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SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng)，可滿足中、低端的性能要求。

模塊化、無風扇設(shè)計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 特殊機械，
• 紡織機械，
• 包裝機械，
• 一般機械設(shè)備制造，
• 控制器制造，
• 機床制造，
• 安裝系統(tǒng)，
• 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。

SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器：

• 具有高電磁兼容性和抗震性，可最大限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。

S7-300F

SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。其可對立即停車過程進行控制，因此不會對人身、環(huán)境造成損害。

S7-300F 滿足下列安全要求：

• 要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
• 類別 1 - 4 符合 EN 954-1

另外，標準模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng)，在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。

設(shè)計

S7-300

一般步驟

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

一個系統(tǒng)包含下列組件：

• 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 和點對點接口的 CPU。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
• 用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
• 用于高速計數(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) 和擴展裝置 (EU)。
  通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。
• SIPLUS 模塊可用于擴展的環(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，在防護等級為 IP20 機柜內(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)的機柜和 IP65 外殼。

軟件能救命

西門子中央研究院研制的軟件可以利用建筑數(shù)據(jù)自動計算出逃生路線，并給出變更建筑結(jié)構(gòu)的建議。這款軟件不僅對于建筑物乃至整個園區(qū)的規(guī)劃設(shè)計具有不可估量的作用，而且能夠自動支持優(yōu)化疏散。

2015年新年前夜，迪拜一家酒店突發(fā)大火，舉世震驚。熊熊烈焰肆虐了這家高達63層的酒店。盡管有16人因吸入濃煙而受傷，但酒店的大部分客人均安然無恙。雖然酒店里的每個人都成功獲救，但這場大火敲響了警鐘，它說明，哪怕在這樣的豪華酒店，一旦發(fā)生火災，火勢蔓延之迅猛，讓人措手不及。更糟的是，并非所有火災都能有僥幸逃生的結(jié)局。許多時候，被大火吞沒的建筑物會奪去鮮活的生命。

2015年新年前夜：臨近午夜前幾個小時，迪拜一家酒店突發(fā)大火。調(diào)查認為，這場火災是短路引起的。

支持多種數(shù)據(jù)格式的自動化軟件

如果建筑業(yè)客戶能夠在早期階段利用模擬來確定建筑物在緊急狀況下進行疏散的速度，就可以降低此類災情的嚴重性。建筑項目開工之前必須查明的危險區(qū)域包括，可能發(fā)生擁堵的瓶頸點和可能造成人員摔倒的陡峭樓梯。為了實現(xiàn)這一點，來自西門子核心研發(fā)部門——西門子中央研究院的專家已研制出“人群控制”疏散軟件，以便用戶早在建筑物竣工之前，模擬出建筑物的疏散場景。這款軟件已在一個歐盟研究項目中得到進一步開發(fā)和測試，現(xiàn)在，西門子中央研究院的專家正在與建筑師和消防專家密切合作，將這款軟件用于新建筑物的規(guī)劃設(shè)計。西門子中央研究院的軟件專家Hermann Mayer表示：“盡管我們的軟件一直很可靠，但用戶基本上必須手動輸入建筑物信息并分析結(jié)果。正因如此，現(xiàn)在我們已將‘人群控制’軟件實現(xiàn)一定程度的自動化，用戶只要按下按鈕即可開始進行模擬。”

模擬過程的三個階段均已實現(xiàn)自動化：首先，記錄建筑物的數(shù)據(jù)；其次，實際計算過程；第三，數(shù)據(jù)輸出。數(shù)據(jù)記錄過程極為復雜，因為如今的建筑物數(shù)據(jù)采用多種不同格式，如建筑圖紙、計算機生成的CAD圖，以及最近出現(xiàn)的數(shù)字3D建筑模型。盡管施工圖必須遵守有關(guān)標準，但仍可能出現(xiàn)偏差。譬如，隔熱墻可能是一條粗線或細線，也有可能是陰影線或虛線。西門子中央研究院的“人群控制”軟件開發(fā)負責人Wolfram Klein說：“我們開發(fā)的軟件能夠解讀這些不同格式的數(shù)據(jù)，并單獨將之轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的數(shù)字建筑模型。”

