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3） 不包括信號板擴展的I/O

信號板

對于少量的 I/O 點數(shù)擴展及更多通信端口的需求，全新設計的信號板能夠提供更加經(jīng)濟、靈活的解決方案。

信號板基本信息：

 信號板組態(tài)：

在系統(tǒng)塊選擇標準型CPU模塊后，SB選項里會出現(xiàn)上述三種信號板：

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

功能

網(wǎng)絡通信

S7-200 SMART CPU 模塊本體集成1 個以太網(wǎng)接口和1 個RS485 接口，通過擴展CM01 信號板，其通信端口數(shù)量最多可增至3 個。可滿足小型自動化設備連接觸摸屏、變頻器等第三方設備的眾多需求。

• 以太網(wǎng)通信
  所有CPU 模塊標配以太網(wǎng)接口，支持西門子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 進行通信
  • 通過交換機與多臺以太網(wǎng)設備進行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互
  • 最多支持4 個設備通信

• 串口通信
  S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個RS485 接口，可以與變頻器、觸摸屏等第三方設備通信。如果需要額外的串口，可通過擴展CM01 信號板來實現(xiàn)，信號板支持RS232/RS485 自由轉(zhuǎn)換，最多支持4 個設備。串口支持下列協(xié)議：
  • Modbus-RTU
  • PPI
  • USS
  • 自由口通信

• 與上位機的通信
  通過PC Access，操作人員可以輕松通過上位機讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)設備監(jiān)控或者進行數(shù)據(jù)存檔管理。
  （PC Access 是專門為S7-200 系列PLC 開發(fā)的OPC 服務器協(xié)議，專門用于小型PLC 與上位機交互的OPC 軟件）

運動控制

三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，*實現(xiàn)精確定位.

• 運動控制基本功能
  • 標準型晶體管輸出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調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電機速度、閥門開度等
  • 在PTO 方式（運動控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式，包括自動尋找原點，可實現(xiàn)對步進電機或伺服電機的控制，達到調(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，均可通過向?qū)гO置完成上述功能

• PWM 和運動控制向?qū)гO置
  為了簡化您應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@些指令在您的應用程序中對速度和位置進行動態(tài)控制。
  PWM 向?qū)гO置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個數(shù)， 生成相應的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
  運動控制向?qū)ё疃嗵峁? 軸脈沖輸出的設置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。
•  

西門子中央研究院（CT）研發(fā)的基于神經(jīng)網(wǎng)絡的人工智能系統(tǒng)已使西門子內(nèi)燃氣輪機的燃燒過程得到了穩(wěn)步優(yōu)化。燃燒過程已經(jīng)“學會”要如何持續(xù)調(diào)整燃料閥以實現(xiàn)優(yōu)化并減少排放和磨損。現(xiàn)在，西門子發(fā)電服務集團正首次將這項聯(lián)合研發(fā)的技術(shù)應用于客戶現(xiàn)場，以優(yōu)化西門子內(nèi)最大、最現(xiàn)代化的固定式燃氣輪機。由于西門子客戶處的許多復雜系統(tǒng)都能借助人工智能來改善運行情況，這項技術(shù)在提升能效方面的潛力是巨大的。

2016年3月，當谷歌公司研發(fā)的阿爾法圍棋軟件以五局四勝的成績力挫來自韓國的世界棋手時，人工智能充分展示出了其實實在在的顛覆性潛力。而當西門子中央研究院（CT）的研究人員發(fā)現(xiàn)他們研發(fā)的人工智能系統(tǒng)能夠助力實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化時，他們也同樣感到驚訝。CT商務分析與監(jiān)控技術(shù)領域的機器學習專家Volkmar Sterzing表示：“我們發(fā)現(xiàn)，如果一個系統(tǒng)的運行表現(xiàn)取決于專家的經(jīng)驗，那么它也可以利用人工智能加以優(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，在機器學習發(fā)展歷史上立下了一座豐碑。

