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西門(mén)子5A電源模塊PS307 西門(mén)子5A電源模塊PS307

自2016年起，西門(mén)子與空客公司一直在合作研發(fā)面向航空領(lǐng)域的混合動(dòng)力電力推進(jìn)系統。CityAirbus是*采用這些技術(shù)的開(kāi)創(chuàng )性飛機之一；它是一架針對城市空中交通的特殊需求而設計的驗證機，具有顛覆性意義。CityAirbus計劃將于今年晚些時(shí)候實(shí)現首飛，它已實(shí)現一個(gè)重要的里程碑：地面測試已經(jīng)開(kāi)始。

在位于德國奧托布倫的測試中心，空客公司項目經(jīng)理Martin Nüsseler先生、空客公司直升飛機業(yè)務(wù)部CityAirbus項目負責人Marius Bebesel和西門(mén)子電動(dòng)飛機業(yè)務(wù)部負責人Frank Anton博士接受了我們的專(zhuān)訪(fǎng)，與我們分享這個(gè)振奮人心的項目。

Nüsseler先生，Anton博士，我們面前的這個(gè)東西究竟是什么？

Nüsseler：我們面前的這個(gè)東西是“鐵鳥(niǎo)”CityAirbus。CityAirbus是一架針對城市交通而設計的電動(dòng)多旋翼飛行器。這只“鐵鳥(niǎo)”的使命是對整個(gè)推進(jìn)系統進(jìn)行端到端測試。它包含電池、配電系統和電力推進(jìn)裝置，可通過(guò)自主飛行控制系統，在閉環(huán)控制回路中進(jìn)行操作。在這個(gè)全系統測試臺上，我們正在操作并驗證整個(gè)系統的動(dòng)態(tài)性能，包括電氣、散熱和機械等方面。這套裝置配備西門(mén)子電力傳動(dòng)單元，它連接至模擬實(shí)際螺旋槳負荷的負載電機上。這是CityAirbus邁向首飛途中的重要里程碑，首飛計劃將于今年晚些時(shí)候進(jìn)行。

在將動(dòng)力系統安裝到CityAirbus中之前，

它必須在地面實(shí)現可靠運行并通過(guò)嚴格測試。

在全系統測試臺上，西門(mén)子和空客公司正在操作并驗證整個(gè)系統的動(dòng)態(tài)性能，包括電氣、散熱和機械等方面。

航空探：Martin Nüsseler、Frank Anton和Marius Bebesel（從左至右）在CityAirbus測試中心。

除用于驅動(dòng)包端螺旋槳的電機之外，西門(mén)子還開(kāi)發(fā)了變頻器和電力管理系統。

Anton：這里你看到的8臺電機，構成了動(dòng)力系統，每臺電機的大功率為200kW，它們是專(zhuān)門(mén)針對這個(gè)特定應用而設計的。它們的扭矩密度高達30Nm/kg，這實(shí)際上刷新了紀錄。換句話(huà)說(shuō)，這些重量不足50公斤的電機，可以產(chǎn)生1500Nm的額定扭矩。除電機之外，西門(mén)子還提供了變頻器和電力管理系統。順便說(shuō)一下，我們在很短時(shí)間內完成了動(dòng)力系統的交付。從初的構思，到終的原型，我們僅用9個(gè)多月時(shí)間就完成了。這無(wú)疑歸功于我們兢兢業(yè)業(yè)的團隊，以及強大的數字化工具，特別是來(lái)自PLM的SimcenterTM，這是電動(dòng)飛機業(yè)務(wù)部在研發(fā)工作中通常使用的工具。

您可否詳細談?wù)凜ityAirbus及其應用領(lǐng)域？另外，對于電動(dòng)飛機的未來(lái)，這個(gè)項目有何重大意義？

Nüsseler：由電池供能的CityAirbus是一種城市空中交通工具。在擁堵的特大城市，它能以高達120公里的時(shí)速，安全、快速地運送多4名乘客，而不產(chǎn)生任何局部排放，并且運營(yíng)成本較低。典型的飛行目的地包括機場(chǎng)、火車(chē)站或摩天大廈的樓頂。初期，CityAirbus將由飛行員駕駛，不過(guò)，自主飛行的無(wú)人飛機亦在計劃之中。

