外，PROFIBUS-DP還提供智能化現場設備所需的非周期性通信以進行組態、診斷和報警處理等。
DP網的協議結構
PROFIBUS定義了各種數據設備連接的串行現場總線的技術和功能特性，這些數據設備可以從底層(如傳感器、執行器層)到中間層(如車間層)廣泛分布。
PROFIBUS連接的系統由主站和從站組成。主站一般要復雜些；從站為簡單的外圍設備，典型的從站為傳感器、執行器及變送器，它們沒有總線控制權，僅對接收到的信息給予回答，或者主站發出請求時回送給主站相應信息。因此，從站只需要協議的一小部分，實現起來非常方便。
PROFIBUS協議結構是根據ISO7498標準，以開放式系統互聯網絡(Open System Interconnection，OSI)作為參考模型，該模型共有7層，PROFIBUS-DP定義了其中的、二層和用戶接口。第3到7層未加描述。
圖1為ISO/OSI參考模型與PROFIBUS體系結構比較。用戶接口規定了用戶及系統以及不同設備可調用的應用功能，并詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。物理層采用EIARS-485雙絞線或光纖，連接器采用RS-485標準的9針D型插座。數據鏈路層提供了介質存取控制功能、數據的完整性檢查以及傳輸執行的協議，在PROFIBUS中稱第2層為現場總線數據鏈路(FDL)(包括介質訪問存取控制(MAC)子層、現場總線鏈路控制(FLC)子層、現場總線管理(FMA1/2)子層)，采用混合介質存取協議，對應于DIN(E)19245，支持單主或多主系統，主或從設備，大站數為126。它包括主站之間的數據傳輸的令牌環方式和從站之間的主-從方式。PROFIBUS第7層包括底層接口(LLI)、現場總線信息規范(FMS)和現場總線管理(FMA7)。
圖1 ISO/OSI參考模型與PROFIBUS體系結構比較
圖2為PROFIBUS-DP數據傳輸示意圖，即主站發送請求，訪問DP從站，其中包括幀格式；從站收到請求信息后，立即響應主站，并回送響應幀。
圖2 PROFIBUS-DP用戶數據傳輸
S7-1200和S7-1500指令的比較
下圖是博途的STEP7 V12幫助中的指令概覽。可以看出，S7-1200和S7-1500的指令是兼容的，S7-1200的指令是S7-1500的指令的子集。可以認為S7-1200是精簡版的S7-1500。如果暫時沒有條件使用S7-1500，可以先使用S7-1200，為今后使用S7-1500打下基礎。
1．可用的編程語言
S7-1500和S7-1200都能使用梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）和結構化控制語言（SCL）語言。為了和S7-300/400兼容，S7-1500還可以使用STL語言。
2．指令的比較
1）S7-1500的基本指令比S7-1200多9條指令。
2）擴展指令中只有S7-1500有PROFIenergy（使用 PROFINET 進行能源管理）指令。此外S7-1500比S7-1200多11條指令。
3）“技術”類指令S7-1500比S7-1200多5條高速計數器指令。
4）“通信”類指令S7-1200比S7-1500多3條發送電子郵件的指令。
S7-1200 間接尋址指令的應用
S7-1200的間接尋址需要通過數據塊中的數組來實現。指令FieldRead通過索引（又稱為下標）變量從數組中讀取數值，指令FieldWrite 通過索引變量向數組中寫數值，使用這兩條指令可以實現間接尋址。
索引變量是間接尋址中的地址指針，它的值是要讀寫的數組元素的索引值。地址指針就像收音機調臺的指針，改變指針的位置，指針指向不同電臺。改變地址指針中的索引值，指針“指向”數組不同的元素。間接尋址的優點是可以在程序處理期間，通過改變指針的值動態地修改指令中的地址。
先生成一個名為“數據塊1”的全局數據塊DB2，在數據塊中生成名為“數組1”的數組Array[1..10] of Int，其元素的數據類型為Int。
這兩條指令沒有列入指令列表和指令列表，編程時將收藏夾中的空邏輯框插入程序，點擊其中紅色的“??”，打開下拉式列表框，可以看到列表框底部的指令FieldWrite或FieldRead。點擊生成的指令框中的“???”，用列表設置要寫入或讀取的數據類型為Int（見下圖）。兩條指令的參數MEMBER的實參必須是數組的個元素“數據塊1”.數組1[1]。
指令的輸入參數索引值“INDEX”是要讀寫的數組中的元素的下標，數據類型為DINT（雙整數）。參數“VALUE”是要寫入數組元素的值或要讀取的數組元素的值。
下圖中的FieldWrite指令將常數25寫入數組1中的元素“數組1[3]”。FieldRead指令讀取數組元素“數組1[3]”的值，將它保存到MW20。改變INDEX的值，可以讀寫別的數組元素的值。
西門子 S7-1500 PLC 產品應用
SIMATIC S7-1500控制器提供了更高性能，位指令的處理時間低至1ns，浮點運算的指令處理時間低至10ns(取決于CPU類型，這在次上市發布的產品中是不可能的)。背板總線的速度是S7-400PLC的40倍;由于代碼生成得到優化，CPU的響應速度與現有控制器的CPU相比更快。
每個CPU都配有一個PROFINET IO (2端口換機)標準接口。CPU 1516-3PN/DP另外還具有一個集成PROFINET基本接口，例如，可用于網絡隔離。
除集成接口外，每個SIMATIC S7-1500控制器還可通過通信模塊或通信處理器進行擴展。這樣就提供了很多其它連接方法，例如，通過PROFIBUS進行連接，通過以太網進行連接，或通過采用專用協議USS或Modbus RTU的串行接口進行連接。
集成技術
SIMATIC S7-1500可以不使用任何附加模塊而在PLC中集成運動控制功能。通過PLCopen，該控制器提供了標準化的塊，可用來連接模擬驅動器和PROFIdrive驅動器。運動控制功能支持轉速軸和定位軸以及外部編碼器。
為了有效調試和快速優化驅動器和閉環控制器，SIMATIC S7-1500還針對所有CPU變量提供了廣泛的跟蹤功能，既可用于實時診斷，又可用于不定時故障檢測。
除驅動器功能外，S7-1500還提供了豐富的閉環控制功能，例如，可通過便于組態的塊來自動優化控制參數以獲得控制質量。
此外，還可利用工藝模塊來執行高速計數、位置捕獲等功能，或針對24V直至200kHz的信號執行測量。
