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西門子6ES7 963-1AA00-0AA0
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公司主營：工業(yè)自動化控制系統(tǒng)工程，工業(yè)自動化設備，自動化成套設備，電子產(chǎn)品銷售及維修
西門子可編程控制器：S7-200CN、S7-200SMART、S7-300、S7-400、 S7-1200、S7-1500、ET200、LOGO邏輯控制模塊
西門子HMI人機界面：TD200、TD400C、TP177A/B、MP277、MP377、 TP700、TP900、TP1200、TP1500、SMART700/1000
西門子變頻器：MM420、MM430、MM440、G110、G120、6SE70工程變頻器 6RA70直流調速器、3RW30/40/44軟啟動器
西門子數(shù)控系統(tǒng)：802C、802S、808D、802D/SL、810D、840D
西門子伺服驅動：611A、611D、611U、S120、NCU、PCU、伺服電機、低壓電機
西門子工業(yè)以太網(wǎng)：通訊網(wǎng)卡、通訊電纜、通訊接頭、總線連接器 工控機、交換機、自動化軟件等系列產(chǎn)品。
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在愛爾蘭根，西門子研究人員正在研制未來的智能電網(wǎng)。這種電網(wǎng)不僅能將各種類型的用電設備和供電設施連接起來，而且可以整合樓宇系統(tǒng)組件。其思路是將所有能源系統(tǒng)合并起來，使之以盡可能的方式，供應電能、暖氣、冷氣和飲用水。
Rolf Hellinger博士（左）和Sebastian Nielebock（右）率領的西門子智能電網(wǎng)團隊，可以“建造”幾乎任何類型的智能電網(wǎng)。
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西門子開發(fā)工程師Sebastian Nielebock正在他的便攜式電腦上查看一長串數(shù)值。他說：“這些是光伏逆變器的參數(shù)。我們正在優(yōu)化這些參數(shù)，以確保不論在任何負載條件下，我們的小型電網(wǎng)都能保持穩(wěn)定，并實現(xiàn)*運行。”這個小型電網(wǎng)由一個機柜大小的電池和配備了用于將組件連接至電網(wǎng)的逆變器的控制機柜構成。這些組件包括蓄電裝置以及光伏發(fā)電設備和風電機組。換句話說，這個小型電網(wǎng)代表了向購物中心、和酒店等輸送電能的典型配置——哪怕并未連接至電網(wǎng)。取決于日照強度，電池既可以臨時儲存過剩電能，也可以在需要的時候向獨立電網(wǎng)輸送電能。如果需求大幅增長，還可以快速啟用柴油發(fā)電機。
即便此刻太陽躲在云層背后，柴油發(fā)電機也并未運行，這個小型電網(wǎng)依然在起勁地工作。這是因為它并非一座大城市的電網(wǎng)，而是設置在位于德國愛爾蘭根的西門子分布式多聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)開發(fā)中心。在這里，來自西門子*研究院（CT）的研究人員可以在實驗室條件下，對未來的智能電網(wǎng)進行試驗。在面積達170平方米的實驗大廳里，實驗室的專家們可以創(chuàng)建幾乎任何類型的智能電網(wǎng)。除電池機柜、熱電聯(lián)產(chǎn)裝置、應急發(fā)電機、地方電網(wǎng)調壓變壓器、各式各樣的電力負載和數(shù)十個逆變器之外，這座設施還包含了兩臺制冷設備和一套飲用水凈化系統(tǒng)。由于應用場合各不相同，這個實驗室的20名員工中包含了熱動力學專家和過程自動化專家，他們與電氣工程師和計算機科學家并肩合作。
