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通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行過(guò)程通信

SIMATIC S7-300 通過(guò)通信處理器或通過(guò)配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過(guò)帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化。

從用戶的角度來(lái)看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：

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

可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

通過(guò) AS-Interface 進(jìn)行過(guò)程通信

S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過(guò) AS-Interface 總線連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（AS-Interface 從站）。

更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)通信處理器。

通過(guò) CP 或集成接口（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

通過(guò) CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經(jīng)濟(jì)有效地建立點(diǎn)到點(diǎn)連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議：

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

可以連接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動(dòng)化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
• 打印機(jī)
• 機(jī)器人控制
• 掃描器，條碼閱讀器，等

特殊功能塊包括在通信功能手冊(cè)的供貨范圍之內(nèi)。

使用多點(diǎn)接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

MPI（多點(diǎn)接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。

• MPI 可以同時(shí)連接多個(gè)配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
• 全局?jǐn)?shù)據(jù)：
  “全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 一個(gè) S7-300 CPU 可與多達(dá) 4 個(gè)數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時(shí)有 16 個(gè) CPU 參與數(shù)據(jù)交換（使用 STEP 7 V4.x）。
  例如，可以允許一個(gè) CPU 訪問(wèn)另一個(gè) CPU 的輸入/輸出。只可通過(guò) MPI 接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。
• 內(nèi)部通信總線(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過(guò) MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
• 功能強(qiáng)大的通信技術(shù)：
  • 多達(dá) 32 個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口。
  • 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口。
  • 數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 靈活的組態(tài)選項(xiàng)：
  可靠的組件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件，可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的化調(diào)整。例如，任意兩個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)之間最多可以開(kāi)啟10個(gè)中繼器，以橋接更大的距離。

眼下倫敦市正在大舉推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化改造，值此之際，西門(mén)子亦鼎力相助，在提高能源效率方面下足功夫。倫敦出臺(tái)的舉措包括投入新型地鐵列車，鋪設(shè)電動(dòng)車輛快捷充電網(wǎng)點(diǎn)等等。連哈利•波特也放下了飛天掃把，搭上了混合動(dòng)力巴士。

在英國(guó)首都倫敦的一個(gè)酷暑天，整座城市大汗淋漓。空氣濃重，游人如織，來(lái)此游覽名城景致的游客較以往有增無(wú)減。摩肩接踵的人群如潮水般涌上人行道，在車輛之間穿梭而行，身旁的車輛長(zhǎng)龍被困頓在這水泄不通的內(nèi)城街道上，良久不得一動(dòng)。諸如此景的擁堵正是使倫敦淪為歐洲空氣最差城市的推手之一。希望涼爽一些的人們可能會(huì)去搭乘地鐵，因?yàn)榇蠹矣X(jué)得地下應(yīng)該會(huì)清涼些。倫敦的地鐵是世界上最古老的地鐵系統(tǒng)。

倫敦地鐵自1863年開(kāi)始服役至今。盡管客流擁擠不堪，地鐵網(wǎng)絡(luò)如今仍然穩(wěn)居該市公交系統(tǒng)的頭把交椅，每年的客運(yùn)量超過(guò)10億人次。想到地鐵中去碰碰運(yùn)氣的很多乘客真正來(lái)到地鐵的時(shí)候，可能會(huì)大感意外，這里非但不是涼爽舒適之地，其酷熱程度甚至超過(guò)地面。幾十年來(lái)，夜以繼日的地鐵交通使地鐵站內(nèi)不斷升溫。據(jù)西門(mén)子交通集團(tuán)的Steve Scrimshaw透露，該市站點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn)過(guò)47℃高溫。

作為投標(biāo)公司之一，西門(mén)子目前正在為倫敦市的未來(lái)地鐵建設(shè)進(jìn)行初步研究。新型空調(diào)軌道列車將于2018年投入運(yùn)營(yíng)。“首要的一點(diǎn)是，新列車必須車身更輕盈。”Scrimshaw介紹道，“車身更輕意味著能耗更低。西門(mén)子的設(shè)計(jì)將使能源效率提升近五分之一，而列車的載客量也將提高10%以上。”

這將對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的利用率起到促進(jìn)作用。即使不配備空調(diào)設(shè)備，與較早的地鐵列車相比，如今倫敦地鐵的乘車環(huán)境也稱得上舒適。19世紀(jì)的地鐵列車由蒸汽機(jī)車開(kāi)動(dòng)，那時(shí)的地鐵乘客形容隧道中煙霧繚繞的環(huán)境，會(huì)大呼糟糕透頂。煙道廢氣由通風(fēng)井排到地面。所以當(dāng)*輛電動(dòng)無(wú)煙列車于1890年問(wèn)世時(shí)，頗有神話般的驚世色彩。回首彼時(shí)，倫敦在基礎(chǔ)設(shè)施方面是名副其實(shí)的先鋒城市。

