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通過(guò) PROFINET IO 進(jìn)行過(guò)程通信

SIMATIC S7-300 通過(guò)通信處理器或通過(guò)配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過(guò)帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化。

從用戶的角度來(lái)看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒(méi)有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)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(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)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(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

通過(guò) AS-Interface 進(jìn)行過(guò)程通信

S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過(guò) AS-Interface 總線連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（AS-Interface 從站）。

更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)通信處理器。

通過(guò) CP 或集成接口（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

通過(guò) 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(jīng)濟(jì)有效地建立點(diǎn)到點(diǎn)連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)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(shè)備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動(dòng)化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
• 打印機(jī)
• 機(jī)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(cè)的供貨范圍之內(nèi)。

使用多點(diǎn)接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

MPI（多點(diǎn)接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。

• MPI 可以同時(shí)連接多個(gè)配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
• 全局?jǐn)?shù)據(jù)：
  “全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 一個(gè) S7-300 CPU 可與多達(dá) 4 個(gè)數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時(shí)有 16 個(gè) CPU 參與數(shù)據(jù)交換（使用 STEP 7 V4.x）。
  例如，可以允許一個(gè) CPU 訪問(wèn)另一個(gè) CPU 的輸入/輸出。只可通過(guò) MPI 接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。
• 內(nèi)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(guò) 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(qiáng)大的通信技術(shù)：
  • 多達(dá) 32 個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口。
  • 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口。
  • 數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 靈活的組態(tài)選項(xiàng)：
  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(jù)需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化調(diào)整。例如，任意兩個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)之間最多可以開(kāi)啟10個(gè)中繼器，以橋接更大的距離。

經(jīng)過(guò)三十年的規(guī)劃和建設(shè)，現(xiàn)在阿爾及爾開(kāi)通了非洲大陸上的第二條地鐵線路。西門子僅用五年時(shí)間就完成了該項(xiàng)目。

藍(lán)白色的車廂緩緩駛?cè)氚柤盃柺兄行牡腃ité Mer et Soleil站。圍觀的人群全神貫注地盯著進(jìn)站的列車。很多人舉起手中的數(shù)碼相機(jī)和智能手機(jī)，記錄下這一激動(dòng)人心的時(shí)刻。多么壯觀的一幕啊！阿爾及爾地鐵項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、西門子工程師Stéphane Bayon de Noyer回想起那一天，仍記憶猶新地說(shuō)：“人們真的很激動(dòng)，在網(wǎng)上分享著視頻，想讓世人都知道他們現(xiàn)在也有了地鐵。”

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)三十年的規(guī)劃和建設(shè)，阿爾及利亞首都阿爾及爾就這樣終于在2011年11月1日開(kāi)通了地鐵。繼埃及之后，阿爾及利亞現(xiàn)在成為非洲大陸上第二個(gè)擁有地鐵的國(guó)家。早在1981年，阿爾及利亞政府就決定建設(shè)三條地鐵線路。該計(jì)劃的出發(fā)點(diǎn)是為緩解這個(gè)擁有350萬(wàn)人口的城市的交通壓力。然而，該項(xiàng)目的施工一再中斷，二十世紀(jì)九十年代的經(jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致阿爾及爾經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩，再加上規(guī)劃不善，使得地鐵建設(shè)陷入停滯。

上圖：新地鐵系統(tǒng)將阿爾及利亞首都市中心與郊區(qū)之間的交通時(shí)間縮短至10分鐘左右。

西門子在阿爾及利亞的辦事處已經(jīng)有五十年的歷史了，期間，公司主要是建設(shè)發(fā)電廠、泵站和高壓設(shè)施。但是，西門子公司和阿爾及利亞的合作歷史要更加久遠(yuǎn)。實(shí)際上，這一歷史可以追溯到1857年。當(dāng)時(shí)，維爾納•馮•西門子鋪設(shè)了非洲和歐洲之間的*條海底電纜。電纜從阿爾及利亞的安納巴（Annaba）穿過(guò)地中海延伸到撒丁島（Sardinia）*卡利亞里（Cagliari）。

復(fù)雜的合同。2006年，西門子和阿爾及爾地鐵公司簽署了一份新合同。當(dāng)時(shí)，作為項(xiàng)目的主要合作方，西門子交通集團(tuán)（法國(guó)）承擔(dān)新地鐵的規(guī)劃工作。它擁有近300名員工，負(fù)責(zé)供應(yīng)列車，并提供諸如列車自動(dòng)控制和定位系統(tǒng)方面的*技術(shù)以及通訊和無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)。西門子法國(guó)的專家甚至還提供售票機(jī)和運(yùn)行控制中心的相應(yīng)技術(shù)。

如今的阿爾及利亞地鐵已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度現(xiàn)代化，不亞于巴塞羅那4號(hào)線、巴黎1號(hào)線以及紐約Canarsie線。不過(guò)，Bayon de Noyer說(shuō)，讓*輛列車駛?cè)朐搰?guó)的*條地鐵線路確實(shí)花費(fèi)了大量時(shí)間和精力。*輛列車是由西班牙鐵路建設(shè)和輔助器材有限公司提供的。根據(jù)計(jì)劃，阿爾及爾總共將向該公司購(gòu)置14輛地鐵列車。Noyer說(shuō)：“在歐洲，完成這種大規(guī)模的項(xiàng)目已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)化的做法了，但是在阿爾及利亞一切還屬于初次嘗試。”

