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(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)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(jī)械，
• 紡織機(jī)械，
• 包裝機(jī)械，
• 一般機(jī)械設(shè)備制造，
• 控制器制造，
• 機(jī)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(jí)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(kuò)展時(shí)，可通過(guò)使用附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行升級(jí)。

SIMATIC S7-300 是一個(gè)通用的控制器：

• 具有高電磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。

S7-300F

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

S7-300F 滿足下列安全要求：

• 要求等級(jí) AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等級(jí) 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(duì)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(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*控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU)。
  通過(guò)分布式*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。

建造自己的列車

地鐵和有軌電車在緩解城市交通擁堵方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。然而，工業(yè)化國(guó)家城市中典型的舊式公共交通系統(tǒng)難以進(jìn)行優(yōu)化。西門子推出全新平臺(tái)概念，提供了一種靈活且成本適中的解決方案。

隨著越來(lái)越多的人涌入大都市，現(xiàn)有交通系統(tǒng)的負(fù)載極限受到考驗(yàn)。世界各地的城市各顯神通，都在嘗試采用不同的方法解決這一問(wèn)題。比如，中國(guó)在大舉投資擴(kuò)張公交系統(tǒng)。如此龐大的項(xiàng)目使得產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和成本削減。在很多歐洲城市情況則有所不同，這些城市的地鐵和有軌電車網(wǎng)絡(luò)有的可能已經(jīng)服役數(shù)十年之久。多年以來(lái)，這些系統(tǒng)多數(shù)幾經(jīng)擴(kuò)建和翻新。結(jié)果是系統(tǒng)拼拼湊湊，很難再進(jìn)行優(yōu)化或者實(shí)現(xiàn)能夠削減成本的標(biāo)準(zhǔn)化。

“每個(gè)有軌電車系統(tǒng)都有其*性，有自己的曲度、坡度、軌道，還有重要的——質(zhì)量。”位于愛(ài)爾蘭根的西門子交通集團(tuán)的有軌電車產(chǎn)品經(jīng)理Matthias Hofmann表示。比如，在有軌電車歷史悠久的城市中，軌道彎度往往較大，軌道材料也已過(guò)時(shí)。“如果有軌電車不能與軌道嚴(yán)絲合縫地貼合，在有些彎道上，車體可能會(huì)釋放出巨大的離心力，軌道和列車之間的磨損就相應(yīng)加重，并且有些乘客在座位上還產(chǎn)生過(guò)顛簸感。”Hofmann 補(bǔ)充道。

注重靈活性。西門子的工程師們認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題，研發(fā)出命名為Avenio的有軌電車。以往的傳統(tǒng)列車擁有一個(gè)剛性底盤，車身較長(zhǎng)，Avenio則摒棄了這種模式，在每個(gè)模塊下的*位置采用一個(gè)旋轉(zhuǎn)車架。該設(shè)計(jì)只是運(yùn)用了一種簡(jiǎn)單的原理，但結(jié)果卻意義重大，它能夠使車輛產(chǎn)生的力量對(duì)稱分布，從而大大減輕對(duì)連接件的沖擊力。正因?yàn)槿绱耍珹venio可以靈活部署，即便在磨損嚴(yán)重的老舊軌道系統(tǒng)上也可以應(yīng)用自如。“打個(gè)比方，”Hofmann說(shuō)道，“在布達(dá)佩斯，那里盡是狹窄的公路、老舊的路段、彎曲的鐵軌，一輛有軌電車總共行駛了50萬(wàn)公里的距離，但卻沒(méi)有對(duì)輪組施加過(guò)大的扭力。與維護(hù)良好的西歐有軌電車系統(tǒng)中的當(dāng)代車輛相比，Avenio的車輪磨損和損傷度僅為三分之一。”還有一個(gè)令人愉快的附帶效果，那就是磨損減輕可以為乘客營(yíng)造更舒適的乘車體驗(yàn)。車輛行駛更加安靜、更加平緩。乘客不會(huì)再受身體猛然傾斜之苦，列車拐彎時(shí)也不會(huì)再聽(tīng)到刺耳的噪音。

Avenio的長(zhǎng)度和寬度也可由客戶自行決定，它還采用*的低地板技術(shù)。車輪驅(qū)動(dòng)裝置位于轉(zhuǎn)向架兩側(cè)，車輪之間的空間方便進(jìn)行維護(hù)。Avenio的地板相應(yīng)很低，距離軌道路基僅數(shù)厘米。再加上寬闊的門，乘客可以毫無(wú)障礙地乘坐列車，比如，手推嬰兒車或者坐*的乘客可以自如地上下車。Avenio是一種*用戶友好型、生命周期成本更低的列車，這主要?dú)w功于以下幾個(gè)因素：電力制動(dòng)裝置，該裝置在列車運(yùn)行期間始終保持工作狀態(tài)，這是以往車型所不具備的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)；列車沒(méi)有運(yùn)行時(shí)輔助組件將會(huì)關(guān)閉；智能電源管理系統(tǒng)；以及高達(dá)90%左右的回收利用率。

西門子交通集團(tuán)的地鐵專家也深知不同的交通基礎(chǔ)設(shè)施所蘊(yùn)含的不確定性。在這一方面，至少軌道質(zhì)量是一大挑戰(zhàn)。“世界上首條地鐵線于1863年在倫敦投入運(yùn)營(yíng)，自那時(shí)以來(lái)，各種各樣的地鐵列車紛紛“披掛上陣”，尤其是在西歐地區(qū)。這些列車在高度、長(zhǎng)度、寬度和技術(shù)設(shè)備上各不相同。”奧地利維也納的西門子地鐵業(yè)務(wù)部主管Sandra Gott-Karlbauer介紹道。

