永宏FBS數(shù)據(jù)線B1 B1z PLC編程電纜
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新型電力分析儀可對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控和分析,幫助防止停工和避免設(shè)備損傷。這項(xiàng)功能在可再生能源發(fā)電比例很高的情況下尤為重要。
西門子專家預(yù)計(jì),每年由斷電帶來(lái)的停產(chǎn)或IT系統(tǒng)停工會(huì)造成約1500億歐元的損失。在德國(guó),停工時(shí)間很短,每年平均僅為12分鐘左右。但由于電網(wǎng)中可再生能源比例提高,情況正在發(fā)生改變。在過(guò)去,發(fā)電與用電之間的平衡決定了供電質(zhì)量,即恒定的電壓質(zhì)量、可用性和服務(wù)質(zhì)量。然而,日益增加的來(lái)自可再生能源的電能將可能導(dǎo)致劇烈的電壓波動(dòng),并令可用性參差不齊。
現(xiàn)代技術(shù)也影響著電網(wǎng)質(zhì)量。耗電量起伏很大的設(shè)備會(huì)產(chǎn)生諧波,對(duì)敏感的電子裝置造成干擾。這種非線性用電設(shè)備的一個(gè)例子是變頻驅(qū)動(dòng)器。它是一種可隨需求變化調(diào)節(jié)其功率的電機(jī)。許多工業(yè)企業(yè)都利用這項(xiàng)技術(shù)來(lái)提高生產(chǎn)過(guò)程的能效。然而,如果它們?cè)谑褂么祟惷舾行驮O(shè)備,就必須保證其電網(wǎng)質(zhì)量。
考慮到這些因素,西門子研發(fā)出了新型電力分析儀。這臺(tái)儀器為電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和工業(yè)企業(yè)提供了一個(gè)解決方案,可用于正確地評(píng)估電網(wǎng)上不斷變化的負(fù)載。為了做到這一點(diǎn),必須在電網(wǎng)中采集關(guān)于電力變量的數(shù)據(jù),如電流、電壓、頻率、功率和諧波等。根據(jù)分析結(jié)果,操作人員可以選用優(yōu)秀方式來(lái)確保供電質(zhì)量。電能質(zhì)量低不僅會(huì)對(duì)設(shè)備造成負(fù)擔(dān),由此引發(fā)的供電故障還會(huì)導(dǎo)致工廠停工、設(shè)備受損和住宅斷電,而良好的電能質(zhì)量則可以減少停機(jī)時(shí)間并延長(zhǎng)電網(wǎng)中設(shè)備的使用壽命。
找到干擾,查明節(jié)電潛力
Sicam Q200電力分析儀可以測(cè)量所有重要的電能質(zhì)量參數(shù),進(jìn)行分析并可視化分析結(jié)果。此外,它還可以與能源管理設(shè)備配套使用。
西門子Sicam Q200電力分析儀可以測(cè)量所有重要的電能質(zhì)量參數(shù),進(jìn)行分析并可視化分析結(jié)果。當(dāng)它被安裝在配電所、電力傳輸點(diǎn)、工廠配電饋線和工業(yè)電網(wǎng)等關(guān)鍵位置時(shí),它可以檢測(cè)出電流、功率、電壓、頻率和諧波等參數(shù)。Sicam Q200可以發(fā)現(xiàn)干擾,并根據(jù)電流測(cè)量結(jié)果檢測(cè)出短路和非線性用電設(shè)備。它還能顯示出是否以及何處發(fā)生了損害。操作人員可以根據(jù)所得數(shù)據(jù)來(lái)決定是否需要預(yù)防性更換設(shè)備或組件。
Sicam Q200可以檢測(cè)出功率和對(duì)應(yīng)的諧波相角。根據(jù)這些變量,相關(guān)人員可以確切查明干擾電流的非線性用電設(shè)備,并安裝有源濾波器來(lái)補(bǔ)償諧波。借助功率測(cè)量功能,電力分析儀也可幫助節(jié)能。操作人員可根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù),細(xì)致深入地了解電網(wǎng)用電情況并查明節(jié)電潛力。
電力分析儀可以直接在設(shè)備上顯示測(cè)得值,并將之發(fā)送至用戶的電能自動(dòng)化系統(tǒng)或SCADA系統(tǒng)中的電腦上。這臺(tái)儀器還可以保存測(cè)得值,以供其他分析使用,并可將*數(shù)據(jù)及特定事件發(fā)送至更高一級(jí)的控制中心以進(jìn)行進(jìn)一步的分析。電力分析儀可在集成式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上操作。因?yàn)闊o(wú)需使用額外的軟件來(lái)進(jìn)行配置或數(shù)據(jù)評(píng)估,這節(jié)約了成本。
迄今為止,飛機(jī)在跑道與航站樓之間滑行一直需依靠其自身發(fā)動(dòng)機(jī)。但現(xiàn)在,歸功于西門子提供的動(dòng)力總成,一輛在飛機(jī)駕駛艙內(nèi)進(jìn)行控制的全新柴電牽引車可以完成這項(xiàng)任務(wù)。這輛名為TaxiBot的牽引車可以節(jié)省燃油、延長(zhǎng)維護(hù)周期、降低噪聲。TaxiBots已經(jīng)獲得認(rèn)證可用于空客320,很快它將能安全地拖行70%左右的客機(jī)。
目前,飛機(jī)憑借自身動(dòng)力在跑道與航站樓之間滑行。然而,這非常不經(jīng)濟(jì),飛機(jī)滑行可能會(huì)消耗多達(dá)1噸燃油——具體取決于飛機(jī)大小和滑行距離。用連接至飛機(jī)前輪的柴電牽引車將飛機(jī)拖至跑道,則可大大提高能效。這樣一來(lái),飛機(jī)在整個(gè)過(guò)程中無(wú)需啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