上圖：西門子還為該地鐵系統(tǒng)的控制中心提供設(shè)備。

首先，必須協(xié)調(diào)阿爾及利亞和法國(guó)之間的工作日。項(xiàng)目最開(kāi)始基本每周工作三天，因?yàn)楫?dāng)時(shí)阿爾及利亞的休息日是周四和周五。后來(lái)，當(dāng)?shù)夭砰_(kāi)始采取周五和周六休息的制度。Bayon de Noyer還必須適應(yīng)另外一點(diǎn)，即經(jīng)常與客戶進(jìn)行很長(zhǎng)的會(huì)議，但最終卻無(wú)法達(dá)成任何決策。不過(guò)他承認(rèn)這些都是源自文化差異。共有2000人為這項(xiàng)工程而操勞，包括1700名阿爾及利亞人，以及來(lái)自西班牙、意大利、法國(guó)、敘利亞和埃及的外國(guó)工作人員。Bayon de Noyer說(shuō)：“由于不同的語(yǔ)言和文化，工程協(xié)調(diào)工作一直很復(fù)雜。”

地鐵開(kāi)通之日終于來(lái)臨，阿爾及利亞總統(tǒng)阿卜杜勒-阿齊茲•布特弗利卡宣布地鐵投運(yùn)，并迫不及待地親自體驗(yàn)了一把。他在車站受到了群眾的歡迎，像歡度佳節(jié)一般熱鬧。圍觀群眾揮舞著阿爾及利亞國(guó)旗，身著粉色、黃色、綠色的傳統(tǒng)長(zhǎng)袍。布特弗利卡總統(tǒng)花五十第納爾購(gòu)買了一張車票——約合0.5歐元。他乘坐沿海岸線向東駛?cè)サ牧熊?，這一路上，聳立的房屋順著山坡一直攀升到將近海拔400米的高度。沿途的很多地方就像圓形露天劇場(chǎng)一樣，這里可以欣賞到優(yōu)美的海景。但是乘客卻無(wú)福消受，因?yàn)檫@條線路的十個(gè)車站中有九個(gè)建在地下，一般位于地表五十米以下。地鐵隆隆地從該市植物園下穿過(guò)，駛向最后一站Tafourah Grande Poste。這個(gè)地鐵站位于古老的商圈，這里有一座建于16世紀(jì)的著名城堡，它具有重要的歷史意義，屬于教科文組織認(rèn)定的世界文化遺產(chǎn)。

在地鐵修建過(guò)程中發(fā)掘出的物品或許可以追溯至遙遠(yuǎn)的古代。Bayon de Noyer說(shuō)，這些物品的出土必然導(dǎo)致施工的不時(shí)中斷。地鐵線的規(guī)劃毗鄰海灣，這也給施工造成了一定的難度。一旦有海水滲入隧道，就必須召集專家封堵縫隙，用礫石填坑，彌補(bǔ)接縫。

另外，施工使用的90%的材料和零部件都必須從國(guó)外進(jìn)口，交貨周期平均八周。為了趕工期，避免出現(xiàn)其他延誤，項(xiàng)目經(jīng)理必須謹(jǐn)慎細(xì)致地調(diào)節(jié)不同的責(zé)任區(qū)，與客戶、財(cái)團(tuán)合伙人以及數(shù)千名員工聯(lián)絡(luò)溝通。項(xiàng)目規(guī)劃軟件在這里起到了很大的作用， 因?yàn)樗軌蚴姑總€(gè)人都清楚地看到不同任務(wù)之間的重疊區(qū)域，上傳并檢查新的施工報(bào)告，甚至還能考慮到天氣的因素。因此，西門子才得以在短短幾年時(shí)間內(nèi)完成1號(hào)線建設(shè)。

二號(hào)線籌建。阿爾及爾市的居民現(xiàn)在乘地鐵只需要十分鐘就可以穿過(guò)市中心，而開(kāi)車則需要四十五分鐘。因?yàn)樵诔菂^(qū)找停車位很難，所以他們可以將自己的車停在市中心外圍?？傮w上說(shuō)，新地鐵每小時(shí)可以運(yùn)送2.1 萬(wàn)名乘客。還有更多的車站正在建設(shè)中。西門子已開(kāi)始規(guī)劃另一條地鐵線，這激起了民眾的極大熱情。YouTube上有眾多展示新地鐵的視頻，下面的評(píng)論有的表達(dá)了狂喜之情，有的則言簡(jiǎn)意賅——主題都圍繞漫長(zhǎng)的地鐵建設(shè)過(guò)程。但是正如古語(yǔ)所說(shuō)“好事多磨”。畢竟，1855年和1856年，在阿爾及利亞和撒丁島之間鋪設(shè)海底電纜的前兩次嘗試都以失敗告終。直到第三次由維爾納•馮•西門子帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)再次嘗試后，才獲得成功。