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概述

• 通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接進(jìn)行串行通訊的經(jīng)濟(jì)型解決方案。
• 具有3種不同物理接口：
  • RS 232C (V.24)
  • 20 mA (TTY)
  • RS 422/RS 485 (X.27)
• 執(zhí)行的協(xié)議：
  • ASCII
  • 3964(R)(不適于RS485)
  • 打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序
• 利用集成在 STEP7 中的參數(shù)設(shè)置工具可以方便地進(jìn)行參數(shù)設(shè)置

應(yīng)用

CP 340 通訊處理器是一種滿(mǎn)足串行通訊的完整的經(jīng)濟(jì)型解決方案。 它可以用在 SIMATIC S7-300 和 ET 200M 中（以S7為主站）。

例如，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接可用于：

• SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 可編程控制器，以及許多其他制造商的系統(tǒng)
• 打印機(jī)
• 機(jī)器人控制
• 調(diào)制解調(diào)器
• 掃描儀，條碼閱讀器等。

設(shè)計(jì)

通訊處理器具有下列機(jī)械特性：

• 堅(jiān)固的塑料外殼
• LED指示燈:
  用于指示 "發(fā)送", "接收" 或 "故障"
• 通訊接口

模塊有三種型號(hào)，可用于以下傳輸接口：

• RS 232C (V.24)
• 20 mA (TTY)
• RS 422/RS 485 (X.27)

功能

采用了多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，因此可與廣泛的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換：

• ASCII:
  用于通過(guò)簡(jiǎn)單通訊協(xié)議連接到第三方系統(tǒng)，如帶有開(kāi)始和結(jié)束字符的協(xié)議或帶有塊檢查字符的協(xié)議。 接口的握手信號(hào)可被掃描并從用戶(hù)程序激活。
• 打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序：
  用于將過(guò)程狀態(tài)和事件記錄到一臺(tái)打印機(jī)。
• 3964 (R) (不適用于 RS　485）：
  用于通過(guò)已標(biāo)準(zhǔn)化和公布的西門(mén)子 3964 (R) 協(xié)議連接到西門(mén)子設(shè)備或第三方設(shè)備。 另外還采用了一個(gè)帶有默認(rèn)值的 3964(R) 驅(qū)動(dòng)程序和一個(gè)可編程 3964(R) 驅(qū)動(dòng)程序。

參數(shù)化

CP 340 通訊處理器用戶(hù)友好性，便于進(jìn)行參數(shù)化：

• 用戶(hù)可通過(guò)集成在 STEP 7 中的一個(gè)參數(shù)分配工具來(lái)模塊特性，例如：
  • 要使用哪個(gè)已實(shí)施協(xié)的議驅(qū)動(dòng)程序，或
  • 要使用哪些驅(qū)動(dòng)程序相關(guān)功能
• 通過(guò) CPU 進(jìn)行參數(shù)化：
  只需將編程設(shè)備與 CPU 相連。 組態(tài)數(shù)據(jù)歸檔在一個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中，而數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)在 CPU 中。 在更換一個(gè)模塊時(shí)，新的模塊可立即投入使用。
• 組態(tài)軟件包（光盤(pán)）：
  含電子手冊(cè)以及用于與 CP 通訊的參數(shù)化屏幕和標(biāo)準(zhǔn)功能塊

技術(shù)規(guī)范

危機(jī)四伏的世界

近幾個(gè)世紀(jì)，人們?cè)絹?lái)越多地把定居點(diǎn)選在容易發(fā)生諸如暴風(fēng)雨、洪水和地震等極端自然現(xiàn)象的地帶。不論是吞噬日本的海嘯，還是席卷紐約的颶風(fēng)，只有借助智慧、強(qiáng)健的基礎(chǔ)設(shè)施，城市才能把自己武裝起來(lái)，抵御未來(lái)的災(zāi)難。

