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S7-300

一般步驟

S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。

一個系統(tǒng)包含下列組件：西門子SM321數(shù)字量輸入模塊

CPU：
不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對點(diǎn)接口的 CPU。

用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。

用于連接總線和點(diǎn)對點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。

用于高速計(jì)數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

根據(jù)要求，也可使用下列模塊：

用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS)。

接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU)。
通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴(kuò)展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運(yùn)行，并且無需風(fēng)扇。

SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護(hù)等級為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼。

設(shè)計(jì)

簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：

安裝模塊：
只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。

集成的背板總線： 
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。

模塊采用機(jī)械編碼，更換極為容易：
更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機(jī)構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。

現(xiàn)場證明可靠的連接：
對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。

TOP 連接：
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。

規(guī)定的安裝深度：
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù)。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。

無插槽規(guī)則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。西門子SM321數(shù)字量輸入模塊

在未來的幾十年里，大多數(shù)車輛將能夠在街道和高速公路自動行駛。不過現(xiàn)在看來，老舊的車輛也能做到——西門子和英國克蘭菲爾德大學(xué)（Cranfield University）的合作項(xiàng)目證明了這一點(diǎn)。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃讓一輛1965年的福特野馬（Mustang）跑車實(shí)現(xiàn)自動駕駛，并且送去古德伍德速度節(jié)（Goodwood Festival of Speed）參加比賽。同時，西門子也將參加速度節(jié)的“未來實(shí)驗(yàn)室”展覽，向參觀者展示自動駕駛技術(shù)未來將如何發(fā)展。

參加英格蘭古德伍德速度節(jié)的登山賽一直被賽車手和狂熱的老爺車車迷們視為莫大的榮耀。他們駕駛著一級方程式賽車，或是本該陳列在汽車博物館里的銀色箭頭跑車（Silver Arrow），亦或是大馬力超級賽車，還有可能是創(chuàng)新的車型，在賽道上風(fēng)馳電掣。

今年恰逢古德伍德速度節(jié)25周年。在這個特別的紀(jì)念日之際，英國克蘭菲爾德大學(xué)與西門子合作，派出一輛非常特殊的車輛參加登山賽：一輛1965年的銀色的福特野馬跑車。這輛車將由裝配有傳感器和機(jī)電一體化系統(tǒng)的專業(yè)軟件所驅(qū)動。西門子英國*執(zhí)行官Juergen Maier表示：“在克蘭菲爾德大學(xué)的工程師和學(xué)生的幫助下，我們將擁有光榮歷史傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)邁向未來，這一未來就是自動駕駛。”

2018年，古德伍德速度節(jié)將舉辦25周年慶祝活動。

在古德伍德，未來已經(jīng)到來，而銀色的福特野馬只是其中的一個例證。在西門子“未來實(shí)驗(yàn)室”展覽中，您不僅可以看到阿斯頓馬丁紅牛車隊(duì)RB6賽車，還可以體驗(yàn)它的“數(shù)字化雙胞胎”。與紅牛車隊(duì)的所有一級方程式賽車一樣，RB6通過西門子產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件設(shè)計(jì)而成。“未來實(shí)驗(yàn)室”的參觀者還可以體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）模擬，了解汽車工業(yè)的變革。畢竟，如果沒有駕駛者，此前許多無法想象的汽車設(shè)計(jì)也許將成為可能。

在模擬器中練習(xí)

改造福特野馬賽車的一個先決條件是要有登山賽賽道的數(shù)字化三維模型。Bentley Systems和西門子于2017年進(jìn)行了開發(fā)工作。為了創(chuàng)建模型，一架無人機(jī)拍攝了比賽的整個路線，該路線也通過一輛配備了激光器的賽車進(jìn)行掃描記錄。由此獲得的數(shù)據(jù)使得設(shè)計(jì)一個精確的線路模型成為可能。在上一屆古德伍德速度節(jié)上，“未來實(shí)驗(yàn)室”的參觀者就已經(jīng)戴上了VR頭戴式耳機(jī)，親身體驗(yàn)騎著杜卡迪摩托車在陡峭的賽道上風(fēng)馳電掣是什么感受。這條挑戰(zhàn)性的賽道只有1.86千米長，其寬度大約兩米。