最大的風(fēng)電場(chǎng)。目前倫敦市和它的現(xiàn)任市長(zhǎng)鮑里斯•*要做的頭一件事便是重拾曾經(jīng)的輝煌。與過(guò)去并無(wú)二致，電力至今可能仍是建設(shè)清潔、高效型城市的關(guān)鍵因素。一座世界上最大的海上風(fēng)電場(chǎng)正在英格蘭南部海岸拔地而起，與此同時(shí)，西門(mén)子工程師正與英國(guó)電網(wǎng)公司合作為倫敦打造一個(gè)智能電網(wǎng)，該電網(wǎng)將能夠并入由風(fēng)電場(chǎng)和全市太陽(yáng)能電池板供給的電力，并將這些電力統(tǒng)一并入國(guó)家電網(wǎng)。

此外，時(shí)下越來(lái)越多的電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車現(xiàn)身倫敦街頭。新的電力世代已經(jīng)悄然拉開(kāi)帷幕，倫敦走在了前列，在提高能源產(chǎn)輸效率與降低耗用量并舉方面，成為其它許多城市借鑒的*。

西門(mén)子城市可持續(xù)發(fā)展中心將于2012年在倫敦正式落成。這棟極其高效的水晶外形大樓是智能電網(wǎng)項(xiàng)目的一部分

英國(guó)越來(lái)越多的電力生產(chǎn)商正逐步擺脫二氧化碳排放的束縛。有一樣?xùn)|西，在倫敦的狹窄街道難得一見(jiàn)，而在公海上取之不盡用之不竭，它就是強(qiáng)風(fēng)。在英國(guó)，風(fēng)電場(chǎng)已經(jīng)在利用這一自然能源。比如，坐落在艾塞克斯東南七公里的風(fēng)電場(chǎng)Gunfleet Sands于2009年8月投入運(yùn)行。大約48臺(tái)西門(mén)子風(fēng)力發(fā)電機(jī)（每臺(tái)產(chǎn)能3.6兆瓦）在這里源源不斷地生產(chǎn)電力，足夠滿足12萬(wàn)家庭住戶的用電需求。西門(mén)子還將為位于泰晤士河口的倫敦陣列海上風(fēng)電場(chǎng)提供175臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。到2012年底竣工之時(shí)，這座裝機(jī)容量為630兆瓦的風(fēng)電場(chǎng)將成為世界上最大的海上風(fēng)電場(chǎng)。二期工程更可望使該風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量增至1,000兆瓦，足夠滿足倫敦75萬(wàn)住戶的用電需求。

同時(shí)西門(mén)子也在為搭建能夠?qū)⒑Ｉ仙a(chǎn)的電能輸送到岸上的*電網(wǎng)而努力。在電力需求很大的地區(qū)，尤其是城市，智能輸電和高效配電具有日益重要的意義，尤其考慮到來(lái)自可再生能源的電力產(chǎn)量可能會(huì)忽高忽低。以風(fēng)力發(fā)電為例，發(fā)電量取決于風(fēng)力大小。正因如此，做好電力儲(chǔ)備至關(guān)重要。電動(dòng)汽車的電池，或依托調(diào)峰靈活調(diào)節(jié)自身用電量的建筑物，可以作為蓄能載體。

落戶倫敦東區(qū)的西門(mén)子城市可持續(xù)發(fā)展中心，將于2012年夏季正式落成，屆時(shí)這個(gè)集展覽、會(huì)議和辦公為一體的建筑本身將成為一個(gè)蓄能裝置。“雖然大樓將遵循能源效率的最高標(biāo)準(zhǔn)，但它仍將是倫敦東區(qū)最大的電力用戶之一。”西門(mén)子能源的Gareth Lewis表示，“這將對(duì)并網(wǎng)提出一個(gè)挑戰(zhàn)，不過(guò)它同時(shí)也帶來(lái)了一個(gè)機(jī)遇，因?yàn)橥ㄟ^(guò)它可以對(duì)智能電網(wǎng)中的負(fù)荷行為進(jìn)行有效測(cè)試。”

倫敦智能電網(wǎng)。Lewis的團(tuán)隊(duì)正在與配電公司英國(guó)電網(wǎng)合作規(guī)劃一個(gè)可覆蓋倫敦大部分地區(qū)的智能電網(wǎng)。“西門(mén)子計(jì)劃構(gòu)建一套能夠每小時(shí)更新一次電網(wǎng)狀態(tài)和負(fù)荷相關(guān)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。”Lewis 解釋說(shuō)，“當(dāng)預(yù)測(cè)到即將出現(xiàn)用電高峰時(shí)，系統(tǒng)可以提醒西門(mén)子中心在次日減少用電。比如，夏季大樓在晚間可以自我降溫，從而在第二天的用電高峰時(shí)段減少空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。”未來(lái)電動(dòng)車輛也能起到有效的緩沖作用，通過(guò)存儲(chǔ)電能來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用電量較低的夜間，電動(dòng)汽車的蓄電池可以儲(chǔ)蓄電能，然后在用電高峰時(shí)段再將電能饋回電網(wǎng)。

