西門子6ES7216-2BD23-0XB8

作為工業(yè)軟件服務(wù)商之一，西門子在2014年正式發(fā)布了“2020公司愿景”，并進行了一番大刀闊斧的組織架構(gòu)變革。在原來的電氣化、自動化兩大業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，西門子將數(shù)字化作為公司未來的主要增長領(lǐng)域。

西門子數(shù)字化解決方案的核心是“數(shù)字化雙胞胎”理念。所謂的數(shù)字化雙胞胎，指現(xiàn)實世界、以及利用數(shù)字化技術(shù)營造的與現(xiàn)實世界對稱的數(shù)字化鏡像，對產(chǎn)品、制造過程乃至整個工廠進行虛擬仿真，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

基于這一方案，西門子如今已經(jīng)在數(shù)十個行業(yè)內(nèi)、為數(shù)百家中國企業(yè)提供數(shù)字化轉(zhuǎn)型咨詢與項目落地實施服務(wù)。而制造企業(yè)密集的粵港澳大灣區(qū)是西門子動作頻頻的市場。 即便數(shù)字化轉(zhuǎn)型的風(fēng)已經(jīng)吹了許久，但根據(jù)西門子在2018年推出對超過3000家中國企業(yè)評估的結(jié)果，目前更多的企業(yè)還處于工業(yè)2.0的水平，從2.0到4.0還是有一定的提升空間。真正*實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的企業(yè)不到10%。

對于工業(yè)及制造業(yè)企業(yè)來說，數(shù)字化轉(zhuǎn)型*的挑戰(zhàn)就在于，大多企業(yè)管理者的理念仍然滯后，對于如何利用數(shù)字化工具缺乏清晰的概念，同樣忌諱實操過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)泄露等安全風(fēng)險。

以大灣區(qū)為例，這里一直以來都是中小制造企業(yè)的聚集地。這些企業(yè)在轉(zhuǎn)型時面臨一個難題：資金、數(shù)字化人才雇傭和技術(shù)的門檻都比較高，中小企業(yè)無法負擔(dān)。

為了拿到這些企業(yè)的訂單，西門子一直在密切關(guān)注珠三角企業(yè)的需求：在提高產(chǎn)量之外降本增效，盡可能地把服務(wù)做到本地化。同時，目前已和廣東省近20所大學(xué)以及職業(yè)院校開展合作，在廣州和珠海分別建立了中德西門子技術(shù)國際學(xué)院，在大灣區(qū)探索推行雙元制職業(yè)教育。

把數(shù)字化業(yè)務(wù)交給其它企業(yè)，企業(yè)的還有另一重憂慮：數(shù)字資產(chǎn)安全。

赫爾曼告訴界面，仍有一些客戶希望把數(shù)據(jù)存放在本地，這樣的需求他們也可以滿足，但是只有實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自由流動，才能發(fā)揮其在實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集和預(yù)測性維護方面的作用，進而提升整個價值鏈。為此，西門子也在中國建立了有備案證明的工業(yè)信息安全運營中心，開始對外提供信息安全服務(wù)。

他認為，西門子的方案可以適用于大灣區(qū)的中小企業(yè)。以西門子與廣州明珞汽車裝備有限公司的合作為例，在應(yīng)用西門子“數(shù)字化雙胞胎”方案后，明珞將其工程組態(tài)時間縮短了1/3，現(xiàn)場調(diào)試效率提升了50%，實現(xiàn)了從線體集成商到智能制造解決方案提供商的轉(zhuǎn)變。

產(chǎn)品服務(wù)也是西門子解決方案當(dāng)中*一環(huán)。在這方面，西門子重要一步棋是其開放式物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)Mindsphere在2016年的發(fā)布。

Mindsphere中國區(qū)負責(zé)人李漓曾在接受界面采訪時表示，西門子各個不同產(chǎn)品部門的一些遠程維護業(yè)務(wù)，隨著數(shù)字化、信息化以及新商業(yè)模式而演進。基于在2012年前后整合了不同的遠程服務(wù)產(chǎn)品，逐漸成形為一個開放式平臺，Mindsphere正是由此平臺發(fā)展而來。 

MindSphere采用基于云的開放式物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，可將傳感器、控制器及各種信息系統(tǒng)收集的工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備數(shù)據(jù)，通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)皆贫耍⒃谠贫藶槠髽I(yè)提供數(shù)據(jù)分析、工業(yè)APP開發(fā)以及其他工業(yè)相關(guān)應(yīng)用服務(wù)。

想要讓這套系統(tǒng)運作起來，西門子需要在云服務(wù)商之中選擇合作伙伴。2017年， MindSphere 3.0版本*登陸亞馬遜AWS云平臺，面向提供服務(wù)。今年，MindSphere宣布部署在阿里云，并面向中國地區(qū)提供相應(yīng)服務(wù)。

赫爾曼表示，中國是西門子相當(dāng)重視的數(shù)字化市場。早在2013年，西門子就在成都建立了德國以外的*數(shù)字化工廠。近年來，西門子還與清華大學(xué)在工業(yè)機器人研究、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面展開合作。他透露，西門子在德國以外的*人工智能實驗室也將落戶北京。