準(zhǔn)備好參加登山賽了嗎？整個賽道長1.86千米，寬度大約兩米。對于自動駕駛的福特野馬賽車來說，這是一大挑戰(zhàn)。

來自克蘭菲爾德大學(xué)的團(tuán)隊(duì)在模擬器中測試了這個數(shù)字化模型，以便清楚了解是否可以通過自動駕駛福特野馬賽車完成比賽。結(jié)果是肯定的。接下來，他們使用三維地圖來確定一個 的行駛線路。在比賽期間，野馬賽車能夠通過傳感器和三維地圖來進(jìn)行定位。車輛內(nèi)部和外部都配備了攝像頭，這樣車迷們可以同步感受自動駕駛的暢快體驗(yàn)。當(dāng)然，車上仍然會有一名司機(jī)，但他只有在必要的情況下才會干預(yù)駕駛。

野馬賽車的工程師們面臨的大的技術(shù)挑戰(zhàn)是設(shè)置車輛的機(jī)電一體化系統(tǒng)，使其能夠正確地管理制動、轉(zhuǎn)向和加速。與現(xiàn)代車型相比，野馬賽車這種經(jīng)典的強(qiáng)力車型實(shí)在稱不上精確的*，其方向盤有很多不同的設(shè)置方式，而且其鼓式制動器的反應(yīng)速度并不如人們希望的那么快速。克蘭菲爾德大學(xué)的汽車工程師James Brighton解釋道：“因此，自動控制系統(tǒng)必須應(yīng)對所有的這些變化因素。”

汽車革新

顯然，自動駕駛不僅僅只是關(guān)于精確的轉(zhuǎn)向和制動控制。既然不再需要駕駛員，那么車輛內(nèi)飾設(shè)計(jì)則有了新的可能性。“未來實(shí)驗(yàn)室”的參觀者可坐在兩個可旋轉(zhuǎn)的前排座椅或者后座上，戴上VR眼鏡來體驗(yàn)*改造之后的汽車內(nèi)飾。虛擬駕駛開始后，城市景觀會沿著側(cè)窗徐徐展開。稍后，窗口中的顯示屏將會展示汽車的激光器和紅外傳感器所記錄到的畫面。只需幾分鐘車程，參觀者便可到達(dá)虛擬的古德伍德莊園。西門子“戰(zhàn)略汽車計(jì)劃”副總裁Ed Bernardon表示：“從座套和空調(diào)到電子接口和控制系統(tǒng)，西門子技術(shù)在面向未來的汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。我們還可以做得更多，比如用仿真工具進(jìn)行車輛、傳感器系統(tǒng)和生產(chǎn)線的虛擬測試，來加速整個設(shè)計(jì)過程。”

未來，自動駕駛車輛將越來越依賴于網(wǎng)絡(luò)。例如，他們將直接與其他車輛和交通控制中心進(jìn)行通訊。這使得車輛能夠調(diào)整自身速度，并在其他車輛存在潛在危險時發(fā)出警告。這些技術(shù)還將幫助車輛更好地遵守限速規(guī)定，使其速度與交通燈同步，以優(yōu)化交通流管理。西門子與合作伙伴開發(fā)的這些交通控制技術(shù)尚未在古德伍德使用。畢竟登山賽賽道不會發(fā)生擁堵，每輛車都只需要與時間賽跑。“但是，也許明年自動駕駛車輛就將可以識別賽道上的旗幟信號，并相應(yīng)地做出反應(yīng)。”Brighton表示，“但恐怕這需要更多時間才能實(shí)現(xiàn)。”