西門子CSM377交換機

6GK7377-1AA00-0AA0 Compact 交換機模塊 CSM 377 連接 SIMATIC S7-300 和 多 3 個工業以太網的其他用戶 帶 10/100 Mbit/s 非網管型交換機， 4 RJ45 端口，外部 24V DC 電源 LED 診斷，S7-300 模塊， 包含電子設備手冊 保存在 CD 只讀光盤上

西門子將在2018年漢諾威工業博覽會（Hannover Messe）上通過呈現豐富的案例，*展示用戶如何通過實施數字化企業解決方案來充分挖掘工業4.0的潛力。西門子位于9號展廳的展位面積達3500平米，聚焦數字化企業解決方案在不同行業的全生命周期中的應用。來自航空航天、汽車、食品飲料、電子和設備制造以及化工、纖維和石油天然氣等行業的諸多實例展示了不同行業不同規模的企業如何通過個性化的數字化解決方案提升競爭力，實現更高的靈活性、效率和質量，并縮短產品上市時間。MindSphere 3.0版本、來自西門子、合作伙伴（如原始設備制造商）及用戶組織 MindSphere World的切實案例，將亮相700平米的MindSphere展廳。西門子還將展示生產商目前如何受益于工業增材制造，以及基于MindSphere對驅動數據進行評估的全新數字化平臺Sidrive IQ。另外，西門子展位還將以使用MindApps進行智慧能源管理為重點，展示面向工業企業和電力公司領域的基礎設施項目的集成解決方案。

西門子還將展示當今的企業如何通過數字化解決方案增強競爭力，如在全價值鏈建立數字化雙胞胎，采用基于云的開放式物聯網操作系統MindSphere，以及運用來自西門子的優秀的自動化產品組合。在幾乎任何行業，價值鏈的集成和數字化都能帶來更高的靈活性、效率和質量，從而獲得可持續的競爭優勢，同時也在價值增值、創新商業模式和面向未來的合作方式方面提供了新的機遇。

西門子將在展會上展示MindSphere 3.0版本，該版本現已部署于亞馬遜 AWS（Amazon Web Services）云計算服務平臺。3.0版本具備更強大的開發環境，提供開放式編程接口（API/應用程序編程接口），并新增分析功能和擴展連接功能。西門子還將在展會上介紹全新的用戶組織MindSphere World。該組織擁有18個創始成員，其目標是在擴展圍繞MindSphere的生態系統。

在離散工業充分利用數字化潛力

“依托數字化企業套件，我們能夠支持離散行業的產品制造商與設備制造商實現數字化轉型。”西門子股份公司數字化工廠集團*執行官Jan Mrosik表示，“我們可以針對產品、生產和績效建立數字化雙胞胎，對其進行全面的虛擬仿真。通過利用從MindSphere中獲得的知識，我們能夠持續幫助客戶優化其整個價值鏈。這不僅適用于不同行業和傳統生產方式，也適用于增材制造等新技術。”增材制造也是西門子在本年度展會上的一個焦點。西門子是一一家涵蓋增材制造價值鏈各個環節的集成式軟件和硬件解決方案的供應商。對用戶而言，這意味著整個數字化流程鏈都將整合在一個集成的軟件環境下。工程、仿真、產品制備和3D打印所需的工具都合并在一個集成系統中，并可通過標準化的用戶界面來訪問。這樣就不必進行數據轉換，也避免了相關信息內容丟失的可能。這使用戶能從單機的原型設計和小批量生產迅速轉化為*工業化的批量生產。

另外，西門子還將展示圍繞Simatic自動化系統的一系列新應用。全新Simatic MindApps應用程序如 Machine Monitor、Notifier和Performance Monitor是專為MindSphere而設計的特殊應用，讓用戶可以充分利用云服務的優勢并實現增值。Simatic MindApps從生產設備導出相關數據進行分析，將其處理成有意義的信息并顯示在儀表板上，或將其用作智能報警系統和消息顯示的基礎。為確保這些數據與其所服務的工廠和基礎設施一樣安全，Simatic MindApps采用了符合IEC 62443標準的“縱深防御”理念，以防范當前和未來的網絡威脅。
西門子將推出新一代軟起動器Sirius 3RW5，能滿足從簡單到復雜的驅動需求。該系列設備專為確保5.5-1,200 kW三相異步電機的平穩啟動而設計，可用于以極其簡單、經濟的方式實施高效的、面向未來的機器概念。