Anton：由4個(gè)涵道螺旋槳傳動(dòng)裝置構成的創(chuàng )新配置，極大地提高了系統安全性，并確保降低噪聲。不論何種情況下，將交通拓展至“第三維度”（即：空中）的好處是，電機比常規發(fā)動(dòng)機更安靜，且低排放。這種應用充分利用了電動(dòng)交通的各種優(yōu)勢，然而，這只是其中一小部分。CityAirbus必須垂直起飛和降落，并且能夠在各個(gè)方向上機動(dòng)飛行。此外，它沒(méi)有滑翔機翼。這意味著(zhù)，它的起飛動(dòng)力必須*來(lái)自動(dòng)力系統。它的動(dòng)力系統采用大扭矩電機，這是實(shí)現這種應用的理想解決方案。

它什么時(shí)候可以載人飛行？首飛計劃的下一步是什么？

Bebesel：我們計劃在今年年中把推進(jìn)系統實(shí)體集成到驗證機中。CityAirbus的初始結構已經(jīng)生產(chǎn)完畢，現在正在裝配。要實(shí)現飛機量產(chǎn)，還必須進(jìn)一步優(yōu)化配置，以滿(mǎn)足城市空中交通要求，并提高商業(yè)盈利能力。在2025年之前，技術(shù)上將可實(shí)現產(chǎn)品商業(yè)化，但這取決于，這種城市空中交通在公眾接受度、基礎設施建設和法規制定等方面的進(jìn)展。

Anton：我們在這個(gè)項目中的工作，展示了利用電動(dòng)飛機來(lái)補充城市交通的技術(shù)可行性。我們希望，對驗證機的飛行測試可以支持我們獲得機型認證，同時(shí)也激發(fā)公眾對這一概念的熱情。

西門(mén)子S7-200 CPU211模塊產(chǎn)品介紹

SIMATIC S7-200 Micro PLC自成一體：: 特別緊湊但是具有驚人的能力－特別是有關(guān)它的實(shí)時(shí)性能－它速度快，功能強大的通訊方案，并且具有操作簡(jiǎn)便的硬件和軟件。但是還有更多特點(diǎn)： SIMATIC S7-200 Micro PLC具有統一的模塊化設計－目前不是很大，但是未來(lái)不可*的定制解決方案。這一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一個(gè)緊湊的性能范圍內

產(chǎn)品參數：

6ES7211-0AA23-0XB0  SIMATIC S7-200，CPU 221 緊湊型設備，直流電源 6 個(gè)直流數字輸入/4 個(gè)直流數字輸出 4 KB 程序/2 KB 數據
6ES72110BA230XB0  SIMATIC S7-200，CPU 221 緊湊型設備，交流電源 6 個(gè)直流數字輸入/4 個(gè)數字輸出，繼電器輸入端， 4 KB 程序/2 KB 

優(yōu)點(diǎn)

SIMATIC S7-200發(fā)揮統一而經(jīng)濟的解決方案。整個(gè)系統的系列特點(diǎn)

·        強大的性能，

·        優(yōu)模塊化和

·        開(kāi)放式通訊。

S7-200 性能*，久經(jīng)考驗，適合于工業(yè)領(lǐng)域的各種應用：

·        結構緊湊小巧－狹小空間處任何應用的理想選擇

·        在所有CPU型號中的基本和高級功能，

·        大容量程序和數據存儲器

·        杰出的實(shí)時(shí)響應－在任何時(shí)候均可對整個(gè)過(guò)程進(jìn)行*控制，從而提高了質(zhì)量、效率和安全性

·        易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學(xué)者和專(zhuān)家的理想選擇

·        集成的 R-S 485接口或者作為系統總線(xiàn)使用

·        極其快速和精確的操作順序和過(guò)程控制

·        通過(guò)時(shí)間中斷完整控制對時(shí)間要求嚴格的流程

西門(mén)子S7-200編程電纜

主要特點(diǎn)

·        突出數據記錄用記憶卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的項目節約，以及各種格式的文件存儲

