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通過 PROFINET IO 進行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。

從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

• 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）

可將下列設備作為 IO 設備進行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設備
• 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）
• 現場設備

通過 AS-Interface 進行過程通信

S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現場設備（AS-Interface 從站）。

更多信息，請參見通信處理器。

通過 CP 或集成接口（點對點）進行數據通信

通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質支持不同的通信協議：

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

可以連接以下設備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統和其他公司的系統
• 打印機
• 機器人控制
• 掃描器，條碼閱讀器，等

特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內。

使用多點接口 (MPI) 進行數據通信

MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網絡任務。

• MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
• 全局數據：
  “全局數據通信”服務可以在聯網的 CPU 間周期性地進行數據交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數據包交換數據，每個數據包含有 22 字節數據，可同時有 16 個 CPU 參與數據交換（使用 STEP 7 V4.x）。
  例如，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數據通信。
• 內部通信總線(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
• 功能強大的通信技術：
  • 多達 32 個 MPI 節點。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
  • 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
  • 數據傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 靈活的組態選項：
  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，可以根據需求實現設計的優化調整。例如，任意兩個MPI節點之間最多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。

未來，即便面對交通密度不斷加大，網絡化交通系統和有關最快捷路線的實時更新信息，將幫助城市居民更輕松地抵達目的地。到2050年，汽車仍會行駛在大街小巷，但屆時它只會是眾多交通方式中的一種。

Marcus Zwick此刻感到心情大好。現在是星期五下午，一周的工作已經大功告成。Zwick是西門子的一名經理，他剛剛回到位于慕尼黑郊區的家中。今天晚上他要去看一場足球賽。午餐的時候，Zwick上網購買了球賽門票。他掃了一眼智能手機，要想在開賽之前及時趕到賽場，半小時內必須出發。前往體育場的道路上的交通還算順暢。

在交通流量逐步加大時，Zwick的智能手機指引他穿過市區——現在距離球賽開始還有40分鐘時間。擋風玻璃上的移動終端發出尖銳的報警聲，提示前方發生交通堵塞，并建議他將車停放好，去搭乘通勤列車，以便及時抵達體育場。Zwick用手指點了幾下顯示屏，導航系統便自動改變了目的地，指引他開往最近的停車場。在路上，智能手機中的軟件已經購買了一張車票，確保Zwick不會浪費一點時間，可以直接上車就坐。

盡管上述情景尚未成為現實，但是這一天并不遙遠。到那時通過裝在智能手機中的交通應用軟件，人們可以安全、快捷地穿梭于城市各地。如同Marcus Zwick及其效力的西門子一樣，世界各地的研究人員和企業都在努力開發相應的解決方案，目的是讓城市的各類交通方式彼此銜接，以便對其進行智能化控制。

這一設想背后的理念是，未來，為使人們能夠有效地從A地到達B地，可以利用智能化系統指引人們穿過縱橫交錯的城市交通網絡。出行者和上班族不會局限于某一種交通方式，而是改換不同的交通工具，具體取決于交通狀況、路線和個人喜好。例如由電動汽車換乘地鐵，由通勤列車改騎租賃自行車，或者相繼利用所有這些交通方式。目前已有滿足上述目的的獨立系統。我們所面臨的挑戰是如何將各種交通方式智能地銜接起來，使之得到更有效的控制和更充分的利用。

對于智能化、網絡化交通系統的需求正在快速增長。Frost & Sullivan最近開展的一項研究表明，到2025年，全球大約60%的人口，也就是大約45億人，將生活在城市中，這個數字比目前多出10億人。到那時，全球大約有30個人口超過千萬的大都市，還有像德國魯爾區這樣由多個城市彼此相連而組成的城市帶。為數眾多的大都市和城市帶已經長期深受交通堵塞、停車位不足和空氣質量不佳的困擾。

汽車：不再是地位的象征。為確保大多數城市的生活仍然具有吸引力，城市決策者正在攜手交通服務提供商探索新的解決方案。比如，總部設在布魯塞爾的國際公共交通協會（UITP）的秘書長Hans Rat，就堅信地方公交將在這一方面發揮十分關鍵的作用。

中東大城市也已認識到這一事實。例如在迪拜，規劃者們高度重視交通系統的整合。在這里，日漸增多的多模式樞紐站將地鐵、公交和海路運輸銜接起來。所有地鐵站均提供班車服務，遠離市中心的偏僻地帶也不例外。乘車費可以通過“智能卡”或智能手機電子車票應用軟件進行支付，大大方便了人們換乘不同的交通工具。乘客不必再勞心費神去記車票價格，他們將按實際乘坐的里程付費，還可以利用智能技術交納停車費。

據位于德國Bergisch Gladbach的應用科技大學汽車研究中心的Stefan Bratzel教授介紹，在歐洲，大城市中越來越多的年輕人自愿做個無車族，因而汽車和軌道交通系統逐漸成為受青睞的交通方式。在一項名為“2010年青年與汽車”的研究項目中，Bratzel和他的團隊對1,100位18到25歲的年輕人進行了調查，結果明確表明這一群體已不再將汽車視為社會地位的象征。