過程工業各行業進入數字化

“現在正是利用數字化潛力和優勢來優化過程工業整個價值鏈的時機。”西門子股份公司過程工業與驅動集團*執行官Jürgen Brandes強調，這對新建（綠地）工廠與現有（棕地）工廠同樣適用。重要的*步是*地使用公司已有的靜態和動態數據，以實現全生命周期各個環節的透明度，以此為基礎實現優化。“得益于我們深厚的電氣化和自動化專業知識，我們支持不同企業實施相應的數字化轉型。在每個案例中，我們的產品都根據客戶的增值和商業模式量身定制。”在此，西門子全新“數字化咨詢”理念能夠起到重要作用。這需要與客戶開展合作，理清整個價值鏈各個環節公司的數字化轉型范圍，并繪制數字化路線圖，包括計算所需的投資。
過程工廠的數字化雙胞胎在其中發揮著重要作用。數字化雙胞胎模型始于工程設計階段，并且通過工廠整個生命周期不同階段的數據獲得更新和豐富。對來自工廠現場層的過程數據及其他智能傳感器數據的持續分析，可帶來全新的透明度水平，從而實現過程維護和服務的顯著改善。數字化雙胞胎在工廠試車時也能帶來決定性的益處。在此，Simit仿真軟件9.1版本能以更簡單的方式結合虛擬工廠試車和用戶培訓，從而將實際試車速度加快60%，并將停機時間降至低——特別是在工廠轉型和升級過程中。
西門子在漢諾威工業博覽會上展示的另一項創新成果是Sidrive IQ，這是利用MindSphere評估驅動數據的一個全新數字化平臺。它能為工廠和設備用戶提供針對已安裝驅動系統的全新數據透明度，簡化機隊管理并優化維修服務。對數據的連續分析可以節省時間并延長設備正常運行時間，譬如通過及早發現并糾正可能的錯誤根源的方式。這些益處使Sidrive IQ成為在整個生命周期各個環節提高驅動技術的效率和生產力的基礎。 
時間敏感型聯網TSN是本次展示的另一個主題。即使在的網絡負載下，TSN也可以實現自動化設備之間更強大、可靠和標準化的以太網通信。Profinet網絡基礎設施未來將會逐步升級，集成基本的TSN技術。作為實現這一目標的*步，西門子將展示基于TSN的OPC UA PubSub如何用在控制層級——以展會機器人模型為例。

智能能源管理

如果沒有穩定的能源供應，順暢的生產運行和不間斷的生產流程是不可想象的。工業對能源的需求日益增長，需要全新的能源解決方案—提高效率以降低能源成本，從而增強競爭力。漢諾威展會上西門子展位的亮點之一是無縫交互帶來的客戶受益，這些交互發生在安全可靠的能源供應解決方案、具備通信功能的計量設備和復雜的數據分析之間。這些交互帶來能源透明度，能源透明度對實現優秀能源管理至關重要。西門子股份公司能源管理集團*執行官Ralf Christian表示：“這還包括尋找更智能的方法，處理當今配電領域不斷增加的海量數據。利用數字化應用，我們能為客戶提供智能分析工具，提高運營效率。”以西班牙汽車制造商Gestamp為案例，西門子將展示更高的能源透明度如何助力實現節能15%并使二氧化碳的排放顯著降低。收集的數據還將上傳到MindSphere。MindApp Energy Efficiency Analytics應用程序可計算能源需求，根據實際情況給出減少負荷的并利用來自多個地點的實時耗能數據，幫助優化工廠和生產流程，從而降低企業的總能耗。Ralf Christian解釋說，“在業界尋找降低生產成本的新方法方面，除優化能源效率外，自發電變得越來越有吸引力。”在漢諾威展會上，西門子將展示公司如何消弭用電高峰，充分利用波動電價，并創造額外收入—譬如通過參與能源平衡市場的方式。需求響應、電池儲能系統和微電網控制相關方面也納入在西門子的解決方案中。
除位于9號展廳的主展位外，西門子還與位于6號展廳的合作伙伴密切合作，展示PLM軟件組合。在27號展廳“綜合能源廣場”，來訪者將能了解整個綜合系統的工作原理，其中涉及能源生產、分配和儲能、能源需求等各個環節。在此背景下，西門子將展示電動汽車亮點：來訪者將能發現充電基礎設施的完整解決方案，并了解組件、充電管理系統和完整的端到端解決方案相關信息。

描述
S7-PLCSIM 支持以下通訊塊來實現兩個S7-400 CPU模塊間的通信：

• SFB8 "USEND"
• SFB9 "URCV"
• SFB12 "BSEND"
• SFB13 "BRCV"
• SFB15 "PUT"
• SFB14 "GET"
• SFB19 "START"
• SFB 20 "STOP"
• SFB 22 "STATUS"
• SFB 23 "USTATUS"

