西门子代理商 西门子6ES7341-1CH02-0AE0 西门子6ES7341-1CH02-0AE0

概述

• 通过点对点连接进行串行通讯的经济型解决方案。
• 具有3种不同物理接口：
  • RS 232C (V.24)
  • 20 mA (TTY)
  • RS 422/RS 485 (X.27)
• 执行的协议：
  • ASCII
  • 3964(R)(不适于RS485)
  • 打印机驱动程序
• 利用集成在 STEP7 中的参数设置工具可以方便地进行参数设置

应用

CP 340 通讯处理器是一种满足串行通讯的完整的经济型解决方案。 它可以用在 SIMATIC S7-300 和 ET 200M 中（以S7为主站）。

例如，点对点连接可用于：

• SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 可编程控制器，以及许多其他制造商的系统
• 打印机
• 机器人控制
• 调制解调器
• 扫描仪，条码阅读器等。

设计

通讯处理器具有下列机械特性：

• 坚固的塑料外壳
• LED指示灯:
  用于指示 "发送", "接收" 或 "故障"
• 通讯接口

模块有三种型号，可用于以下传输接口：

• RS 232C (V.24)
• 20 mA (TTY)
• RS 422/RS 485 (X.27)

功能

采用了多种标准协议，因此可与广泛的节点进行数据交换：

• ASCII:
  用于通过简单通讯协议连接到第三方系统，如带有开始和结束字符的协议或带有块检查字符的协议。 接口的握手信号可被扫描并从用户程序激活。
• 打印机驱动程序：
  用于将过程状态和事件记录到一台打印机。
• 3964 (R) (不适用于 RS　485）：
  用于通过已标准化和公布的西门子 3964 (R) 协议连接到西门子设备或第三方设备。 另外还采用了一个带有默认值的 3964(R) 驱动程序和一个可编程 3964(R) 驱动程序。

参数化

CP 340 通讯处理器用户友好性，便于进行参数化：

• 用户可通过集成在 STEP 7 中的一个参数分配工具来模块特性，例如：
  • 要使用哪个已实施协的议驱动程序，或
  • 要使用哪些驱动程序相关功能
• 通过 CPU 进行参数化：
  只需将编程设备与 CPU 相连。 组态数据归档在一个系统数据块中，而数据块存储在 CPU 中。 在更换一个模块时，新的模块可立即投入使用。
• 组态软件包（光盘）：
  含电子手册以及用于与 CP 通讯的参数化屏幕和标准功能块

技术规范

风力发电的成本依然普遍高于燃煤发电。西门子风力发电集团计划全盘引入工业制造流程，以提高风电的竞争力，加快风电的发展。

西门子风力发电集团已经提出了一个明确目标：在2020年之前，将岸上风力发电成本降至每度5欧分以下。这样，风力发电就能与传统能源平起平坐。相比之下，目前取决于风电场所处位置，风力发电每生产一度电的成本为7欧分左右。西门子还认为，应当大幅降低海上风力发电的成本，因为目前海上风力发电成本高达岸上风力发电成本的两倍左右。因此，西门子的目标是将海上风力发电成本降至每度电10欧分以下，以提高海上风力发电的竞争力。

为了实现这些目标，西门子风力发电集团于2011年10月任命Felix Ferlemann博士为*执行官。作为一名机械工程师，Ferlemann在加盟西门子之前曾在汽车行业工作十余年。因此，相比于发动机或转子叶片，他更为熟悉的是真空泵、底盘和变速系统。但西门子风力发电集团看中的恰恰是他的这些经验——因为汽车行业在某些领域。Ferlemann说：“除坚持不懈地创新之外，降低成本较有效的途径是引入工业化生产流程。过去几十年来，汽车行业已经大大优化了车辆组件，以至于现在他们可以最大限度降低制造成本。风力发电行业能够从中汲取许多有益的经验和做法。”Ferlemann的理念是仿效汽车平台战略、模块化、标准化和精益制造等流程。

风力发电机的巨型转子叶片的生产，便是风力发电行业如何向汽车行业学习的一个*。西门子是世界上一家可生产长达75米的叶片的公司。归功于已获得的整体成型叶片技术，西门子生产的转子叶片没有任何接缝，这意味着叶片上没有任何薄弱点。因此，它们能够至少在长达20年的时间里经受狂风和恶劣天气的考验。然而，转子叶片生产是一个劳动密集程度很高、进度缓慢的过程。在位于丹麦奥尔堡的一座长达250米的生产车间里，西门子员工目前正在人工铺放转子叶片模子以及玻璃纤维垫和轻木木材，为将上下两半结合起来、抽空然后注入液体环氧树脂做好准备。Ferlemann表示，“机器人能像人一样铺放模子，并且速度要快得多。它们可以自动铺放模子，每秒铺放三米。这样一来，生产时间将从300个小时减半为150个小时，每年削减生产成本3,000万欧元。”

针对长40米的转子叶片模子进行的初步试验取得了喜人的结果。西门子计划，在2014年之前，在奥尔堡工厂借助机器人生产出*批55米叶片。西门子风力发电集团的*战略师Jan Rabe指出，“我们将使用经我们的转子叶片生产专家专门编程的常规工业机器人。此举将令我们在竞争中一马当先。”