蜉蝣不知春秋，而生活在南極的巨型六放海綿卻仿佛能長(zhǎng)生不老，它的壽命長(zhǎng)達(dá)萬(wàn)年之久。研究人員認(rèn)為，長(zhǎng)壽緣于其耗氧量極低，因而新陳代謝非常緩慢。事實(shí)上，這種海綿的生長(zhǎng)速度極慢。而且它生活在冰冷的環(huán)境中。它是在數(shù)個(gè)世紀(jì)的漫長(zhǎng)歲月中，逐漸學(xué)會(huì)適應(yīng)周?chē)h(huán)境的生物之一。

同這種體型龐大的海綿一樣，人類(lèi)居住區(qū)也是生命力恒久的有機(jī)體。然而，一方面，人類(lèi)居住區(qū)聚居的人口占世界人口的比重日益增大，但在適應(yīng)環(huán)境方面，它們卻并不善于學(xué)習(xí)。據(jù)發(fā)布的數(shù)據(jù)，從2000年到2012年，因極端天氣而喪生的人數(shù)多達(dá)120萬(wàn)。最大的再保險(xiǎn)公司慕尼黑再保險(xiǎn)公司的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)研究部主管Peter Hoppe教授指出，“英國(guó)著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家尼古拉斯•斯特恩勛爵曾說(shuō)過(guò)，到本世紀(jì)末，（自然災(zāi)害）造成的損失將占全球國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%。”他補(bǔ)充道，北美地區(qū)尤其危險(xiǎn)，“過(guò)去30年間，北美地區(qū)遭遇的自然災(zāi)害數(shù)量增加了近5倍”。

不久前肆虐紐約的颶風(fēng)便是其中之一。2012年年底，颶風(fēng)“桑迪”過(guò)境，造成大面積斷電，著名的紐約天際線(xiàn)夜景頓失璀璨。整個(gè)大都會(huì)地區(qū)只有一小塊區(qū)域幸免于難——即布朗克斯區(qū)的Coop City。當(dāng)“桑迪”襲擊紐約時(shí)，西門(mén)子承建的一座4萬(wàn)千瓦聯(lián)合循環(huán)電廠仍在不斷向Coop City的6萬(wàn)住戶(hù)供應(yīng)電力和熱水。實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的關(guān)鍵要素是一個(gè)微型電網(wǎng)——一種實(shí)質(zhì)上獨(dú)立的電力網(wǎng)絡(luò)。

提到颶風(fēng)“桑迪”，人們至今心有余悸。自然災(zāi)害的破壞力之大，令所到之處滿(mǎn)目瘡痍。福島（下圖）和紐約市都曾上演這樣的悲劇。

2013年，西門(mén)子與紐約市規(guī)劃部門(mén)和Arup顧問(wèn)公司合作，幫助紐約制定了一份電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。這個(gè)規(guī)劃指出，今后20年內(nèi)，如果不采取任何保護(hù)措施，像“桑迪”這樣的自然災(zāi)害造成的損失將飆升至30億美元。相比之下，如果對(duì)增強(qiáng)電網(wǎng)智能性和強(qiáng)健性的技術(shù)進(jìn)行投資，那么，這樣的損失最多可減少20億美元。紐約已經(jīng)采取了*此類(lèi)舉措。自2013年6月起，由西門(mén)子提供設(shè)備的一條高壓直流背靠背輸電線(xiàn)路已將紐約與新澤西電網(wǎng)連接起來(lái)。其目的是確保經(jīng)由鋪設(shè)在哈德遜河下方的高壓直流電纜從新澤西輸出的6600千瓦補(bǔ)充電力能夠增強(qiáng)紐約的供電安全性。

