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西门子S7-200 SMART6ES7288-1CR40-0AA0

西门子扩展模块    西门子数字量模块   西门子*处理器模块西门子 SIMATIC 控制器系列是一个完整的产品组合，包括从zui基本的智能逻辑控制器LOGO！以及 S7 系列高性能可编程控制器，再到基于 PC 的自动化控制系统。无论多么严苛的要求，它都能根据具体应用需求及预算，灵活组合、定制，并一一满足。SIMATIC S7-200 SMART 是西门子公司经过大量市场调研，为中国客户量身定制的一款高性价比小型 PLC 产品。结合西门子 SINAMICS 驱动产品及 SIMATIC 人机界面产品，以 S7-200 SMART 为核心的小型自动化解决方案将为中国客户创造更多的价值。

例如为信息加注时间标记，记录机器运行时间或对过程进行时间控制。
EEPROM存储器模块（选件）
可作为修改与拷贝程序的快速工具（*编程器），并可进行辅助软件归档工作。
电池模块
用于长时间数据后备。用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部的**级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
编程
STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件可以对所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能进行编程。同时也可以使用STEP 7-Micro/WIN16 V2.1软件包，但是它只支持对S7-21x同样具有的功能进行编程。
STEP 7-Micro/DOS不能对CPU 221/222/224/224XP/226编程。如果使用PG/PC的串口编程，则需要使用PC/PPI电缆。
如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件，则也可以通过SIMATIC CP 5511或CP 5611编程。在这种情况下，通讯速率可高达187.5kbit/s。  可以利用PC/PPI 电缆和自由口通讯功能把 S7-200 CPU 连接到许多和RS-232标准兼容的设备。

西门子S7-200 SMART6ES7288-1CR40-0AA0

新能力中心收到的订单也在不断丰富其备件的虚拟库房，目前这里已储存了450个数字模型。现在，再也不需要实物库房来贮存这些备件，制造过程也不要求任何火花四溅的电焊机，更不要说铸造间了。相反，西门子埃尔兰根园区处处绿意盎然，在绿色深处有一座集研发实验室和制造工厂于一体的能力中心，它将持续快速而又经济地借助按需打印流程，为轨道列车提供备件。

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网络安全解决方案：中国制造

工业设施日益成为中国网络罪犯的主要攻击目标。西门子中国在北京设立的工业安全实验室能帮助客户保护自己免受黑客攻击。

中国电商蓬勃发展。诸如**zui大的在线交易市场阿里巴巴等购物，通过支付宝等支付系统每年创造数以亿计的收入。问题是，哪里有钱赚，哪里就有犯罪分子的身影。阿里巴巴、淘宝及其他购物常常是黑客袭击的目标，譬如，他们利用网络钓鱼电子邮件窃取客户数据。在中国，每5位网民中就有一位曾受黑客之害。

网络犯罪对中国经济的威胁与日俱增，现在，***已经注意到这一点。**将IT安全列为重中之重。采取的*项措施涉及对在诸如银行等事关的行业使用外国IT产品严加限制。其目的是封闭黑客和外国的潜在入侵点，加强国内网络行业安全。在这些措施的推动下，中国的IT安全市场将迅速扩张——据美国市场调查公司Technavio发布的数据，到2019年，中国IT安全市场将从2014年的21.1亿美元增至36.2亿美元，年均增速高达两位数。

芜湖市的一家网吧。在中国，每5位网民中就有一位曾受黑客之害。原因之一是中国的软件和应用程序往往未能得到充分保护。

过时技术

在中国，诸如化工厂和电站等工业设施受到黑客袭击，并不会引起太多公众关注，但这些攻击仍然构成重大威胁。中国企业往往用的是过时技术将系统连接至办公室台式机，或通过互联网连接远程维护中心，这些技术的设计初衷**考虑到这样的应用场合。换句话说，在没有完善保护措施的情况下，入侵办公室计算机的恶意软件，可以通过工业以太网和互联网协议，轻而易举地进入联网的机器控制系统。

2014年，西门子对中国100多家工业企业开展了一项调查，结果显示了中国制造业深受网络犯罪的威胁。报告称，80%以上的被调查企业声称曾遭遇计算机病毒感染或其他类型的袭击。部分受攻击的企业甚至表示它们不得不临时停产，并因此蒙受经济损失。掌管西门子中国研究院工业安全实验室的唐文教授认为，之所以产生这种现象，不仅仅是技术陈旧的问题，也有安全意识薄弱的问题。他透露，中国一家大型炼油厂的曾对他说，他所在的炼油厂根本不需要采取任何网络安全措施，因为他们**受到攻击。