这只是*步。西门子还可以直接用玻璃纤维自行生产出用于叶片生产的定制垫子，以满足与风力发电机相关的特殊要求。Rabe说：“可以根据垫子在转子叶片中的位置，将之织成不同的厚度。如果在制造过程中将这一点纳入考虑，我们甚至可以进一步降低叶片生产成本。”

要让风力发电行业像过去几年那样保持高速增长，必须采用这样的方法。自2004年收购Bonus公司以来，西门子风力发电集团的销售额年均每年增长40% 左右。Bonus公司是丹麦的一家风力发电机制造商，2004年时的年产量约为200台，年均销售额为3亿欧元。如今，西门子的风力发电机年产量高达 2,000台左右，销售额约为50亿欧元，待完成订单额更是高达110亿欧元。Ferlemann表示，“当然，刚开始我们必须全力以赴追求增长，但现 在，我们已经进入巩固成果阶段，需要提高生产率和降低成本。”

西门子正在开发旨在加快风力发电设备生产的新技术。譬如，现在已可使用钢壳构件在现场搭建塔架，未来将使用机器人来制造转子叶片，并且许多部件，如机舱将实现模块化生产和交付。如此一来，风力发电的竞争力将大大增强。

适用于机舱的无齿轮传动系统。风力发电机机舱的生产也是这种情况。机舱的制造成本大致占风力发电机总成本的60%，在剩下的成本中，塔架和转子叶片大致各占一半。

总而言之，西门子风力发电集团正通过实现模块化生产和降低复杂度来降低成本。譬如，新推出的3,000千瓦和6,000千瓦风力发电机就摈弃了常见的变速箱与异步发电机组合，而是使用了与电网频率保持*的永磁直驱同步发电机。这种无齿轮直驱解决方案所需组件数量比该系统通常使用的组件数量减少一半，从而将风力发电机的重量减轻了30%。

风力发电机还包含液压和电力电子系统等模块，它们也可用于其他产品。因此，许多模块化组件，譬如与发电机配套的电机，亦可安装到不同类型的风力发电机中。这能降低采购和仓储成本。

这不仅为客户降低了单位装机容量的投资成本，更为其节省了维护成本。Rabe说：“无齿轮设计提高了风力发电机的可靠性，从而降低其运行期间的维护成本。这一点十分重要，因为对海上风电场的损坏变速箱进行维修的费用，几乎与当初安装风力发电机的成本一样高。”西门子在欧洲出售的大多数风力发电机都已采用了直驱技术，Rabe预计这种解决方案在西门子风力发电集团业务组合中的份额，将在短短几年内跃升至*位。

到那个时候，机舱的基本设计很有可能也有所改变。如今，这些组件仍然在三座工厂进行装配：丹麦Brande的工厂、堪萨斯州Hutchinson的工厂和中国上海的工厂。装配完毕后，这些组件将被运送至风电场建设工地。但在未来，工程师计划将这些复杂系统拆分为两个模块——前端的发电机和尾舱。尾舱里边装配电力电子系统和机舱执行器。其思路是，在将之安装到塔架顶部之前，应当始终让这两个模块彼此分开。这种方法大大提高了生产灵活性。Rabe表示，“这种模块化方式，允许我们在位于不同地点的其他生产基地制造尾舱。不过，复杂的发电机模块依然只能在为数不多的几座西门子工厂制造，这就像是汽车制造商自行生产发动机，而将诸如驾驶室等模块委托其他厂商生产一样。”

将这些所谓的分解机舱运到风电场建设工地的成本也将大幅降低。要知道，取决于风电场所在国家，考虑到要通过较窄的路段和载重能力较小的桥梁，将大约80吨重的货物一车运输，还是将其一分为二，用两车运送，其费用可能天壤之别。

西门子的创新方法也将很快简化塔架的运输。大多数塔架仍然由直径长达6米的庞大、沉重的钢制组件构成，必须在工地将这些组件堆叠、连接起来。

然而，自2012年起，西门子就一直在提供适用于*塔架的螺栓连接式钢壳结构件。不再使用三段高数米的结构件，而是由14到18个用螺栓连接起来的钢壳结构件组成塔架。Ferlemann指出，“新型螺栓连接式钢壳塔架的各个部件可以采用标准尺寸的集装箱来运输。这些组件的制造成本也更低，因为我们可以用钢板在全自动化生产线上大批量生产这些组件。得益于这项技术，这些组件也很容易上漆。”

Ferlemann认为，建造一座高115米以上的钢壳塔架的成本，可以降至比由单独制造的钢圈组成的常规管状塔架的成本低得多的水平。

效仿汽车行业。西门子风力发电集团希望以这种方式简化并标准化其整个产品组合。具体而言，它想将过去的13个产品系列精简为4个平台，由此提供四款风机——容量分别为2,300千瓦、3,000千瓦、4,000千瓦、6,000千瓦——供客户选择。这4个平台均由6个模块构成：转子叶片、将之连接至发电机的组件、发电机自身、尾舱、塔架和用于生成电网频率的电子系统。这些模块也是由相应的子模块组成。如果能做到这一点，那么，西门子将成功地将汽车行业的平台战略移植到风电行业。

Ferlemann说：“其目的是助力打造一个能够发挥举足轻重作用的风力发电行业——尽管政府补贴日益减少。在这个过程中，我们也能从汽车行业汲取经验教训。一些汽车制造商将其开发的技术专长转让给供应商，结果丧失了专有技术。我们肯定不会这样做。西门子不仅自行开发机舱、转子叶片及其他组件，而且还能评估所采购组件的质量。”