要求

• 需要S7-PLCSIM V5.4 SP3（或更高版本）。
• 在STEP 7（TIA Portal）中建立一個項目，對兩個S7-400 CPU進行硬件組態和網絡組態。
• 在模塊之間已經組態了S7連接和通信連接。
• 在主動站S7-400 CPU的用戶程序中，調用“BSEND”指令來給被動站CPU發送數據。
• 在被動站S7-400CPU中調用“BRCV”指令來接收來自主動站S7-400 CPU的數據。

注意
本條目提供的項目包含兩個S7-400 CPU的組態和連接組態以及用戶程序。

以下步驟列出了如何使用PLCSIM仿真通訊。下載附件中的STEP 7（TIA Portal）項目包含了兩個S7-400站通過工業以太網通信 。

Station_1中的OB1包含計數器的程序，將其輸出值傳送到Station_2。

1. 在項目導航中選中“Station_1”并打開S7-PLCSIM，可以通過菜單命令“Online > Simulation > Start”或者菜單欄的“Start simulation” 圖標打開。實例編號為“S7-PLCSIM1”的*個仿真CPU的對話框被打開。
    
2. 如果是*仿真這個項目，就會打開“Extended download to device”對話框。在“PG/PC Interface”中選擇如圖1所示的設置，并單擊“Start search”。   
    

   
   圖. 1
    

3. 當在線連接已經建立時，單擊“Load”按鈕。
    
4. 然后，在打開的“Load preview”對話框中，繼續單擊“Load”按鈕。
    
5. 在S7-PLCSIM 中使用“Add”菜單來加載子窗口“Input”和“Counter”，用來監視和控制程序。對于“Station_1”需要“EB2”和“Z1”。
    
6. 在S7-PLCSIM1的“CPU”子窗口中，將運行模式從“STOP”切換到“RUN-P”。

   西門子CSM377交換機

   
   圖. 2
    
7. 選中項目導航中的“Station_2”并重復步驟1來打開第二個“S7-PLCSIM2”實例。
    
8. 在“Load preview”對話框中單擊“Load”按鈕。
    
9. 與步驟5相同，給實例“S7-PLCSIM2”添加“Output”。對于“Station_2”需要“AW1”。
    
10.  在S7-PLCSIM2中的“CPU”子窗口中，將運行模式從“STOP”切換到“RUN-P”。

    

    
    圖. 3
     
11. 在S7-PLCSIM1（仿真Station 1）中，EB2控制計數器Z1并將計數值傳送到S7-PLCSIM2 （仿真Station 2）中的AW1。

• E2.0: 自動向上計數的時鐘標記
• E2.1:向上計數
• E2.2: 向下計數
• E2.3: 計數器的預設值
• E2.4: 復位計數器

問題3：S7-200 CPU內的程序是否具有掉電保持特性？
回答：S7-200 CPU內的程序塊下載時，會同時下載到EEPROM中，也就是說程序下載后，將保持。同樣，系統塊和數據塊下載時，也會同時下載到EEPROM中。

問題4：S7-200 CPU內部的數據的掉電保持特性？
回答：S7-200系統手冊第四章——“PLC基本概念”一章中“理解S7--200如何保存和存儲數據”一節詳細介紹了S7-200 CPU內數據的掉電保持特性，建議用戶仔細閱讀。
S7-200 CPU內的數據分為RAM區和EEPROM區。
其中，RAM區數據需要CPU內置的超級電容或者外插電池卡才能實現掉電保持特性。
對于CPU221和CPU222的內置超級電容，能提供典型值約50小時的數據保持。
對于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226的內置超級電容，能提供典型值約100小時的數據保持。
超級電容需要在CPU上電時充電。為達到上述指標的數據保持時間，需要連續充電至少24小時。
當該時間不夠時，可以購買電池卡，以獲得更長時間的數據保持時間。
EEPROM區能實現數據保持，不依靠超級電容或者電池就可以保持數據。

問題5：S7-200 CPU內部數據的工作順序？
回答：S7-200 CPU一上電后，CPU先去檢查RAM區域中的數據，如果在超級電容或者電池有電的情況下，數據并未丟失，則使用該RAM區的數據；如果超級電容或者電池沒電了，導致數據丟失，則CPU去讀EEPROM中相應的區域(包含數據塊中的數據定義內容)，如果在EEPROM中存有保持的數據，則CPU將EEPROM中的數據寫回到RAM區中，再進行下面的工作。
如果EEPROM中也沒有對應存儲區的數據了，則該存儲區的數據將變成0。