隨著系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)日益復雜、需要應對的因素不斷增加，哪怕是專家在進行系統(tǒng)調(diào)整時也必須采取折衷的方法。專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。

50項

西門子開展神經(jīng)網(wǎng)絡研究已有約30年了。公司已經(jīng)在將神經(jīng)網(wǎng)絡應用于人工智能方面取得了長足的進步。例如，西門子持續(xù)優(yōu)化其“面向神經(jīng)網(wǎng)絡的軟件環(huán)境（SENN） ”，并針對不斷涌現(xiàn)的新應用領域（包括燃氣輪機和風機優(yōu)化領域）對SENN進行了改良。Sterzing指出：“我們擁有約50項學習過程方面的。”

西門子發(fā)電服務集團和CT已研發(fā)出能夠持續(xù)優(yōu)化燃氣輪機燃燒過程的運行與控制的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)名為“燃氣輪機自主控制優(yōu)化器（GT-ACO）”，它主要基于CT研發(fā)的人工智能技術(shù)。目前，西門子正在為亞洲的一個大客戶安裝這個系統(tǒng)，并將在西門子的H級燃氣輪機上進行深入測試。測試于2017年2月底前開始。一般來說，對燃氣輪機整體運行情況的改進是十分困難的，因為更低的排放通常會導致輪機使用壽命縮短。這是由于高能燃燒振蕩會導致材料疲勞，從而加劇磨損。

Volkmar Sterzing在CT帶領團隊將神經(jīng)網(wǎng)絡應用于燃氣輪機優(yōu)化領域。

在許多不同類型的燃氣輪機上進行的測試結(jié)果已經(jīng)證明，GT-ACO切實有效。專家將燃機的氮氧化物排放量手動設置為最低后，人工智能系統(tǒng)將接管燃燒單元。西門子發(fā)電服務集團GT-ACO研發(fā)負責人Hans-Gerd Brummel說：“在測試中，人工智能系統(tǒng)啟動兩分鐘后，排放值就下降了20%。”Brummel是西門子在輪機遠程診斷和維護方面的*。他曾榮獲西門子“年度發(fā)明家”獎，以表彰他所取得的成績。

優(yōu)化排放

將人工智能系統(tǒng)用于輪機的主要目標是將氮氧化物的排放量降至最低。為實現(xiàn)這一點，GT-ACO的神經(jīng)模型將改變?nèi)剂显谌細廨啓C燃燒器內(nèi)的分布。然而，受位置、燃氣成分和當?shù)靥鞖鈼l件等因素的影響，每個燃燒器的設置不盡相同。正因如此，GT-ACO需要花幾個星期來學習每個燃氣輪機的情況，然后才能自動對控制過程作出有益的調(diào)整。

Hans-Gerd Brummel在柏林服務于西門子發(fā)電服務集團。他持有69項。這些成就為他贏得了2016年西門子“年度發(fā)明家”的殊榮。他為許多燃氣輪機優(yōu)化技術(shù)的研發(fā)作出了積極的貢獻。

Brummel表示：“客戶對我們的技術(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，相關人員往往需要利用燃氣輪機來維持電網(wǎng)頻率。”在這種不斷變化的運行環(huán)境中，振蕩幅度增大的風險不斷上升，磨損也相應增加。然而，Brummel充滿信心：“對于這種情況，GT-ACO將能幫上大忙，因為它可以著重優(yōu)化阻尼振動。”

GT-ACO還可用于在一定程度上延緩燃氣輪機老化。這是因為，這項技術(shù)已將物理模型形式的燃氣輪機熱力學知識與機器學習結(jié)合了起來。

Sterzing堅信，這項技術(shù)在西門子將大有可為。它可以在配電、生產(chǎn)自動化和過程工業(yè)應用等領域大展身手。Brummel已經(jīng)在與發(fā)電行業(yè)的客戶探討GT-ACO，并正在研發(fā)更多優(yōu)化應用。