集成了安全功能
與STEP7結合使用時，每個CPU都會提供基于密碼的知識保護，可防止未經授權而讀出并更改程序塊的內容。
復制保護加強了安全防護，防止未經授權而復制程序塊。可以將具體程序塊鏈接至存儲卡的序列號，以便只有在將組態的存儲卡插到CPU中之后，才會執行該程序塊。
并且，控制器具有四個不同的安全訪問級別，以便向不同用戶組分配不同的訪問權限。
由于操作保護得到改進，因此，控制器可以檢測到數據更改或未經授權的組態數據傳輸。
以太網通信處理器(CP 1543-1)通過防火墻為用戶提供了附加訪問保護，并可建立安全連接(V12SP1及更高版本)。
設計與操作
所有SIMATIC S7-1500 CPU都配有一個顯示屏。通過該顯示屏，用戶可以讀取所連接的任何模塊的訂貨號、固件版本和序列號等信息;另外，無需使用編程設備，即可在本地調整CPU的IP地址以及其它網絡設置。
錯誤消息以普通文本形式顯示在顯示屏上，從而有助于縮短停機時間。
所有模塊采用統一的前連接器，集成式電壓跳線可形成靈活的電壓組，簡化了庫存。
由于S7-1500安裝導軌中集成了標準安裝導軌，可方便地安裝自動熔斷器、繼電器等附加組件。
在集中配置中，可通過信號模塊對SIMATIC S7-1500控制器進行擴展。這樣，通過節省空間的擴展，就可以靈活適應每種應用。在將此款控制器推向市場時，市場上已有各種不同的模擬量和數字量模塊。
使用用于數字量信號模塊的系統電纜套件，可以快速、清晰地連接現場傳感器和執行器(完全模塊化連接，包括前連接器模塊、連接線和連接模塊以及在開關柜內進行簡便接線(靈活連接，包括帶有預組裝的單線芯的前連接器。
另外，還為S7-1500提供了用于為模塊提供24V電壓的電源模塊以及為內部模塊電路供電的系統電源。
通過用于ET 200MP I/O系統的IM 155-5 PROFINET接口模塊，可以使用多達30個信號、通信和工藝模塊。這樣，S7-1500的組件和系統優點也適用于分布式配置。無論模塊是在S7-1500控制器旁的一個集中配置中運行，還是在通過ET 200MP實現的分布式配置中運行，在操作和系統功能方面，用戶都看不到任何差別。在這兩種系統中采用的高性能背板總線都可縮短總線循環時間和響應時間，即使對于大型站配置以及很高的數量結構，也是如此。
集成系統診斷功能
集成系統診斷功能已針對S7-1500系列的CPU預先激活;系統診斷信息以普通文本形式統一顯示在顯示屏、TIAPortal、HMI和Web服務器上，甚至可顯示來自變頻器的消息;現在，在CPU停止運行期間也將提供這種診斷。若配置了新的硬件組件，則自動對診斷信息進行更新。
SIMATIC STEP 7 Professio
新的SIMATIC S7-1500控制器系列只能在Totally Integrated Automation Portal中使用STEP 7 ProfessionalV12及更高版本進行組態。SIMATIC STEP 7 Professio
兼容性
SIMATIC STEP 7 Professio
從S7-300/S7-400切換到S7-1500控制器并自動轉換程序代碼。將會記錄無法自動轉換的程序代碼部分并可以手動進行修改。STEP7V11項目可繼續在兼容模式下用于STEP 7 V12。并且，可通過粘貼/復制功能將S7-1200程序轉換到S7-1500。
SIMATIC 存儲卡(用來運行CPU)
SIMATIC S7-1500 CPU采用了一個SIMATIC存儲卡。該存儲卡用作插入式裝載存儲器，或用于執行固件更新。
此SIMATIC存儲卡也可用于存儲STEP 7項目，包括注釋和符號、其它文檔或csv文件(用于配方和歸檔)。使用系統函數(SFC)和用戶程序，可以創建數據塊，并將數據存儲在SIMATIC存儲卡上。
S7-1500 MODBUS 的通訊總結
1.先組態硬件,如下所示:
然后打開OB1,進行編程,如下所示:
先調用初始化的塊 MODBUS COMMON LOAD
管腳說明:
REQ: 指令起始于上升沿（0 到 1）。
PORT: 安裝并組態完 CM 后，便可在設備組態的“硬件 ID”(Hardware ID) 屬性中找到 CM 端口值。 符號端口名稱在 PLC 變量表的“系統常數”(System constants) 選項卡中。就是前面提到的硬件標識符
BAUD: 選擇數據傳輸速率：
1 = 300, 2 = 600, 3 = 1200, 4 = 2400, 5 = 4800, 6 = 9600, 7 = 19200, 8 = 38400, 9 = 57600, 10 = 76800, 11 = 115200 bit/s。所有其它值無效。
PARITY: 選擇奇偶校驗：
?
0 – 無
? 1 – 奇校驗
? 2 – 偶校驗
RESP_TO: 響應超時：
5 ms 到 65535 ms - Modbus_Master 等待從站響應的時間（以毫秒為單位）。 如果從站在此時間段內未響應，Modbus_Master 將重復請求，或者在數量的重試請求后取消請求并提示錯誤（請參見下文，RETRIES 參數）。
MB_DB:用MODBUS MASTER的背景數據塊里面的一部分,如下所示: 對 Modbus_Master 或 Modbus_Slave 指令的背景數據塊的引用。 必須以
Modbus_Master 或 Modbus_Slave 指令的 MB_DB 參數替換 MB_DB 參數（靜態，因此在指令中不可見）。
然后調用MODBUS MASTER 的功能塊,如下所示:
管腳說明如下所示:
REQ;是脈沖信號,給一次脈沖,收發一次
MB_ADDR:是從站地址
MODE:讀寫模式,0是讀,1是寫
DATA_ADDR:對應功能碼
LEN:數據長度
DATA_PRA:接收或發送的存儲區域
上述是模式和功能碼的對應關系
除上述做法,還需要設置一個地方:
打開MODBUS COMMON LOAD的背景數據塊,如下所示:
將MODE 設置成4
上述是主站的總結
接下來說一下從站的設置:
前面參數和主站是一樣的,就是調用MODBUS SLAVE需要說明一下:
MB_ADDR: MODBUS 的從站地址
MB_HOLD_REG:這對應的是40001的功能碼
例如00001的功能碼對應的是 Q0.0
10001 ------I0.0
30001-------IW0
其余和主站設置一樣.