問題6：S7-200 CPU電池卡的使用注意事項？
回答：新版S7-200 CPU電池卡有兩種型號。
對于CPU221和CPU222，由于其中沒有實時時鐘，則對應的為時鐘電池卡，訂貨號為：6ES7297--1AA23--0XA0。
對于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226，電池卡僅提供電池功能，訂貨號為：6ES7 291--8BA20--0XA0，該款電池卡型號又叫做BC293。
電池卡的壽命典型值約為200天，當插上電池卡后，如果CPU處于工作狀態或者超級電容有電的情況下，并不消耗電池卡的電量。當電池卡的電量消耗完畢之后，該電池卡就報廢了。
S7-200電池卡不能充電，使用完畢就不能再用了，只能購買新的電池卡了。
S7-200沒有檢測電池卡內剩余電量的狀態位和這種功能。
新版S7-200 CPU電池卡不能用于老CPU，即訂貨號為6ES7xxx-xxx21-0XB0和6ES7xxx-xxx22-0XB0以及更老版本的CPU。

圖1

以上為兩種電池卡以及所在插槽位置。
電池卡的使用完整限制條件，請參考《S7-200系統手冊》附錄A 技術規范—可選卡件一節。

問題7：S7-200 CPU內EEPROM的使用方法？
回答：EEPROM的寫入分為如下幾種情況：
1、MB0—MB13的設置，只需要在系統塊—斷電數據保持中設置即可。
默認情況下，系統塊設置如下圖藍框中所示，即MB14—MB31，這些區域沒有對應的EEPROM區域，無須考慮EEPROM寫入次數限制。

圖2

MB0—MB13如果在系統塊中設置成掉電保持區域，如圖2紅框中所示，并將系統塊下載到CPU之后，則這14個字節的數據在掉電的瞬間會將數值寫入EEPROM中，如果掉電時間超過超級電容和電池的保持時間之后，再上電時，CPU會將EEPROM中存儲的數據數值寫回到RAM中對應的存儲區，實現保持數據的目的。
注意：實現該功能一定要將修改過的系統塊下載到CPU中。

2、數據塊中定義的數據，如圖3所示，當下載數據塊的時候，同時會將定義的數據下載到EEPROM中，這樣，當掉電時間超過超級電容和電池的保持時間之后，再上電時，CPU會將EEPROM中存儲的數據塊中定義的數據數值寫回到RAM中對應的存儲區，實現保持數據的目的。也就是恢復成數據的初始設置值。
注意：實現該功能一定要將定義好數據的數據塊下載到CPU中。

圖3

3、使用SMB31和SMW32控制字來實現將V區的數據存到EEPROM中
特殊存儲器字節31 (SMB31)命令S7-200將V存儲區中的某個值復制到存儲器的V存儲區，置位SM31.7提供了初始化存儲操作的命令。特殊存儲器字32 (SMW32)中存儲所要復制數據的地址。如圖4為S7-200系統手冊內關于SMB31和SMW32的使用說明。

圖4

采用下列步驟來保存或者寫入V存儲區中的一個特定數值：
1. 將要保存的V存儲器的地址裝載到SMW32中。
2. 將數據長度裝載入SM31.0和SM31.1。具體含義如圖4所示。
3. 將SM31.7置為1。

圖5

注意：如果在數據塊中定義了某地址的數據，而又使用這種辦法存儲同樣地址的數據，則當CPU內超級電容或電池沒電時，CPU再上電時將采用SMB31和SMW32存儲的數據。

問題8：EEPROM寫入次數的統計？
回答：每次下載程序塊/數據塊/系統塊或者執行一次SMB31.7置位的操作都算作對EEPROM的一次寫操作，所以請注意在程序中一定不要每周期都調用SMB31/SMW32用于將數據寫入EEPROM內，否則CPU將很快報廢。

問題9：不使用數據塊的方法，如何在程序中實現不止一個V區數據的存儲？
回答：由于SMB31/SMW32一次多只能送入一個V區雙字給EEPROM區域，因而當有超過一個雙字的數據需要送入EEPROM中時，需要程序配合實現。具體操作方法可參照如下的例子，即使用SMB31/SMW32送完一個數據（字節/字/雙字）之后，通過一個標志位（如M0.0）來觸發下一個SMB31/SMW32操作，之后需要將上一個標志位清零，以用于下一次的存儲數據的操作。

由于SM31.7在每次操作結束之后都自動復位，因而不能使用它作為第二次觸發操作的條件。