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概述

• 22個(gè)不同的CPU:
  • 7種標(biāo)準(zhǔn)型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
  • 6 個(gè)緊湊型 CPU（帶有集成技術(shù)功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP、 CPU 314C-2 PN/DP）
  • 5 個(gè)故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）
  • 3技術(shù)型CPU(CPU 315T-3 PN/DP,CPU 317T-3 PN/DP,CPU 317TF-3 PN/DP)
• 還提供了 25 個(gè)適用于寬環(huán)境溫度范圍和中等負(fù)荷的 CPU
• 具有不同性能等級(jí)，滿足不同的應(yīng)用要求。

應(yīng)用

各種性能級(jí)別的 CPU 可用于 SIMATIC S7-300。除標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 外，還可以使用緊湊型 CPU。
還提供了 T-CPU 和故障安全 CPU。

提供了以下標(biāo)準(zhǔn) CPU

• CPU 312，用于小型工廠
• CPU 314，用于對(duì)程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
• CPU 315-2 DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
• CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
• CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 319-3 PN/DP，用于具有極大容量程序量何組網(wǎng)能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

提供有以下緊湊型 CPU：

• CPU 312C，具有集成數(shù)字量 I/O 以及集成計(jì)數(shù)功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 PtP，具有集成數(shù)字量 I/O 、2個(gè)串口和集成計(jì)數(shù)功能的緊湊型 CPU
• CPU 313C-2 DP，具有集成數(shù)字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成計(jì)數(shù)功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PtP，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 、2個(gè)串口和集成計(jì)數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 DP，具有集成數(shù)字量和模擬量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成計(jì)數(shù)、定位功能的緊湊型 CPU
• CPU 314C-2 PN/DP 帶有集成數(shù)字量和模擬量 I/O 和集成計(jì)數(shù)和定位功能的緊湊型 CPU，
  可通過(guò) PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 實(shí)現(xiàn)分布式拓?fù)洌?br />可在作為 PROFINET 上基于組件的自動(dòng)化 (CBA) 中的分布式智能設(shè)備

提供了以下技術(shù) CPU

• CPU 315T-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有中等/較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，并且需要對(duì)最多 8 個(gè)軸執(zhí)行可調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制。
• CPU 317T-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，還需要對(duì)最多 32 個(gè)軸執(zhí)行可調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制。
• CPU 317TF-3 PN/DP 適用于在程序范圍和分布式組態(tài)方面具有較高要求的裝置，這些裝置需要采用 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO，需要有安全功能并對(duì)最多 32 個(gè)軸執(zhí)行可調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制。

提供有以下故障安全型 CPU：

• CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 進(jìn)行分布式組態(tài)、對(duì)程序量有中/高要求的故障安全型工廠
• CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的故障安全工廠
• CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
• CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的故障安全型工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

設(shè)計(jì)

所有 CPU 均具有堅(jiān)固、緊湊的塑料機(jī)殼。在前面板上的部件有：

• 狀態(tài)和故障 LED
• 模式選擇開(kāi)關(guān)
• MPI 端口

CPU 還具有以下配置：

• SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（MMC 卡）插槽；
  MMC 卡替代集成的裝載存儲(chǔ)器，因此是操作*品。
• 使用前連接器連接到集成的 I/O 端口（僅限緊湊型 CPU）
• 連接 PROFIBUS 總線(僅限于DP型CPU)
• RS 422/485 的連接（僅 PtP CPU）
• 連接 PROFINET(僅限于PN型CPU)

功能

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空間小以及最小的維護(hù)成本，因此提高了性?xún)r(jià)比。

• 高處理速度；
  例如，在 CPU 315-2 DP 中，位運(yùn)算時(shí)，0.05 µs；浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)，0.45 µs，
  在 CPU 319-3 PN/DP 中，位運(yùn)算時(shí)，0.004 µs；浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)，0.04 µs
• 擴(kuò)展數(shù)量
• 作為裝載存儲(chǔ)器的 SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡（MMC）：
  可在微型存儲(chǔ)卡中存儲(chǔ)一個(gè)完整的項(xiàng)目，包括符號(hào)和注釋。RUN 模式下也可以進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。這樣可以降低服務(wù)成本
• 無(wú)需電池即可在 MMC 上備份 RAM 數(shù)據(jù)

