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西门子6ES7321-1FF10-OAAO
产品时间:2020-11-23
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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。

很多大型项目既复杂又缺乏透明度。当这类项目愈发不被接受时,让市民参与决策过程的透明、合理、有组织的程序可以改变局面——就像瑞士和巴西的项目所展示的那样。

回溯到1970年,如果海湾废水处理局德州分部知道将会发生什么,那它很可能就不会轻易放弃自己的计划了。该局原本打算在加尔维斯顿湾(Galveston Bay)地区建立一个石化工业废水处理厂。虽然这个项目从未开工,却让该局花掉1000万美元处理相关和当地民众各种莫名其妙的倡议。

上图:斯图加特近期发生的针对铁路工程的在全德国引发了民众更多参与决策的呼声。

经过长达15年的法律战争和无数次的居民胜诉,政府官员终于决定邀请居民小组参加调停会议,地点在著名的冲突调解机构——位于科罗拉多州丹佛的基斯通会议中心(Keystone Center)。但这已经无济于事了。那个时候,居民已经怒不可遏了——造成的伤害已经赫然在目。又过了五年,居民倡议活动中的几名成员被选入海湾废水处理局的执行委员会。NIMBY(“别将垃圾放在我家后院”)的原则依然有效,而废水处理项目已经成为历史。

但是只要看看瑞士和巴西,就可以明白这种冲突的结局会大相径庭。2011年的一个冬日,几架直升机将20个重金属零部件运往瑞士东部的一个井场,这里将要建立一座地热发电站。圣加仑市(St. Gallen)计划在2050年将其能源构成中矿物燃料的占比降至25%,并为全市44000名居民中的一半提供地热。这种能源对大气无污染,而且易于获取,因为从地下4500米的深处提取这些能源不需要大型工厂,也不会有碍市容。

不过,对这一技术并非没有争议。瑞士第三大城市巴塞尔(Basel)一个类似的项目就被搁置了,原因是2006年由于采取灌水作业开采地热而引发了一次轻微地震。圣加仑市公用事业公司项目总经理Marco Huwiler 表示:“因此对我们而言,和当地居民沟通十分重要。我们还确保了我们的项目植根于广泛的基层民主程序。”

2009年,该公用事业公司携手独立机构风险对话基金(Risk Dialogue Foundation)通过访问的方式对50个利益集团和当地民众进行了调查。

风险对话基金项目经理Matthias Holenstein 指出:“圣加伦是一个相对较小的城市,这里的人一般相互认识。因此,我们*轮讨论的对象是本地各种协会的负责人、消防队员、社区的长期居民、行业和政党官员、年轻居民和教师,因为这些团体能够很好地体现民意。我们还通过抽样调查了解普通市民的看法。结果发现大家基本上对我们的计划持积极的态度。当然,这次调查还设置了一些开放式财务和技术问题。”

上图:在瑞士圣加仑的一场特殊展览中,一部电梯将观众“虚拟”带入地表以下4400米的深处——地热供暖项目的施工现场。

圣加仑市开展了一系列活动来讨论这些问题,并向市民提供更为详细的信息。主要活动是由大约四百人参与的公众大会,内容包括封闭研讨会、公众演示、与媒体一道探讨项目争议较大的地方、题为《地球深处之旅》的有关地热项目的特殊展览等。风险对话基金以几乎没有引起入会者注意的中立观察者角色参与了整个过程,并针对该项目发表了不同观点。“由于初期就考虑了这些问题,所以公用事业公司无需就项目再与利益群体进行斡旋。”Holenstein解释道。

2010年夏天,圣加伦市议会分析了这一阶段公众参与的结果,并在秋天举行全民公决,其中80%的选民赞成该项目。在瑞士,诸如倡议和全民公决这类基层民主参与工具,确保一旦后期对某个项目提出任何质疑,马上就可以采取改正措施。而且,瑞士的市民知道在必要情况下,可以采取这种手段来保护自己,这样,他们就可以获得一种安全感,并能保证政治体系有效运转。“过去几百年来,我们一直都参与这种基层民主活动,所以,这丝毫不足为奇。”Holenstein说道。

但是为什么美国基斯通会议中心的对话失败了呢?“要让公民参与一个已被决定的项目,这种尝试是徒劳无益的。此外,这时候双方已经划清了界限。” Ortwin Renn教授说道。他是德国斯图加特对话机构(Dialogik)的负责人,也是公共项目争议的调停者。

