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西门子5A电源模块PS307 西门子5A电源模块PS307

自2016年起，西门子与空客公司一直在合作研发面向航空领域的混合动力电力推进系统。CityAirbus是*采用这些技术的开创性飞机之一；它是一架针对城市空中交通的特殊需求而设计的验证机，具有颠覆性意义。CityAirbus计划将于今年晚些时候实现首飞，它已实现一个重要的里程碑：地面测试已经开始。

在位于德国奥托布伦的测试中心，空客公司项目经理Martin Nüsseler先生、空客公司直升飞机业务部CityAirbus项目负责人Marius Bebesel和西门子电动飞机业务部负责人Frank Anton博士接受了我们的专访，与我们分享这个振奋人心的项目。

Nüsseler先生，Anton博士，我们面前的这个东西究竟是什么？

Nüsseler：我们面前的这个东西是“铁鸟”CityAirbus。CityAirbus是一架针对城市交通而设计的电动多旋翼飞行器。这只“铁鸟”的使命是对整个推进系统进行端到端测试。它包含电池、配电系统和电力推进装置，可通过自主飞行控制系统，在闭环控制回路中进行操作。在这个全系统测试台上，我们正在操作并验证整个系统的动态性能，包括电气、散热和机械等方面。这套装置配备西门子电力传动单元，它连接至模拟实际螺旋桨负荷的负载电机上。这是CityAirbus迈向首飞途中的重要里程碑，首飞计划将于今年晚些时候进行。

在将动力系统安装到CityAirbus中之前，

它必须在地面实现可靠运行并通过严格测试。

在全系统测试台上，西门子和空客公司正在操作并验证整个系统的动态性能，包括电气、散热和机械等方面。

航空探：Martin Nüsseler、Frank Anton和Marius Bebesel（从左至右）在CityAirbus测试中心。

除用于驱动包端螺旋桨的电机之外，西门子还开发了变频器和电力管理系统。

Anton：这里你看到的8台电机，构成了动力系统，每台电机的大功率为200kW，它们是专门针对这个特定应用而设计的。它们的扭矩密度高达30Nm/kg，这实际上刷新了纪录。换句话说，这些重量不足50公斤的电机，可以产生1500Nm的额定扭矩。除电机之外，西门子还提供了变频器和电力管理系统。顺便说一下，我们在很短时间内完成了动力系统的交付。从初的构思，到终的原型，我们仅用9个多月时间就完成了。这无疑归功于我们兢兢业业的团队，以及强大的数字化工具，特别是来自PLM的SimcenterTM，这是电动飞机业务部在研发工作中通常使用的工具。

您可否详细谈谈CityAirbus及其应用领域？另外，对于电动飞机的未来，这个项目有何重大意义？

Nüsseler：由电池供能的CityAirbus是一种城市空中交通工具。在拥堵的特大城市，它能以高达120公里的时速，安全、快速地运送多4名乘客，而不产生任何局部排放，并且运营成本较低。典型的飞行目的地包括机场、火车站或摩天大厦的楼顶。初期，CityAirbus将由飞行员驾驶，不过，自主飞行的无人飞机亦在计划之中。

Anton：由4个涵道螺旋桨传动装置构成的创新配置，极大地提高了系统安全性，并确保降低噪声。不论何种情况下，将交通拓展至“第三维度”（即：空中）的好处是，电机比常规发动机更安静，且低排放。这种应用充分利用了电动交通的各种优势，然而，这只是其中一小部分。CityAirbus必须垂直起飞和降落，并且能够在各个方向上机动飞行。此外，它没有滑翔机翼。这意味着，它的起飞动力必须*来自动力系统。它的动力系统采用大扭矩电机，这是实现这种应用的理想解决方案。

它什么时候可以载人飞行？首飞计划的下一步是什么？

Bebesel：我们计划在今年年中把推进系统实体集成到验证机中。CityAirbus的初始结构已经生产完毕，现在正在装配。要实现飞机量产，还必须进一步优化配置，以满足城市空中交通要求，并提高商业盈利能力。在2025年之前，技术上将可实现产品商业化，但这取决于，这种城市空中交通在公众接受度、基础设施建设和法规制定等方面的进展。

Anton：我们在这个项目中的工作，展示了利用电动飞机来补充城市交通的技术可行性。我们希望，对验证机的飞行测试可以支持我们获得机型认证，同时也激发公众对这一概念的热情。

西门子S7-200 CPU211模块产品介绍

SIMATIC S7-200 Micro PLC自成一体：: 特别紧凑但是具有惊人的能力－特别是有关它的实时性能－它速度快，功能强大的通讯方案，并且具有操作简便的硬件和软件。但是还有更多特点： SIMATIC S7-200 Micro PLC具有统一的模块化设计－目前不是很大，但是未来不可*的定制解决方案。这一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一个紧凑的性能范围内