編程

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 對(duì) CPU 進(jìn)行編程?？梢允褂孟铝芯幊坦ぞ撸篠TEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以運(yùn)行 CPU 314 的工程與組態(tài)工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

標(biāo)準(zhǔn)型CPU

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 進(jìn)行編程時(shí)需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的軟件。

緊湊型 CPU

對(duì)緊湊型 CPU 進(jìn)行編程時(shí)需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的軟件。老版本的STEP 7需要升級(jí)。

莫桑比克是全球未開(kāi)采煤炭?jī)?chǔ)量最大的國(guó)家之一。然而，這個(gè)國(guó)家飽受內(nèi)戰(zhàn)之苦，至今還沒(méi)有價(jià)格適當(dāng)?shù)目煽康幕A(chǔ)設(shè)施來(lái)支持煤炭的開(kāi)采。西門(mén)子正為莫桑比克提供各種自動(dòng)化和電氣化設(shè)備，以助其一臂之力。

莫桑比克正大興土木，改善基礎(chǔ)設(shè)施，以便為煤炭運(yùn)
輸打開(kāi)通道。（上圖）

時(shí)至今日，莫桑比克的居民還保持著見(jiàn)面寒暄時(shí)舉起雙手、張開(kāi)手掌的習(xí)俗。這是友好的表示，表明他們沒(méi)有攜帶武器。盡管內(nèi)戰(zhàn)已經(jīng)過(guò)去20多年，但它仍是人們心中揮之不去的痛。1977年到1992年，政府與反對(duì)黨之間的沖突給整個(gè)國(guó)家留下了深深印記——不管是綠樹(shù)成蔭的沿海地區(qū)、荒蕪干燥的熱帶草原、還是連綿起伏的內(nèi)陸山區(qū)，很多公路和鐵路無(wú)法通行，灌溉系統(tǒng)毀于一旦，行政大樓化作廢墟。

自1992年以來(lái)，莫桑比克推出了多個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施重建項(xiàng)目。由于國(guó)家財(cái)力尚難以支撐，這些項(xiàng)目大多由企業(yè)出資。“莫桑比克國(guó)內(nèi)有些地方的交通基礎(chǔ)設(shè)施破敗不堪。”位于西班牙的西門(mén)子鐵路自動(dòng)化業(yè)務(wù)部門(mén)負(fù)責(zé)人JesúsGuzmán說(shuō)道。自2006年開(kāi)始，西門(mén)子先后承接了多個(gè)莫桑比克基礎(chǔ)設(shè)施改良項(xiàng)目。例如，西門(mén)子交通與物流集團(tuán)目前正為一條912公里長(zhǎng)的鐵路提供和安裝信號(hào)和控制系統(tǒng)。這條線路是港口城市Nacala與該國(guó)內(nèi)陸地區(qū)之間的鐵路通道。西門(mén)子中低壓集團(tuán)則負(fù)責(zé)當(dāng)?shù)馗劭诘碾娏?yīng)項(xiàng)目。上述兩個(gè)項(xiàng)目的客戶是巴西礦業(yè)大鱷與莫桑比克國(guó)有鐵路公司的合資公司。這兩份合同都是“納卡拉走廊”項(xiàng)目的一部分。該項(xiàng)目的目標(biāo)是，新建、擴(kuò)建沿海與Tete省內(nèi)小鎮(zhèn)Moatize之間的基礎(chǔ)設(shè)施。該項(xiàng)目計(jì)劃在2016年年初以前，完成相應(yīng)公路、貨運(yùn)鐵路、機(jī)場(chǎng)和海港的建設(shè)。