嶄新的地鐵列車、混合動(dòng)力公交車和電動(dòng)汽車。西門(mén)子助鮑里斯.*市長(zhǎng)（圖為市長(zhǎng)正在為一輛電動(dòng)汽車“加油”）一臂之力，力爭(zhēng)降低碳排放，清潔城市空氣

2011年5月，倫敦市長(zhǎng)鮑里斯.*宣布啟動(dòng)“Source London”試點(diǎn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在建設(shè)可供公眾使用的充電網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)允許電動(dòng)汽車車主在全市的任何充電網(wǎng)點(diǎn)為汽車充電，每年的費(fèi)用為100英鎊。Source London項(xiàng)目計(jì)劃截至2013年總計(jì)安置1,300個(gè)充電站。預(yù)計(jì)這些充電網(wǎng)點(diǎn)可以減輕“續(xù)航里程顧慮”，讓電動(dòng)汽車司機(jī)安心，即便出門(mén)在外也可以適時(shí)充電。

西門(mén)子亦鼎力相助，以期確保Source London項(xiàng)目順利實(shí)施。公司提供后臺(tái)服務(wù)和信息技術(shù)，為客戶提供24小時(shí)全天候服務(wù)，包括賬戶管理、充電網(wǎng)絡(luò)接入、數(shù)據(jù)處理、計(jì)費(fèi)和繳費(fèi)等。

誠(chéng)然日趨明顯的趨勢(shì)表明小型電動(dòng)汽車必將成為未來(lái)街道的主宰，但是環(huán)保車輛并不能消除交通堵塞頑癥。說(shuō)到底，平均每位電動(dòng)汽車乘客所占用的空間，超過(guò)了公共汽車或列車。因此，為了防止嚴(yán)重的交通擁堵，像倫敦這樣的特大城市必須發(fā)展公共交通網(wǎng)絡(luò)。在交通高峰時(shí)段，地鐵的運(yùn)載能力已經(jīng)達(dá)到極限，因此發(fā)展替代地鐵的交通方式同樣重要。

安靜的旅程。Ray Parcell正在倫敦一家車庫(kù)中檢查他的嶄新的雙層巴士。所有的螺帽都已旋緊，所有的車燈都能正常開(kāi)熄，紅色的油漆上沒(méi)有一條劃痕。巴士之行可以起航了。Parcell攀上車輪后方，拉下一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)控制桿，這是混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的主電源開(kāi)關(guān)。稍后，柴油機(jī)短暫發(fā)動(dòng)，但只是為了檢驗(yàn)它是否可以正常工作。巴士無(wú)聲地緩緩開(kāi)出車庫(kù)，此刻是低速行駛，汽車的柴油機(jī)關(guān)閉。Parcell 說(shuō)很多乘客都曾問(wèn)起為什么這輛汽車出奇地安靜，甚至長(zhǎng)途行駛也不需要使用內(nèi)燃機(jī)。他就告訴這些乘客一切都是電池供電的動(dòng)力系統(tǒng)的功勞。沒(méi)有特別的奇妙之處。“我開(kāi)了17年車，”他不無(wú)自豪地說(shuō)道，“混合動(dòng)力巴士是我開(kāi)過(guò)的車中較棒的一種。”

Parcell的行駛路線帶他經(jīng)過(guò)英格蘭銀行、圣保羅大教堂，終點(diǎn)站是滑鐵盧站，這是英格蘭最繁忙的火車站之一。“我們沿路向倫敦人和游人展示未來(lái)的巴士。”Parcell介紹說(shuō)，“我們象征著未來(lái)的交通系統(tǒng)。與傳統(tǒng)巴士相比，混合動(dòng)力車可以節(jié)約高達(dá)三分之一的柴油。”

從軌道交通到振興社區(qū)。不僅公共汽車在緩解城市地鐵系統(tǒng)壓力方面發(fā)揮著作用，地面上的輕軌線路也為此作出了貢獻(xiàn)。行駛在這些線路上的列車在中心城區(qū)往返穿梭，多數(shù)路線沿用始建于磚砌拱道上的舊軌道，這些軌道儼然成為倫敦多個(gè)城區(qū)的標(biāo)志性背景。其中一條線路叫做泰晤士線，它貫穿倫敦南北。這條線路目前正在升級(jí)改造并增建站點(diǎn)，目的是將其容量提升至每小時(shí)24輛列車。相關(guān)計(jì)劃還提出要引進(jìn)新的加長(zhǎng)型列車。