為此,自2011年起,西門子與以色列航空工業(yè)公司、漢莎工程公司和機(jī)場(chǎng)地勤設(shè)備法國(guó)TLD集團(tuán)等一直在聯(lián)合研發(fā)一個(gè)環(huán)保的滑行解決方案,于是有了現(xiàn)在的TaxiBot牽引車。西門子為TaxiBot牽引車提供動(dòng)力系統(tǒng),包括發(fā)電機(jī)、電機(jī)、變頻器、電子元件和軟件。
目前,TaxiBot已用于牽引窄體客機(jī)(單通道客機(jī)),如空客A320和波音737。
力大無(wú)窮的節(jié)油先鋒
這些被稱為滑行機(jī)器人或TaxiBot的牽引車是名副其實(shí)的大力士,其輸出功率高達(dá)500千瓦左右(約合800馬力)。TaxiBot可提供45000牛頓米扭矩,相當(dāng)于約100輛中型汽車的總和。去年,經(jīng)歐洲航空*(EASA)和美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA)認(rèn)證TaxiBot可用于波音737飛機(jī)家族。經(jīng)過(guò)全面測(cè)試之后,多家航空公司目前已使用這種飛機(jī)牽引車,譬如漢莎航空在法蘭克福機(jī)場(chǎng)使用。漢莎航空稱,僅在法蘭克福機(jī)場(chǎng),TaxiBot飛機(jī)牽引車就能每年為其節(jié)省約11000噸燃油。
現(xiàn)在,TaxiBot飛機(jī)牽引車已經(jīng)獲得認(rèn)證可用于空客320家族。值得一提的是,得益于這個(gè)認(rèn)證, TaxiBot將能安全地把70%左右的客機(jī)從航站樓拖至跑道,而不消耗任何航空燃油。當(dāng)TaxiBot用于A320飛機(jī)時(shí),必須在飛機(jī)駕駛艙內(nèi)安裝一個(gè)小開關(guān),用于啟動(dòng)飛機(jī)的液壓系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)通常由飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng),但在TaxiBot工作期間飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)必須關(guān)閉。不過(guò),這個(gè)小開關(guān)的安裝十分簡(jiǎn)便,可以在飛機(jī)常規(guī)檢修時(shí)進(jìn)行。
TaxiBot的4對(duì)車輪(窄體型號(hào))或6對(duì)車輪(寬體型號(hào))由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
減少環(huán)境影響,延長(zhǎng)維護(hù)周期
TaxiBot不僅能降低油耗和排放,而且可以減輕飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力,從而延長(zhǎng)其維護(hù)周期。此外,牽引車產(chǎn)生的噪音僅為飛機(jī)滑行時(shí)產(chǎn)生噪音的三分之一。
出于安全原因,TaxiBot配備了冗余系統(tǒng)。西門子大型驅(qū)動(dòng)應(yīng)用事業(yè)部的Ulrich Sammet解釋道:“兩臺(tái)斯堪尼亞柴油發(fā)動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電,為8臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。適用于單通道飛機(jī)的窄體型號(hào)TaxiBot總共有4個(gè)車輪模塊,每個(gè)模塊配有兩臺(tái)電機(jī)。如果發(fā)生故障,我們可以通過(guò)一個(gè)直流接線盒切斷中間電路,關(guān)閉系統(tǒng)的故障側(cè)。這種冗余設(shè)計(jì)確保哪怕出現(xiàn)故障,TaxiBot亦可繼續(xù)移動(dòng)而不會(huì)阻塞滑行道。”Ulrich Sammet與一支專家團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)出TaxiBot牽引車的柴電動(dòng)力系統(tǒng)。
寬體型號(hào)的每一個(gè)車輪都配備有驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
下一步:適用于寬體機(jī)的牽引車
這支團(tuán)隊(duì)目前正在研發(fā)適用于諸如空客A380和波音747等寬體機(jī)的TaxiBot解決方案。寬體型號(hào)將配備6對(duì)而不是4對(duì)車輪,輸出功率達(dá)1000千瓦,可超過(guò)1350馬力,扭矩比300多輛中型汽車的總和還高。這些TaxiBot用于拖行重達(dá)600噸的噴氣式寬體客機(jī),每次牽引多可以節(jié)省1噸燃油。不同于小一些的窄體型號(hào),寬體型號(hào)TaxiBot的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)甚至可以在發(fā)生故障時(shí)拆分為三個(gè)部分進(jìn)行工作。Sammet表示:“這確保三分之二的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仍可正常工作。當(dāng)發(fā)生諸如短路等故障時(shí),西門子開發(fā)的電子系統(tǒng)將自動(dòng)切斷三分之一的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。”這個(gè)系統(tǒng)使用永磁電機(jī),與常規(guī)異步電機(jī)相比,其運(yùn)行效率更高。不僅如此,電機(jī)被*集成到車輪模塊中。另一個(gè)新特性是TaxiBot可以單獨(dú)控制每個(gè)車輪的電機(jī)。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在TaxiBot牽引車原地轉(zhuǎn)彎或緩慢行駛時(shí)顯現(xiàn)了出來(lái),因?yàn)樵陲w機(jī)的巨大負(fù)荷下,轉(zhuǎn)動(dòng)車輪需要很大的力量。為做到這一點(diǎn),寬體型號(hào)TaxiBot可以分別向一組車輪中的兩個(gè)車輪施加不同強(qiáng)度的力,或者在相反的方向上驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)車輪。