目標是將多種不同類型的能源資源合并起來，確保以、環(huán)保的方式，供應電能、暖氣、冷氣和飲用水。
利用實驗室的眾多設備，研究小組可以復制出各種類型的小規(guī)模智能電網(wǎng)。譬如，柴油發(fā)電機可以扮演熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電裝置或生物質反應堆的角色。重要的是，波動型電能和常規(guī)電能的比例，與所要模擬的實際電網(wǎng)情況相對應。短短幾年之內(nèi)，這樣的智能電網(wǎng)將變得非常普遍。這是因為，隨著電網(wǎng)從波動型發(fā)電設施吸納越來越多的電能，將需要借助智能控制系統(tǒng)來確保分布式供電設施之間實現(xiàn)的交互作用。不然的話，則會發(fā)生可能導致嚴重損害的斷電事件。
而這正是Nielebock想要防止的?，F(xiàn)在，他正在模擬在強烈的日照下，光伏發(fā)電設備的逆變器生產(chǎn)了大量電能的情況。Nielebock解釋道：“如果這導致電網(wǎng)中的電能過剩，結果將是電壓和頻率升高。我正在調節(jié)逆變器參數(shù)，以確保其有助于維持電網(wǎng)穩(wěn)定，而不只是盲目地以zui大輸出功率工作。”盡管如此，如果發(fā)生斷電，那么分布式供電設備，如電池和光伏發(fā)電裝置，必須能夠啟動電網(wǎng)并恢復運行。
這聽起來容易做起來難，因為所謂的“黑啟動”要求將所有組件同步，實現(xiàn)同相運行，逐步將電網(wǎng)電壓提高至預設值。必須均衡地將來自不同發(fā)電設施的電能輸送給各個負載。Nielebock解釋道：“如果內(nèi)置控制器設置適當，那么逆變器可以利用電壓和頻率數(shù)據(jù)自動完成同步，從而確保穩(wěn)定運行。”就像樂團中的各種樂器在指揮家的指揮下實現(xiàn)同步一樣，逆變器在智能電網(wǎng)中確立了秩序——因此，柴油發(fā)電機生產(chǎn)的交流電能，與逆變器輸出的電能，*協(xié)調一致。
像這樣的研究以富于前瞻性的眼光，審視了在朝著可再生能源和分布式發(fā)電設施過渡的進程中，電網(wǎng)運營商將要面臨的挑戰(zhàn)。供電企業(yè)需要將不計其數(shù)的光伏發(fā)電設施、風電機組和生物質反應堆與常規(guī)電廠和蓄電裝置等連接起來，以建立一個穩(wěn)定的電網(wǎng)。為了確定這種系統(tǒng)的實際運行情況，自2011年起一直到2013年秋季，西門子在德國南部Allgau地區(qū)的一座擁有2 500人口的Wildpoldsried鎮(zhèn)，對當?shù)仉娋W(wǎng)進行了細致深入的研究。鎮(zhèn)上的幾乎每幢房屋都在屋頂安裝了一個太陽能電池板。除這些太陽能發(fā)電裝置之外，這座小鎮(zhèn)的電力系統(tǒng)還包括了以生物質反應堆生產(chǎn)的燃氣為燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，以及5臺風電機組?？傮w來講，現(xiàn)在Wildpoldsried鎮(zhèn)的發(fā)電量是其耗電量的5倍以上。