西門(mén)子經(jīng)過(guò)層層篩選，成為供應(yīng)商，負(fù)責(zé)提供1,200節(jié)列車車廂，新建兩個(gè)車輛段，并提供長(zhǎng)期維護(hù)服務(wù)。這種組合能夠降低項(xiàng)目周期整體成本，在經(jīng)濟(jì)不景氣時(shí)期，城市預(yù)算大多捉襟見(jiàn)肘，成本節(jié)約可謂是十分重要。

為數(shù)眾多的店鋪在許多高架線路的拱道下如雨后春筍般地涌現(xiàn)。倫敦高昂的房租使這里寸土寸金，也正因如此，很多小商店、酒吧和飯店開(kāi)在軌道下方。“這在倫敦是司空見(jiàn)慣的；這座城市越來(lái)越擁擠。”Design for London的員工Mark Brearley如是說(shuō)。Design for London是一個(gè)小型的創(chuàng)意機(jī)構(gòu)，由創(chuàng)意規(guī)劃人員組成，負(fù)責(zé)向市長(zhǎng)提出發(fā)展理念。“這一趨勢(shì)促使我們建設(shè)更高的建筑物，以便讓更多的人分享相同的空間。”他補(bǔ)充道。

但是在某些地點(diǎn)人口密度已經(jīng)達(dá)到極限，從Brearley的同事——典型的倫敦人半埋怨半歡喜的嘀咕聲中，這種趨勢(shì)可見(jiàn)一斑。他們常常對(duì)過(guò)度擁擠、酷熱難耐而又不得不在每天早上涌入其中的地鐵牢騷滿腹。

新租賃造福布里克斯頓。上述煩惱似乎與Dougald Hine無(wú)關(guān)。Hine是一名兼職咨詢師，他總是等到交通高峰過(guò)后才去乘車。他經(jīng)營(yíng)著一家名叫Space Makers Agency的小公司，主要從事有關(guān)以合理成本改善城區(qū)條件的咨詢業(yè)務(wù)。2010年，Hine說(shuō)服倫敦南部布里克斯頓市場(chǎng)中一個(gè)歷史悠久的場(chǎng)館的所有者同意在這里舉辦音樂(lè)會(huì)和表演活動(dòng)，為克斯頓市場(chǎng)帶來(lái)了新的生機(jī)。原來(lái)閑置的店鋪旋即布滿了租戶，甚至還有游客開(kāi)始前來(lái)游玩。

“在這種規(guī)模的城市中，常常會(huì)無(wú)意中發(fā)現(xiàn)小塊的空置區(qū)。”Hine坐在St. Pancras火車站的偌大大廳中，啜飲一口咖啡后說(shuō)道，“這些空間，我把它叫做方寸之地，也包括高架鐵路線路下方的拱道區(qū)。”

“一個(gè)像倫敦一樣不斷自我改造的城市，自然會(huì)使這樣的空間得到利用。我還注意到此類項(xiàng)目在基礎(chǔ)設(shè)施完善的地點(diǎn)尤其成功，比如地鐵車站周圍。”Hine喝完最后一口咖啡后說(shuō)道。他此刻必須起身去搭乘歐洲之星（Eurostar）列車，前往比利時(shí)首都布魯塞爾。從2014年開(kāi)始，西門(mén)子生產(chǎn)的高速列車將飛馳在這條線路上。

“與傳統(tǒng)的車輛相比，我們的新型混合動(dòng)力公交車可以節(jié)約多達(dá)三分之一的柴油。”

Ray Parcell的一個(gè)工作日也進(jìn)入尾聲。在等過(guò)兩小時(shí)的限行之后，他駕駛著自己的混合動(dòng)力巴士回到車庫(kù)，將它交到另一位司機(jī)手中。今后幾年內(nèi)，必將有更多此類節(jié)能車輛駛?cè)雮惗氐墓嚨?，因?yàn)樵谝呀?jīng)公布的很多新路線的合同中已經(jīng)明確規(guī)定全部使用混合動(dòng)力公汽。在這些車輛中，有很多采用西門(mén)子技術(shù)。這些公汽，還有火車或小型電動(dòng)汽車等其它電動(dòng)車輛可謂是城市中較環(huán)保的交通方式，無(wú)疑也將吸引名流人士前來(lái)搭乘。

電動(dòng)汽車的環(huán)保度取決于所采用電力的環(huán)保度。上圖：坐落于倫敦東南海岸的Gunfleet Sands風(fēng)電場(chǎng)

Ray Parcell說(shuō)有一次出演《哈利.波特》的一位影星也來(lái)乘坐他的巴士。他相信這位名人一定是無(wú)法抗拒混合動(dòng)力車的無(wú)限魅力，所以連飛天掃把亦可拋棄，前來(lái)坐一坐這輛混合動(dòng)力車。