安全错觉

在那些实际上实施了初步安全措施的企业，情况也不妙。许多这样的企业仅仅购置了防火墙和防病毒软件，就认为自己得到了一劳永逸的保护。唐文称之为“安全错觉”，他指出，“IT安全不可能一蹴而就，它是一个持续的过程，涉及安全意识、管理、解决方案和产品等诸多方面。”尽管那些持续关注IT安全的企业不能指望完全防范攻击，但这样做能加大黑客攻击的难度，以至于让他们打消攻击念头。

威胁演示

早在2005年，西门子中国研究院的一个内部实验室，就在唐文的带领下，发起了一个开创性的工业安全研究项目。工业安全实验室的工作内容已经改变。过去的重点是做研究，而现在这支团队开始频繁造访使用西门子甚或竞争对手的控制器的客户。期间，西门子*为客户提供风险评估服务，查明安全风险，并提供消除这些风险的解决方案。自2014年起，西门子工业安全实验室还开始帮助客户和**机构，这提升了西门子作为当地合作伙伴的可靠名声。

西门子工业安全实验室的研究人员。该实验室提供风险评估服务，以查明安全风险，并提供消除这些风险的解决方案。

西门子工业安全实验室内部设有几套演示装置，包括一套典型工厂自动化测试设施。实验中，唐文会故意使用实验室的Styx工具发起一次网络袭击，以此向访客证明，如果企业想在工业安全问题上“偷工减料”，那么黑客要关闭一个控制器是十分容易的。这支团队还开设培训课程，教客户利用西门子提供的分析软件，提升自身网络的安全性。

目前，西门子工业安全实验室正在开展多个旨在提升工业安全措施的项目。譬如，Styx（工业安全测评系统）就是其中之一。它是实验室研发的一个工具，可向被测系统发送数百万个加载了安全*故意生成的随机数据的数据包。这项技术被称为模糊测试，旨在检查系统是否会因此而降低速度甚或崩溃。Styx的优点是它不需要掌握关于被测系统的任何知识，并且它可以找到过去未知的错误，然后可以迅速消除这些错误，以提高西门子产品的安全性。不论被测控制系统是用于灌装线还是电厂，都是适用的，这种类型的“暗箱测试”适用于任何系统，Styx已经被用于对26种不同工业协议执行了上千万次测试。

Styx可用于在向客户交付自动化系统之前，对其进行测试，以及对任何疑似存在安全风险的现有系统进行测试。Janus是西门子工业安全实验室开发的另一款软件产品，它可在工业设施正常运行期间执行安全测试。Janus基于DPI（深度数据包检查），可以全天候检测并阻止非法访问工业自动化网络和应用程序。

Styx和Janus是在西门子中国研究院研发的。为什么是在这里而不是别的地方？唐文解释道，“因为我们贴近zui终用户，通过与他们密切合作，我们得以了解他们面临的问题，从而开发出他们所需的安全工具和软件。”

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以少谋多 节能增效

zui新建成的汽车制造厂都已具备很高的能效，但是，不断升级的竞争迫使它们寻觅能进一步削减成本的环节。生产过程中的能耗，便是这样一个具有节支潜力的环节。

汽车行业竞争激烈。对于已经在为提高总体生产率和控制成本而忙得焦头烂额的汽车制造商而言，世界范围内的产能过剩带来的价格压力，不啻于雪上加霜。另一方面，大多数主要节支环节的能效提升潜力已被挖掘殆尽。

该怎么办？降低能耗历来不乏吸引力，但在新车制造成本中，与制造过程中的能耗有关的成本仅占3%到5%。相比之下，造纸过程中的能耗成本高达15%。尽管如此，能源价格不断攀升，令汽车制造商不得不仔细审视降低能耗的可能性。例如，大众汽车集团在其《2011年可持续发展报告》中宣布，计划在2018年以前，将包括电、气和热在内的各种形式的能源的总消耗量降低四分之一。

能源管理软件（上图）可以检测出诸如车身装配（下图）等工序中的用电浪费情况。

压床（下图）的能效也在不断提升。

一座日产1,000辆汽车的工厂的年耗电量动辄高达数亿度，与一座中型城镇的耗电量不相上下。大型冲压设备把钢板压成一个个的车身部件；机器人通过数千次焊接和黏合操作将这些车身部件装配起来；而涂装车间则必须保证喷漆温度恰当、运行大型通风系统以及向车间内机器人供电，因此其耗电量占工厂总耗电量的45%-60%。此外，传送系统还要将车门、发动机、传动系和车内配饰等运往装配线进行组装。