在窄體型號(hào)和寬體型號(hào)TaxiBot開發(fā)過(guò)程中需要考慮一個(gè)重要因素,即按照法律要求,飛行員應(yīng)保持對(duì)飛機(jī)——從而對(duì)TaxiBot——的一控制權(quán)。這很有必要,因?yàn)槿魏问韬鰧?dǎo)致的牽引車移動(dòng)都會(huì)對(duì)飛機(jī)前輪造成巨大壓力。改為使用新的滑行方法并不困難。參與測(cè)試的飛行員證實(shí),在控制滑行操作時(shí),TaxiBot同飛機(jī)自身的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣好用。好處還不止于此。有了TaxiBot,當(dāng)?shù)孛鏉窕蚍e雪時(shí),飛行員能夠更好地掌控飛機(jī)。
編程
使用STEP7中的 LAD、FBD STL 對(duì) CPU 進(jìn)行編程。可以使用下列編程工具:STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。
可以運(yùn)行 CPU 314 的工程與組態(tài)工具(例如,S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC)。
標(biāo)準(zhǔn)型CPU
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 進(jìn)行編程時(shí)需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的軟件。
緊湊型 CPU
對(duì)緊湊型 CPU 進(jìn)行編程時(shí)需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的軟件。老版本的STEP 7需要升級(jí)。
S7-300/ET 200M 需要 24V DC 電源。
SITOP 負(fù)載電源把 120/230 VAC 線路電壓轉(zhuǎn)換到所需的 24 VDC 工作電壓。
這些模塊可利用外部電壓為S7-300/ET200M以及傳感器和執(zhí)行器供電。
負(fù)載電源模塊安裝在 CPU/IM 361/IM153(插槽1)左邊的 DIN 導(dǎo)軌上。
通過(guò)所提供的電源連接器連接到 CPU/IM 361/IM153 上。
該模板的前面板包括:
前面板上通過(guò)蓋板保護(hù)的還有:
負(fù)載電源也可安裝在 35 mm 的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌上(EN 50 022),這需要下述安裝適配器:
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(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:
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:
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:
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。
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:
根據(jù)要求,也可使用下列模塊:
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):
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:
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
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:
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:
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:
可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接:
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:
可以連接以下設(shè)備:
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)。
*處理單元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 的核心組件。它們除了可以執(zhí)行用戶程序,還可用于連接控制器和其它自動(dòng)化組件。
*發(fā)布的產(chǎn)品中包含以下三種 CPU:
CPU-1511-1 PN 適用于中小型應(yīng)用
CPU-1513-1 PN 適用于大中型應(yīng)用
CPU-1516-3 PN/DP 適用于要求較高的大型應(yīng)用和其它通信任務(wù)
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憑借各種創(chuàng)新技術(shù),SIMATIC S7-1500 的 CPU *地提升了生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。該系列 CPU 的硬件設(shè)計(jì)緊湊。組件和模塊高度集成、通用性強(qiáng),不僅節(jié)省了機(jī)柜空間,同時(shí)還降低了備件的庫(kù)存費(fèi)用。
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