西門子S7-300PLC在汽車發動機裝配線中應用
發動機裝配線PLC控制系統，主要針對包括轉臺、舉升臺、舉升轉移臺、翻轉機五種工位的控制。在汽車發動機裝配過程中，由于被裝配零件的多樣性，需要在裝配線的每個工段適當調整發動機的方位以方便裝配零件。裝配線上共計20余個工位，包括7個普通轉臺、2個維修轉臺、4個無滾輪舉升臺、7個單向滾輪舉升臺以及2個翻轉機。
整個被控對象包括22個工位,每個工位上包含必需的轉移電機或舉升電機,此外還有32個生產線傳輸電機。每個工位均由一個ET200S和一個ET200eco從站組成,用于該工位的I/O點數據采集和發送以及分散控制。
2 系統結構及功能
系統包括操作員站、工程師站、自動化系統、網絡和現場I/O站等幾個部分。
系統各部分功能:
操作員站:提供全漢化人機界面，實現控制系統的監控操作功能（操作、顯示、報表、報警、趨勢），并且可以在人機界面上直接查看對應的step7源程序。
工程師站:用于系統的組態和維護。
自動化系統:使用SIMATIC控制器完成回路調節和邏輯運算。
現場I/O站:使用現場總線技術，在設備現場直接采集現場儀表的信號,控制現場的執行機構。
現場總線ProfiBus:用于連接控制單元與操作員站以及管理網絡。
本系統采用PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模塊相連構成系統的主站。CP342-5是用于連接S7-300和 profibus-DP的主/從站接口模塊，CP 343-1是用于連接S7-300和工業以太網的接口模塊。在該控制系統中，除了上述主站外，從站是由 22個ET200S和22個ET200eco組成，分別分布在兩條profibus網絡上。CPU上自帶的profibus-DP接口構成 profibusⅠ線，CP 342-5接口模塊構成profibusⅡ線。
系統配置功能圖如圖所示:
系統中ET200S從站上采用的IM151-1接口模塊有兩種: 基本型和標準型，基本型的接口模塊所能掛接的電源管理模塊和I/O模塊個數范圍為2～12個，標準型的接口模塊其范圍為2～63個。所以當從站I/O模塊較多時，宜選用標準型的接口模塊。接口模塊上帶有profibus地址設定撥碼開關。
系統中ET200eco從站中選用了8DI和16DI兩種模板，模板結構緊湊，模板的供電采用7/8‘電源線，模板的通訊采用M12通訊接頭。接線靈活而快速，方便拔插。其接口模塊上帶有2個旋轉式編碼開關用于profibus地址分配。
網絡設備按照適應工業現場環境的程度，以及生產線的布局來考慮選用不同防護等級。控制箱中的模塊采用防護等級為20的ET200S I/O模塊，對應每個控制箱的還有一個防護等級為67的ET200eco模塊，置于生產線滾輪下方，由于該模塊需要接觸到現場較為惡劣的生產環境，因此需要有防水防油防塵等功能。
3 目標控制系統
3.1 系統設計
汽車發動機裝配線是一個對發動機順序裝配的流水線工藝過程。由于工藝的繁瑣性，工程的計算機控制系統考慮采用分散控制和集中管理的分布式控制模式，采用以PLC為核心構成的計算機控制系統，各工位控制系統之間通過網絡實現數據信息、資源共享。該裝配線在整個生產過程中較為關鍵，由于每個工位之間是流水線生產，因此每個環節的控制都必須具備高可靠性和一定的靈敏度，才能保證生產的連續性和穩定性。從站中的每個ET200S站和其對應的 ET200eco站共同構成一個工位, ET200eco主要是采集現場數據之用。ET200S站的模塊置于小型控制箱內, 對于工位的基本操作有兩種方式，就地控制箱手動方式和就地自動方式。由于每個控制工位的操作進度不一致，操作工可以按照裝配要求進行手自動切換。特殊情況下亦可通過手動操作進行工件位置的修正。
安裝在各工位的分布式I/O模塊ET200S和ET200eco通過現場檢測元件和傳感器將系統主要的監控參數（主要是開關量）采集進來，ET200S和ET200eco將現場模擬量信號轉換為的數據量，通過高速度可達12M的Profibus-DP現場總線網絡將采集數據上傳到中央控制器，控制器根據具體工藝要求進行處理，再通過Profibus-DP網絡將控制輸出下傳給ET200S，實現各工位的控制流程。 PROFIBUS是應用廣泛的過程現場總線系統。PROFIBUS有三種類型:FMS、DP和PA。PROFIBUS-FMS可用于通用自動化;PROFIBUS-DP用于制造業自動化;PROFIBUS-PA用于過程自動化。使用PROFIBUS過程現場總線技術可以使硬件、工程設計、安裝調試和維修費用節省40%以上。PROFIBUS-DP的技術性能使它可以應用于工業自動化的一切領域，包括冶金、化工、環保、輕工、制藥等領域。除了安裝簡單外，它有高的傳輸速率，可達12Mbits/s，通訊距離可達到1000米，如果加入中繼器可以將通訊距離延長到數十公里，具有多種網絡拓撲結構（總線型、星型、環型）可供選擇。在一個網段上多可連接Profibus-DP從站即ET200S或是ET200eco 32個。
整個控制系統根據工藝劃分由轉臺、舉升臺、舉升轉移臺、翻轉機五種工位組成。各部分可完成各自的控制任務，并通過工業以太網實現和上位監控系統的連接，由上位系統實現各部分的協調控制。
裝配I線工程PLC控制系統和網絡通訊系統具有下列特點:
（1）計算機集成自動化過程控制系統，分布式、高可靠性、高穩定性。
（2）從站作為相對的系統分散控制各個工位的運行。
3.2 系統控制要點
（1）該系統網絡中一個主站CPU下兩條profibus網絡所帶的從站有44個之多，在利用Simatic Manager編程軟件進行硬件配置時，根據S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的參數規范，對于數字量輸入輸出，其地址分配的參數范圍為0.0～127.7。因此在進行硬件配置時, S7～300CPU自帶的profibus-DP接口上的profibus I線上的模塊數字量I/O地址一般規定在0.0～127.7的范圍中,如有超出則采用間接尋址的方式來處理。profibus Ⅱ線上的模塊的數字量I/O地址無論處在哪個范圍中,都必須采用間接尋址方式。