产品参数：

6ES7211-0AA23-0XB0  SIMATIC S7-200，CPU 221 紧凑型设备，直流电源 6 个直流数字输入/4 个直流数字输出 4 KB 程序/2 KB 数据
6ES72110BA230XB0  SIMATIC S7-200，CPU 221 紧凑型设备，交流电源 6 个直流数字输入/4 个数字输出，继电器输入端， 4 KB 程序/2 KB 

优点

SIMATIC S7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点

·        强大的性能，

·        优模块化和

·        开放式通讯。

S7-200 性能优越，久经考验，适合于工业领域的各种应用：

·        结构紧凑小巧－狭小空间处任何应用的理想选择

·        在所有CPU型号中的基本和高级功能，

·        大容量程序和数据存储器

·        杰出的实时响应－在任何时候均可对整个过程进行*控制，从而提高了质量、效率和安全性

·        易于使用STEP 7-Micro/WIN工程软件－初学者和专家的理想选择

·        集成的 R-S 485接口或者作为系统总线使用

·        极其快速和精确的操作顺序和过程控制

·        通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程

西门子S7-200编程电缆

主要特点

·        突出数据记录用记忆卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的项目节约，以及各种格式的文件存储

·        PID自动调谐功能

·        用于扩展通讯选项的2个内置串口，例如：与其它制造商的设备配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）

·        具有内置模拟输入/输出的CPU 224 XP

快速计数器

·        彼此、其他操作和程序周期均独立运行

·        当达到用户可选择的计算值时，中断触发－从检测到输入信号到切换输出的反应时间为300 μs

·        当增量位置编码器用于确切定位时的4边缘评估

·        模块化可扩展性

报警输入

·        4个独立的输入

·        用于快速连续登记信号

·        用于信号检测的200 μs–500 μs 响应时间/用于信号输出的300 μs

·        对正向和/或负向信号边沿的响应

·        在一个队列中多16次中断，取决于优先顺序

与称重变送器和称重仪表不同，SIWAREX系列称重模块可以直接接收称重传感器输出的mV信号，并与西门子控制系统（包括S7 200/300/1200/ET200M/ ET200S）无缝集成，具有扩展灵活、精度高、响应速度快等优点。SIWAREX系列称重模块其设计用于各种工业环境，具备很高的抗干扰能力，但是为了保证模块运行可靠，在安装接线等方面必须要规范操作。

图1 SIWAREX集成化解决方案替代称重变送器/仪表

EMC即电磁兼容性，描述了电气设备在特定的电磁环境下，既不受到电磁环境的影响，也不会对周围环境产生影响的能力。在系统安装之前，一定要执行EMC设计规范，分析各种可能存在的干扰源。

电磁干扰可以通过以下几种方式干扰到控制系统和称重模块的正常工作：
（1） 电磁场直接作用于控制系统；
（2） 通过现场总线引入干扰，如PROFIBUS DP；
（3） 通过过程信号电缆引入干扰；
（4） 通过电源或者保护地引入干扰；

根据传输介质（导电还是非导电）以及干扰源与设备之间的距离，干扰信号可以通过四种耦合方式进入到控制系统：
（1） 电导耦合
（2） 电容耦合
（3） 电感耦合
（4） 辐射耦合

安

1 概述
S7-1200 与 S7-300 之间的以太网通信方式比较多，可以采用ISO on TCP、TCP和 S7 的方式进行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on

TCP和TCP这两种协议进行通信所使用的指令是相同的，都使用 T-block ( TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV ) 指令编程。

S7-300 CPU一侧如果使用的是CPU集成的PN接口，连接不在STEP7的NetPro中建立连接，而是使用西门子提供的OPEN IE 的方式来实现。

本文主要介绍了如何实现在S7-1200 和S7-300 CPU集成PN口之间的ISO on TCP通信，包括通信的基本步骤、配置及编程等内容。具体的

实现方法有多种，比如在S7-1200中可以使用不带连接的通信指令（TCON, TDISCON, TSEN, TRCV），也可以使用带连接的通信指令

（TSEND_C, TRCV_C）；在S7-300中可以采用功能块编程的方式来实现，也可以使用Open Communication Wizard工具（OPEN IE向导）

的方式来建立OPEN IE的通信。
为了方便理解，本文在S7-1200中使用不带连接的通信指令TCON, TDISCON, TSEN, TRCV，在S7-300侧通过功能块编程的方式来实现。
关于S7-1200和S7-300 OPEN IE通信的文档可以登录西门子自动化与驱动集团的表1提供的文档编号搜索并下载相关文档。