西門子披露的資料顯示，中國是其第二大海外市場。截至2018 財年，西門子在中國擁有21個研發(fā)中心，近5000名研發(fā)和工程人員，以及近13000項有效及申請。該財年中，在中國，西門子的總營收達到81億歐元，占其總收入的10%以上。

“中國是西門子戰(zhàn)略*重要的布局之一。西門子也在轉(zhuǎn)型，從單純的硬件設(shè)備制造商，轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽寇浖拖駭?shù)字化雙胞胎、人工智能等*技術(shù)來驅(qū)動的企業(yè)。中國尤其是大灣區(qū)同樣在向*制造業(yè)轉(zhuǎn)型，這對西門子來說是新的機會”，赫爾曼說。

“中國經(jīng)濟發(fā)展的潛力很大，中國企業(yè)發(fā)展得也很快。在這里，好的業(yè)務(wù)模式一旦被證明是可行的，很快就可以推廣開來。這種銳意進取的精神也敦促我們‘跑得更快’。”赫爾曼說。（經(jīng)濟日報 記者 朱琳）

西門子是中國改革開放之后*個在華組建控股公司的國際企業(yè)，親歷并積極參與了中國改革開放的進程，山東也是西門子投資設(shè)立*批合資公司的省份，1994年合資成立了濟南西門子變壓器有限公司。

林澤波指出，在德國大力推行“工業(yè)4.0”的同時，中國政府提出了“中國制造2025”*規(guī)劃。盡管名稱有所不同，但是目的是相同的，就是要在不斷變化的工業(yè)領(lǐng)域保持*競爭力。

目前，中國工業(yè)的很多領(lǐng)域還處在2.0、3.0 的時代，在“中國制造2025”藍圖之下，一方面要從勞動密集型向技術(shù)密集型過渡，另一方面要通過實施數(shù)字化解決方案贏得爭力，這就體現(xiàn)出中德兩國產(chǎn)業(yè)間較強的互補性。

近年來，西門子在創(chuàng)新研發(fā)、智能制造、智能基礎(chǔ)設(shè)施和新能源領(lǐng)域與中國持續(xù)開展重點合作。林澤波表示，西門子在中國業(yè)務(wù)全面持續(xù)增長，從*初的產(chǎn)品進口到本地生產(chǎn)，到本地設(shè)計采購到產(chǎn)品出口海外，從銷售到技術(shù)服務(wù)，再到新技術(shù)創(chuàng)新，價值鏈全面本地化。“西門子已經(jīng)成為一家在中國的‘本土’企業(yè)。”　林澤波說。

林澤波強調(diào)，西門子重要的科研領(lǐng)域在中國都設(shè)有團隊，西門子中國研究院已經(jīng)發(fā)展成為西門子除德國外*的研發(fā)基地。西門子在中國的研究項目涵蓋云計算及數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、機器人、自動化及仿真、智能電網(wǎng)及電動車、軌道通信及智能交通、智能樓宇與智慧城市、分布式能源及下一代儲能技術(shù)、設(shè)計思維及未來人機界面，這些技術(shù)及其應(yīng)用將服務(wù)于西門子業(yè)務(wù)所涉足的工業(yè)、發(fā)電及輸配電、城市基礎(chǔ)設(shè)施、醫(yī)療等行業(yè)。

“歷史證明，西門子作了正確的選擇。”林澤波透露說，對于這次峰會的舉辦地青島，下一步希望利用物聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)，與青島港在智慧港口建設(shè)等開展新的合作。同時他還透露，未來希望在青島打造海洋生物制藥的數(shù)字化示范工廠。

西門子PLC的分類：

1．S7系列：傳統(tǒng)意義的PLC產(chǎn)品， S7-200是針對低性能要求的小型PLC。S7-300是模塊式中小型PLC，*多可以擴展32個模塊。S7-400是大型PLC，可以擴展300多個模塊。S7-300/400可以組成MPI、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)等。2．M7-300/400：采用與S7-300/400相同的結(jié)構(gòu)，它可以作為CPU或功能模塊使用。具有AT兼容計算機的功能，可以用C，C＋＋或CFC等語言來編程。3．C7由S7-300 PLC，HMI（人機接口）操作面板、I/O、通信和過程監(jiān)控系統(tǒng)組成。4．WinAC基于Windows和標準的接口(ActiveX，OPC)，提供軟件PLC或插槽PLC。 S7-300系列PLC簡介S7-300的CPU模塊（簡稱為CPU）都有一個編程用的RS-485接口，有的有PROFIBUS-DP接口或PtP串行通信接口，可以建立一個MPI（多點接口）網(wǎng)絡(luò)或DP網(wǎng)絡(luò)。

1.電源模塊 2.后備電池 3. 24V DC 連接器 4.模式開關(guān) 5.狀態(tài)和故障指示燈功能*強的CPU的RAM為512KB，*8192個存儲器位，512個定時器和512個計數(shù)器，數(shù)字量*65536 I/O點，模擬量通道*為4096。有350多條指令。一個數(shù)字量為1點，一個模擬量為16點。計數(shù)器的計數(shù)范圍為1～999，定時器的定時范圍為10ms～9990s。