·        PID自動(dòng)調諧功能

·        用于擴展通訊選項的2個(gè)內置串口，例如：與其它制造商的設備配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）

·        具有內置模擬輸入/輸出的CPU 224 XP

快速計數器

·        彼此、其他操作和程序周期均獨立運行

·        當達到用戶(hù)可選擇的計算值時(shí)，中斷觸發(fā)－從檢測到輸入信號到切換輸出的反應時(shí)間為300 μs

·        當增量位置編碼器用于確切定位時(shí)的4邊緣評估

·        模塊化可擴展性

報警輸入

·        4個(gè)獨立的輸入

·        用于快速連續登記信號

·        用于信號檢測的200 μs–500 μs 響應時(shí)間/用于信號輸出的300 μs

·        對正向和/或負向信號邊沿的響應

·        在一個(gè)隊列中多16次中斷，取決于優(yōu)先順序

與稱(chēng)重變送器和稱(chēng)重儀表不同，SIWAREX系列稱(chēng)重模塊可以直接接收稱(chēng)重傳感器輸出的mV信號，并與西門(mén)子控制系統（包括S7 200/300/1200/ET200M/ ET200S）無(wú)縫集成，具有擴展靈活、精度高、響應速度快等優(yōu)點(diǎn)。SIWAREX系列稱(chēng)重模塊其設計用于各種工業(yè)環(huán)境，具備很高的抗干擾能力，但是為了保證模塊運行可靠，在安裝接線(xiàn)等方面必須要規范操作。

圖1 SIWAREX集成化解決方案替代稱(chēng)重變送器/儀表

EMC即電磁兼容性，描述了電氣設備在特定的電磁環(huán)境下，既不受到電磁環(huán)境的影響，也不會(huì )對周?chē)h(huán)境產(chǎn)生影響的能力。在系統安裝之前，一定要執行EMC設計規范，分析各種可能存在的干擾源。

電磁干擾可以通過(guò)以下幾種方式干擾到控制系統和稱(chēng)重模塊的正常工作：
（1） 電磁場(chǎng)直接作用于控制系統；
（2） 通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)引入干擾，如PROFIBUS DP；
（3） 通過(guò)過(guò)程信號電纜引入干擾；
（4） 通過(guò)電源或者保護地引入干擾；

根據傳輸介質(zhì)（導電還是非導電）以及干擾源與設備之間的距離，干擾信號可以通過(guò)四種耦合方式進(jìn)入到控制系統：
（1） 電導耦合
（2） 電容耦合
（3） 電感耦合
（4） 輻射耦合

安

1 概述
S7-1200 與 S7-300 之間的以太網(wǎng)通信方式比較多，可以采用ISO on TCP、TCP和 S7 的方式進(jìn)行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on

TCP和TCP這兩種協(xié)議進(jìn)行通信所使用的指令是相同的，都使用 T-block ( TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV ) 指令編程。

S7-300 CPU一側如果使用的是CPU集成的PN接口，連接不在STEP7的NetPro中建立連接，而是使用西門(mén)子提供的OPEN IE 的方式來(lái)實(shí)現。

本文主要介紹了如何實(shí)現在S7-1200 和S7-300 CPU集成PN口之間的ISO on TCP通信，包括通信的基本步驟、配置及編程等內容。具體的

實(shí)現方法有多種，比如在S7-1200中可以使用不帶連接的通信指令（TCON, TDISCON, TSEN, TRCV），也可以使用帶連接的通信指令

（TSEND_C, TRCV_C）；在S7-300中可以采用功能塊編程的方式來(lái)實(shí)現，也可以使用Open Communication Wizard工具（OPEN IE向導）

的方式來(lái)建立OPEN IE的通信。
為了方便理解，本文在S7-1200中使用不帶連接的通信指令TCON, TDISCON, TSEN, TRCV，在S7-300側通過(guò)功能塊編程的方式來(lái)實(shí)現。
關(guān)于S7-1200和S7-300 OPEN IE通信的文檔可以登錄西門(mén)子自動(dòng)化與驅動(dòng)集團的表1提供的文檔編號搜索并下載相關(guān)文檔。