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网络通信

S7-200 SMART CPU 模块本体集成1 个以太网接口和1 个RS485 接口，通过扩展CM01 信号板，其通信端口数量最多可增至3 个。可满足小型自动化设备连接触摸屏、变频器等第三方设备的众多需求。

• 以太网通信
  所有CPU 模块标配以太网接口，支持西门子S7 协议、TCP/IP 协议、有效支持多种终端连接：
  • 可作为程序下载端口（使用普通网线即可）
  • 与SMART LINE HMI 进行通信
  • 通过交换机与多台以太网设备进行通信，实现数据的快速交互
  • 最多支持4 个设备通信

• 串口通信
  S7-200 SMART CPU 模块均集成1 个RS485 接口，可以与变频器、触摸屏等第三方设备通信。如果需要额外的串口，可通过扩展CM01 信号板来实现，信号板支持RS232/RS485 自由转换，最多支持4 个设备。串口支持下列协议：
  • Modbus-RTU
  • PPI
  • USS
  • 自由口通信

• 与上位机的通信
  通过PC Access，操作人员可以轻松通过上位机读取S7-200 SMART 的数据，从而实现设备监控或者进行数据存档管理。
  （PC Access 是专门为S7-200 系列PLC 开发的OPC 服务器协议，专门用于小型PLC 与上位机交互的OPC 软件）

运动控制

三轴 100 kHz 高速脉冲输出，*实现精确定位.

• 运动控制基本功能
  • 标准型晶体管输出CPU 模块，ST40/ST60 提供3 轴100 kHz 高速脉冲输出，支持PWM（脉宽调制）和PTO 脉冲输出
  • 在PWM 方式中，输出脉冲的周期是固定的，脉冲的宽度或占空比由程序来调节，可以调节电机速度、阀门开度等
  • 在PTO 方式（运动控制）中，输出脉冲可以组态为多种工作模式，包括自动寻找原点，可实现对步进电机或伺服电机的控制，达到调速和定位的目的
  • CPU 本体上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可组态为PWM 输出或高速脉冲输出，均可通过向导设置完成上述功能

• PWM 和运动控制向导设置
  为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO 的组态。该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
  PWM 向导设置根据用户选择的PWM 脉冲个数， 生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。
  运动控制向导最多提供3 轴脉冲输出的设置，脉冲输出速度从20 Hz 到100 kHz 可调。

• 运动控制功能特点
  • 提供可组态的测量系统，输入数据时既可以使用工程单位（如英寸或厘米），也可以使用脉冲数
  • 提供可组态的反冲补偿
  • 支持、相对和手动位控模式
  • 支持连续操作
  • 提供多达32 组运动动包络，每组包络最多可设置16 种速度
  • 提供4 种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和最终的接近方向进行选择

• 运动控制的监控
  为了帮助用户开发运动控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供运动控制面板。其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在开发过程的启动和测试阶段就能轻松监控运动控制功能的操作。
  • 使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确，可以调整组态数据并测试每个移动包络
  • 显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向，以及输入和输出LED（脉冲LED 除外）的状态
  • 查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置

编程

人性化软件，提升编程效率

STEP 7- Micro/WIN SMART 是专门为S7-200 SMART 开发的编程软件，能在Windows XP SP3/Windows 7 上运行，支持LAD、FBD、STL语言。安装文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 优秀编程理念的同时，更多的人性化设计使编程更容易上手，项目开发更加高效。

• 全新菜单设计
  摒弃了传统的下拉式菜单，采用了新颖的带状式菜单设计，所有菜单选项一览无余，形象的图标显示，操作更加方便快捷。
  双击菜单即可隐藏，给编程窗口提供更多的可视空间。

• 全移动式窗口设计
  软件界面中的所有窗口均可随意移动、并提供八种拖拽放置方式。
  主窗口、程序编辑窗口、输出窗口、变量表、状态图等窗口均可按照用户的习惯进行组合，最大限度的提高编程效率。

• 变量定义与程序注释
  用户可根据工艺需求自定义变量名，并且直接通过变量名进行调用，*享受高级编程语言的便利。根据实现的功能，特殊功能寄存器调用后自动命名，更加便捷。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注释功能，能为程序块、编程网络、变量添加注释，大幅提高程序的可读性。当鼠标移动到指令块时，自动显示各管脚支持的数据类型。

• 强大的密码保护
  STEP 7- Micro/WIN SMART 不仅对计算机中的程序源提供密码保护，同时对CPU 模块中的程序也提供密码保护，满足用户对密码保护的不同需求，*保护用户的知识产权。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 对程序源实现三重保护：包括为为工程、POU（程序组织单元）、数据页设置密码，只有授权的用户才能查看并修改相应的内容。
  编程软件对 CPU 模块里的程序提供4 级不同权限密码保护。

• 新颖的设置向导
  STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了简易快捷的向导设置功能，只需按照向导提示设置每一步的参数即可完成复杂功能的设定。新的向导功能允许用户直接对其中某一步的功能进行设置，修改已设置的向导便无需重新设置每一步。

