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3） 不包括信號(hào)板擴(kuò)展的I/O

信號(hào)板

對(duì)于少量的 I/O 點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展及更多通信端口的需求，全新設(shè)計(jì)的信號(hào)板能夠提供更加經(jīng)濟(jì)、靈活的解決方案。

信號(hào)板基本信息：

 信號(hào)板組態(tài)：

在系統(tǒng)塊選擇標(biāo)準(zhǔn)型CPU模塊后，SB選項(xiàng)里會(huì)出現(xiàn)上述三種信號(hào)板：

• 選擇SB DT04 時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)分配I7.0 和Q7.0 做為I/O 映像區(qū)的起始位
• 選擇SB AQ01 時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)分配AQW12 做為I/O 映像區(qū)
• 選定SB CM01 時(shí)，在端口類(lèi)型設(shè)置框里選擇RS232 或RS485 即可

功能

網(wǎng)絡(luò)通信

S7-200 SMART CPU 模塊本體集成1 個(gè)以太網(wǎng)接口和1 個(gè)RS485 接口，通過(guò)擴(kuò)展CM01 信號(hào)板，其通信端口數(shù)量最多可增至3 個(gè)?？蓾M足小型自動(dòng)化設(shè)備連接觸摸屏、變頻器等第三方設(shè)備的眾多需求。

• 以太網(wǎng)通信
  所有CPU 模塊標(biāo)配以太網(wǎng)接口，支持西門(mén)子S7 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、有效支持多種終端連接：
  • 可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線即可）
  • 與SMART LINE HMI 進(jìn)行通信
  • 通過(guò)交換機(jī)與多臺(tái)以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互
  • 最多支持4 個(gè)設(shè)備通信

• 串口通信
  S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個(gè)RS485 接口，可以與變頻器、觸摸屏等第三方設(shè)備通信。如果需要額外的串口，可通過(guò)擴(kuò)展CM01 信號(hào)板來(lái)實(shí)現(xiàn)，信號(hào)板支持RS232/RS485 自由轉(zhuǎn)換，最多支持4 個(gè)設(shè)備。串口支持下列協(xié)議：
  • Modbus-RTU
  • PPI
  • USS
  • 自由口通信

• 與上位機(jī)的通信
  通過(guò)PC Access，操作人員可以輕松通過(guò)上位機(jī)讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔管理。
  （PC Access 是專(zhuān)門(mén)為S7-200 系列PLC 開(kāi)發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議，專(zhuān)門(mén)用于小型PLC 與上位機(jī)交互的OPC 軟件）

運(yùn)動(dòng)控制

三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，*實(shí)現(xiàn)精確定位.

• 運(yùn)動(dòng)控制基本功能
  • 標(biāo)準(zhǔn)型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出，支持PWM（脈寬調(diào)制）和PTO 脈沖輸出
  • 在PWM 方式中，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來(lái)調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電機(jī)速度、閥門(mén)開(kāi)度等
  • 在PTO 方式（運(yùn)動(dòng)控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式，包括自動(dòng)尋找原點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的控制，達(dá)到調(diào)速和定位的目的
  • CPU 本體上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過(guò)向?qū)гO(shè)置完成上述功能

• PWM 和運(yùn)動(dòng)控制向?qū)гO(shè)置
  為了簡(jiǎn)化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶睿梢杂眠@些指令在您的應(yīng)用程序中對(duì)速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
  PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶(hù)選擇的PWM 脈沖個(gè)數(shù)， 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
  運(yùn)動(dòng)控制向?qū)ё疃嗵峁? 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。
•  

西門(mén)子中央研究院（CT）研發(fā)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能系統(tǒng)已使西門(mén)子內(nèi)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒過(guò)程得到了穩(wěn)步優(yōu)化。燃燒過(guò)程已經(jīng)“學(xué)會(huì)”要如何持續(xù)調(diào)整燃料閥以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化并減少排放和磨損?，F(xiàn)在，西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團(tuán)正首次將這項(xiàng)聯(lián)合研發(fā)的技術(shù)應(yīng)用于客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)，以?xún)?yōu)化西門(mén)子內(nèi)最大、最現(xiàn)代化的固定式燃?xì)廨啓C(jī)。由于西門(mén)子客戶(hù)處的許多復(fù)雜系統(tǒng)都能借助人工智能來(lái)改善運(yùn)行情況，這項(xiàng)技術(shù)在提升能效方面的潛力是巨大的。

2016年3月，當(dāng)谷歌公司研發(fā)的阿爾法圍棋軟件以五局四勝的成績(jī)力挫來(lái)自韓國(guó)的世界棋手時(shí)，人工智能充分展示出了其實(shí)實(shí)在在的顛覆性潛力。而當(dāng)西門(mén)子中央研究院（CT）的研究人員發(fā)現(xiàn)他們研發(fā)的人工智能系統(tǒng)能夠助力實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)，他們也同樣感到驚訝。CT商務(wù)分析與監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域的機(jī)器學(xué)習(xí)專(zhuān)家Volkmar Sterzing表示：“我們發(fā)現(xiàn)，如果一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行表現(xiàn)取決于專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)，那么它也可以利用人工智能加以?xún)?yōu)化。”