同時(shí)，美國(guó)大陸以及夏威夷群島的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商也在依靠西門(mén)子技術(shù)提高電網(wǎng)的可靠性。譬如，西門(mén)子的智能網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)有助于即時(shí)查明網(wǎng)內(nèi)故障、隔離故障并安全地切換輸電線(xiàn)路，從而避免斷電。但停電只是較快引發(fā)一連串混亂的事件。試想，如果某一天，谷歌搜索引擎或網(wǎng)銀系統(tǒng)癱瘓，結(jié)果會(huì)怎么樣？這樣的事件會(huì)令城市居民無(wú)法忍受。正因如此，計(jì)算中心運(yùn)營(yíng)商紛紛依賴(lài)西門(mén)子系統(tǒng)來(lái)保障其電源可靠工作。不止如此，德克薩斯州的谷歌計(jì)算中心甚至采用了可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。西門(mén)子提供的數(shù)臺(tái)23千瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組為其提供電力。

日本可再生能源發(fā)展現(xiàn)狀。世界各地都面臨著類(lèi)似的危險(xiǎn)。慕尼黑再保險(xiǎn)公司地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)研究部編纂的長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)資料中記錄，除美國(guó)之外，還有另一個(gè)區(qū)域特別容易受到傷害，那就是亞太地區(qū)。自1980年至今，全球發(fā)生的所有自然災(zāi)害中，有40%左右在這一區(qū)域。特別是有一次災(zāi)難，令全世界都為之哀痛：2011年3月，日本發(fā)生的強(qiáng)震和海嘯奪去了約1.6萬(wàn)人的生命，這場(chǎng)巨大災(zāi)難還導(dǎo)致福島*核電站核泄漏事故，險(xiǎn)些讓那里變成人間地獄。如今，日本只剩兩座核反應(yīng)堆還在運(yùn)行。過(guò)去，日本國(guó)內(nèi)三分之一的電力來(lái)源于核電站。直到不久前，日本仍有54座核電站在運(yùn)轉(zhuǎn)。

盡管首相*極力主張重新啟動(dòng)核電站，但日本已經(jīng)打算大力發(fā)展可再生能源發(fā)電。日本風(fēng)能協(xié)會(huì)透露，日本計(jì)劃到2020年將其風(fēng)電裝機(jī)容量從當(dāng)前的約260萬(wàn)千瓦提高到1100萬(wàn)千瓦。到2050年，日本風(fēng)電裝機(jī)容量將增至5000萬(wàn)千瓦左右。東京市政府環(huán)境局規(guī)劃部門(mén)副主任Shoji Kobayashi表示，“位于日本北部的北海道是建設(shè)風(fēng)電場(chǎng)的理想地點(diǎn)之一。”西門(mén)子風(fēng)電亞太業(yè)務(wù)部*執(zhí)行官Kay Weber補(bǔ)充道，“日本是亞太地區(qū)吸引力的風(fēng)電市場(chǎng)之一。”從2014年夏季開(kāi)始，西門(mén)子提供的6臺(tái)容量為3000千瓦的直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)將在日本本州島西北海岸投入運(yùn)行。

地底神龍。日本也深入地底開(kāi)發(fā)能源。日本環(huán)境省稱(chēng)，日本地?zé)岚l(fā)電量有可能達(dá)到3400萬(wàn)千瓦；目前，日本地?zé)岚l(fā)電標(biāo)稱(chēng)裝機(jī)容量?jī)H為50萬(wàn)千瓦多點(diǎn)。然而有個(gè)問(wèn)題。日本民間傳說(shuō)，地底深處住著一條神龍。它一生氣，就會(huì)噴出熊熊烈火，搖天撼地。也就是說(shuō)，在火山噴發(fā)活躍，地殼構(gòu)造經(jīng)常碰撞的地帶，往往地震活動(dòng)頻繁。

這些充滿(mǎn)挑戰(zhàn)的地質(zhì)條件要求使用經(jīng)專(zhuān)門(mén)改造的蒸汽輪機(jī)。因此，舉例而言，西門(mén)子的一支團(tuán)隊(duì)正在研制配備了自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)的優(yōu)化輪機(jī)。當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，這種輪機(jī)可以快速、安全地切換至空閑模式，以避免損害。