優(yōu)化疏散？除用于防范措施之外，“人群控制”軟件亦可用于樓宇自控和智能響應(yīng)系統(tǒng)，以便實時優(yōu)化控制疏散。

助建筑師一臂之力的軟件

在第二階段計算過程中，“人群控制”軟件展現(xiàn)了其簡化工作的優(yōu)勢。過去，軟件要針對各個設(shè)置單獨進行模擬計算。比如，如果要讓“人群控制”軟件分析500個人從建筑物的5個層樓中疏散的情況，那么，它將使用建筑設(shè)計圖來計算出疏散所需時間。如果疏散用時太長，用戶必須通過手動優(yōu)化特定建筑參數(shù)來解決這個問題，如門的寬度。然而現(xiàn)在，自動化的“人群控制”軟件可以利用建筑物的數(shù)字藍圖來單獨計算出適用于不同數(shù)量人群的可選解決方案。不僅如此，現(xiàn)在軟件還可以單獨改變不同參數(shù)，如門的寬度，以優(yōu)化逃生路線。它還能模擬樓梯或建筑物的某部分阻塞時，會出現(xiàn)什么情況，如在迪拜火災中那樣。“人群控制”軟件將計算出能夠繞過該等障礙物的可選逃生路線。在第三階段輸出過程中，“人群控制”軟件將建議方案，給出能讓盡可能多的人盡快從建筑物中疏散的建筑布局建議。

結(jié)合使用數(shù)字建筑規(guī)劃設(shè)計圖時，“人群控制”軟件的優(yōu)勢尤為突出。建筑業(yè)將這一趨勢稱為建筑信息模型（BIM）。在規(guī)劃設(shè)計階段使用BIM創(chuàng)建的建筑物3D模型包含了建筑物的全部要素。如果改變其中某個要素，軟件將立即顯示出與其他要素發(fā)生沖突之處。例如，它將顯示移動一面墻是否會影響已設(shè)計好的管道或電纜布線位置。“人群控制”軟件是對BIM的有益補充，因為它利用現(xiàn)有建筑數(shù)據(jù)，為BIM模型提出關(guān)于疏散的改進建議。

借助所謂的樓宇“數(shù)字化雙胞胎”，西門子展示如何優(yōu)化利用建筑模型——不僅在施工過程中，而且貫穿建筑物的整個生命周期。

實時疏散支持

未來，“人群控制”軟件將不僅協(xié)助進行建筑物的規(guī)劃設(shè)計，而且也可在疏散期間提供實時支持。這是因為，它可以根據(jù)輸入的樓宇傳感器數(shù)據(jù)，在轉(zhuǎn)瞬之間計算出逃生路線。西門子樓宇科技集團的創(chuàng)新項目和負責人Christian Frey指出：“‘人群控制’軟件可以使用煙感探測系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)來提出疏散建議，并建議安全逃生路線。”有了“人群控制”軟件的支持，樓宇管理系統(tǒng)可以發(fā)布廣播通知或在智能手機APP上顯示疏散路線，引導人們逃出建筑物，還可以利用傳感器來識別是否有人被困在建筑物內(nèi)，或者確定被困人員地點。

然而，“人群控制”軟件的適用范圍不只是建筑物，也包括其周邊區(qū)域。Mayer說：“我們可以擴展模擬，納入與大學校園規(guī)模相當?shù)恼麄€建筑物綜合體。這樣一來，我們可以探索結(jié)構(gòu)化的措施如何優(yōu)化周邊區(qū)域的疏散。”“人群控制”軟件甚至可以為和救護車停泊位置提出建議，以免阻塞人流疏散。

西門子中央研究院的Wolfram Klein和Hermann Mayer還考慮到了重大災害。二人均參與了歐盟出資的ELASSTIC項目，他們與高校及科研院所合作開發(fā)解決方案，幫助保護建筑物及其住戶，抵御諸如地震和洪水等災害。項目的一些合作組織致力于優(yōu)化建筑物穩(wěn)定性，而Klein和Mayer則側(cè)重于優(yōu)化緊急疏散方案。舉例來講，他們已使用“人群控制”軟件來模擬洪災導致地下車庫被淹的場景。這種情況提出了嶄新的問題，比如，哪里是安全集合點，或者救助人員和救援工作者如何抵達受災建筑物進行施救。所有這些信息均可輸入“人群控制”軟件。Wolfram Klein說：“如此以來，現(xiàn)在我們擁有的全面的疏散模擬工具。”