不來梅的心理學家Peter Kruse教授自2000年年中以來也曾開展多項調查，這些調查的結果印證了上述趨勢。“曾幾何時，交通代表著自由，因而被視為特權的象征。現如今，自由更多地是通過手機來表現，不再是汽車。”他介紹道，作為的對象與個人獨立性的象征的汽車，已逐步演變為一種實實在在的出行工具。在許多消費者的潛意識中，汽車不過是眾多交通工具中的一種而已。

位于德國卡爾斯魯厄的弗勞恩霍夫系統與創新研究學院的研究結論與此不謀而合。在一個名為“德國的可持續發展交通愿景”的研究項目中，該院預測，到2050年，大城市的居民中只有四分之一的人擁有汽車。研究報告指出：“對于城市居民而言，自行車和非常節能的輕型電動車將成為新的地位象征。”

交通是一種服務。最近一段時間以來，寶馬和戴姆勒等汽車制造商已針對消費者不斷變化的交通需求調整了自己的做法。展望未來，消費者想要購買的將不僅僅是汽車，他們要購買的首先是交通能力。除城市中涌現的電動汽車拼車服務外，這些公司還著力于與公交系統的銜接。寶馬有意力爭使“停車換乘”服務項目更具吸引力，例如，通過完善停車區域的標志，以及在線發布信息等手段，公布空閑停車位的數量和下幾班列車車次的發車時間。

戴姆勒不僅在烏爾姆、漢堡、*和溫哥華推出car2go服務，出租其智能型品牌車，更推出一種創新的拼車服務，該服務可以通過智能手機或個人電腦，近乎實時地將駕駛者和乘客信息進行匹配。這一服務首次實現了短途拼車的即時安排，從而有助于緩解城市交通擁堵。戴姆勒分管戰略、聯盟與業務創新的副總裁Martin Zimmermann博士指出，現在要做就是將所有公共交通服務連結起來，以實現效率優化。他認為此舉將推動多模式交通大行其道。這一進程已經起航。移動互聯網的蔓延為城市實現更為高效的交通聯網提供了廣闊潛力。“移動通信技術為實現‘汽車與基礎設施通信’創造了條件，這樣交通控制系統就能更快做出響應。”Zwick說道。

休斯頓正在應用這一概念。在這個城市中，西門子的交通專家實施了一套智能交通燈控制解決方案。該解決方案不僅記錄即將行至交叉路口的車輛數量，還可記錄車輛行駛速度。它根據行近車輛的數量動態控制交通燈的轉換時間。新技術不僅使交通更順暢，預計還可以幫助公交車準時準點的行駛。此項基礎設施能夠判斷公交車是否晚點，如已晚點，將開啟綠燈使司機能夠追回延誤的時間。

多點觸控顯示屏。智能化基礎設施的組件不斷提高智能化水平，但這還不夠。“應該將交通系統的信息加以整合，用來控制和優化交通流量。”Zwick表示。

西門子不僅是交通燈和交通管理系統這些交通基礎設施組件的全球供應商，它還開發交通控制系統的硬件和軟件，以及用于收集相關數據并使之轉化為實用新服務的信息技術解決方案。比如，位于愛爾蘭根和慕尼黑、由Zwick和一名同事領導的西門子創新交通解決方案部，就已開發出一款大屏幕多點觸控顯示屏。利用該顯示屏，大城市的交通管制中心的工作人員可以全面掌控數量不斷增長的信息。

自行車和非常節能的輕型電動車將成為城市居民新的地位象征。

多點觸控顯示屏從各交通和信息系統采集數據，并以直觀的方式顯示給工作人員。它還簡化了承擔不同職責的人員之間的交互。用戶可以在共享界面上放大路況概覽、關閉跟蹤或關聯不同的數據——就像使用時下的平板電腦一樣，只需輕動手指，一切就可以輕松搞定。

“每個活動對于相關人員來說都是可視、透明的。”Zwick指出。這個尚處于原型開發階段的顯示屏，目的是將向人們展示未來發展的可能性。另外，相關信息還可以發送到外出工作人員的移動終端上，使他們也能參與決策。這樣不僅能夠提高反應速度，還將使協作更加準確可靠。公交車和列車將更準時，換乘的候車時間也將得以縮短。

當然很多此類信息也向公眾開放。通過智能終端，他們可以查看新交通信息，并且自行選擇換乘交通方式，正如Zwick在球賽后想去會友時的做法一樣。掃一眼智能手機就知道他們在牛排餐廳會面。這再好不過了。他此刻正想大快朵頤。交通軟件告訴他乘坐地鐵可以在30分鐘內抵達餐館。他不想讓朋友們久等，于是又查看起菜單和點菜單。