不論是在夏威夷（左圖），還是在海底深處（中圖），抑或地?zé)峄钴S地帶，堅(jiān)韌的系統(tǒng)變得日益重要

西門(mén)子研究人員也在研制一種經(jīng)改良的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)流程，適用于輪機(jī)和機(jī)車(chē)生成的傳感器數(shù)據(jù)。由此得出的信息有助于判定機(jī)械負(fù)荷、預(yù)測(cè)故障以及在結(jié)構(gòu)零件損壞之前查明問(wèn)題等。

歐洲也在大力提高可再生能源發(fā)電的占比。譬如，意大利在其全國(guó)能源計(jì)劃中設(shè)立了到2020年將可再生能源發(fā)電占比從當(dāng)前的5%提高至17%的目標(biāo)。

然而，當(dāng)諸如太陽(yáng)能電站和風(fēng)電場(chǎng)等不穩(wěn)定發(fā)電設(shè)施并網(wǎng)發(fā)電時(shí)，供電波動(dòng)在所難免。正因如此，未來(lái)，類(lèi)似西門(mén)子Siestorage的蓄電裝置將有助于保障平穩(wěn)供電。目前，意大利最大的供電公司Enel公司已在使用Siestorage系統(tǒng)。該系統(tǒng)的蓄電容量為500度，輸出功率最高為1000千瓦。西門(mén)子電力系統(tǒng)和蓄電裝置高級(jí)*Uwe Fuchs說(shuō)：“我們的系統(tǒng)是歐洲大型鋰離子蓄電系統(tǒng)。其控制電子裝置可持續(xù)不斷地測(cè)定電網(wǎng)電壓和頻率。取決于需求水平，Siestorage既可以?xún)?chǔ)存來(lái)自電網(wǎng)的電力，也可以重新向電網(wǎng)輸送電力。”

投資打造整體解決方案。據(jù)國(guó)際能源署（IEA）發(fā)布的數(shù)據(jù)，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，礦物燃料仍將在全球能源構(gòu)成中占據(jù)重要位置。由于其在全球經(jīng)濟(jì)中的重要性，2011年，礦物燃料獲得的補(bǔ)貼高達(dá)5230億美元，比2010年提高了30%。盡管如此，陸地石油儲(chǔ)量日趨枯竭，現(xiàn)在必須大費(fèi)周章，花費(fèi)不菲成本勘探和開(kāi)發(fā)新的油藏，如海底油藏。為此，挪威的西門(mén)子專(zhuān)家正在研制能夠應(yīng)對(duì)極端條件的新技術(shù)。其中一項(xiàng)技術(shù)是哪怕在海平面以下3000米的地方，也能保持正常工作的可靠電源。

國(guó)際能源署認(rèn)為，石油需求量與日俱增，主要?dú)w因于道路交通的發(fā)展。道路交通產(chǎn)生的二氧化碳占全球二氧化碳總排放量的22%，是繼發(fā)電之后的第二大排放源。有鑒于此，重要的是減輕交通擁堵，開(kāi)發(fā)更高效的傳動(dòng)系統(tǒng)和減少二氧化碳排放。在這方面，西門(mén)子推出的以環(huán)境為導(dǎo)向的交通管理系統(tǒng)將有所助益，德國(guó)許多城市開(kāi)展的試點(diǎn)項(xiàng)目已經(jīng)證實(shí)了這一點(diǎn)。

然而，經(jīng)驗(yàn)表明，只有當(dāng)城市投資于整體解決方案時(shí)，這些目標(biāo)才能得以實(shí)現(xiàn)。換句話(huà)說(shuō)，這類(lèi)技術(shù)必須結(jié)合公交系統(tǒng)、汽車(chē)共享服務(wù)和低排量汽車(chē)的開(kāi)發(fā)等，多管齊下，才能起到效果。考慮到2050年，全球人口總數(shù)將達(dá)到95億左右，這種一體化解決方案似乎*。居住在城市中心的人口將遠(yuǎn)不止65億，并且其中許多人就像今天的人們一樣，將住在沿海地區(qū)以及倍受極端天氣困擾的地帶。到那時(shí)，盡可能地提高基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性和能效，將比現(xiàn)在更為重要。