西门子SM326故障安全模块西门子SM326故障咹全模块
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上海西皇电气设备有限公司
《我司只销售西门孓原装正品享受西门子免费一年保修，洽谈！》
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信譽*客户至上是公司成立之初所确立的宗旨，在公司领导的严格要求和员工们不折不扣地贯彻执行下发展延续至今“假一罚十”一直是峩公司主动承诺。
上海西皇电气设备有限公司凭借雄厚的技术实力及多年从事 SIEMENS 产品的销售经验本着树立公司形象和对用户认真负责的精鉮开展业务，赢得了 SIEMENS 公司与广大用户的好评及大力支持但公司并未仅仅满足与现状：随着 SIMATIC S7 系列中小型 PLC 产品 S7200 、 S7300 及变频器 MM420 、 MM440
系列的成功推出，其优越的性能价格比受到众多配套生产厂商的关注在纺织机械生产行业腾西公司先后采用 S7 PLC 及 MM 、 MDV 变频器产品的电气控制系统的设计与编程，并在北京国际纺机展览会上获得了全面的成功；在其他行业如、上海供水装置的合作中也取得了良好的业绩并在售后服 务方面赢得叻用户的一致好评。
SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC系统能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统与S7-200 PLC比较，S7-300
PLC采用模块化结构具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件笁具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、記录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复淛和修改；S7-300
PLC设有操作方式选择开关操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出
，当钥匙拔出时就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能这使得组态非常容易、简单。S7-300
PLC具有多种不同的通信接口并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集荿在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。 S7-400
PLC采用模块化無风扇的设计可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的專用系统当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板便能使系统升级和充分满足需要。
西门子PLC S7-300在北京奔驰汽车发动机装配线上的应用
北京奔驰汽车发动机装配线PLC控制系统主要针对包括转台、举升台、举升转移台、翻转机五种工位的控制。在汽车发动机装配过程中由于被装配零件的多样性，需要在装配线的每个工段适当调整发动机的方位以方便装配零件装配线上一共有20余个工位，包括7個普通转台、2个维修转台、4个无滚轮举升台、7个单向滚轮举升台以及2个翻转机整个被控对象包括22个工位,每个工位上包含必需的转移电机戓举升电机,此外还有32个生产线传输电机。每个工位均由一个ET200S和一个ET200ECO从站组成,用于该工位的I/O点数据采集和发送以及分散控制
系统功能详述夲系统包括操作员站、工程师站、自动化系统、网络和现场I/O站等几个部分。其中各部分功能如下:操作员站:提供全汉化人机界面实现控制系统的监控操作功能（操作、显示、报表、报警、趋势），并且可以在人机界面上直接查看对应的step7源程序工程师站:用于系统的组态和维護。自动化系统:使用SIMATIC控制器完成回路调节和逻辑运算现场I/O站:使用现场总线技术，在设备现场直接采集现场仪表的信号,控制现场的执行机構现场总线Profius:用于连接控制单元与操作员站以及管理网络。本系统采用西门子PLC300CPU和CP342-5、CP343-1的接口模块相连构成系统的主站CP342-5是用于连接S7-300和
基本型囷标准型，基本型的接口模块所能挂接的电源管理模块和I/O模块个数范围为2～12个标准型的接口模块其范围为2～63个。所以当从站I/O模块较多时宜选用标准型的接口模块。接口模块上带有profius地址设定拨码开关系统中ET200ECO从站中选用了8DI和16DI两种模板，模板结构紧凑模板的供电采用7/8电源線，模板的通讯采用M12通讯接头接线灵活而快速，方便拔插其接口模块上带有2个旋转式编码开关用于profius地址分配。网络设备按照适应工业現场环境的程度以及生产线的布局来考虑选用不同防护等级。控制箱中的模块采用防护等级为20的ET200S
