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“依托數字化企業套件，我們能夠支持離散行業的產品制造商與設備制造商實現數字化轉型。”西門子股份公司數字化工廠集團首席執行官Jan Mrosik表示，“我們可以針對產品、生產和績效建立數字化雙胞胎，對其進行的虛擬仿真。通過利用從MindSphere中獲得的知識，我們能夠持續幫助客戶優化其整個價值鏈。這不僅適用于不同行業和傳統生產方式，也適用于增材制造等新技術。”增材制造也是西門子在本年度展會上的一個焦點。西門子是全球一家涵蓋增材制造價值鏈各個環節的集成式軟件和硬件解決方案的供應商。對用戶而言，這意味著整個數字化流程鏈都將整合在一個集成的軟件環境下。工程、仿真、產品制備和3D打印所需的工具都合并在一個集成系統中，并可通過標準化的用戶界面來訪問。這樣就不必進行數據轉換，也避免了相關息內容丟失的可能。這使用戶能從單機的原型設計和小批量生產迅速轉化為完全工業化的批量生產。
另外，西門子還將展示圍繞Simatic自動化系統的一系列新應用。全新Simatic MindApps應用程序如 Machine Monitor、Notifier和Performance Monitor是專為MindSphere而設計的特殊應用，讓用戶可以充分利用云服務的優勢并實現增值。Simatic MindApps從生產設備導出相關數據進行分析，將其處理成有意義的息并顯示在儀表板上，或將其用作智能報警系統和消息顯示的基礎。為確保這些數據與其所服務的工廠和基礎設施一樣，Simatic MindApps采用了符合IEC 62443標準的“縱深防御”理念，以防范當前和未來的網絡威脅。
西門子將推出新一代軟起動器Sirius 3RW5，能滿足從簡單到復雜的驅動需求。該系列設備專為確保5.5-1,200 kW三相異步電機的平穩啟動而設計，可用于以極其簡單、經濟的方式實施的、面向未來的機器概念。
過程工業各行業進入數字化
“現在正是利用數字化潛力和優勢來優化過程工業整個價值鏈的時機。”西門子股份公司過程工業與驅動集團首席執行官Jürgen Brandes強調，這對新建（綠地）工廠與現有（棕地）工廠同樣適用。重要的步是一致地使用公司已有的靜態和動態數據，以實現全生命周期各個環節的透明度，以此為基礎實現優化。“得益于我們深厚的電氣化和自動化專業知識，我們支持不同企業實施相應的數字化轉型。在每個案例中，我們的產品都根據客戶的增值和商業模式量身定制。”在此，西門子全新“數字化咨詢”理念能夠起到重要作用。這需要與客戶開展合作，理清整個價值鏈各個環節公司的數字化轉型范圍，并繪制數字化路線圖，包括計算所需的投資。
過程工廠的數字化雙胞胎在其中發揮著重要作用。數字化雙胞胎模型始于工程設計階段，并且通過工廠整個生命周期不同階段的數據獲得更新和豐富。對來自工廠現場層的過程數據及其他智能傳感器數據的持續分析，可帶來全新的透明度水平，從而實現過程維護和服務的顯著改善。數字化雙胞胎在工廠試車時也能帶來決定性的益處。在此，Simit仿真軟件9.1版本能以更簡單的方式結合虛擬工廠試車和用戶培訓，從而將實際試車速度加快60%，并將停機時間降至——特別是在工廠轉型和升級過程中。
西門子在漢諾威工業博覽會上展示的另一項創新成果是Sidrive IQ，這是利用MindSphere評估驅動數據的一個全新數字化平臺。它能為工廠和設備用戶提供針對已安裝驅動系統的全新數據透明度，簡化機隊管理并優化維修服務。對數據的連續分析可以節省時間并延長設備正常運行時間，譬如通過及早發現并糾正可能的錯誤根源的方式。這些益處使Sidrive IQ成為在整個生命周期各個環節提高驅動技術的效率和生產力的基礎。