在郑州，国家电力投资集团公司（国家电投）河南远程诊断中心已经上线运行。发电机组的健康状况由千里之外的“专家大夫”悉心呵护。

还记得2001年斯皮尔伯格导演的大片《人工智能》吗？机器人小男孩大卫不仅具有人类的行为和思考能力，还能像普通孩子一样同父母进行情感交流。为了成为真正的人类，重获母爱，他甘愿在海底被冰封了2000年，以换来和母亲一天的独处。

曾经只存在于科幻电影中的情节似乎已不再遥不可及。不久前，人工智能程序AlphaGo以3:0战胜中国的围棋世界柯洁，在这场举世瞩目的智力对弈中笑到了最后。

“人工智能”和“机器学习”的神秘面纱已悄然揭开。在瑞典，在西门子软件帮助下，海上风机能自我学习，自动分析风速、风向等数据，调节设置，实现风力的最大利用。而在瑞士日内瓦地下100米深处，科学家正利用大型强子对撞机，模拟137亿年前的宇宙大爆炸，希望破解宇宙诞生之谜。西门子软件分析对撞机的海量数据，提前预警元器件故障。

电厂的远程诊断也有着类似的原理，即从海量数据中习得规律，作出决策。在郑州，国家电力投资集团公司（国家电投）河南远程诊断中心已经上线运行。发电机组的健康状况由千里之外的“专家大夫”悉心呵护。在还没引发“疾病”之前，“细菌”就被扼杀在摇篮。国家电投是中国同时拥有水电、火电、核电和新能源资产的综合能源企业。

爱学习的诊断高手

数字化变革正在席卷各行各业，而大数据更是被称为价值连城的“石油”，电力企业也无法再任其在机器轰鸣、产线轮转之间白白流失。

在电力需求持续上升的今天，大容量、高精密的机组对电厂的维护水平提出了更高的要求。而对大型电力集团来说，旗下电厂分布广泛，运营难度和成本相应增加。应对这些挑战都离不开数字技术的力量。国家电投先人一步，成为电厂数字化的探路先锋。

目前，国家电投河南远程诊断中心连接监视国家电投旗下7家电厂的14台发电机组，装机容量共达到680万千瓦。

每台机组都有成千上万个运行参数由传感器实时采集，如机组的负荷、水泵的电流等，并传输至远程诊断中心的集中数据库。经过特训的智能模型如同“大脑”一般机敏，能自动分析这些海量数据，一旦发现异常，便会立即预警。技术专家根据预警的优先级，利用西门子SPPA-M3000电厂生产管理平台，对设备进行诊断，并在平台中进行诊断报告的编写、查询和发布等。

那么智能模型的“火眼金睛”是如何炼成的呢？根据电厂的运行需要和机组的特点，技术专家在西门子电厂高级智能诊断系统SPPA-D3000中针对不同设备，建立不同功能的模型，包括故障预测、性能优化等。此后，通过神经元网络算法，智能模型对电厂6-12个月内的历史数据进行学习和训练，直到能够准确识别设备在不同运行状态下的正常参数范围。

“打个比方，要训练一个人的健康模型，就要让它不断学习这个人过去慢走、快跑、吃饭时的正常血压、脉搏等数据，模型才会更加‘知识渊博’。”西门子电站自动化有限公司信息工程部负责人肖国涛说。

非计划停机给电厂带来的损失巨大。据估算，一台100万千瓦的蒸汽轮机机组1天能发电约1600万度。如果按照1度电0.3元来计算，停机1天给电厂造成的损失就有480万元。这还不包括每次机组启停耗费的燃料成本。

会“思考”的电厂

在中国，插上了大数据的翅膀，数字化电厂不再是镜花水月。而西门子无疑是将这一梦想变为现实的重要助力。

除了西门子数字化电厂软件之外，西门子数字化服务结合强大的数据分析和网络安全技术，通过远程维护和优化，帮助电厂提高设备的运行效率和可用性。

对于发电机组这样的*设备来说，精心呵护尤其必要。一台蒸汽轮机和燃气轮机有着上千个零部件，在运行时要承受巨大的机械和热能压力。以西门子8000H燃气轮机为例，燃烧室中的温度可达1600度，远超火山喷发岩浆的温度。并且高温气体以每秒100米的速度流动，相当于第2级强的龙卷风的速度。

通过数字化服务，西门子不仅能为电厂提供高级诊断服务，还能精准预测部件使用寿命，帮助电厂更灵活、合理地安排维护周期，降低备件库存，优化电厂资产。

“与普通IT公司提供的数据分析服务相比，我们最大的优势在于能够融合西门子独有的设备设计数据，全球各地的已装机设备运行数据，以及我们在电力领域100多年的丰富经验和专业知识。”西门子中国研究院发电与天然气创新中心数字化部总监汤禹成表示。“并且客户能在需要的地方进行数据分析，既可以利用云计算设备，也可以在本地利用现场的智能联网设备进行。”

“对中国市场来说，数字化电厂的意义更加非比寻常。比如，将来如果中国开放电力竞价上网，西门子服务专家还能结合电厂运行状态、电网数据等，帮助电厂决定的竞标电价，使其经济收益最大化。”他补充道。