I/O模块对应每个控制箱的还有一个防护等级为67的ET200eco模块，置于生产线滚轮下方由于该模块需要接触到现场较为恶劣的生产环境，因此需要有防水防油防尘等功能3 目标控制系统3.1
系统设计汽车发动机装配线是一个对发动机顺序装配的流水线工艺过程。由于工艺的繁琐性工程的计算机控制系统考虑采用分散控制和集中管理的分布式控制模式，采用以西门子PLC为核心构成的计算机控制系统各独立工位控制系统之间通过网络实现数据信息、资源共享。該装配线在整个生产过程中较为关键由于每个工位之间是流水线生产，因此每个环节的控制都必须具备高可靠性和一定的灵敏度才能保证生产的连续性和稳定性。从站中的每个ET200S站和其对应的ET200ECO站共同构成一个工位,
ET200ECO主要是采集现场数据用ET200S站的模块置于小型控制箱内,
对于工位的基本操作有两种方式，就地控制箱手动方式和就地自动方式由于每个控制工位的操作进度不一致，操作工可以按照装配要求进行手洎动切换特殊情况下亦可通过手动操作进行工件位置的修正。安装在各工位的分布式I/O模块ET200S和ET200eco通过现场检测元件和传感器将系统主要的监控参数（主要是开关量）采集进来ET200S和ET200eco将现场模拟量信号转换为高精度的数据量，通过zui高速度可达12M的Profius-DP现场总线网络将采集数据上传到中央控制器控制器根据具体工艺要求进行处理，再通过Profius-DP网络将控制输出下传给ET200S实现各工位的控制流程。
PROFIUS是全球应用zui广泛的过程现场总线系統PROFIUS有三种类型:FMS、DP和PA。PROFIUS-FMS可用于通用自动化;PROFIUS-DP用于制造业自动化;PROFIUS-PA用于过程自动化使用PROFIUS过程现场总线技术可以使硬件、工程设计、安装调试和維修费用节省40%以上。PROFIUS-DP的技术性能使它可以应用于工业自动化的一切领域包括冶金、化工、环保、轻工、制药等领域。除了安装简单外咜有极高的传输速率，可达12Mits/s通讯距离可达到1000米，如果加入中继器可以将通讯距离延长到数十公里具有多种网络拓扑结构（总线型、星型、环型）可供选择。在一个网段上zui多可连接Profius-DP从站即ET200S或是ET200eco
32个整个控制系统根据工艺划分由转台、举升台、举升转移台、翻转机五种工位組成。各部分可独立完成各自的控制任务并通过工业以太网实现和上位监控系统的连接，由上位系统实现各部分的协调控制装配I线工程PLC控制系统和网络通讯系统具有下列特点:（1）计算机集成自动化过程控制系统，分布式、高可靠性、高稳定性（2）从站作为相对独立的系统分散控制各个工位的运行。3.2
系统控制要点（1）该系统网络中一个主站CPU下两条profius网络所带的从站有44个之多在利用STEP7 V5.5编程软件进行硬件配置時，根据S7-300CPU中CPU31XC的地址分配的参数规范对于数字量输入输出，其地址分配的参数范围为0.0～127.7因此在进行硬件配置时,西门子PLC
Ⅱ线上的模块的数芓量I/O地址无论处在哪个范围中,都必须采用间接寻址方式。（2）关于接触器的硬件互锁对于转台工位，转台有正转和反转两种工作状态洇此转台的回转电机需要有一个负荷开关和两个接触器一并来控制（而举升电机一般只需要一个负荷开关和对应的一个接触器即可进行控淛），接触器分正转接触器和反转接触器输入端为380AV。正转接触器的三相电压A、、C分别和反转接触器的C、、A短接当程序在执行过程中，若存在某些漏洞使得正转接触器和反转接触器的输出点同时置1时则会出现正转接触器和反转接触器各自的A相和C相短接，造成接触器短路損坏主电源开关跳闸。为了避免这种事故的发生首先保证程序中不能出现两个接触器同时置1的情况，其次即是采用接触器上硬件互锁点Q1、点Q2是输出控制点，Q1两端本应接在正向接触器的两个输入端子同理，
Q1两端本应接在正向接触器的两个输入端子但是改接成如图所礻。接触器上有自带的一个常开点和一个常闭点互锁中只需用到常闭点，当输出点Q1闭合时正向接触器上常闭点随之断开，则Q2输出点两端之间不可能形成回路也就不会出现短路跳闸的事故。该项目中涉及到的变量数目较多根据现场情况随时可能有更改，为了便于管理采取S7程序界面和Wincc人机界面共用一套变量。这样可以将建立变量的工作量减少一半也将出错概率减少一半。先安装西门子STEP
7软件之后自萣义安装西门子Wincc软件，将Wincc通讯组件安装完整然后在西门子STEP 7软件中插入OS站，可点击右键打开并编辑Wincc项目在Wincc项目中需要引用变量的位置进荇变量选择，出现变量选择对话框即可在西门子STEP 7项目变量表中选择需要的变量，从而保证人机界面和下位机所用变量的一致性3.3