為何Tete會(huì)受此厚遇？因?yàn)樵撌∈敲逼鋵?shí)的煤炭之鄉(xiāng)。德國(guó)聯(lián)邦外貿(mào)與投資署的數(shù)據(jù)顯示，這里儲(chǔ)藏著230億噸焦煤，在待開(kāi)采煤炭?jī)?chǔ)量方面全球。預(yù)計(jì)到2020年，該省的煤炭年產(chǎn)量將達(dá)到1億噸。莫桑比克的煤炭?jī)?chǔ)藏具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，這里的煤層就在地表之下?？上攵?，其開(kāi)采和加工成本相當(dāng)?shù)汀?ldquo;在莫桑比克，煤炭行業(yè)是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要引擎。”西門(mén)子莫桑比克負(fù)責(zé)人Rui Marques如是說(shuō)。得益于煤炭，這個(gè)位于非洲東南部的國(guó)家正在經(jīng)歷經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展。2013年，莫桑比克的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)了7%，預(yù)期2014年和2015年的增長(zhǎng)率將達(dá)到8.5%。

自2006年開(kāi)始，西門(mén)子便參與到莫桑比克的基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)建中。在最近的一個(gè)項(xiàng)目中，西門(mén)子負(fù)責(zé)為Nacala-Moatize鐵路線提供信號(hào)和控制系統(tǒng)。這條鐵路長(zhǎng)912公里，它是東非最長(zhǎng)的貨運(yùn)鐵路。該鐵路的兩端均在莫桑比克境內(nèi)，但中途有200多公里的路段經(jīng)過(guò)馬拉維境內(nèi)。根據(jù)計(jì)劃，自2015年起，這條鐵路將承擔(dān)起煤炭運(yùn)輸?shù)氖姑?，它要?fù)責(zé)將Moatize的煤炭運(yùn)往Nacala的貨運(yùn)公司。為此，西門(mén)子正在交付和安裝各種控制與信號(hào)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)將確保、較安全地管理煤炭運(yùn)輸。系統(tǒng)的核心是西門(mén)子用于監(jiān)控交通的精確列車(chē)控制系統(tǒng)（PTC）。“PTC是一款高效的信號(hào)傳輸解決方案。”Guzmán介紹道。每輛列車(chē)都將帶有一個(gè)控制臺(tái)，控制臺(tái)通過(guò)微波無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)與Nacala的控制中心安全相連。有關(guān)列車(chē)的一切信息、其行程數(shù)據(jù)及其在鐵路上的位置，都將實(shí)時(shí)采集到控制中心。控制中心利用這些信息持續(xù)更新所有路段的概要信息。“控制中心將是整條鐵路線的大腦。”Guzmán說(shuō)。

列車(chē)上的顯示面板將為列車(chē)駕駛員提供信息。鐵路線的概要信息中將顯示各處拐彎和斜坡的情況。系統(tǒng)還提供動(dòng)畫(huà)圖表，它以圖象形式實(shí)時(shí)顯示列車(chē)的位置，使駕駛員能夠監(jiān)視鐵路上其他列車(chē)的行駛情況。

系統(tǒng)面板還可顯示警報(bào)消息。此外，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算速度并顯示速度概況，此功能有助于駕駛員與其他列車(chē)保持合理的車(chē)距。得益于上述功能，在既定時(shí)間段內(nèi)，將可以安排更多的車(chē)次，車(chē)次調(diào)度將更加高效。所有這些優(yōu)勢(shì)，都將幫助鐵路網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)最高利用率。系統(tǒng)還將自動(dòng)監(jiān)視和控制信號(hào)箱，從而降低發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)。項(xiàng)目初期，會(huì)有92輛機(jī)車(chē)和2328節(jié)列車(chē)投入運(yùn)營(yíng)，每年可向Nacala運(yùn)輸1800萬(wàn)噸左右的煤炭。“該項(xiàng)目是一個(gè)*的機(jī)會(huì)，通過(guò)它，我們?cè)诜侵掼F路行業(yè)中擴(kuò)大了業(yè)務(wù)覆蓋范圍。”Guzmán表示。