上述每道工序要消耗多少能源？具体而言，哪些过程在什么时候会消耗多少电能、燃气和热能？只有先答对这些问题，工厂能找到有的放矢的提高能源效率的措施。

西门子新开发的能源管理软件系统SIMATIC B.Data能助其一臂之力。这款智能能耗追踪软件能够单独记录每一台生产机器和每一个生产系统的能源使用情况，然后对这些数据进行处理，以执行细致深入的分析。例如，在德国的一家汽车制造厂里，该软件检测到，尽管工厂计划周末停工，但机器仍疑似存在很高的本底负荷能耗。它发现制造机器人一直将车身抬在作业高度，这就要求相关压缩机不停地向机器人输送压缩气体。

Rudolf Traxler是西门子工业在奥地利林茨的能源管理系统负责人，他表示，“我们软件的主要目标之一是降低工厂的本底负荷。在非高峰时段，虽然工厂产量低至零，但这段时间的能耗通常占工作日总能耗的30%。”解决办法是关闭所有未使用的设备。位于奥地利斯泰尔的宝马发动机工厂现在就是这样做的。归功于SIMATIC B.Data及大量节能措施，这座工厂在停产期间的本底负荷已从8,000千瓦降至5,000千瓦。

在安装SIMATIC B.Data系统之前，应考虑以下因素：要测量哪些设备的能耗、精确度要求如何，以及需要对测量解决方案进行何种程度的改装等。宝马斯泰尔工厂可年产发动机70万台，按15分钟间隔对大约700个监测点的能耗进行测量。对Traxler而言，透明度是节能增效的关键所在。他表示，“只有准确追踪能耗，才能激励工厂采取节能措施”。在位于德国雷根斯堡的宝马工厂里，SIMATIC B.Data会自动生成能耗日报和月报，帮助找到潜在的改进空间。2012年，雷根斯堡授予该工厂一项环境奖，表彰其在提升产量，扩建工厂的同时，还将耗能量在2004年的基础上削减了30%，相当于每年节省1.68亿度电。

有了智能能，工厂可以针对生产及其调节控制软件，以进一步提升能效。以传动装置为例。在大多数工厂，用于驱动传送带系统、机器或生产机器人的大小各异的电机所消耗的电量，占总耗电量的三分之二左右。电机技术升级后可大幅降低成本。以西亚特位于西班牙Martorell的首要工厂为例。西门子为其涂装车间的大型通风设备加装了变频器，以根据实际需求调节电机转速。得益于此，其耗电量降低了40%。

现代传动装置也能提升冲压设备的能效。借助数千吨压力的作用，这些大型机床可在转瞬之间将金属板材塑造成车门、车顶和引擎盖等部件。每次在机床抬起后，一个搬运机器人就会将车身部件移到邻近的压床上。许多时候，各种动作都是通过同一个由大型飞轮驱动的传动轴带动。但这种方法的能耗很高，鉴于此，大众汽车在西门子的协助下，对沃尔夫斯堡工厂的三个已经运行15年之久的冲压系统进行了升级。西门子工业的Bernd Dietz说：“现在，搬运机器人不再与主传动轴相连，而是由电子伺服系统带动。”这种方式能够更加准确高效地控制搬运机器人。

西门子提供的冲压生产线仿真（PLS）模型能够确保金属冲压动作得到zui优化控制，即使这些昂贵的机器和搬运机器人的操作间隔非常之短，亦可保证它们不会相互碰撞。部署这些系统后，大众汽车的冲压生产率从每分钟14件增加到了16件。PLS还能缩短更换工具所需时间，因为新工具的仿真动作可直接导入冲压机床控制软件。从长远来看，实用性提高后，大众汽车的冲压生产线将从17条减至8条。此外，现在可将传动装置减速时节省的电能用于加速其他传动装置，进而将冲压生产线的能效提升约30%-40%。

灵活性增强。现在，许多工厂在安装新的冲压机床时都选择了伺服电机驱动的伺服冲床。其优势在于该系统不必按照预设节奏运行，因此可根据实时要求单独控制冲压过程中上下运动的各个部件，而采用单一传动轴和飞轮的系统则做不到这一点。在将金属板材冲压成型时，冲床会慢慢下降，以保护模具，同时确保生产出高品质工件。然后，它将以zui快速度上升到冲程*，以便开始新一轮作业。在状态下，伺服冲床的产量是传统冲床的两倍，这将快速抵消其高昂的购置成本。