2016年3月，谷歌公司研發(fā)的阿爾法圍棋軟件力挫世界棋手李世石，在機(jī)器學(xué)習(xí)發(fā)展歷史上立下了一座豐碑。

隨著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜、需要應(yīng)對(duì)的因素不斷增加，哪怕是專(zhuān)家在進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整時(shí)也必須采取折衷的方法。專(zhuān)家不可能全天候待命。在這種情況下，能夠持續(xù)不斷監(jiān)控系統(tǒng)的人工智能就展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢(shì)。

50項(xiàng)

西門(mén)子開(kāi)展神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究已有約30年了。公司已經(jīng)在將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于人工智能方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。例如，西門(mén)子持續(xù)優(yōu)化其“面向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟件環(huán)境（SENN） ”，并針對(duì)不斷涌現(xiàn)的新應(yīng)用領(lǐng)域（包括燃?xì)廨啓C(jī)和風(fēng)機(jī)優(yōu)化領(lǐng)域）對(duì)SENN進(jìn)行了改良。Sterzing指出：“我們擁有約50項(xiàng)學(xué)習(xí)過(guò)程方面的。”

西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團(tuán)和CT已研發(fā)出能夠持續(xù)優(yōu)化燃?xì)廨啓C(jī)燃燒過(guò)程的運(yùn)行與控制的系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)名為“燃?xì)廨啓C(jī)自主控制優(yōu)化器（GT-ACO）”，它主要基于CT研發(fā)的人工智能技術(shù)。目前，西門(mén)子正在為亞洲的一個(gè)大客戶(hù)安裝這個(gè)系統(tǒng)，并將在西門(mén)子的H級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)上進(jìn)行深入測(cè)試。測(cè)試于2017年2月底前開(kāi)始。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)整體運(yùn)行情況的改進(jìn)是十分困難的，因?yàn)楦偷呐欧磐ǔ?huì)導(dǎo)致輪機(jī)使用壽命縮短。這是由于高能燃燒振蕩會(huì)導(dǎo)致材料疲勞，從而加劇磨損。

Volkmar Sterzing在CT帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)優(yōu)化領(lǐng)域。

在許多不同類(lèi)型的燃?xì)廨啓C(jī)上進(jìn)行的測(cè)試結(jié)果已經(jīng)證明，GT-ACO切實(shí)有效。專(zhuān)家將燃機(jī)的氮氧化物排放量手動(dòng)設(shè)置為最低后，人工智能系統(tǒng)將接管燃燒單元。西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團(tuán)GT-ACO研發(fā)負(fù)責(zé)人Hans-Gerd Brummel說(shuō)：“在測(cè)試中，人工智能系統(tǒng)啟動(dòng)兩分鐘后，排放值就下降了20%。”Brummel是西門(mén)子在輪機(jī)遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)方面的*。他曾榮獲西門(mén)子“年度發(fā)明家”獎(jiǎng)，以表彰他所取得的成績(jī)。

優(yōu)化排放

將人工智能系統(tǒng)用于輪機(jī)的主要目標(biāo)是將氮氧化物的排放量降至最低。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，GT-ACO的神經(jīng)模型將改變?nèi)剂显谌細(xì)廨啓C(jī)燃燒器內(nèi)的分布。然而，受位置、燃?xì)獬煞趾彤?dāng)?shù)靥鞖鈼l件等因素的影響，每個(gè)燃燒器的設(shè)置不盡相同。正因如此，GT-ACO需要花幾個(gè)星期來(lái)學(xué)習(xí)每個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)的情況，然后才能自動(dòng)對(duì)控制過(guò)程作出有益的調(diào)整。

Hans-Gerd Brummel在柏林服務(wù)于西門(mén)子發(fā)電服務(wù)集團(tuán)。他持有69項(xiàng)。這些成就為他贏得了2016年西門(mén)子“年度發(fā)明家”的殊榮。他為許多燃?xì)廨啓C(jī)優(yōu)化技術(shù)的研發(fā)作出了積極的貢獻(xiàn)。

Brummel表示：“客戶(hù)對(duì)我們的技術(shù)表現(xiàn)出了很大的興趣。由于可再生能源在發(fā)電電網(wǎng)中所占比重很高，相關(guān)人員往往需要利用燃?xì)廨啓C(jī)來(lái)維持電網(wǎng)頻率。”在這種不斷變化的運(yùn)行環(huán)境中，振蕩幅度增大的風(fēng)險(xiǎn)不斷上升，磨損也相應(yīng)增加。然而，Brummel充滿信心：“對(duì)于這種情況，GT-ACO將能幫上大忙，因?yàn)樗梢灾貎?yōu)化阻尼振動(dòng)。”

GT-ACO還可用于在一定程度上延緩燃?xì)廨啓C(jī)老化。這是因?yàn)椋@項(xiàng)技術(shù)已將物理模型形式的燃?xì)廨啓C(jī)熱力學(xué)知識(shí)與機(jī)器學(xué)習(xí)結(jié)合了起來(lái)。

Sterzing堅(jiān)信，這項(xiàng)技術(shù)在西門(mén)子將大有可為。它可以在配電、生產(chǎn)自動(dòng)化和過(guò)程工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域大展身手。Brummel已經(jīng)在與發(fā)電行業(yè)的客戶(hù)探討GT-ACO，并正在研發(fā)更多優(yōu)化應(yīng)用。