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西门子6ES7953-8LL20-OAAO
产品时间:2020-11-23
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SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。

模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

SIMATIC S7-300 的应用领域包括:

  • 特殊机械,
  • 纺织机械,
  • 包装机械,
  • 一般机械设备制造,
  • 控制器制造,
  • 机床制造,
  • 安装系统,
  • 电气与电子工业及相关产业。

多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器:

  • 具有高电磁兼容性和抗震性,可最大限度地用于工业领域。

S7-300F

SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,因此不会对人身、环境造成损害。

S7-300F 满足下列安全要求:

  • 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
  • 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
  • 类别 1 - 4 符合 EN 954-1

另外,标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

设计

S7-300

一般步骤

S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。

一个系统包含下列组件:

  • CPU:
    不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
  • 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
  • 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
  • 用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。

根据要求,也可使用下列模块:

  • 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
  • 接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
    通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。
  • SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
    适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。

 

软件能救命

 

西门子中央研究院研制的软件可以利用建筑数据自动计算出逃生路线,并给出变更建筑结构的建议。这款软件不仅对于建筑物乃至整个园区的规划设计具有不可估量的作用,而且能够自动支持优化疏散。

2015年新年前夜,迪拜一家酒店突发大火,举世震惊。熊熊烈焰肆虐了这家高达63层的酒店。尽管有16人因吸入浓烟而受伤,但酒店的大部分客人均安然无恙。虽然酒店里的每个人都成功获救,但这场大火敲响了警钟,它说明,哪怕在这样的豪华酒店,一旦发生火灾,火势蔓延之迅猛,让人措手不及。更糟的是,并非所有火灾都能有侥幸逃生的结局。许多时候,被大火吞没的建筑物会夺去鲜活的生命。

2015年新年前夜:临近午夜前几个小时,迪拜一家酒店突发大火。调查认为,这场火灾是短路引起的。

支持多种数据格式的自动化软件

如果建筑业客户能够在早期阶段利用模拟来确定建筑物在紧急状况下进行疏散的速度,就可以降低此类灾情的严重性。建筑项目开工之前必须查明的危险区域包括,可能发生拥堵的瓶颈点和可能造成人员摔倒的陡峭楼梯。为了实现这一点,来自西门子核心研发部门——西门子中央研究院的专家已研制出“人群控制”疏散软件,以便用户早在建筑物竣工之前,模拟出建筑物的疏散场景。这款软件已在一个欧盟研究项目中得到进一步开发和测试,现在,西门子中央研究院的专家正在与建筑师和消防专家密切合作,将这款软件用于新建筑物的规划设计。西门子中央研究院的软件专家Hermann Mayer表示:“尽管我们的软件一直很可靠,但用户基本上必须手动输入建筑物信息并分析结果。正因如此,现在我们已将‘人群控制’软件实现一定程度的自动化,用户只要按下按钮即可开始进行模拟。”

模拟过程的三个阶段均已实现自动化:首先,记录建筑物的数据;其次,实际计算过程;第三,数据输出。数据记录过程极为复杂,因为如今的建筑物数据采用多种不同格式,如建筑图纸、计算机生成的CAD图,以及最近出现的数字3D建筑模型。尽管施工图必须遵守有关标准,但仍可能出现偏差。譬如,隔热墙可能是一条粗线或细线,也有可能是阴影线或虚线。西门子中央研究院的“人群控制”软件开发负责人Wolfram Klein说:“我们开发的软件能够解读这些不同格式的数据,并单独将之转化为统一的数字建筑模型。”

优化疏散?除用于防范措施之外,“人群控制”软件亦可用于楼宇自控和智能响应系统,以便实时优化控制疏散。

助建筑师一臂之力的软件

在第二阶段计算过程中,“人群控制”软件展现了其简化工作的优势。过去,软件要针对各个设置单独进行模拟计算。比如,如果要让“人群控制”软件分析500个人从建筑物的5个层楼中疏散的情况,那么,它将使用建筑设计图来计算出疏散所需时间。如果疏散用时太长,用户必须通过手动优化特定建筑参数来解决这个问题,如门的宽度。然而现在,自动化的“人群控制”软件可以利用建筑物的数字蓝图来单独计算出适用于不同数量人群的可选解决方案。不仅如此,现在软件还可以单独改变不同参数,如门的宽度,以优化逃生路线。它还能模拟楼梯或建筑物的某部分阻塞时,会出现什么情况,如在迪拜火灾中那样。“人群控制”软件将计算出能够绕过该等障碍物的可选逃生路线。在第三阶段输出过程中,“人群控制”软件将建议方案,给出能让尽可能多的人尽快从建筑物中疏散的建筑布局建议。

结合使用数字建筑规划设计图时,“人群控制”软件的优势尤为突出。建筑业将这一趋势称为建筑信息模型(BIM)。在规划设计阶段使用BIM创建的建筑物3D模型包含了建筑物的全部要素。如果改变其中某个要素,软件将立即显示出与其他要素发生冲突之处。例如,它将显示移动一面墙是否会影响已设计好的管道或电缆布线位置。“人群控制”软件是对BIM的有益补充,因为它利用现有建筑数据,为BIM模型提出关于疏散的改进建议。

借助所谓的楼宇“数字化双胞胎”,西门子展示如何优化利用建筑模型——不仅在施工过程中,而且贯穿建筑物的整个生命周期。

实时疏散支持

未来,“人群控制”软件将不仅协助进行建筑物的规划设计,而且也可在疏散期间提供实时支持。这是因为,它可以根据输入的楼宇传感器数据,在转瞬之间计算出逃生路线。西门子楼宇科技集团的创新项目和负责人Christian Frey指出:“‘人群控制’软件可以使用烟感探测系统提供的数据来提出疏散建议,并建议安全逃生路线。”有了“人群控制”软件的支持,楼宇管理系统可以发布广播通知或在智能手机APP上显示疏散路线,引导人们逃出建筑物,还可以利用传感器来识别是否有人被困在建筑物内,或者确定被困人员地点。

然而,“人群控制”软件的适用范围不只是建筑物,也包括其周边区域。Mayer说:“我们可以扩展模拟,纳入与大学校园规模相当的整个建筑物综合体。这样一来,我们可以探索结构化的措施如何优化周边区域的疏散。”“人群控制”软件甚至可以为和救护车停泊位置提出建议,以免阻塞人流疏散。

西门子中央研究院的Wolfram Klein和Hermann Mayer还考虑到了重大灾害。二人均参与了欧盟出资的ELASSTIC项目,他们与高校及科研院所合作开发解决方案,帮助保护建筑物及其住户,抵御诸如地震和洪水等灾害。项目的一些合作组织致力于优化建筑物稳定性,而Klein和Mayer则侧重于优化紧急疏散方案。举例来讲,他们已使用“人群控制”软件来模拟洪灾导致地下车库被淹的场景。这种情况提出了崭新的问题,比如,哪里是安全集合点,或者救助人员和救援工作者如何抵达受灾建筑物进行施救。所有这些信息均可输入“人群控制”软件。Wolfram Klein说:“如此以来,现在我们拥有的全面的疏散模拟工具。”

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