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S7-300

一般步驟

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

一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：西門子SM321數(shù)字量輸入模塊

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(duì)應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口的 CPU。

用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM)。

用于連接總線和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。

用于高速計(jì)數(shù)、定位（開(kāi)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(fù)載電源模塊(PS)。

接口模塊 (IM)，用于多層配置時(shí)連接中央控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU)。
通過(guò)分布式中央控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴(kuò)展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊。所有模塊均在外殼中運(yùn)行，并且無(wú)需風(fēng)扇。

SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)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(hù)等級(jí)為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時(shí)，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼。

設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：

安裝模塊：
只需簡(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)到位然后鎖緊螺釘。

集成的背板總線： 
背板總線集成到模塊里。模塊通過(guò)總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。

模塊采用機(jī)械編碼，更換極為容易：
更換模塊時(shí)，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機(jī)構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯(cuò)插到其他的模塊上。

現(xiàn)場(chǎng)證明可靠的連接：
對(duì)于信號(hào)模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。

TOP 連接：
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號(hào)模塊上接線。

規(guī)定的安裝深度：
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù)。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。

無(wú)插槽規(guī)則:
信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。西門子SM321數(shù)字量輸入模塊

在未來(lái)的幾十年里，大多數(shù)車輛將能夠在街道和高速公路自動(dòng)行駛。不過(guò)現(xiàn)在看來(lái)，老舊的車輛也能做到——西門子和英國(guó)克蘭菲爾德大學(xué)（Cranfield University）的合作項(xiàng)目證明了這一點(diǎn)。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正計(jì)劃讓一輛1965年的福特野馬（Mustang）跑車實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，并且送去古德伍德速度節(jié)（Goodwood Festival of Speed）參加比賽。同時(shí)，西門子也將參加速度節(jié)的“未來(lái)實(shí)驗(yàn)室”展覽，向參觀者展示自動(dòng)駕駛技術(shù)未來(lái)將如何發(fā)展。

參加英格蘭古德伍德速度節(jié)的登山賽一直被賽車手和狂熱的老爺車車迷們視為莫大的榮耀。他們駕駛著一級(jí)方程式賽車，或是本該陳列在汽車博物館里的銀色箭頭跑車（Silver Arrow），亦或是大馬力超級(jí)賽車，還有可能是創(chuàng)新的車型，在賽道上風(fēng)馳電掣。

今年恰逢古德伍德速度節(jié)25周年。在這個(gè)特別的紀(jì)念日之際，英國(guó)克蘭菲爾德大學(xué)與西門子合作，派出一輛非常特殊的車輛參加登山賽：一輛1965年的銀色的福特野馬跑車。這輛車將由裝配有傳感器和機(jī)電一體化系統(tǒng)的專業(yè)軟件所驅(qū)動(dòng)。西門子英國(guó)*執(zhí)行官Juergen Maier表示：“在克蘭菲爾德大學(xué)的工程師和學(xué)生的幫助下，我們將擁有光榮歷史傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)邁向未來(lái)，這一未來(lái)就是自動(dòng)駕駛。”

2018年，古德伍德速度節(jié)將舉辦25周年慶?；顒?dòng)。

在古德伍德，未來(lái)已經(jīng)到來(lái)，而銀色的福特野馬只是其中的一個(gè)例證。在西門子“未來(lái)實(shí)驗(yàn)室”展覽中，您不僅可以看到阿斯頓馬丁紅牛車隊(duì)RB6賽車，還可以體驗(yàn)它的“數(shù)字化雙胞胎”。與紅牛車隊(duì)的所有一級(jí)方程式賽車一樣，RB6通過(guò)西門子產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件設(shè)計(jì)而成。“未來(lái)實(shí)驗(yàn)室”的參觀者還可以體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）模擬，了解汽車工業(yè)的變革。畢竟，如果沒(méi)有駕駛者，此前許多無(wú)法想象的汽車設(shè)計(jì)也許將成為可能。

在模擬器中練習(xí)

