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西門子PS 307電源模塊 西門子PS 307電源模塊

如今的燃氣輪機必須既高效又極為靈活——西門子全新HL級燃氣輪機能夠滿足這一要求。HL級燃氣輪機適于供應基礎發(fā)電量，同時用作可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的備用系統(tǒng)，它可在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置中實現(xiàn)高達63%以上的發(fā)電效率。更重要的是，西門子計劃在中期內(nèi)將HL級燃氣輪機的發(fā)電效率提高至65%。

西門子大的燃氣輪機在柏林的生產(chǎn)歷史已有110多年。目前，西門子燃氣輪機中的旗艦產(chǎn)品是SGT-8000H系列，范圍內(nèi)已有57套SGT-8000H燃氣輪機投入商業(yè)運行。其發(fā)電效率高達61.5%，這是2016年在杜塞爾多夫Fortuna聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠測得的數(shù)據(jù)。 然而，現(xiàn)在西門子發(fā)布的HL級燃氣輪機進一步提高了發(fā)電效率，它可在聯(lián)合循環(huán)發(fā)電裝置中實現(xiàn)高達63%以上的發(fā)電效率。西門子發(fā)電與天然氣集團銷售總裁Karim Amin解釋道，“新的燃氣輪機進一步優(yōu)化了H級的成熟設計。”

為了實現(xiàn)更高燃燒溫度，西門子工程師優(yōu)化了燃氣輪機的不同部件，如渦輪葉片上的陶瓷涂層。

針對更高燃燒溫度而設計

更高燃燒溫度是提高發(fā)電效率的關鍵要素。全新HL級燃氣輪機將燃燒溫度提高了約100開爾文。為了實現(xiàn)這一點，西門子工程師優(yōu)化了燃氣輪機的不同部件，如渦輪葉片上的陶瓷涂層。西門子大型燃氣輪機產(chǎn)品經(jīng)理Guido Schuld解釋道，“高溫會在陶瓷涂層與葉片金屬之間產(chǎn)生很高應力，這將導致涂層開裂。因此，我們使用激光器將表面陶瓷涂層切割成一個個方塊。這可以減輕應力，因為這些方塊可以像高速路路面混凝土板一樣朝著對方擴展。這樣，我們就可以使用更厚涂層和更高溫度。”然而，渦輪葉片內(nèi)部結(jié)構也有助于增強部件的耐高溫性能。譬如，采用新型鑄造工藝，開發(fā)人員進一步優(yōu)化了葉片的風冷通道，從而改善散熱效果。

優(yōu)化壓氣機進一步提高發(fā)電效率

工程師還改進了燃氣輪機進氣口處的壓氣機。經(jīng)改進后，它現(xiàn)在只有12個壓縮級，比SGT-8000H系列少1級。這可節(jié)省發(fā)電裝置內(nèi)部空間和燃氣輪機運輸所需空間。為確?？諝饨?jīng)充分壓縮，我們調(diào)節(jié)了壓氣機葉片，以實現(xiàn)大氣動效率。Schuld表示，“可以將之與飛機翼尖做比較，為避免惱人的湍流，翼尖是彎曲的。此外，我們使用更*的仿真技術，計算并優(yōu)化了壓氣機的各個級在諸如氣候和工況等不同條件下的相互作用。”

提高發(fā)電效率有許多好處。對于天然氣價格較高的國家，其益處是，提高發(fā)電效率能為發(fā)電公司大大節(jié)省成本。譬如，許多亞洲國家就是這種情況，它們依賴于油輪運輸?shù)妮^為昂貴的液化天然氣（LNG）。Amin說：“我們的研究表明，相比于SGT-8000H系列，新的HL級燃氣輪機可將發(fā)電成本再降低5%。得益于此，在天然氣價格較高的國家，每年每臺燃氣輪機可以節(jié)省1500萬到2000萬美元成本。另外，新型燃氣輪機可以減少排放二氧化碳，因為實現(xiàn)相同發(fā)電量所需燃料更少。”

可再生能源發(fā)電的*搭檔

*的燃氣輪機不僅必須極其高效——隨著可再生能源發(fā)電在電力構成中的占比越來越大，它們還必須實現(xiàn)高靈活性。陰天或無風的時候，燃氣電站必須接替可再生能源發(fā)電系統(tǒng)，確保穩(wěn)定供電。然而，要做到這一點，電站運營者必須能夠迅速啟動和關閉這些發(fā)電裝置。在這方面，新的HL級燃氣輪機也青出于藍而勝于藍。HL級燃氣輪機啟動時的性能爬升速率為每分鐘85 MW，比SGT-8000H系列高30 MW。Amin表示，“這使得HL級燃氣輪機成為可再生能源發(fā)電的*搭檔。”

