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功能

• 塊保護(hù)：
  除使用鑰匙鎖定開(kāi)關(guān)之外，還可通過(guò)密碼來(lái)防止非法訪問(wèn)用戶程序。用戶塊也通過(guò)加密過(guò)程來(lái)保護(hù)。
• 集成的 HMI 服務(wù):
  對(duì)于 HMI 設(shè)備，用戶只需數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標(biāo)。數(shù)據(jù)將由程序自動(dòng)循環(huán)傳輸。
• 集成的通信功能:
  • 編程器/OP 通信
  • 擴(kuò)展通信（簡(jiǎn)單和容錯(cuò)）
• 由用戶編程的主/備用切換功能。

可參數(shù)化的特性

通過(guò) STEP 7 的工具“Hardware Configuration”以及安裝的選件包 S7-400H，可對(duì)包括 CPU 在內(nèi)的 S7-400H 的特性與行為進(jìn)行參數(shù)化，例如：

• MPI多點(diǎn)接口：
  • 定義節(jié)點(diǎn)地址。
  • 啟動(dòng)/循環(huán)行為。
  • 定義最大循環(huán)時(shí)間和通信負(fù)荷。
• 地址分配：
  I/O 模塊的編址。
• 保持區(qū)域：
  定義具有保持特性的位存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、數(shù)據(jù)塊和時(shí)鐘存儲(chǔ)器的數(shù)量
• 保護(hù)級(jí)：
  定義程序和數(shù)據(jù)訪問(wèn)授權(quán)。
• 系統(tǒng)診斷：
  定義診斷報(bào)文的處理及范圍。
• 監(jiān)控器中斷:
  設(shè)定周期。
• 組態(tài) H 站。

安全相關(guān)功能

通過(guò) F 運(yùn)行版授權(quán)，可對(duì)安全相關(guān) F 用戶程序進(jìn)行編譯，并在 CPU 上運(yùn)行。每個(gè) S7-400F/FH 系統(tǒng)需要 1 個(gè)授權(quán)。供貨范圍包括 2 個(gè) TÜ德國(guó)技術(shù)監(jiān)督協(xié)議）粘貼標(biāo)簽。

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示燈：
  LED 可指示出內(nèi)部和外部故障和運(yùn)行狀態(tài)，如 RUN（運(yùn)行）、STOP（停止）、調(diào)試、“主站”運(yùn)行模式、冗余故障和測(cè)試功能等。
• 測(cè)試功能：
  可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號(hào)狀態(tài)，不考慮用戶程序而修改過(guò)程變量，輸出堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容，運(yùn)行各個(gè)程序步驟，并禁用程序組件。
• 信息功能：
  用戶可獲取有關(guān) CPU 的存儲(chǔ)器容量和運(yùn)行模式以及 RAM 和裝載存儲(chǔ)器的當(dāng)前利用率方面的信息。
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中國(guó)面臨著兩難困境：許多時(shí)候，在像北京這樣的城市，空氣質(zhì)量非常糟糕，以至于不戴口罩就無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間呆在戶外，健康也會(huì)受到影響。 ，中國(guó)的二氧化碳排放將從2030年開(kāi)始下降。但要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，必須從現(xiàn)在起就打好基礎(chǔ)。中國(guó)能否實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，很大程度上取決于煤炭方面的決策。燃煤發(fā)電依然中國(guó)總發(fā)電量的70%左右，煤炭是造成中國(guó)嚴(yán)峻環(huán)境問(wèn)題的主要元兇之一。盡管到2030年，可再生能源、核電和天然氣等將取代部分煤炭，使之在中國(guó)能源構(gòu)成中的占比降至52%，但為了發(fā)電和生產(chǎn)工業(yè)原料而燃燒的煤炭量將繼續(xù)增長(zhǎng)。