（2）關于接觸器的硬件互鎖。對于轉臺工位，轉臺有正轉和反轉兩種工作狀態，因此轉臺的回轉電機需要有一個負荷開關和兩個接觸器一并來控制（而舉升電機一般只需要一個負荷開關和對應的一個接觸器即可進行控制），接觸器分正轉接觸器和反轉接觸器，輸入端為380AV。正轉接觸器的三相電壓A、B、 C分別和反轉接觸器的C、B、A短接。如圖2所示，當程序在執行過程中，若存在某些漏洞使得正轉接觸器和反轉接觸器的輸出點同時置1時，則會出現正轉接觸器和反轉接觸器各自的A相和C相短接，造成接觸器短路損壞，主電源開關跳閘。為了避免這種事故的發生，先保證程序中不能出現兩個接觸器同時置1的情況，其次即是采用接觸器上硬件互鎖，如圖2所示，點Q1、點Q2是輸出控制點，Q1兩端本應接在正向接觸器的兩個輸入端子，同理， Q1兩端本應接在正向接觸器的兩個輸入端子，但是改接成如圖所示。接觸器上有自帶的一個常開點和一個常閉點，互鎖中只需用到常閉點，當輸出點Q1閉合時，正向接觸器上常閉點隨之斷開，則Q2輸出點兩端之間不可能形成回路，也就不會出現短路跳閘的事故。
（3）該項目中涉及到的變量數目較多，根據現場情況隨時可能有更改，為了便于管理，采取S7程序界面和Wincc人機界面共用一套變量。這樣可以將建立變量的工作量減少一半，也將出錯概率減少一半。先安裝step7軟件，之后自定義安裝Wincc軟件，將Wincc通訊組件安裝完整。然后在 step7軟件中插入OS站，可點擊右鍵打開并編輯Wincc項目。在Wincc項目中需要引用變量的位置進行變量選擇，出現變量選擇對話框，即可在 step7項目變量表中選擇需要的變量，從而保證人機界面和下位機所用變量的一致性。
3.3 系統控制功能
（1）手自動回路的切換
在Wincc人機界面上可以很方便地知道每個工位的手自動狀態，但是手自動狀態的切換是在從站的控制箱面板上實現的。在自動狀態下，工位的操作全由下位控制，可實現全自動控制機械的操作流程。在手動狀態下，操作具有自保護功能，在某些機械操作動作下通過軟件互鎖可杜相應的危險動作的發生。
（2）安全保護
上位監控系統設定了若干級操作密碼，管理員和操作員分別有自己的操作權限，且操作員在進行操作時有必要的警告提示框和信息提示框出現。
（3）查詢源程序代碼
當上位機畫面顯示某個工位出現故障時，可從畫面直接點擊按鈕進入相應的下位機梯形圖程序界面，即可迅速查找出故障的根本原因，節省了維修時間。
（4）故障報警和報表打印
當設備出現故障時，報警框中會出現提示，并伴隨有聲音報警。操作員可根據需要打印與生產相關的報表信息。
4 結束語
西門子S7300 CPU通過兩條profibus-DP網絡連接若干ET200S和ET200eco從站構成的集中分散式控制系統已經在該發動機裝配線成功投運，能夠保證生產線連續穩定地生產，尤其在機械動作靈敏度上有較大提高，完全滿足了用戶的要求。
德國西門子公司圖冊
西門子是一家大型公司，其業務遍及190多個，在全擁有大約600家工廠、研發中心和銷售辦事處。公司的業務主要集中于6大領域：信息和通訊、自動化和控制、電力、交通、醫療系統和照明。西門子的業務運營分別由13個業務集團負責，其中包括西門子財務服務有限公司和西門子房地資產管理集團。此外，西門子還擁有兩家合資企業——博世－西門子家用電器集團和富士通西門子計算機（控股）公司。
西門子在電氣工程和電子領域擁有完善的業務組合。西門子的業務活動受到各種地區和行業因素的影響。除了性業務（如發電、輸配電、醫療系統和交通技術集團，這些業務一般擁有較長的業務周期）之外，其他領域的業務（如通信集團和歐司朗的消費品業務和自動化與驅動集團的資本品業務）易受短期商情趨勢和當時經濟狀況的影響。良好的業務組合幫助西門子從容應對2005財年艱難商業環境帶來的嚴峻挑戰。此外，我們的業務領域還能充分體現未來發展的大趨勢。目前，西門子正在研發新的解決方案，以迎接未來來自衛生、能源、水處理、通信、交通、安防、物流和自動化領域的挑戰。
作為一家性公司，西門子充分發揮其多種業務組合的協力，以公司總體戰略為指針，架構明確，職責分明，積為當地創造價值。公司的傳統在于其創新能力、客戶為本、性業務以及財務實力。
西門子的業務活動主要集中在電氣市場，該市場2005年的市場總量達26,900億歐元。隨著目前經濟的降溫，預計2006年電氣、電子市場的增幅將略有下降。但以其近7.5%的增速，該市場仍將保持其長期增長勢頭。
SIEMENS 西門子專賣 圖冊
對于一家電氣工程和電子領域的公司而言，創新是其要工作。2005年，為了保持技術的，公司在研發領域投資52億歐元。2004財年，西門子的研發人員共實現了約8,800項發明，比上一年度增長了7%，其中三分之二申請了。在領域，西門子在德國高居榜，在歐洲名列第二，在美國則躋身十強行列。在西門子近47,000名研發人員中，大多數從事軟件項目的開發，這使得西門子成為上大的軟件研發機構之一。西門子還致力于不斷增加其服務、解決方案和系統的種類，以進一步完善其產品組合。
西門子透明、負責的管理和監控體系是公司實現持續性增長的保證，同時也是西門子及其業務政策贏得和保持信譽的必不可少的條件。西門子一直非常重視尊重和保護股東的權利，總是及時、毫無隱瞞地向他們提供公司的信息，以確保公司管理委員會和監事會之間的密切合作，并且西門子還始終堅持遵守和各國的法規法則。作為一個的企業公民，還致力于幫助提高業務所在國的人民的生活水平，支持年輕一代的教育和培訓，緩和社會問題和弘揚當地的藝術文化。
西門子擁有900,000多名股東，是上大的上市公司之一。公司超過55%的股本募集于德國境外。從2001年3月開始，西門子股票在紐約證券交易所（NYSE）掛牌交易。
西門子總裁兼執行官郝睿強圖冊
西門子是上大的電氣和電子公司之一，也是知名、受愛戴和尊敬的企業公民之一。這并不奇怪，因為西門子與的合作歷史可以追溯到1872年。公司的業務正迅速發展成為西門子業務的基石。西門子的全部業務集團都已進入，并活躍在的自動化與控制、電力、交通、醫療、信息與通訊、照明以及家用電器等各個行業中。
西門子是經濟不可分割的一部分，也是積幫助完成主要基礎設施建設和實現工業現代化忠實而可靠的合作伙伴。西門子能夠為提供經濟、和環保的能源，快速、安全、舒適的公交系統，可靠、高速、成本低廉的通訊系統，快速、和有效的診斷與設備，以及能夠幫助各個工業領域提高生產力、效益和競爭力的自動化解決方案等。目前正在使用的一些的技術都出自西門子。
截至2006財年（即2006年9月30日），西門子在華的長期投資總額已突破150億，2006財年銷售額達到504億元。西門子至今已在建立了70多家運營企業和60個地方辦事處。這種區域組織結構讓公司更好地把握市場脈搏，了解本地信息，更加有效的滿足客戶需求。西門子的員工超過43,000人，是在華擁有員工數多的外商投資企業之一。
到2006財年末，西門子提前實現了其于2004年5月做出的承諾——追加中期投資100億元。為保持持續增長，西門子將再次向市場追加中期投資100億，并通過增強本地化生產、研發、設計、采購以及管理培訓和領導力開發推進其本土化進程。2006年底，西門子宣布了“2010加速度”戰略，力爭到2010年實現銷售額翻番的目標。
西門子數控系統圖冊