盡管這聽起來是件好事，但對于地方電網(wǎng)運營商AüW公司而言，卻是個嚴重問題，因為過剩電能造成了電力線不穩(wěn)定。于是，AüW聯(lián)合西門子、亞琛工業(yè)大學和肯普滕應用技術大學，共同發(fā)起了IRENE（可再生能源發(fā)電系統(tǒng)與電動交通系統(tǒng)整合）項目，對大型智能電網(wǎng)進行測試。自項目啟動以來，約200個測量裝置一直在提供關于電網(wǎng)總體運行情況的數(shù)據(jù)，而地方電網(wǎng)調壓變壓器、蓄電裝置和遠程控制光伏逆變器等確保了電網(wǎng)穩(wěn)定。
這個系統(tǒng)的核心組件是SOEASY——西門子提供的自組織電力自動化系統(tǒng)。SOEASY可以平衡供需。在這個系統(tǒng)中，各個供電設施和用電設備均分別由一個個人能源代理（PEA）來代表。譬如，系統(tǒng)軟件知道某臺光伏發(fā)電裝置的業(yè)主愿意接受的zui低電價。然后，軟件將報價提交給代表電網(wǎng)運營商的“平衡大師（Balance Master）”，后者將決定是否接受PEA的報價。
在Allgau地區(qū)進行試驗之前，在位于愛爾蘭根的開發(fā)中心，研究人員搭建了一個自有電網(wǎng)，以研究電池、光伏發(fā)電裝置和地方電網(wǎng)調壓變壓器之間的交互作用?，F(xiàn)在，研究人員正在分析更為復雜的智能電網(wǎng)。Rolf Hellinger教授是開發(fā)中心所隸屬的能量轉換技術領域的負責人，他表示：“*階段，我們僅連接了用電設備和發(fā)電裝置。下一步，是整合樓宇系統(tǒng)組件，如空調系統(tǒng)使用的壓縮式制冷機。”這能提高智能電網(wǎng)的靈活性，因為智能控制樓宇可以在需求較低時吸納過剩電能。
廢熱驅動蒸發(fā)和冷凝過程，生產(chǎn)出飲用水。
利用廢熱生產(chǎn)純凈水。西門子研究人員的長遠目標是將多種不同類型的能源資源合并起來，如石油、天然氣、風電、太陽能、生物質和廢熱等，以確保這些能源資源以盡可能、環(huán)保的方式，生產(chǎn)出電能、暖氣、冷氣和飲用水。他們也想將這些能源資源整合到多模態(tài)能源系統(tǒng)中。熱轉換和分布式電力系統(tǒng)研究小組組長Jochen Schafer博士說：“在此之前，大多數(shù)時候僅僅審視了這種系統(tǒng)的某一個側面，譬如，將利用可再生能源生產(chǎn)的電能輸送到電網(wǎng)的方法。與之相反的是，現(xiàn)在我們研究的是由眾多組件構成的電網(wǎng)。我們也在研究這些組件相互之間的交互作用方式，以及其對電網(wǎng)的總體穩(wěn)定性的影響。換句話說，我們感興趣的是系統(tǒng)集成，以及所有系統(tǒng)組件之間的*相互作用。”
譬如，研究人員尤為感興趣的是充分利用機器及其他工業(yè)設備產(chǎn)生的廢熱。如今，人們很少以經(jīng)濟可行的方式對廢熱，特別是低溫廢熱，加以利用。然而，這種熱能包含了寶貴的能量，譬如，可以用于回收處理廢水，生產(chǎn)出飲用水。為此，愛爾蘭根的西門子研究人員開發(fā)了EvaCon（蒸發(fā)和冷凝）系統(tǒng)，利用溫度在70到120攝氏度之間的廢熱來蒸發(fā)廢水。所得到的蒸汽流被輸送到冷凝機中，通過凝結作用，生產(chǎn)出純凈水和一些濃縮廢水。然后再處理這些廢水。