然而，正如Dietz的同事Gerald Reichl博士所解释的那样，伺服冲床的电机能耗**飞轮-传动轴组合。他说：“我们为波兰的一家汽车制造厂设计的飞轮式冲床的功耗为500千瓦；而一台配备了6台主用电机的伺服冲床在其所有电机同时运转的较端情况下，理论zui高功耗达3000千瓦。”然而，智能能源管理系统可确保该冲床仅需500千瓦电力，这是因为电容器和飞轮系统会在电机减速时收集所释放的电能，以供需要时使用。

伺服冲床给冲压机床制造商带来了*特的设计挑战，因为可以利用各式各样的电机和不同的转矩，通过许多不同的方式来实现所需压力。尤其需要支持的是中小型制造商，机电一体化工程师Reichl表示，“我们开发的一个程序可以根据所需转速和冲力，计算出冲床的尺寸和zui优运动参数，以及适当的能源管理系统。”销售部负责人Alexandre Bonay指出，该项目耗时多年，“那时，虽然我们已经掌握了驱动和控制系统领域的专有技术，但在冲床领域仍是一片空白。”我们投入的时间非常值得。“我们的辛勤付出，换来了一个面向伺服冲床的综合解决方案，从设计到传动系统、控制技术、甚至计算机模拟，它无所不包。”

这为冲压机床制造商提供了额外**，因为该系统的仿真功能可按1:1的比例精确呈现计划制造的冲床，甚至早在制造出冲床之前，便可向客户展示其在正常生产过程中能够可靠地生产出多少件工件。汽车制造商可以将这种仿真结果导入其自有虚拟模型中，以确定未来车型的产量能够提高多少，进而在竞争激烈的**市场上占据生产率和能效优势。

作为工业自动化的一种典型应用，PLCzui初是做为取代继电器线路、进行顺序控制为主而产生的，后来PLC厂家逐步增加了模拟量运算、PID功能以及更可靠的工业抗干扰技术等功能，并随着网络化的需求增加了各种通信接口，同时伴随着现场总线技术和以太网技术的发展，PLC的应用范围越来越广泛。PLC具有众多优点，如功能齐全并不断提升；应用上灵活简便、维护方便；不断提高可靠性和抗干扰能力；价格便宜等，这些优点是PLC产品能够持久占有市场的根本原因。

目前用户对PLC技术提出的应用需求主要集中在两个方面，一是非标定制，二是网络化。英威腾采取积极的态度不断开发新产品以满足客户的需求。首先，面对工业自动化和OEM客户的逐渐发展、PLC的应用和技术需求越来越多的现状，通用性PLC产品已经难以满足多样性的客户需求，OEM客户已经不仅仅关注PLC产品的成本和价格，更注重其企业形象、PLC与自身核心技术的**融合，因此PLC定制化会越来越频繁的出现在各PLC厂家的市场需求中。英威腾一向对于PLC定制化发展持开放和支持的态度，对此不断在进行行业性产品和非标产品的研发，并不断积累行业应用经验，给客户提供**的产品和解决方案，以提升客户的竞争力。在非标定制方面，针对某些用量较大的客户或行业性客户的技术需求，英威腾在与客户充分沟通并理解需求的前提下，为客户提供满足需求并具备优异性价比的产品，努力提升客户产品的竞争力。

在网络化方面，英威腾也在不断的发展和完善产品，配合英威腾电气及变频器、伺服等产品，为客户提供整体解决方案，并结合英威腾电气的物联网技术，实现PLC数据的远程监控，以及PLC程序的远程维护等功能，为客户提供了较大的便利。

然而随着物联网建设的加快，物联网的安全问题必然成为制约物联网全面发展的重要因素。广泛存在的物联网设备将会对国家基础、社会和个人信息安全构成新的威胁。英威腾主要在以下几点做了大量而有效的工作：应用技术手段保护信息安全，包括物理上的安全措施和数据传输上的加密机制；用户权限分级，对访问者的合法性进行认证；安全可靠的防火墙等。

目前国内用户在PLC的使用上，绝大多数还处于类似于单机应用的程度，后续随着智能制造的发展，将大大推动传统自动化与网络技术的密切结合，随着中国制造业实现由大变强的升华，PLC应用技术将出现更大的发展。