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通过 PROFINET IO 进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：

• SIMATIC S7-300
  （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200
  （使用配备 PROFINET 接口的 CPU）
• SIMATIC S7-400
  （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

可将下列设备作为 IO 设备进行连接：

• ET 200 分布式 I/O 设备
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• SIMATIC S7-300
  （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• 现场设备

通过 AS-Interface 进行过程通信

S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备（AS-Interface 从站）。

更多信息，请参见通信处理器。

通过 CP 或集成接口（点对点）进行数据通信

通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议：

• 20 mA (TTY)（仅 CP 340/CP 341）
• RS 232C/V.24（仅 CP 340/CP 341）
• RS 422/RS 485

可以连接以下设备：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
• 打印机
• 机器人控制
• 扫描器，条码阅读器，等

特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。

使用多点接口 (MPI) 进行数据通信

MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。

• MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
• 全局数据：
  “全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。
  例如，可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。
• 内部通信总线(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此，可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。
• 功能强大的通信技术：
  • 多达 32 个 MPI 节点。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
  • 使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
  • 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 灵活的组态选项：
  可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的优化调整。例如，任意两个MPI节点之间最多可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。

经过三十年的规划和建设，现在阿尔及尔开通了非洲大陆上的第二条地铁线路。西门子仅用五年时间就完成了该项目。

蓝白色的车厢缓缓驶入阿尔及尔市中心的Cité Mer et Soleil站。围观的人群全神贯注地盯着进站的列车。很多人举起手中的数码相机和智能手机，记录下这一激动人心的时刻。多么壮观的一幕啊！阿尔及尔地铁项目负责人、西门子工程师Stéphane Bayon de Noyer回想起那一天，仍记忆犹新地说：“人们真的很激动，在网上分享着视频，想让世人都知道他们现在也有了地铁。”

经过长达三十年的规划和建设，阿尔及利亚首都阿尔及尔就这样终于在2011年11月1日开通了地铁。继埃及之后，阿尔及利亚现在成为非洲大陆上第二个拥有地铁的国家。早在1981年，阿尔及利亚政府就决定建设三条地铁线路。该计划的出发点是为缓解这个拥有350万人口的城市的交通压力。然而，该项目的施工一再中断，二十世纪九十年代的经济危机导致阿尔及尔经济增长放缓，再加上规划不善，使得地铁建设陷入停滞。

上图：新地铁系统将阿尔及利亚首都市中心与郊区之间的交通时间缩短至10分钟左右。

西门子在阿尔及利亚的办事处已经有五十年的历史了，期间，公司主要是建设发电厂、泵站和高压设施。但是，西门子公司和阿尔及利亚的合作历史要更加久远。实际上，这一历史可以追溯到1857年。当时，维尔纳•冯•西门子铺设了非洲和欧洲之间的*条海底电缆。电缆从阿尔及利亚的安纳巴（Annaba）穿过地中海延伸到撒丁岛（Sardinia）*卡利亚里（Cagliari）。

复杂的合同。2006年，西门子和阿尔及尔地铁公司签署了一份新合同。当时，作为项目的主要合作方，西门子交通集团（法国）承担新地铁的规划工作。它拥有近300名员工，负责供应列车，并提供诸如列车自动控制和定位系统方面的*技术以及通讯和无线对讲系统。西门子法国的专家甚至还提供售票机和运行控制中心的相应技术。

如今的阿尔及利亚地铁已经实现了高度现代化，不亚于巴塞罗那4号线、巴黎1号线以及纽约Canarsie线。不过，Bayon de Noyer说，让*辆列车驶入该国的*条地铁线路确实花费了大量时间和精力。*辆列车是由西班牙铁路建设和辅助器材有限公司提供的。根据计划，阿尔及尔总共将向该公司购置14辆地铁列车。Noyer说：“在欧洲，完成这种大规模的项目已经是标准化的做法了，但是在阿尔及利亚一切还属于初次尝试。”

上图：西门子还为该地铁系统的控制中心提供设备。

首先，必须协调阿尔及利亚和法国之间的工作日。项目最开始基本每周工作三天，因为当时阿尔及利亚的休息日是周四和周五。后来，当地才开始采取周五和周六休息的制度。Bayon de Noyer还必须适应另外一点，即经常与客户进行很长的会议，但最终却无法达成任何决策。不过他承认这些都是源自文化差异。共有2000人为这项工程而操劳，包括1700名阿尔及利亚人，以及来自西班牙、意大利、法国、叙利亚和埃及的外国工作人员。Bayon de Noyer说：“由于不同的语言和文化，工程协调工作一直很复杂。”

地铁开通之日终于来临，阿尔及利亚总统阿卜杜勒-阿齐兹•布特弗利卡宣布地铁投运，并迫不及待地亲自体验了一把。他在车站受到了群众的欢迎，像欢度佳节一般热闹。围观群众挥舞着阿尔及利亚国旗，身着粉色、黄色、绿色的传统长袍。布特弗利卡总统花五十第纳尔购买了一张车票——约合0.5欧元。他乘坐沿海岸线向东驶去的列车，这一路上，耸立的房屋顺着山坡一直攀升到将近海拔400米的高度。沿途的很多地方就像圆形露天剧场一样，这里可以欣赏到优美的海景。但是乘客却无福消受，因为这条线路的十个车站中有九个建在地下，一般位于地表五十米以下。地铁隆隆地从该市植物园下穿过，驶向最后一站Tafourah Grande Poste。这个地铁站位于古老的商圈，这里有一座建于16世纪的著名城堡，它具有重要的历史意义，属于教科文组织认定的世界文化遗产。

在地铁修建过程中发掘出的物品或许可以追溯至遥远的古代。Bayon de Noyer说，这些物品的出土必然导致施工的不时中断。地铁线的规划毗邻海湾，这也给施工造成了一定的难度。一旦有海水渗入隧道，就必须召集专家封堵缝隙，用砾石填坑，弥补接缝。

另外，施工使用的90%的材料和零部件都必须从国外进口，交货周期平均八周。为了赶工期，避免出现其他延误，项目经理必须谨慎细致地调节不同的责任区，与客户、财团合伙人以及数千名员工联络沟通。项目规划软件在这里起到了很大的作用， 因为它能够使每个人都清楚地看到不同任务之间的重叠区域，上传并检查新的施工报告，甚至还能考虑到天气的因素。因此，西门子才得以在短短几年时间内完成1号线建设。

二号线筹建。阿尔及尔市的居民现在乘地铁只需要十分钟就可以穿过市中心，而开车则需要四十五分钟。因为在城区找停车位很难，所以他们可以将自己的车停在市中心外围。总体上说，新地铁每小时可以运送2.1 万名乘客。还有更多的车站正在建设中。西门子已开始规划另一条地铁线，这激起了民众的极大热情。YouTube上有众多展示新地铁的视频，下面的评论有的表达了狂喜之情，有的则言简意赅——主题都围绕漫长的地铁建设过程。但是正如古语所说“好事多磨”。毕竟，1855年和1856年，在阿尔及利亚和撒丁岛之间铺设海底电缆的前两次尝试都以失败告终。直到第三次由维尔纳•冯•西门子带领的团队再次尝试后，才获得成功。