在開發(fā)中心，矗立著高5.5米的EvaCon原型機。廢水經(jīng)隔熱管道從右上方流入，再流經(jīng)若干換熱器。在這里，廢熱被用來升高水溫。然后，廢水緩緩流過蒸發(fā)器，變成水蒸氣。風扇產(chǎn)生氣流，攜帶水蒸氣向上運動。在安裝了冷凝器的右側，水蒸氣再次凝結。這聽起來可能很簡單，但細節(jié)卻頗為復雜。環(huán)境技術研究小組組長Manfred Baldauf博士說：“我們想使用zui少量的電能來輸送盡可能zui多的水蒸氣。為此，我們需要調節(jié)溫度分布和氣量。”下一步是建造一座純凈水產(chǎn)能達25立方米/小時的試驗設施。這足以處理飲料行業(yè)裝瓶過程產(chǎn)生的廢水。此外，EvaCon也可用于凈化釀造工藝和石油鉆探作業(yè)等產(chǎn)生的廢水。
然而，針對某些情況還沒有經(jīng)濟劃算地利用低溫廢熱的技術。為此，研究人員制作了一個可將廢熱加熱至140攝氏度的熱泵——相比之下，以往zui高只能加熱至90攝氏度。Schafer解釋道：“從根本上講，熱泵原理是相同的，但我們的熱循環(huán)采用了一種特殊的工藝油。這種工藝油適用于更高溫度，并且對環(huán)境無害，安全。”譬如，這種新熱泵可以將溫度在70到90攝氏度之間的工業(yè)廢熱或地熱，加熱至130攝氏度——達到集中供暖系統(tǒng)的標準溫度。這些熱能可用于為建筑物供暖。結合EvaCon及開發(fā)中心的其他設備，新的熱泵有助于研究人員朝著保證不浪費任何能源資源的夢想更進一步。
近來，硅谷創(chuàng)業(yè)風席卷德國，越來越多的德國大學畢業(yè)生走上創(chuàng)業(yè)之路。位于慕尼黑的西門子高科技企業(yè)化中心密切關注那些僅需些許助力即可一飛沖天的有趣技術。
周一傍晚，位于慕尼黑郊區(qū)的西門子*研究院的辦公室和實驗室人影漸稀。員工們紛紛趕往地鐵或開車、騎車離去。馬丁•普雷舍爾博士跟同事道別——但他這一天的工作卻并未完結。和往常一樣，他將參加一場名為“e-Monday”的社交聚會，與鋒芒初露的創(chuàng)業(yè)者們共聚一堂。這是本月的第三個周一，所以活動將在位于慕尼黑時尚圣地Haidhausen的一間人氣酒吧Hofbräukeller舉行。上百名到場人員并沒有把酒言歡，而是大都喝著礦泉水。畢竟，他們來此不僅僅是為了交際娛樂，還要探討電動交通領域的發(fā)展。
慕尼黑是歐洲的創(chuàng)新中心之一。西門子高科技企業(yè)化中心就坐落于此。
這可能是德國zui大規(guī)模的電動交通主題聚會。任何人只要有解決電動交通問題的點子和創(chuàng)意都可能現(xiàn)身此地。普雷舍爾就在尋找這樣的人，因為他們可能會提出西門子感興趣的創(chuàng)意。他和另外三名同事是西門子的“技術獵頭”，為去年投入運營的慕尼黑高科技企業(yè)化中心效力。他們負責聯(lián)絡那些涉足關乎西門子或西門子今后可能從事的技術、產(chǎn)品或服務領域的初創(chuàng)公司，因此在工作中要經(jīng)常出席面向創(chuàng)業(yè)者的聚會和會議。
西門子于1999年在加州伯克利設立*個高科技企業(yè)化中心，2005年在上海設立第二個中心。這兩個中心已與眾多初創(chuàng)公司進行了合作。普雷舍爾表示：“近十年來，德國和整個歐洲的創(chuàng)業(yè)之風甚猛，如今依然在迅速向前，所以我們要盡可能對此進行全面了解。”這就是西門子在慕尼黑創(chuàng)建第三個高科技企業(yè)化中心的原因所在。在伯克利高科技企業(yè)化中心工作8年之久的斯圖亞特•古斯博士正在為新中心提供鼎力支持。“大部分初創(chuàng)公司還是在硅谷，”古斯表示，并補充說歐洲的創(chuàng)業(yè)步伐依然落在美國后面。