该怎么做呢?几年前,Renn及其团队成功解决了瑞士阿尔高州(Aargau)废水处理厂的冲突,并用这个例子说明在这种情况下哪些措施是正确的。“现在,大家都深知高效处理废物的重要性,但是居住在废物处理厂附近的居民,却觉得当地地表水存在被污染的风险。”供职于Dialogik的Piet Sellke说道。“阿尔高地区有11个备选厂址,州政府让公民们自己决定最终应该将工厂建在哪里。”

为此,Renn及其团队从阿尔高地区的12个市中挑选了90名居民,组成了四个公民委员会。他们还要求备选厂址清单中列出的每个城市,分别向四个委员会派遣两名代表。“与其他公众参与形式不同的是,市政府选择愿意参加的市民加入委员会。”Sellke解释道。委员会成员包括家庭主妇、教师、大自然保护协会代表、农民、市议员等。“每个人的知识背景各不相同,因此项目团队首先给每个人提供信息以及书面资料。”Renn说。

然后他们要求委员会成员草拟出评估指标图,对备选厂址进行可持续性和风险方面的评估。在这个过程中,他们可以向专家提问,听取专家意见,并参观备选厂址。他们提出的指标——比如环境影响、项目的经济效率——可以帮助他们比较不同的厂址。然后,再举办封闭研讨会,会上,废物处理专家会对他们提出的指标进行评估,说明自己的推荐方案。最后将结果呈现给市民。

“四个公民委员会分别召开研讨会,对推荐的选址进行最终评估。”Renn说。“在小组会议以及全体大会上,与会者将讨论根据拟定指标对备选厂址进行评估的结果,对每个厂址进行投票。”最终,Eriwies获得了每个小组的多数投票。之后,项目组再从每个委员会中选出五名成员组成一个“超级委员会”,调整推荐方案并以公民报告的形式向政府呈递最终结果。“刚开始,80%的成员认为不适合在自己居住的城市建立这个废物处理厂。”Renn说。“但是,在这个过程结束时,甚至连Eriwies的居民都说工厂应该建在Eriwies。”整个过程持续了大约两年时间,最终市政府同意了公民的决定。

巴西:公众参与式预算的发源地。眼下市民参与决策的范围大大扩展,已经不再局限于大型项目,而开始延伸到之前认为不可接触的领域:预算。1989年源于巴西的“公众参与式预算”,现在也变成了一种广受欧洲市民欢迎的公众参与手段。这种参与可以使市民在公共资金的去向问题上享有话语权,其形式也是五花八门的。巴西港口城市累西腓(Recife)拥有160万人口,因其预算政策而于2011年荣获由贝塔斯曼基金会(Bertelsmann)授予的莱因哈特•摩恩奖(Reinhard Mohn Prize)。贝塔斯曼项目经理Christina Tillmann 说:“我们在全球范围内寻找可提高社会各界参与可能性的典范项目。累西腓的市民每年有权决定全市10%的预算如何分配。有十多万人参与了这个过程,2010年提议约600项。”

上图:巴西累西腓居民已经有权决定未来十年的市政预算。

这个过程侧重于需要市民献言献策的城市发展项目。市政府提前在各地散发传单,这样市民就知道议事日程上有哪些内容,他们需要做什么。为此,累西腓被分成了18个“小片区”,这样确保每个地区的民众都能够畅所欲言。“一旦至少有十个人提出某个提案,那么政府就要分析其技术和经济可行性。”Tillmann解释说。

这个过程的下一步就是公众论坛,在此,市民从每个片区内选出十条提案,然后选出自己的代表,后者将接受预算知识培训,并完善选出的提案。“不能到现场参加论坛的人可以在线参与。”Tillmann说。代表们和市议会就这些提案展开讨论,然后市议会可以就适当的措施作出决策。“敲定的预算计划将分发给各个片区,居民选出代表监督项目的实施过程。”Tillmann解释说。自2001年开始实施参与式预算以来,市民赞成并落实的措施大约有5000项,涉及废水处理、医疗、教育等。

瑞士作家弗里德里希•迪伦马特(Friedrich Durrenmatt)在其剧作《物理学家》中宣称:“影响每个人的问题必须由每个人来解决。”今天,这句话看起来比以往更加贴近实际。

 

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