西門子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－特別是有關它的實時性能－它速度快，功能強大的通訊方案，并且具有操作簡便的硬件和軟件。但是還有更多特點： SIMATIC S7-200 Micro PLC具有統(tǒng)一的模塊化設計－目前不是很大，但是未來不可*的定制解決方案。這一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一個緊湊的性能范圍內(nèi)

產(chǎn)品參數(shù)：

6ES7211-0AA23-0XB0  SIMATIC S7-200，CPU 221 緊湊型設備，直流電源 6 個直流數(shù)字輸入/4 個直流數(shù)字輸出 4 KB 程序/2 KB 數(shù)據(jù)
6ES72110BA230XB0  SIMATIC S7-200，CPU 221 緊湊型設備，交流電源 6 個直流數(shù)字輸入/4 個數(shù)字輸出，繼電器輸入端， 4 KB 程序/2 KB 

優(yōu)點

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

·        強大的性能，

·        優(yōu)模塊化和

·        開放式通訊。

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

·        結(jié)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(shù)據(jù)存儲器

·        杰出的實時響應－在任何時候均可對整個過程進行*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－初學者和專家的理想選擇

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

·        極其快速和精確的操作順序和過程控制

·        通過時間中斷完整控制對時間要求嚴格的流程

西門子S7-200編程電纜

主要特點

·        突出數(shù)據(jù)記錄用記憶卡，配方管理，STEP 7-Micro/WIN的項目節(jié)約，以及各種格式的文件存儲

·        PID自動調(diào)諧功能

·        用于擴展通訊選項的2個內(nèi)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(nèi)置模擬輸入/輸出的CPU 224 XP

快速計數(shù)器

·        彼此、其他操作和程序周期均獨立運行

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

·        當增量位置編碼器用于確切定位時的4邊緣評估

·        模塊化可擴展性

報警輸入

·        4個獨立的輸入

·        用于快速連續(xù)登記信號

·        用于信號檢測的200 μs–500 μs 響應時間/用于信號輸出的300 μs

·        對正向和/或負向信號邊沿的響應

·        在一個隊列中多16次中斷，取決于優(yōu)先順序

與稱重變送器和稱重儀表不同，SIWAREX系列稱重模塊可以直接接收稱重傳感器輸出的mV信號，并與西門子控制系統(tǒng)（包括S7 200/300/1200/ET200M/ ET200S）無縫集成，具有擴展靈活、精度高、響應速度快等優(yōu)點。SIWAREX系列稱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，在安裝接線等方面必須要規(guī)范操作。

圖1 SIWAREX集成化解決方案替代稱重變送器/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，也不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生影響的能力。在系統(tǒng)安裝之前，一定要執(zhí)行EMC設計規(guī)范，分析各種可能存在的干擾源。

電磁干擾可以通過以下幾種方式干擾到控制系統(tǒng)和稱重模塊的正常工作：
（1） 電磁場直接作用于控制系統(tǒng)；
（2） 通過現(xiàn)場總線引入干擾，如PROFIBUS DP；
（3） 通過過程信號電纜引入干擾；
（4） 通過電源或者保護地引入干擾；

根據(jù)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，干擾信號可以通過四種耦合方式進入到控制系統(tǒng)：
（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 的方式進行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on

TCP和TCP這兩種協(xié)議進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(cè)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，而是使用西門子提供的OPEN IE 的方式來實現(xiàn)。

本文主要介紹了如何實現(xiàn)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(nèi)容。具體的

實現(xiàn)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實現(xiàn)，也可以使用Open Communication Wizard工具（OPEN IE向?qū)В?/p>

的方式來建立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(cè)通過功能塊編程的方式來實現(xiàn)。
關于S7-1200和S7-300 OPEN IE通信的文檔可以登錄西門子自動化與驅(qū)動集團的表1提供的文檔編號搜索并下載相關文檔。

表1 下載中心文檔列表

2 軟硬件及所要完成的通信任務

2.1硬件設備

實驗的硬件設備：
1、S7-1200 CPU，CPU1212 AC/DC/RLY（6ES7 212-1BD30-0XB0）
2、S7-300 PN CPU，CPU317-2PN/DP（6ES7 317-2EH13-0AB0 V2.6.7）
3、PC機（帶以太網(wǎng)卡）
4、SCALANCE X216交換機，S7-1200、S7-300和PC通過交換機互連起來
5、TP以太網(wǎng)電纜

2.2 軟件環(huán)境

1、STEP7 Basic V10.5 SP2
2、STEP7 V5.4 SP5
3、通信所需的功能塊，請參見附件提供的例程 《A0284 使用西門子PLC集成的PN口實現(xiàn)S5 兼容通信使用入門》提供的程序。