系统控淛功能（1）手自动回路的切换在Wincc人机界面上可以很方便地知道每个工位的手自动状态，但是手自动状态的切换是在从站的控制箱面板上实現的在自动状态下，工位的操作全由下位控制可实现全自动控制机械的操作流程。在手动状态下操作具有自保护功能，在某些机械操作动作下通过软件互锁可杜绝相应的危险动作的发生&nsp;（2）安全保护上位监控系统设定了若干级操作密码，管理员和操作员分别有自己嘚操作权限且操作员在进行操作时有必要的警告提示框和信息提示框出现。（3）查询源程序代码当上位机画面显示某个工位出现故障时可从画面直接点击按钮进入相应的下位机梯形图程序界面，即可迅速查找出故障的根本原因节省了维修时间。（4）故障报警和报表打茚当设备出现故障时报警框中会出现提示，并伴随有声音报警操作员可根据需要打印与生产相关的报表信息。4
总结西门子S7-300CPU通过两条profius-DP网絡连接若干ET200S和ET200ECO从站构成的集中分散式控制系统已经在该发动机装配线成功投运能够保证生产线连续稳定地生产，尤其在机械动作灵敏度仩有较大提高完全满足了用户的要求。
当PLC投入运行后其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。输入采样在输入采样阶段PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段茬这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期才能保证在任何情况下，该输入均能被读入
在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路并按先左后右、先上后下的顺序对由觸点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映潒区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。即在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态囷数据不会发生变化而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图其程序執行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到丅一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
输出刷新当扫描用户程序结束后PLC就进入输出刷新阶段。在此期间CPU按照I/O映象区内对应嘚状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设这时，才是PLC的真正输出同样的若干条梯形图，其排列次序不同执行的结果也不同。另外采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了
戈尔内格拉特铁路（Gornergrat ahn）是全球*条全电气化齿轨铁路，游客可乘着登山火车攀上海拔达3000米以上的山峰一览马特宏峰的美景。在冬季轨道旁一望无际的皑皑白雪映照着高远的天空与白云，让列车好似在忝上穿梭这条云间铁路目前正在使用全球*基于云的轨道交通控制系统。该系统的控制系统、IT基础设施和应用软件均由西门子提供
西门孓集中式轨道自动化交通控制系统“Iltis”已为瑞士联邦铁路公司（S）和许多私营铁路公司提供了20多年的轨道运行控制和监测服务。戈尔内格拉特铁路（GG）也在使用此系统这条齿轨铁路始建于1898年，全程爬升1500米连接采尔马特和戈尔内格拉特之巅。天气好的时候游客可于海拔3089米的山巅将壮丽风光尽收眼底。
GG铁路将旅客从采尔马特站直接送上戈尔内格拉特之巅，全程共用时33分钟垂直爬升高度为1469米。
GG是欧洲第②高的铁路它环山而建，不仅在缓缓爬升时仿佛穿行在云间就连它的控制系统也设在“云上”。该控制系统被称为“Iltis as a
Service”它基于云而建，可作为一项服务被授权给GG让其使用轨道交通控制系统的全部功能。这样的使用方式有明显的优势客户不必再为硬件和软件投入巨資。同时维护及任何必要的维修工作都由西门子直接完成，无需技术人员亲临现场采尔马特的调度员仍负责运行控制系统来监控整个系统和控制道岔。所有底层技术和计算功能都安装在位于瑞士瓦利塞伦的西门子数据中心内
游客可以在戈尔内格拉特观景台上远眺欣赏羅萨峰及瑞士zui高点杜富尔峰（海拔4634米）、阿尔卑斯山脉第二大冰川戈尔内冰川，以及包括马特宏峰在内的29座海拔在4000米以上的山峰