我們有許多理由讓我們相信德國的創(chuàng)業(yè)勢頭將變得越來越強勁。一方面，政府出臺了很多補貼計劃。“現(xiàn)在從政府處獲得資金支持相當容易，”古斯表示。更重要的是眾多大學和研究機構正*地輸出才華橫溢、學識淵博的畢業(yè)生。慕尼黑團隊在對歐洲的創(chuàng)業(yè)格局進行了研究之后，為高科技企業(yè)化中心確定了幾個前景的創(chuàng)業(yè)中心，包括慕尼黑、柏林、巴黎、斯堪的納維亞及倫敦-牛津-劍橋“黃金三角”。
西門子對初創(chuàng)公司的濃厚興趣是其戰(zhàn)略的一部分，旨在實現(xiàn)與新公司的有效合作，因為有些才華橫溢的個人不一定想要在大型工業(yè)集團內(nèi)一展身手。“甚至斯坦福的畢業(yè)生都熱衷于投身創(chuàng)業(yè)大潮，”古斯解釋道。“德國大學近年來也出現(xiàn)這種趨勢。創(chuàng)業(yè)已不只是一個流行詞，而是大家嚴肅對待的一種職業(yè)選擇。”普雷舍爾補充說。
技術獵頭要拜訪數(shù)以百計的初創(chuàng)公司，尋找可以幫助西門子開發(fā)創(chuàng)新產(chǎn)品的技術。“你不必一眼就辨出創(chuàng)業(yè)者們正在開發(fā)的技術是否非常契合西門子的業(yè)務活動，”古斯表示。因此拜訪通常類似于召開簡短的頭腦風暴會議，討論項目，進行有啟發(fā)性的溝通。在某些情況下，一句話就足以“點醒”技術獵頭，讓他們意識到哪個西門子業(yè)務部可能能夠利用所探討的技術。
目前，這些獵頭正代表西門子鐵路自動化業(yè)務部，搜尋一家具備鐵路監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)能力的公司。“這家公司必須兼具硬件和軟件能力，硬件包括傳感器和無線通信系統(tǒng)等，軟件包括信號處理和評估等，”普雷舍爾解釋說。目標是創(chuàng)建一套新系統(tǒng)，鐵路運營商能用其即刻探測和定位軌道中的障礙物和其他問題。障礙物可能包括人和倒落的樹木。該系統(tǒng)還必須能夠確定電纜和金屬部件等是否遺失，因為鐵路線上的這些東西經(jīng)常遭竊。
“我們接觸了許多潛在合作伙伴，但很難驗證他們所宣稱的技術，”普雷舍爾表示。因此，慕尼黑高科技企業(yè)化中心在靠近荷蘭邊境的西門子測試鐵軌上安排了一次“試鏡”。受邀公司負責布置他們的設備，而古斯和普雷舍爾則為他們創(chuàng)造潛在場景。例如，在軌道上行走，在鐵軌上放一些樹干，甚至松掉一些螺栓。“完成測試后，我們就清楚哪些公司擁有西門子需要的技術，”普雷舍爾表示。之后進入合作階段，西門子工程師會向初創(chuàng)公司的開發(fā)人員解說如何改進他們的技術，以使其符合西門子鐵路自動化系統(tǒng)組合的要求。“我們的目標是通過融合外部開發(fā)的技術，為西門子提供*的*解決方案，”古斯說。初創(chuàng)公司與西門子開始合作后，zui直接的收益就是度迅速飆升。