改造福特野馬賽車的一個(gè)先決條件是要有登山賽賽道的數(shù)字化三維模型。Bentley Systems和西門子于2017年進(jìn)行了開(kāi)發(fā)工作。為了創(chuàng)建模型，一架無(wú)人機(jī)拍攝了比賽的整個(gè)路線，該路線也通過(guò)一輛配備了激光器的賽車進(jìn)行掃描記錄。由此獲得的數(shù)據(jù)使得設(shè)計(jì)一個(gè)精確的線路模型成為可能。在上一屆古德伍德速度節(jié)上，“未來(lái)實(shí)驗(yàn)室”的參觀者就已經(jīng)戴上了VR頭戴式耳機(jī)，親身體驗(yàn)騎著杜卡迪摩托車在陡峭的賽道上風(fēng)馳電掣是什么感受。這條挑戰(zhàn)性的賽道只有1.86千米長(zhǎng)，其寬度大約兩米。

準(zhǔn)備好參加登山賽了嗎？整個(gè)賽道長(zhǎng)1.86千米，寬度大約兩米。對(duì)于自動(dòng)駕駛的福特野馬賽車來(lái)說(shuō)，這是一大挑戰(zhàn)。

來(lái)自克蘭菲爾德大學(xué)的團(tuán)隊(duì)在模擬器中測(cè)試了這個(gè)數(shù)字化模型，以便清楚了解是否可以通過(guò)自動(dòng)駕駛福特野馬賽車完成比賽。結(jié)果是肯定的。接下來(lái)，他們使用三維地圖來(lái)確定一個(gè) 的行駛線路。在比賽期間，野馬賽車能夠通過(guò)傳感器和三維地圖來(lái)進(jìn)行定位。車輛內(nèi)部和外部都配備了攝像頭，這樣車迷們可以同步感受自動(dòng)駕駛的暢快體驗(yàn)。當(dāng)然，車上仍然會(huì)有一名司機(jī)，但他只有在必要的情況下才會(huì)干預(yù)駕駛。

野馬賽車的工程師們面臨的大的技術(shù)挑戰(zhàn)是設(shè)置車輛的機(jī)電一體化系統(tǒng)，使其能夠正確地管理制動(dòng)、轉(zhuǎn)向和加速。與現(xiàn)代車型相比，野馬賽車這種經(jīng)典的強(qiáng)力車型實(shí)在稱不上精確的*，其方向盤有很多不同的設(shè)置方式，而且其鼓式制動(dòng)器的反應(yīng)速度并不如人們希望的那么快速?？颂m菲爾德大學(xué)的汽車工程師James Brighton解釋道：“因此，自動(dòng)控制系統(tǒng)必須應(yīng)對(duì)所有的這些變化因素。”

汽車革新

顯然，自動(dòng)駕駛不僅僅只是關(guān)于精確的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)控制。既然不再需要駕駛員，那么車輛內(nèi)飾設(shè)計(jì)則有了新的可能性。“未來(lái)實(shí)驗(yàn)室”的參觀者可坐在兩個(gè)可旋轉(zhuǎn)的前排座椅或者后座上，戴上VR眼鏡來(lái)體驗(yàn)*改造之后的汽車內(nèi)飾。虛擬駕駛開(kāi)始后，城市景觀會(huì)沿著側(cè)窗徐徐展開(kāi)。稍后，窗口中的顯示屏將會(huì)展示汽車的激光器和紅外傳感器所記錄到的畫(huà)面。只需幾分鐘車程，參觀者便可到達(dá)虛擬的古德伍德莊園。西門子“戰(zhàn)略汽車計(jì)劃”副總裁Ed Bernardon表示：“從座套和空調(diào)到電子接口和控制系統(tǒng)，西門子技術(shù)在面向未來(lái)的汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。我們還可以做得更多，比如用仿真工具進(jìn)行車輛、傳感器系統(tǒng)和生產(chǎn)線的虛擬測(cè)試，來(lái)加速整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。”

未來(lái)，自動(dòng)駕駛車輛將越來(lái)越依賴于網(wǎng)絡(luò)。例如，他們將直接與其他車輛和交通控制中心進(jìn)行通訊。這使得車輛能夠調(diào)整自身速度，并在其他車輛存在潛在危險(xiǎn)時(shí)發(fā)出警告。這些技術(shù)還將幫助車輛更好地遵守限速規(guī)定，使其速度與交通燈同步，以優(yōu)化交通流管理。西門子與合作伙伴開(kāi)發(fā)的這些交通控制技術(shù)尚未在古德伍德使用。畢竟登山賽賽道不會(huì)發(fā)生擁堵，每輛車都只需要與時(shí)間賽跑。“但是，也許明年自動(dòng)駕駛車輛就將可以識(shí)別賽道上的旗幟信號(hào)，并相應(yīng)地做出反應(yīng)。”Brighton表示，“但恐怕這需要更多時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)。”