由于上述原因，以往訂購(gòu)的地鐵系統(tǒng)必須根據(jù)相應(yīng)軌道網(wǎng)絡(luò)特別定制。與標(biāo)準(zhǔn)化列車相比，這種系統(tǒng)的研發(fā)更加耗時(shí)，成本也更高昂，尤其是在小規(guī)模生產(chǎn)的情況下。

“為了能夠始終在*各地開(kāi)展地鐵業(yè)務(wù)，我們必須一手保證質(zhì)量，一手顯著降低列車的單位成本。”Gott-Karlbauer回顧道。西門子找到的解決方案就是Inspiro地鐵平臺(tái)，它以模塊化為基礎(chǔ)。“客戶可以用標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)建模塊組合成個(gè)性化的地鐵列車。”維也納西門子交通的Inspiro平臺(tái)經(jīng)理Werner Chmelar透露，“這可帶來(lái)很大的成本效益。歸功于我們的模塊化方案，我們能夠提供合適的產(chǎn)品，滿足客戶需求，但又不必從零開(kāi)始研發(fā)產(chǎn)品。”

此平臺(tái)與汽車行業(yè)的組態(tài)系統(tǒng)頗為類似，不過(guò)Inspiro為客戶提供更多選擇。舉例而言，Inspiro的基礎(chǔ)列車是一個(gè)六節(jié)車組?？蛻粢部梢赃x擇配置動(dòng)力和功能不同的三節(jié)到八節(jié)的列車。“列車可以按需配置，由于客戶可以嚴(yán)格地根據(jù)需要購(gòu)買，這意味著他們可以享受頗具吸引力的購(gòu)買價(jià)格。從這個(gè)意義上講，我們填平了標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化之間的鴻溝。”Chmelar補(bǔ)充道。此外，規(guī)模經(jīng)濟(jì)和更低的研發(fā)成本，也使風(fēng)險(xiǎn)和故障率得以降低，運(yùn)營(yíng)商的維護(hù)和維修成本也相應(yīng)減少。

Inspiro還結(jié)合采用了技術(shù)改良成果，比如，制動(dòng)能量回收系統(tǒng)以及可選的無(wú)人駕駛技術(shù)等。“Inspiro的研發(fā)充分利用了我們?cè)趭W斯陸地鐵項(xiàng)目上取得的經(jīng)驗(yàn)，以及在紐倫堡無(wú)人駕駛地鐵項(xiàng)目上取得的經(jīng)驗(yàn)。”Gott-Karlbauer接著說(shuō)。鋁制車身使Inspiro成為時(shí)下輕盈的地鐵列車，高達(dá)95%的回收利用率又使其當(dāng)仁不讓地穩(wěn)奪效率的稱號(hào)。

然而僅憑上述因素還不足以促使馬路客放棄汽車，走進(jìn)地鐵。更為根本的因素是順暢的交通銜接、盡可能短的行車間隔、審美偏好，乃至重要的——乘坐舒適度。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，西門子專門聘請(qǐng)寶馬美國(guó)設(shè)計(jì)中心為Inspiro的外觀和車內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)概念。終結(jié)果是，寬大、便利的車門使乘客可以輕松自如地上下車；LED燈提供迎合不同氣氛的照明；寬闊的過(guò)道給人一種寬敞之感。在設(shè)計(jì)規(guī)范中，真正讓研發(fā)人員感到棘手的是要避免在車廂中安置電氣柜。終利用幾個(gè)技術(shù)竅門解決了這一問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員在上下車提示信息和安保系統(tǒng)方面也煞費(fèi)苦心，對(duì)顯示屏、攝像頭和火災(zāi)探測(cè)器等進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，力求讓乘客感到安全無(wú)憂。

Inspiro的市場(chǎng)行情明顯看好。慕尼黑已經(jīng)拋出將采用Inspiro 組件的21列列車的訂單，歐洲發(fā)展較快的城市之一華沙也已委托西門子制造35列六節(jié)地鐵列車，而這只是其未來(lái)交通系統(tǒng)升級(jí)改造的試水之舉。

通往動(dòng)態(tài)市場(chǎng)定價(jià)的快車道

時(shí)間就是金錢。本著這種觀念，特拉維夫市在2011年1月開(kāi)通了一條別具特色的快車道，這條道路保障的自由流動(dòng)。行人要做的就是用路付費(fèi)。價(jià)格由市場(chǎng)決定。當(dāng)交通發(fā)生擁堵時(shí)，“快車道”的費(fèi)率相應(yīng)上漲。這時(shí)行人可以自行考慮使用特殊車道縮短行駛時(shí)間需要付費(fèi)，這個(gè)費(fèi)用是否值得，又或者是否應(yīng)該在堵塞的交通中耐心等候。快車道并非新生事物。美國(guó)在多年以前就已經(jīng)開(kāi)設(shè)諸如此類的特殊車道。但是，美國(guó)的快車道采用按時(shí)段收費(fèi)的固定費(fèi)率制度，這些費(fèi)率寫在交通流量表中。以色列的快車道則與此不同，西門子與慕尼黑科技大學(xué)聯(lián)手開(kāi)發(fā)出一套軟件程序，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)交通流量動(dòng)態(tài)定價(jià)。該系統(tǒng)每隔一分鐘都會(huì)更新費(fèi)率。安裝在柏油路中的探測(cè)器實(shí)時(shí)測(cè)量車輛數(shù)量及其行駛速度。目前的情況是，每天約有6,000輛車在這條長(zhǎng)約13公里的特別車道上駛過(guò)。這*緩解了司機(jī)的壓力，降低了二氧化碳排量，甚至對(duì)于在常規(guī)道路上踟躕行進(jìn)的人們也不無(wú)益處。