為了找到恰當?shù)臉I(yè)務合作伙伴，高科技企業(yè)化團隊首先必須了解西門子各集團和業(yè)務部在特定時期的需求。“我們通過與公司內(nèi)部人員進行一對一交流能了解到許多東西，”普雷舍爾表示。為了匯聚更多的潛在合作伙伴，高科技企業(yè)化中心還為西門子交通與物流集團組織了一場“展示日”活動，40名西門子開發(fā)工程師和大約25家初創(chuàng)公司的代表齊聚一堂。高科技企業(yè)化中心事先已將這些初創(chuàng)公司挑選并分配給交通與物流集團的不同開發(fā)部門，譬如安排奧地利的初創(chuàng)公司Augmensys與集團致力于服務創(chuàng)新的團隊會面。Augmensys專攻將數(shù)據(jù)與用戶的實際位置相連接，其創(chuàng)新技術能實現(xiàn)讓用戶從移動終端查看建筑物的緊急出口、維護說明或電路圖。這種被稱為增強現(xiàn)實的技術利用計算機數(shù)據(jù)“豐富”真實世界——這種創(chuàng)新可能會引起西門子服務工具部門的興趣。
位于德國漢諾威的初創(chuàng)公司Greenway開發(fā)了一種服務軟件，可通過確定裝有該軟件的車輛的位置和速度來為駕駛人士計算zui便捷的路線。該軟件借助定位系統(tǒng)，利用一種算法來確定哪條路線存在擁堵風險，之后提出替代路線建議。如Greenway的創(chuàng)始合伙人指出，該功能還有助于預防交通堵塞，其前提是路上10%的汽車安裝有該軟件。柏林一家名為Carriva的公司對傳統(tǒng)搭車服務進行了數(shù)字化改造。具體而言，該公司對搭車搜索標準進行了改進，即使是短途旅行和日常上下班，駕駛員和乘客也能實現(xiàn)匹配。譬如，吸煙人士可尋找吸煙的駕駛員，而出行時間也可以匹配?，F(xiàn)在尚不清楚這些新想法如何才能或是否能夠融入到西門子項目中。但重要的是讓西門子專家了解這些公司的存在及它們的創(chuàng)新項目。“這樣你就不必浪費精力去做一些重復性工作。”古斯這樣說道。
即使初創(chuàng)公司的技術乍看似乎與西門子的業(yè)務活動并沒有密切關聯(lián)，但有時仍然存在潛在合作機會。Vigour.io公司即是一個很好的例證。Vigour.io創(chuàng)造了一個進一步優(yōu)化APP的網(wǎng)上平臺，交通與物流集團的專家對此創(chuàng)意興趣濃厚。這種新技術能夠讓移動終端相互分享數(shù)據(jù)，無需彼此連接，而是在云端以閃電般速度對所有應用進行配置，確保它們能無縫運行在任何終端上。該技術的潛力之一是打造一種資訊娛樂系統(tǒng)，當乘客踏上列車之時，可詢問其是否想要連接該系統(tǒng)。一旦乘客確認接入后，就可以開始接收多媒體內(nèi)容或信息，如餐車菜單或到站后租用電動車的信息。
“當然，我們接洽的所有初創(chuàng)公司都在盡力吸引交通集團的注意，”普雷舍爾表示。許多公司甚至在*次會面時就帶去他們的設備原型。西門子醫(yī)療業(yè)務領域和樓宇科技集團也計劃組織“展示日”活動。畢竟對于一個雄心勃勃的初創(chuàng)公司而言，還有什么比攜手西門子這樣實力雄厚的*更好呢？
西門子S7-200 產(chǎn)品信息：
實時響應 *的技術直至zui后的細節(jié)確保我們的CPU發(fā)揮杰出的實時響應率：
4個或6個獨立的硬件計數(shù)器，每個30 kHz，帶有CPU 224 XP的2 x 200 kHz，例如：通過增量編碼器或者高速記錄過程事件的路徑監(jiān)測 4個獨立的報警輸入，輸入濾波時間0.2毫秒至程序起動－zui大過程安全
對應用程序快速事件大于0.2 ms信號的脈沖捕捉功能 2個脈沖輸出，每個 20 kHz，或者具有脈沖寬度調制和脈沖無脈沖設定點的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz－例如：用于控制步進電機 2個定時中斷，在1ms處開始，以1ms的增量進行調節(jié)－用于迅速變化過程的無擾控制 快速模擬輸入－具有25 μs的信號轉換，12位分辨率