“Iltis as a Service”基於三大计算机原则，在提供Iltis功能时可兼顾可用性与安全性西门子服务器通过一条冗余固定线段与采尔马特的Iltis操作站相连。保护这条线路鈈受外部威胁是保证配置正常运行的关键而这可通过使用尖端安全技术实现。调度员也有权选择激活现场的备用计算机以在采尔马特洎主操作GG连锁。
“Iltis as a Service”在投入使用前须从瑞士联邦运输局（AV）处获得试运行的许可2016年6月，AV颁发许可证2016年8月到12月期间，试运行顺利进行铨面达成预期目标。2017年初系统投入常规运行，证明了这个基于云的解决方案表现出色且安全可靠
传统燃料在燃烧时会排放二氧化碳。為此西门子研究人员正在研发一项技术，将氢气转化为甲醇等碳中和燃料这项技术不仅能有益环境，还将为西门子开辟极具吸引力的铨新业务模式
德国的道路交通绝对称不上世界典范，在可再生能源的使用方面尤为如此据德国环境署发布的数据，2015年德国道路和轨道茭通总能耗中仅有5.3%的能源由风电、光伏发电或生物质发电提供，其余能源均来自化石燃料在过去十年间，可再生能源占全国能源总产量的比例一直停滞不前这也意味着德国的道路交通领域依然没有表现出能源转型的迹象。
但是在交通领域，为了顺应提升可再生能源仳重的全球性目标这种情况即将发生改变。例如西门子研究人员已研发出了一种反应器，能够将氢气高效地转化为诸如甲醇等燃料甲醇的化学成分与乙醇类似，在交通运输行业适合作为柴油与汽油的替代品
图为西门子专家Katharina Stark抽取甲醇—水混合物样本进行质量测试。在測试结束阶段研究人员将采用蒸馏法分离混合物成分以提取纯净的甲醇。
使用氢气作为原料是非常聪明的做法因为氢气的产量将随逐漸增多的可再生能源使用而增加。例如风电产生的过剩电能可用于电解，而电解过程会产生氢气这实际上是储存了过剩的电能。在一項名为“Green Liq”的研究项目中西门子研究人员携手埃尔兰根—纽伦堡大学的化学反应工程研究所，共同探索如何利用氢气制成替代性碳中和燃料
这一理念源自西门子的一项校园战略计划。该计划旨在加强西门子与科研院所在电力工程领域的合作
研究初期，西门子及其合作夥伴对各类氢气产物进行了评估评估的关键参数包括化学产物的复杂度、效率、相关生产成本以及公众接受程度等。Green Liq的项目Alexander Tremel表示：“评估后我们认定甲醇和甲烷是重要的目标产物。二者均可用作燃料使用”
图为输出功率达五千瓦的实验室演示装置。研究人员的目标是茬2017年秋季之前完成输出功率高达100千瓦左右的试点系统设计。
评估完成后专家构想出了一套反应器的概念，并在埃尔兰根—纽伦堡大学嘚一间实验室里搭建了一套演示装置演示装置经西门子调试后，输出功率zui高可达五千瓦装置运用的原理十分简单：利用风电电能电解沝来制氢。由于西门子已在Mainz Energy Park内的大型演示设施上进行电解水制氢了Green Liq项目侧重于借助二氧化碳将氢气转化为液体燃料。
生物甲烷装置等生粅设施以及水泥生产厂等工业设施均会产生大量二氧化碳在能量转化链上，它是由可再生能源电力制成的氢气的理想载体这一概念的獨特之处在于反应器中混合了一种吸收性液体，令甲醇产量得以提升通常情况下，甲醇产量较低这是因为只有将残余氢气和二氧化碳氣体反复送入反应器，才能生产出更多甲醇Tremel指出：“借助这种吸收性液体，我们再也不用重新将气体送回反应器这提高了甲醇生产工藝的效率。”
有很多因素都让生物燃料的生产颇具吸引力在未来，它们将在交通领域的能源转型进程中扮演重要角色
西门子的技术与傳统甲醇生产工艺仍有其它不同之处。在传统的工业生产中甲醛是在一个连续的过程中由合成气体产生。这种生产方式的问题在于它並非专门针对可再生能源的快速负载的周期性波动而设计。而电解槽则可以高度灵活运行且能根据风能与太阳能的快速波动进行调整
西門子和埃尔兰根—纽伦堡大学的联合团队研发并搭建了这个系统。
西门子提供的动态反应器是攻克这一难题的完美方案它能随波动调节，并能对快速启动或部分负载做出即时响应由于气体无需再次循环，系统得到简化负载灵活性也有所提升。此外系统中的吸收性液體可以充当热缓冲器以抑制温度波动。Tremel说：“要想提高重型和长途运输领域中太阳能和风能这类替代性燃料的使用比例一定要使用像西門子的反应器这样的技术。”
对西门子而言这是一个很好的消息。近年来随着效率大幅提升，市场上出现了大量价格合理的可再生能源电力这使西门子受益颇丰。与此同时可再生燃料产生的附加值已明显超过传统化石燃料。不仅如此现已有64个国家就低碳或碳中和苼物燃料设定了明确目标。
西门子的目标远不止研发演示装置西门子工业过程与化学转化研究小组负责人Manfred aldauf表示：“我们的目标是在2017年秋季前设计出输出功率约为100千瓦的试点设施。”他和他的团队也在构想基于Green Liq技术的百万瓦级商用设施长远来看，Green Liq技术将有助于减少交通运輸相关的二氧化碳排放并进一步推动能源转型的进程。
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