多機架的S7-300 PLC只需要擴展一個機架，可以使用價格便宜的IM 365接口模塊對。數(shù)字量模塊：從0號機架的4號槽開始，每個槽位分配4個字節(jié)的地址，32個I/O點。模擬量模塊：一個通道占一個字地址。從I B256開始，給每一個模擬量模塊分配8個字。1．模塊診斷功能可以診斷出以下故障：失壓，熔斷器熔斷，看門狗故障，EPROM、RAM故障。模擬量模塊共模故障、組態(tài)/參數(shù)錯誤、斷線、上下溢出。2．過程中斷數(shù)字量輸入信號上升沿、下降沿中斷，模擬量輸入超限，CPU暫停當(dāng)前程序，處理OB40。3．狀態(tài)與故障顯示LEDSF（系統(tǒng)出錯/故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒有電池時亮。DC 5V（＋5V電源指示，綠色）： 5V電源正常時亮。FRCE（強制，黃色）：至少有一個I/O被強制時亮。RUN（運行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態(tài)時亮；重新啟動時以2 Hz的頻率閃亮； HOLD（單步、斷點）狀態(tài)時以0.5Hz的頻率閃亮。STOP（停止方式，黃色）：CPU處于STOP，HOLD狀態(tài)或重新啟動時常亮。BUSF（總線錯誤，紅色）。

只需要擴展一個機架，可以使用價格便宜的IM 365接口模塊對。數(shù)字量模塊：從0號機架的4號槽開始，每個槽位分配4個字節(jié)的地址，32個I/O點。模擬量模塊：一個通道占一個字地址。從I B256開始，給每一個模擬量模塊分配8個字。1．模塊診斷功能可以診斷出以下故障：失壓，熔斷器熔斷，看門狗故障，EPROM、RAM故障。模擬量模塊共模故障、組態(tài)/參數(shù)錯誤、斷線、上下溢出。2．過程中斷數(shù)字量輸入信號上升沿、下降沿中斷，模擬量輸入超限，CPU暫停當(dāng)前程序，處理OB40。3．狀態(tài)與故障顯示LEDSF（系統(tǒng)出錯/故障顯示，紅色）：CPU硬件故障或軟件錯誤時亮。BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒有電池時亮。DC 5V（＋5V電源指示，綠色）： 5V電源正常時亮。FRCE（強制，黃色）：至少有一個I/O被強制時亮。RUN（運行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態(tài)時亮；重新啟動時以2 Hz的頻率閃亮； HOLD（單步、斷點）狀態(tài)時以0.5Hz的頻率閃亮。STOP（停止方式，黃色）：CPU處于STOP，HOLD狀態(tài)或重新啟動時常亮。BUSF（總線錯誤，紅色）。

4．模式選擇開關(guān)

（1）RUN-P(運行-編程)位置：運行時還可以讀出和修改用戶程序，改變運行方式。

（2）RUN (運行)位置：CPU執(zhí)行、讀出用戶程序，但是不能修改用戶程序。

（3）STOP（停止）位置：不執(zhí)行用戶程序，可以讀出和修改用戶程序。

（4）MRES（清除存儲器）：不能保持。將鑰匙開關(guān)從STOP狀態(tài)搬到MRES位置，可復(fù)位存儲器，使CPU回到初始狀態(tài)。

復(fù)位存儲器操作：通電后從STOP位置扳到MRES位置，“STOP”LED熄滅1s，亮1s，再熄滅1s后保持亮。放開開關(guān)，使它回到STOP位置，然后又回到MRES，“STOP”LED以2Hz的頻率至少閃動3s，表示正在執(zhí)行復(fù)位，*“STOP”LED一直亮。

某些CPU模塊上有集成I/O。

PLC使用的物理存儲器：RAM，ROM，快閃存儲器（Flash EPROM）和EEPROM。

用于開關(guān)電機的西門子功率接觸器型號

◆西門子接觸器3RT型號，3極，*250kW

○NC觸點瞬時接觸的數(shù)量：0、1、2、3、4。

○NO觸點瞬間接觸的數(shù)量：1、2、3。

○工作電流為AC-3，電壓為400V（單位A）：7、9、12、16、17、25、32、38、40、51、65、80、95、110、115、150、185、225、265、300、400、500。

○控制版本的開關(guān)操作機構(gòu)：故障安全PLC輸入（F-PLC-IN）、PLC-IN或標準A1-A2（可調(diào)）、標準A1-A2、標準A1-A2可選擇通過功能模塊、沒有運行機制。

○浪涌抑制器的設(shè)計：用二極管、帶二極管組件、全波整流、與RC元素、帶抑制二極管、帶壓敏電阻。

○控制電源電壓的類型：AC、AC/DC、DC。

○以50Hz/60Hz的頻率控制AC的供電電壓：20V至600V。

○控制直流電源電壓：12V至600V。