時間敏感型聯網TSN是本次展示的另一個主題。即使在極端的網絡負載下，TSN也可以實現自動化設備之間更強大、可靠和標準化的以太網通。Profinet網絡基礎設施未來將會逐步升級，集成基本的TSN技術。作為實現這一目標的步，西門子將展示基于TSN的OPC UA PubSub如何用在控制層級——以展會機器人模型為例。
智能能源管理
如果沒有穩定的能源供應，順暢的生產運行和不間斷的生產流程是不可想象的。工業對能源的需求日益增長，需要全新的能源解決方案—提率以降低能源成本，從而增強競爭力。漢諾威展會上西門子展位的亮點之一是無縫交互帶來的客戶受益，這些交互發生在可靠的能源供應解決方案、具備通功能的計量設備和復雜的數據分析之間。這些交互帶來能源透明度，能源透明度對實現能源管理至關重要。西門子股份公司能源管理集團首席執行官Ralf Christian表示：“這還包括尋找更智能的方法，處理當今配電領域不斷增加的海量數據。利用數字化應用，我們能為客戶提供智能分析工具，提高運營效率。”以西班牙汽車制造商Gestamp為案例，西門子將展示更高的能源透明度如何助力實現節能15%并使二氧化碳的排放顯著降低。收集的數據還將上傳到MindSphere。MindApp Energy Efficiency Analytics應用程序可計算能源需求，根據實際情況給出減少負荷的并利用來自多個地點的實時耗能數據，幫助優化工廠和生產流程，從而降低企業的總能耗。Ralf Christian解釋說，“在業界尋找降低生產成本的新方法方面，除優化能源效率外，自發電變得越來越有吸引力。”在漢諾威展會上，西門子將展示公司如何消弭用電高峰，充分利用波動電價，并創造額外收入—譬如通過參與能源平衡市場的方式。需求響應、電池儲能系統和電網控制相關方面也納入在西門子的解決方案中。
除位于9號展廳的主展位外，西門子還與位于6號展廳的合作伙伴密切合作，展示PLM軟件組合。在27號展廳“綜合能源廣場”，來訪者將能了解整個綜合系統的工作原理，其中涉及能源生產、分配和儲能、能源需求等各個環節。在此背景下，西門子將展示電動汽車亮點：來訪者將能發現充電基礎設施的完整解決方案，并了解組件、充電管理系統和完整的端到端解決方案相關息。
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、常發生的故障現象分析： 當PLC的RS485口經非隔離的PC/PPI電纜與電腦連接、PLC與PLC之間連接或PLC與變頻器、觸摸屏等通時有通口損壞現象發生，較常見的損壞情況如下： ●R1或R2被燒斷，Z1、Z1和SN75176完好。這是由于有較大的瞬態干擾電流經R1或R2、橋式整流、Z1或Z1到地，Z1、Z2能承受10A電流的沖擊，而該電流在R1或R2上產生的瞬態功率為：102×10=1000W，當然會將其燒斷。 ●SN75176損壞，R1、R2和Z1、Z2完好。這主要可能是受到靜電沖擊或瞬態過電壓速度快于Z1、Z2的動作速度造成的，靜電無處不在，僅人體模式也會產生±15kV的靜電。 ●Z1或Z2、SN75176損壞，R1和R2完好。這可能是受到高電壓低電流的瞬態干擾電壓將Z1或Z2和SN75176擊穿，由于電流較小和發生時間較短因而R1、R2不至于發熱燒斷。 由以上分析得知PLC接口損壞的主要原因是由于瞬態過電壓和靜電造成，產生瞬態過電壓和靜電的原因很多也較復雜，如由于PLC內部24V電源和5V電源共地，24V電源的輸出端子L+、M為其它設備混合供電可能導致地電位變化，從而造成共模電壓超出允許范圍。所以EIA-485標準要求將各個RS485接口的號地用一條低阻值導線連接在一起以保證各節點的地電位相等，地線環流！ 當帶電插拔未隔離的連接電纜時，由于兩端電位不相等電路中又存在諸多電感、電容之類的器件，插拔瞬間必然產生瞬態過電壓或過電流。 連接在RS485總線上的其它設備產生的瞬態過電壓或過電流同樣會流入到PLC，總線上連接的設備站點數越多，產生瞬態過電壓的因素也越多。 