目前在上擁有包括西門子、博世等15個品牌，在27個地區擁有39家工廠，成為歐洲排名、第四大家用電器制造商。隨著范圍內的家電市場競爭日趨激烈,這家以化經營為導向,生產家用電器的公司開始把目光轉向日益成熟的市場。1994年,集團為回應家用電器新市場的出現,做出一個雄心勃勃的投資計劃。這個戰略的重點是在東南亞特別是建立起一個與西歐、北美、日本等傳統市場規模相當的市場。
到90年代中后期,隨著居民收入的增加,特別是在城市地區,越來越多的人有能力購買品質性能上乘的洗衣機和冰箱,而那些對家電更新換代的用戶更是青睞高質量和新技術的產品。而此時，經過前10年輪淘汰,家電行業也已形成了幾家大集團割據的局面。正是在這種情況下,西門子家電集團以全自動滾筒洗衣機為先鋒,拉開了進軍家電市場的序幕。
市場競爭的發展,已大地改變了制造廠商開拓市場與銷售產品的方式,形成了激烈的競爭格局。當西門子家電的款與歐洲同步的滾筒洗衣機通過自己的銷售網絡到達各大商場柜臺時,如何在競爭達到白熱化的市場中,讓較為保守的消費者接受西門子滾筒洗衣機這一來自歐洲的新鮮事物的課題,就擺在西門子家電的市場營銷人員面前。在當時,眾多的家電廠商將市場推廣的手段都集中在媒體上,電視、報紙廣告的口號一浪高過一浪。西門子家電的營銷人員通過對市場調查和消費者分析發現,當前的消費品市場，大家電屬于低關心度產品。當人們不需要添置它時，很少會關心家電類廣告或相關信息，不會在意現在洗衣機流行什么牌子。只有當他需要購買一臺洗衣機時，才會留意搜集相關的產品信息。而在將要發生購買行為的過程中，消費者獲取產品信息以及做出購買決定關鍵的環節就是在售點。于是一系列用于售點吸引消費者的促銷策略開始在各大城市推廣開來。
對于一個剛進入市場的家電產品而言，在其產品種類比較少價格又較高的情況下，如何讓消費者去嘗試接受它就顯得為重要。為此西門子家電的營銷售貨員對市場進行了細分，將先投入市場的款西門子洗衣機定位為性能優越外形豪華的產品，打開市場先要從那些家庭收較高，追求高尚生活方式的消費群入手。
1997年，西門子公司成立150周年,借喜慶的日子,營銷人員策劃了一次“西門子150周年金銀歡樂送”性推廣活動。活動策劃人員認為,一個消費者以前從未接觸過的新產品,通過刺激或鼓勵一批能快速接受新鮮事物的人先接受,再由這批人去帶動更多人來接受,那么產品就會由點到面得到推廣。但是拿什么去刺激這批人來嘗試呢?對那些家庭收入高,追求高尚生活方式的人而言,他們對產品的價格已不是很敏感,先考慮的是品質,因而不用在價格上做文章;重點應是襯托出產品的高貴品質。如果選擇贈品刺激,普通東西這些人會看不上眼,檔次較高的生活用品以這批人的生活水平而言該有的也都有了。那么什么如何才能讓這批人心動呢?西門子150周年給了策劃人員提示:限量版定制一批西門子150周年紀念金幣銀幣。這些制造精美具收藏價值的紀念幣與設設計簡潔高貴典雅的西門子洗衣機相映成輝,令人愛不釋手,使西門子洗衣機的品質感得到充分凸現,于是一場購買西門子洗衣機可獲贈純銀幣一枚并同時參加純金幣大抽獎的活動在開始推廣。
活動開始后在受到出乎意料的歡迎,制造精美的紀念幣配合高品質的西門子滾筒洗衣機,給家電市場帶來一股濃郁的歐洲風情,一萬枚銀幣在活動開始不久就伴隨洗衣機銷售被搶購一空。促銷活動的策劃,要依據產品市場周期不同階段結合產品自身的特點、市場的特點而有所側重和取舍,在新產品導入期,要以吸引消費者嘗試為主導。而在成長期,則以樹立品牌形象建立消費者的品牌忠誠度為主,統籌合理的安排才能使品牌形象逐步豐滿起來。
西門子晶智系列吸油煙機圖冊
進入1998年,由于洗衣機型號的增多,價位檔次差距拉開,提供系列化的滾筒洗衣機的西門子家電已成為令任何一家洗衣機生產廠商密切關注的競爭對手。西門子滾筒洗衣機在短短兩年時間內達到滾筒洗衣機市場20%的占有率,洗衣機的成功推廣,帶動了西門子家電集團在華投資規模的擴大。西門子家電中的其他產品包括電子溫控冰箱、抽油煙機、洗碗機都開始出現在西門子家電在各大商場的專柜中。同一時期在耐用消費品市場上,隨著各大城市房改進程的加快，家庭室內裝潢成為大眾消費的熱點。對于那些西門子家電的潛在用戶而言,有品味的家庭裝潢已不限于豪華的臥室和氣派的客廳,還要營造一個舒適溫馨的現代化廚房,享受自己烹飪的樂趣。在這種大趨勢下,西門子家電的營銷人員認為,率先向那些追求高品味生活的家庭介導一種符合現代生活的廚房文化,會大大促進品牌積累和市場占有率的提高。
5月份是居民購物的一個高峰,在此期間策劃一個性針對西門子系列產品的促銷活動,會大幅度提高西門子品牌的市場份額。于是西門子家電的營銷人員不失時機地為廣大消費茬設計了一個既符合人的生活條件,又體現德居簡潔明快特點的西門子廚房,用它來倡導現代化廚房的陳列法則。在這間廚房里,西門子洗衣機、冰箱、抽油煙機、洗碗機以其典雅流暢的外形融于其中,深刻體現出西門子150年的文化底蘊。對于這次活動,策劃人員希望通過它的文化影響能夠在今后較長一段時期內繼續引導消費者選擇西門子家電,暗示消費者現代化的廚房需要西門子家電來表現。為了激起廣大消費者的購買欲,活動選擇一定數量的精美德國果盤作為促銷禮品,并通過抽獎在選擇30名西門子家電的幸運消費者贏得一套西門子廚房的裝潢及制作。結果在各大商場掀起了西門子家電產品的購買高潮,特別是西門子滾筒洗衣機在洗衣機市場的淡季里銷量猛增,達到了同類產品30%的市場占在率,而且在活動結束后的幾個月時向內,,設計明快的西門子廚房一直成為廣大消費者廚房裝潢的模板,當然也帶動了陳列于其中的西門子家電產品的銷售。
一項促銷活動,如果僅以打折或送禮取悅消費者,往往會很明顯地出現銷售上的驟升與突降,這是任何商家不希望看到的非正常銷售曲線。如果將活動賦予某種概念,充實以某種文化內涵,營造出某種時尚,則會為消費者提供一種價值取向和心理歸屬,其所發揮出的魅力是令人向往而難以抵御的,會促使人產生融入其中的,不僅能令消費者對產品生出物超所值的感覺,而且通過用戶的口碑和心理感受的傳播又會為廠商帶來源源不斷的購買。
作為一個上久負盛名的品牌,西門子家電并不滿足于自己當前在消費者心目中的的品牌知名度。西門子家電的營銷策劃人員通過調查發現,由于西門子品牌涉及領域廣泛,除家電外還包括能源、交通、電站、自動控制、通訊等所有電子電氣領域,受西門子在這些領域的巨大影響所限,在品牌形象上給人的感覺是一個嚴謹細致、知識淵博的工程師。
而家電上的西門子要想得到不同層次消費者認可,則需要留給大眾一個關心消費者需求,貼近百姓生活的親切的德國的形象,因此西門子家電需要有銷售過程中塑造這一形象。從當時的大環境來,1998年消費品節場競爭日益激烈,層出不窮的促銷活動成為商家爭奪市場份額的重要武器。隨著業內廣告和促銷活動的增多,毫無特色的促銷往往顯得蒼白無力,而大型推廣活動耗資巨大,牽扯眾多人力物力,頗費周折。如何才能花少量投入又能令西門子家電在品牌形象上更貼近消費者呢?