港口預(yù)裝式變電站。煤炭運(yùn)輸?shù)絅acala以后將被裝船，以發(fā)往世界各地的港口。根據(jù)計(jì)劃，此轉(zhuǎn)運(yùn)港口將建在距海岸幾百米的海上，該位置水深約60米。此港口預(yù)計(jì)將于2015年初投入運(yùn)營(yíng)。該深水港口的優(yōu)勢(shì)在于“超巴拿馬級(jí)”輪船（船身寬度在32.3米以上）也可以進(jìn)港?？俊２贿^(guò)，這一切都仰賴(lài)于一個(gè)前提，那就是，港口必須有電力供應(yīng)——這正是西門(mén)子中低壓集團(tuán)的任務(wù)所在。“我們的系統(tǒng)將為港口照明、作業(yè)區(qū)以及傳送系統(tǒng)供電。煤炭要依靠傳送系統(tǒng)從鐵路轉(zhuǎn)移到港口。”負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的*Marc Grieshammer介紹說(shuō)。

西門(mén)子的配電解決方案由諸多組件構(gòu)成。變電站從公共電網(wǎng)中饋入電力，然后將其從110千伏轉(zhuǎn)換為Nacala港口地區(qū)的供電電壓22千伏。另外五個(gè)22千伏級(jí)的中低壓配電站，則輸送不同電壓級(jí)別的電力，供給港口內(nèi)的消費(fèi)者。此外，還有20個(gè)緊湊型變電站，這些小型的室外變電箱可將22千伏輸入電壓轉(zhuǎn)換為0.4千伏。

據(jù)項(xiàng)目經(jīng)理Jose Godinho介紹，該項(xiàng)目的特別之處在于配電方式。中低壓配電站安裝在集裝箱內(nèi)——稱(chēng)作預(yù)裝式變電站（E-House）。預(yù)裝式變電站被放置在帶支柱的基座上，以便可以從下方輕松引入電纜。最大的預(yù)裝式變電站長(zhǎng)15米，高4米，重66噸。集裝箱在德國(guó)制造，在運(yùn)往目的地前已預(yù)先安裝各種開(kāi)關(guān)裝置和配電設(shè)備。因此，預(yù)裝式變電站在抵達(dá)目的地前已經(jīng)完成裝配并經(jīng)過(guò)測(cè)試，可以快速安裝使用。這也意味著可以降低現(xiàn)場(chǎng)的建設(shè)、安裝和調(diào)試成本。“預(yù)裝式變電站在成本上比傳統(tǒng)建筑式配電站要低20%。”負(fù)責(zé)預(yù)裝式變電站的業(yè)務(wù)組合經(jīng)理Jean-Philippe Macary介紹道。

安全和保密是預(yù)裝式變電站概念的核心要素。授權(quán)人員可以通過(guò)磁卡系統(tǒng)管理訪問(wèn)，通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)記錄訪問(wèn)情況。為確保人員安全，當(dāng)開(kāi)關(guān)裝置門(mén)打開(kāi)時(shí)，中壓系統(tǒng)會(huì)立即切斷。“必須保護(hù)這些系統(tǒng)，避免環(huán)境對(duì)它們的影響，尤其是在Nacala這樣的地方，這里是熱帶氣候，還有海風(fēng)、煤炭粉塵。”西門(mén)子項(xiàng)目經(jīng)理Hermann Bierfelder說(shuō)道。為此，在預(yù)裝式變電站內(nèi)部采取了抗超壓措施。集裝箱也涂有特殊的海洋用油漆，可抵御海風(fēng)的侵蝕。Nacala的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目是非洲地區(qū)具有戰(zhàn)略意義的一種開(kāi)創(chuàng)性嘗試。

Nacala的控制中心將成為整個(gè)鐵路系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，所有信息都將匯集到這里。

專(zhuān)家們認(rèn)為在未來(lái)幾年中，包括金和銅在內(nèi)，非洲的其他礦藏也將會(huì)陸續(xù)得到開(kāi)采。“開(kāi)采這些資源將需要電氣化解決方案。”Bierfelder介紹道。而此種電氣化解決方案也就是西門(mén)子在Nacala-Moatize鐵路上安裝的解決方案。Nacala-Moatize鐵路上的*列車(chē)計(jì)劃于2014年秋季投入運(yùn)行，這也是配電系統(tǒng)的計(jì)劃交鑰匙時(shí)間。所有這些都昭示著莫桑比克邁出了走出內(nèi)戰(zhàn)傷痛的*步。