當通線路較長或有室外架空線時，雷電必然會在線路上造成過電壓，其能量往往是巨大的，常有用戶沮喪地說：“聯網的幾十臺PLC全部遭打壞了！”。 三、 解決辦法： 1、從PLC內部考慮： ●采用隔離的DC/DC將24V電源和5V電源隔離，分析了三菱、歐姆龍、施耐德PLC以及西門子的PROFIBUS接口均是如此。 ●選用帶靜電保護、過熱保護、輸入失效保護等保護措施完善的高擋次RS485芯片，如：SN65HVD1176D、MAX3468ESA等，這些芯片價格一般在十幾元至幾十元，而SN75176的價格僅為1.5元。 ●采用響應速度更快、承受瞬態功率更大的新型保護器件TVS或BL浪涌吸收器，如P6KE6.8CA的鉗制電壓為6.8V，承受瞬態功率為500W，BL器件則可抗擊4000A以上大電流沖擊。 ●R1和R2采用正溫度系數的自恢復保險PTC，如JK60-010，正常情況下的電阻值為5歐，并不影響正常通，當受到浪涌沖擊時，大電流流過PTC和保護器件TVS（或BL），PTC的電阻值將驟然增大，使浪涌電流迅速減小。 2、從PLC外部考慮： ● 使用隔離的PC/PPI電纜，盡量不用廉價的非隔離電纜（特別是在工業現場）。西門子公司早期出產的PC/PPI電纜（6ES7 901-3BF00-0XA0）是不隔離的，現在也改成隔離的電纜了！ ● PLC的RS485口聯網時采用隔離的總線連接器. ● 與PLC聯網的第三方設備，如變頻器、觸摸屏等的RS485口均使用RS485隔離器BH-485G進行隔離，這樣各RS485節點之間就無“電”的聯系，也無地線環流產生，即使某個節點損壞也不會連帶其它節點損壞。 ● RS485通線采用PROFIBUS總線專用屏蔽電纜，保證屏蔽層接到每臺設備的外殼并后接大地。 ● 對于有架空線的系統，總線上設置專門的防雷擊設施。
3.1 s7單邊通訊 s7通協議集成在每一個simatic s7/m7和c7的系統中，屬于osi參考模型第7層應用層的協議，它獨立于各個網絡，可以應用于多種網絡（mpi、profibus、工業以太網）。s7通通過不斷地重復接收數據來保證網絡報文的正確。在simatic s7中，為了使位于不同通伙伴方的sfb、fb可以互相通，s7連接必須先進行組態，可以基于mpi、工業以太網和profibus網絡來進行組態，通過組態建立s7連接來實現s7通。 只有單邊通服務可通過單邊連接調用，只需要在客戶機一側調用相應的sfb或fb。在通伙伴的另一方（服務器方），完全由操作系統處理這些服務。使用單邊通服務時，在服務器一側有新的數據到來時并不通知其中的用戶程序。用戶不需要在服務器側進行編程工作。 在step7中，s7通需要調用功能塊sfb（s7-400）或fb（s7-300），的通數據可以達64kb。對于s7-400，可以使用系統功能塊sfb來實現s7通，對于s7-300，可以調用相應的fb功能塊進行s7通，本例只需從kr站讀取罐車的位置號，在300端調用fb14（get），讀取兩個kr站罐車位置數據區的數據。s7-300中fb14（get）具體管腳參數說明如表1所示。4 通訊具體實現 4.1 硬件組態 脫硫s7-300plc站中通訊模塊采用cp343-1，組態完成后，建立與1#kr、2#krplc站建立物理連接，并在網絡組態畫面中添加工業以太網連接，本地ip地址設為10.68.1.18。plc組態中，進入netpro組態畫面，選中cpu模塊，在彈出的對話框中輸入通訊伙伴ip地址，和本地id號等正確的參數，1#kr、和2#kr的本地id分別為1、2，在調用fb14時，用于識別具體的通訊伙伴，在s7-連接屬性中設置成“one-way”方式，建立和1#kr和2#krplc系統的s7單邊伙伴連接，選擇網絡連接，在狀態欄看到綠色的小三角形點亮，說明此時s7單邊通訊常，
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