都三號航站樓西門子行李處理系統投入運行圖冊
通邊對消費者的調查發現,西門子洗衣機的購買者一般受過良好的教育,有自己的見解和主張,不輕易為廣告所影響。他們追求個人成就并崇尚高品味的生活,是人們追隨和羨慕的對象。這些人在購買商品時以高質量高品味為原則,而且比較重視自己的穿著。于是在這一年,西門子家電的營銷人員策劃出一系列與服裝聯合的推廣活動。
在武漢,西門子洗衣機與服裝馬天奴、經典故事聯合演繹一臺主題為“好衣服當然要用西門子洗衣機"的大型時裝表演與新裝上市活動。活動當天洗衣機銷售創武漢當年高紀錄。在上海,西門子洗衣機與休閑時裝ESPRlT聯合舉行促銷活動“給時尚一個承諾”,西門子提出了她的承諾:讓每一種表現時尚的衣服永遠保持真我,展現自然本色。合作雙方通過資源共享以及聯合廣告宣傳與新聞發布,使兩個品牌在形象樹立上相得益彰。ESPRIT當月銷量成倍增長,西門子洗衣機也以簡潔高貴的形象成為廣大ESPRIT年輕消費者未來結婚購置的目標。
|由于在這一系列與服裝的聯合活動中,始終穿插著向消費者傳授正確的洗衣之道和正確的護衣物的小常識,使消費者得到了在其他家電品牌那里得不到的收獲,西門子洗衣機得以在眾多輕松歡快的場景下出現在消費者面前。與聯手,彼此借勢,交相輝映,相互烘托出自身的品質與時尚,樹立了西門子家電貼近百姓需求的品牌形象,使得西門子家電“杰出表現,如你所愿”的形象得到積累和延續,同時還拓寬了西門子產品的直接影響范圍,使西門子洗衣機的消費群擴展到那些面臨結婚或追求時尚的年輕人中。
西門子作為一個廣告投入低姿態、研究開發高投入的企業,在激烈的市場競爭上也遇到過一些例如銷售、打折銷售、贈送超值禮品、夸大宣傳誤導消費者等只追求短期效應,只考慮銷售數量不考慮未來發展的促銷問題。一些地區銷售人員在組織策劃區域促銷活動時,片面強調贈送禮品來吸引消費者,結果反而使一些消費者認為產品物無所值,一些顧客甚至會在店頭提出不要禮品要求降格的要求。同時公司合理利潤的減少勢必會影響到公司對新產品開發和售后服務的投入,從而降低其在未來市場上的競爭力。
對消費者而言,雖在購買產品時得到一些小優惠,但他們可能會面臨將來不能較快得到性能更優越的新產品或享受不到更優質的服務的危險,這實質上也造成了消費者利益的損失。西門子家電市場管理總部的人員認識到這一點,加強了對區域促銷活動的監控。他們提出促銷活動的重點應當放在設法為顧客提供超出他們期望的產品價值或服務,滿足消費者深層次的需求。這些促銷原則推廣后,已取得了良好的效果。
實現更便捷的出行，數字化是關鍵所在。基于在數字化和自動化技術領域的多年積淀，西門子提供包括地鐵信號系統、全自動無人駕駛，以及數字化服務等交通解決方案，為乘客準時、出行提供保障。同時，優化運力、提高可用性也是數字化和強大軟件解決方案所帶來的價值
信號
系統
信號 百年承諾
自1899年為提供輛有軌電車，西門子作為交通行業長期、可靠、緊密的合作伙伴，為眾多客戶提供了、、綠色的交通解決方案。截至2016年，西門子已為的14個城市提供地鐵信號服務，地鐵信號業務總里程已超過1000公里，占已開通地鐵線路總里程的近三分之一。
西門子還在無人駕駛、數字化服務兩個領域擁有可靠的技術及成功的業績。
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為應對兩萬空分市場的激烈競爭，西門子對GC100壓縮機進行了升級改造。升級版GC100壓縮機的流量提高13.4%，效率提高2.09%，不僅滿足了市場需求，還在價格與率兩方面實現了高度優化。
“這個新產品將幫我們進一步打開市場！”
在西門子大廈的一間會議室里，張陳慧和王慧秀正站在貼滿各種圖表和幻燈片的墻邊與同伴熱烈地討論著。
張陳慧和王慧秀是西門子研究院發電與天然氣集團德萊賽蘭業務部門壓縮機研發小組的工程師與產品線經理。圍在她們身邊的有研發工程師、工程部技術人員、采購、銷售、業務拓展和市場經理，每個人眼中都閃爍著熱切的光芒。
點亮他們眼中光芒的正是這個團隊剛剛共同研發完成的一款全新壓縮機——升級版GC100。西門子GC100壓縮機作為空氣分離（空分）設備的核心，可對空氣進行壓縮，并與其它后續工藝流程相配套，終從空氣中分離出氧氣、氮氣及稀有氣體等。這些氣體將被廣泛應用于生產和生活的方方面面，如鋼鐵冶煉、石油化工、醫療制藥、儀器等。
升級版GC100正是張陳慧和同事們為兩萬空分（每小時壓縮氧氣量為20000標準立方米）市場量身打造的新產品。
從2015年8月立項，到2017年3月15日正式銷售，這款產品經歷了500多個日夜的精心打磨。“升級版GC100是一款經過千錘百煉的產品。”張陳慧無不自豪地說，“也正因如此，無論是它的效率、質量、靈活性，還是價格，都非常有競爭力。”
源于蛋糕的創新思考
升級版GC100的誕生源于一個與蛋糕相關的問題。
“多年來，兩萬空分市場這塊‘蛋糕’一直擺在我們面前，但就是很難啃下來。”西門子發電與天然氣集團德萊賽蘭業務部門銷售經理周俊文說道。
作為齒輪壓縮機的鼻祖，西門子的產品以技術和可靠的性能享譽業內，但同時也面臨著愈發激烈的市場競爭。針對兩萬空分市場，西門子有多款壓縮機產品可以選擇，其中以GC100和GC165兩款標準化產品為主。然而，經過深入市場調研，周俊文和同事們發現這兩款產品在價格和效率的平衡方面都很難契合市場需求。
“那我們能不能研發一款具有競爭力的新品呢？”這是周俊文反復思考的問題。
“其實，西門子不僅有專業的研發團隊和經驗豐富的工程團隊，還擁有生產制造能力強的西門子工業透平機械（葫蘆島）有限公司。我們相信啃下這塊蛋糕并非不可能。”他笑著說。
帶著這個想法，周俊文和同事們與張陳慧等壓縮機研發小組的合作，決定分兩階段對現有的GC100進行升級改造，讓新產品在價格和率兩方面達到高度平衡。
別出心裁的1.28%
階段的主要任務是以小的成本代價提升效率。
為找到效率損失點，張陳慧變身“挖寶小能手”。她與在德國總部負責GC100產品線的同事密切聯系，從浩瀚的西門子資料庫中找到了詳細的產品資料，并通過仔細分析與計算，提出了一系列提率的解決方案，包括改變壓縮機蝸殼形狀、升級葉輪、使用形狀更復雜的前導葉等等。然而，GC100是一款標準化產品，核心部件很難進行改動，這可怎么辦呢？
張陳慧說：“在挖寶過程中，如果往深處挖行不通的話，就向周圍拓展吧。”于是，她將目光轉向了壓縮機的外圍設備——冷卻器。
為準確了解冷卻器大小與壓縮機效率之間的關系，研究小組通過改變環境變量，以創新的思路巧妙地破解了計算壓縮機效率的方程，終發現只要稍微增加冷卻器的大小，就能保證在總機組大小不變的情況下，提升壓縮機的效率。
破解效率計算“黑箱”的過程雖然辛苦，但張陳慧和同事們卻樂在其中。“GC100系列的產品就像樂高模型，每個部分都是一個標準化的‘積木’。要想搭出好的模型，就要使用合適的積木。而在破解效率方程后，我們調整每一塊‘積木’時，心里都是踏實的。”張陳慧說。
2016年3月，階段研發結束。新的GC100效率提升了1.28%，而成本僅增加了0.8%。這款產品一經推出就很快得到了市場的認可，并在2016年10月獲得了個訂單。
常規的2.09%
研發小組并沒有就此停下腳步，而是計劃在第二階段進一步研發出一款在流量、價格和效率上都契合兩萬空分市場的產品，即升級版GC100。
為達成這一目標，張陳慧和同事們先為升級版GC100重新選取了流量范圍。在GC100涵蓋的應用市場中，每個客戶的需求都不一樣。如何保證西門子的產品適合大部分客戶呢？研發小組通過對市場內客戶的流量需求進行調研、總結，得到了需求量大的流量范圍，并據此對升級版GC100所選用的葉輪基本級進行了的考量，以在壓縮空氣能力方面保證升級版GC100能夠滿足80%以上的市場需求。
而在提率方面，研發小組還對目前西門子的葉輪基本級庫進行了深入研究，選取了在兩萬空分市場流量范圍內效率高的幾款葉輪，充分利用了葉輪基本級的高性能。而由于研發小組終選取了尺寸較小的葉輪，壓縮機整體尺寸減小，這也使成本降低成為可能。
升級版GC100壓縮機模型圖
為保證升級改造達到優效果，研究小組在項目推進過程中與德國總部的同事進行了反復討論。僅為優化進口導葉控制方程，張陳慧與德國同事的往來郵件就多達60多封。“討論到關鍵處，在班車上要抓著發郵件，半夜也要爬起來發郵件。”張陳慧回憶。