一方面是煤炭用量日益增長(zhǎng)，另一方面是降低排放，如何解決這個(gè)困境，是大量研究和開(kāi)發(fā)工作背后的源動(dòng)力。西門(mén)子作為能效*，同時(shí)也是低排放技術(shù)*，參與了這些研發(fā)工作。解決方案或許是煤氣化技術(shù)。這是一項(xiàng)基于簡(jiǎn)單原理的成熟技術(shù)：在高溫下，煤粉（換句話說(shuō)，近乎純碳）與水一同被轉(zhuǎn)化為氣體。由此產(chǎn)生的是氫氣和一氧化碳構(gòu)成的合成氣體，然后，再利用水，將其中的一氧化碳進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為二氧化碳和更多氫氣。整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）裝置采用這種工藝來(lái)供應(yīng)高純度氫氣，以在燃?xì)廨啓C(jī)中與天然氣混合，用于發(fā)電。在這個(gè)過(guò)程中，二氧化碳已被分離出來(lái)，因此，譬如，可以將之注入油田，以提高采收率，而不是排放到大氣中。這樣一來(lái)，發(fā)電幾乎不排放任何二氧化碳。德克薩斯州清潔能源項(xiàng)目正在美國(guó)研發(fā)的IGCC裝置將能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這套裝置將采用西門(mén)子提供的燃?xì)廨啓C(jī)來(lái)生產(chǎn)電力和化肥，所產(chǎn)生的二氧化碳則被注入油田。

準(zhǔn)備就緒：位于德國(guó)Freiberg的西門(mén)子燃料氣化技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的SFG-500氣化裝置。

煤炭：關(guān)鍵成分

IGCC工藝不僅適用于發(fā)電，也可用于生產(chǎn)工業(yè)化學(xué)品。它是利用諸如煤炭、煉油廠廢棄物，甚至是有機(jī)廢棄物等含碳量不盡相同的各種燃料，來(lái)生產(chǎn)許多不同材料的理想途徑。位于德國(guó)Freiberg的西門(mén)子燃料氣化技術(shù)公司的技術(shù)與創(chuàng)新部門(mén)主管Frank Hannemann表示，“從根本上講，（它可以生產(chǎn)）任何含碳材料”。塑料、甲烷（天然氣）、甲醇、柴油、化肥，對(duì)由煤制得的產(chǎn)品，幾乎沒(méi)有任何技術(shù)或化學(xué)限制。

中國(guó)的許多工廠已采用這項(xiàng)技術(shù)。這是因?yàn)橹袊?guó)最大的煤藏主要分布于華北草原等偏遠(yuǎn)地區(qū)，當(dāng)?shù)氐挠秒姂艉苌?，使用煤氣化技術(shù)來(lái)發(fā)電通常是最壞的選擇。攜手煤礦公司神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)，西門(mén)子在中蒙交界附近建造了一座煤氣化裝置。這座裝置的輸出功率高達(dá)250萬(wàn)千瓦。西門(mén)子為其提供的5套燃料氣化裝置，采用了*設(shè)計(jì)，配備了氣動(dòng)煤炭傳送帶，以及能夠用更少的水冷卻滾熱的合成氣體、用更少高壓蒸汽將所生成的一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣的燃燒爐。得益于所有這些特性，這座裝置不僅具備更高能效，而且二氧化碳排放更低。

生產(chǎn)原材料，而不是發(fā)電：寧夏煤基烯烴項(xiàng)目（NCPP）。

來(lái)自西門(mén)子中國(guó)研究院的創(chuàng)新

能夠取得這一進(jìn)步，西門(mén)子中國(guó)研究院的技術(shù)經(jīng)理王德慧功不可沒(méi)。她說(shuō)：“我的團(tuán)隊(duì)向Frank Hannemann的研發(fā)小組開(kāi)發(fā)面向中國(guó)市場(chǎng)的新型煤氣化裝置提供支持。”她的團(tuán)隊(duì)監(jiān)督了*套示范裝置的開(kāi)車，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化。王德慧的實(shí)驗(yàn)室距離她在西門(mén)子中國(guó)研究院的辦公室僅一小時(shí)車程，在這里，她使用一套實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究當(dāng)滾熱的合成氣體被冷卻時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。Wang也在研發(fā)能夠提高能效、最大限度減少二氧化碳排放的新工藝。她的團(tuán)隊(duì)已成功研制出一種用水把一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳和氫氣的新型變換工藝。這項(xiàng)技術(shù)首次使用了兩段式工藝，并在*段使用了抑制催化劑。這種催化劑減緩了反應(yīng)速度，導(dǎo)致*段僅少量氣體被轉(zhuǎn)化。直到第二段，才在活性催化劑的助力下，發(fā)生全部反應(yīng)。這種解決方案之所以優(yōu)于其他方法，是因?yàn)椋和ㄟ^(guò)減慢速度，它減少了冷卻熱氣體（其溫度高達(dá)1,400攝氏度）所需的蒸汽，從而提高了總體能效。目前，王德慧正與西門(mén)子燃料氣化業(yè)務(wù)部一道，尋求與一位客戶合作，在中國(guó)安裝*套試點(diǎn)裝置，以演示這項(xiàng)新技術(shù)。