在項目進行過程中，研發團隊與公司內多個部門通力合作。他們將銷售、業務拓展與市場部提供的產品定位、市場現狀與前瞻信息轉化為具體的關鍵研發技術指標。基礎概念性設計完成后，工程部會將虛擬設計轉化為實際產品模型，完成產品制造工藝，并與西門子工業透平機械（葫蘆島）有限公司合作，形成完整的生產制造鏈。采購部門則根據工程部提出的技術要求，選擇合適、成熟的供應商，形成立足于的產品原材料、配套設備供應鏈，再由服務部門提供成熟的用戶現場服務規范。終，這款升級版的產品由銷售推向市場，接受市場的檢驗，實現它的真正價值。
為了讓項目跟緊不斷變化的市場需求，產品線經理王慧秀每個月都會組織項目例會，召集所有相關方互相溝通需求，共同探討解決方案。
“GC100壓縮機的研發完成于十幾年前。隨著技術進步與市場變化，它已無法適應現今的客戶需求，而停止研發就等于讓這款曾經性能優良的產品逐漸淡出市場，十分可惜。”王慧秀說，“因此，我們直接從市場需求出發，量身打造優產品，保證了產品的競爭力，也突出了GC100自身的特色，使它的市場定位更清晰。”
2017年3月15日，升級版GC100正式投入市場。相比未做任何改動的GC100，升級版GC100的流量提高了13.4%，效率提高了2.09%。
項目小組的每個人對這款新產品都充滿信心。根據預測，升級版GC100在2017財年將售出1臺，在2018財年將售出3臺（占市場份額的20%），在2019財年將售出3到4臺（占市場份額的25%）。
“這是GC100產品效率提升的一小步，但卻是研發模式轉型的一大步。”在說起壓縮機產品時，已經從業十余年的張陳慧的眼睛總是閃閃發光，“在將來，我們也想針對四萬和六萬空分市場做類似的升級改造。我們的壓縮機會做越來越好。”
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SIEMENS 上海邑斯自動化科技有限公司
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設計和功能
桌面 CPU 創新
設計
S7-300 可以實現空間節省和模塊式組態。除了模塊，只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉到位。
這樣就實現了堅固而且具有 EMC 兼容性的設計。
隨用隨建式的背板總線可以通過簡單的插入附加的模塊和總線連接器進行擴展。S7-300 系列豐富的產品既可以用于集中擴展，也可用于構建帶有 ET 200M 的分布式結構；因此實現了經濟的備件控制。
擴展選件
如果自動化任務需要超過 8 個模塊，S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用擴展裝置 (EU) 擴展。中心架上多可以有 32 個模塊，每個擴展裝置上多 8 個。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU 還可以相互間隔較長距離安裝（長 10m）。
在單層結構中，這可以實現 256 個 I/O 的大組態，在多層結構中多可以達到 1024 個 I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態中，可以有 65536 個 I/O 連接（多 125 個站點，如通過 IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址，因此無需插槽規則。
S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動化解決方案中。
與 S7-300 具有相同結構的 ET 200M I/O 系統通過接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上。
信號模塊是 SIMATIC S7-300 進行過程操作的接口。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以滿足多變的任務。
S7-300 支持多面性技術任務，并提供詳盡的通訊選項。除了具有集成功能和接口的 CPU，在 S7-300 設計中還有各種針對技術和通訊的特殊模塊。
安裝簡便
通過前端連接器連接傳感器/執行器。可使用以下連接方式進行連接：
螺釘型接線端子
彈簧型接線端子
快速連接（緣穿刺）
更換模塊后，只需將連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前端連接器的編碼可避免發生錯誤。
快速連接
連接 SIMATIC TOP 更加簡單、快速（不是緊湊 CPU 的板載 I/O）。可使用預先裝配的帶有單個電纜芯的前端連接器，和帶有前端連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統。
高組裝密度
模塊中為數眾多的通道使 S7-300 實現了節省空間的設計。可使用每個模塊中有 8 至 64 個通道（數字量）或 2 至 8 個通道（模擬量）的模塊。
簡單參數化
使用 STEP 7 對這些模塊進行組態和參數化，并且不需要進行不便的轉換設置。數據進行集中存儲，如果更換了模塊，數據會自動傳輸到新的模塊，避免發生任何設置錯誤。使用新模塊時，無需進行軟件升級。可根據需要復制組態信息，例如用于標準機器。返回頁
許多不同的數字量和模擬量模塊根據每一項任務的要求，準確提供輸入/輸出。
數字量和模擬量模塊在通道數量、電壓和電流范圍、電氣隔離、診斷和警報功能等方面都存在著差別。在這里提到的所有模塊范圍中，SIPLUS 組件可用于擴展的溫度范圍 -25… 60?C 和有害的空氣/冷凝。
診斷、中斷
許多模塊還會監控信號采集（診斷）和從過程（過程中斷）中傳回的信號。這樣便可對過程中出現的錯誤（例如斷線或短路）以及任何過程事件（例如數字輸入時的上升邊或下降邊）立刻做出反應。使用 STEP 7，即可輕松對控制器的響應進行編程。
專用模塊
用于測試和仿真時，模擬量模塊可插入到 S7-300。該模塊通過 LED 轉換和指示輸出信號，實現對編碼器信號的模擬。
該模塊可插入到任何地方（不必遵守插槽規則）。該虛擬模塊為未組態的信號模塊預留了一個插槽。稍后安裝該模塊時，整個組態的機械配置和地址分配均不會更改。
PLC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應用面拓展。操作十分靈活方便，監視和控制變量十分容易。
西門子PLC S7-300系列PLC安裝及注意事項
西門子S7-300安裝注意事項一) 輔助電源功率較小，只能帶動小功率的設備(光電傳感器等);
西門子S7-300安裝注意事項二) 一般PLC均有一定數量的占有點數(即空地址接線端子)，不要將線接上;
西門子S7-300安裝注意事項三) PLC存在I/O響應延遲問題，尤其在快速響應設備中應加以注意。
西門子S7-300安裝注意事項四) 輸出有繼電器型，晶體管型(高速輸出時宜選用)，輸出可直接帶輕負載(LED指示燈等);
西門子S7-300安裝注意事項五) 輸入/斷開的時間要大于PLC掃描時間;
西門子S7-300安裝注意事項六) PLC輸出電路中沒有保護，因此應在外部電路中串聯使用熔斷器等保護裝置，防止負載短路造成損壞PLC;
西門子S7-300安裝注意事項七) 不要將交流電源線接到輸入端子上，以免燒壞PLC;
西門子S7-300安裝注意事項八) 接地端子應接地，不與其它設備接地端串聯，接地線裁面不小于2mm2;
西門子S7-300安裝注意事項九) 輸入、輸出信號線盡量分開走線，不要與動力線在同一管路內或捆扎在一起，以免出現干擾信號，產生誤動作;信號傳輸線采用屏蔽線，并且將屏蔽線接地;為保證 信號可靠，輸入、輸出線一般控制在20米以內;擴展電纜易受噪聲電干擾，應遠離動力線、高壓設備等。
SIMATIC S7-300 提供多種性能等級的 CPU。除了標準型 CPU 外，還提供緊湊型 CPU。
同時還提供技術功能型 CPU 和故障安全型 CPU。
下列標準型CPU 可以提供：
CPU 312，用于小型工廠
CPU 314，用于對程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
CPU 315-2 DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的工廠
CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的工廠
CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
CPU 319-3 PN/DP，用于具有大容量程序量何組網能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
下列緊湊型CPU 可以提供：
CPU 312C，具有集成數字量 I/O 以及集成計數器功能的緊湊型 CPU
CPU 313C，具有集成數字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
CPU 313C-2 PtP，具有集成數字量 I/O 、2個串口和集成計數器功能的緊湊型 CPU
CPU 313C-2 DP，具有集成數字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計數器功能的緊湊型 CPU
CPU 314C-2 PtP，具有集成數字量和模擬量 I/O 、2個串口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
CPU 314C-2 DP，具有集成數字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計數、定位功能的緊湊型 CPU
下列技術型CPU 可以提供：
CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態、對程序量有中/高要求、同時需要對8個軸進行常規運動控制的工廠。
CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP進行分布式組態、對程序量有高要求、又必須同時能夠處理運動控制任務的工廠
下列故障安全型CPU 可以提供：
CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 進行分布式組態、對程序量有中/高要求的故障安全型工廠
CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大規模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進行分布式組態的故障安全工廠
CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進行分布式組態的故障安全型工廠，在PROFInet上實現基于組件的自動化中實現分布式智能系統
數字量輸入/輸出模塊具有下列機械特性：
緊湊型設計
堅固的塑料機殼里包括：
安裝方便
模塊安裝在 DIN 導軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規則；輸入地址由插槽決定。
當在 ET 200M 分布式 I/O 系統中與有源總線模塊一起使用時，可以對數字量輸入/輸出模塊進行熱插拔，而不會有任何反應。其它模塊繼續工作。
方便用戶接線
裝置單元通過連接器連接。當連接模塊時，編碼設備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯誤模塊中。
HART 模塊
有關 HART 模塊的詳細信息，請參見 "ET 200M 分布式 I/O 站"。
模擬量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統中的模擬量輸入/輸出任務。模擬傳感器和執行器可以通過這些模塊連接到自動化系統。
使用模擬量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優點：
西門子可編程控制器S7-300PLC
簡單列出型號
6ES7321-1BH02-0AA0
SIMATIC S7-300, 數字輸入 SM 321, 光隔離, 16數字量輸入, 24 V DC, 1 X 20 針
6ES7321-1BH10-0AA0
SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 電位隔離,16數字量輸入, 24 V DC, 20 針0.05 MS 輸入延遲
6ES7321-1BH50-0AA0
SIMATIC S7-300, 數字輸入 SM 321, 光隔離 16數字量輸入, 24 V DC, 源輸入, 1 X 20 針
6ES7321-1BL00-0AA0
SIMATIC S7-300, 數字輸入 SM 321, 光隔離 32數字量輸入, 24 V DC, 1 X 40 針
6ES7321-1BP00-0AA0
SIMATIC S7-300 數字輸入SM321, 光隔離16個一組,64 數字量輸入,DC 24V, 3MS,漏型/源型
6ES7321-1CH00-0AA0
SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 光隔離,16 數字量輸入, AC/DC 24 - 48V,帶有ONE CHANNEL PER COMMON , 40 針
6ES7321-1CH20-0AA0
SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 光隔離,16 數字量輸入, DC 48 - 125V, 20 針
6ES7321-1EL00-0AA0
SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 光隔離,32 數字量輸入, 120V AC, 40 針
6ES7321-1FF01-0AA0
SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 光隔離,8數字量輸入, 120V/230V AC, 20 針
S7-300 CPU可編程控制器
6ES7 312-1AE13-0AB0 西門子CPU312，32K內存，
升級為6ES7312-1AE14-0AB0
6ES7 312-5BE03-0AB0 西門子CPU312C，32K內存 10DI/6DO
升級為6ES7312-5BF04-0AB0
6ES7 313-5BF03-0AB0 西門子CPU313C，64K內存 24DI/16DO / 4AI/2AO
升級為6ES7313-5BG04-0AB0
6ES7 313-6BF03-0AB0 西門子CPU313C-2PTP，64K內存 16DI/16DO
升級為6ES7313-6BG04-0AB0
6ES7 313-6CF03-0AB0 西門子CPU313C-2DP，64K內存 16DI/16DO
升級為6ES7313-6CG04-0AB0
6ES7 314-1AG13-0AB0 西門子CPU314,96K內存，
升級為6ES7314-1AG14-0AB0
6ES7 314-6BG03-0AB0 西門子CPU314C-2PTP 96K內存 24DI/16DO / 4AI/2AO
升級為6ES7314-6BH04-0AB0
6ES7 314-6CG03-0AB0 西門子CPU314C-2DP 96K內存 24DI/16DO / 4AI/2AO
升級為6ES7314-6CH04-0AB0
6ES7 315-2AG10-0AB0 西門子CPU315-2DP, 128K內存
升級為6ES7315-2AH14-0AB0
6ES7 315-2EH13-0AB0 西門子CPU315-2 PN/DP, 256K內存
升級為6ES7315-2EH14-0AB0
6ES7 317-2AJ10-0AB0 西門子CPU317-2DP,512K內存
升級為6ES7317-2AK14-0AB0
6ES7 317-2EK13-0AB0 西門子CPU317-2 PN/DP,1MB內存
升級為6ES7317-2EK14-0AB0
6ES7 318-3EL00-0AB0 西門子CPU319-3 PN/DP,1.4M內存
升級為6ES7318-3EL01-0AB0
西門子一級代理商，西門子總代理，西門子代理商
西門子一級代理商，西門子總代理，西門子代理商
免責聲明：以上所展示的[ 西門子]信息由會員[上海邑斯設備科技有限公司]自行提供，內容的真實性、準確性和合法性由發布會員負責。
