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西門子5A電源模塊PS307 西門子5A電源模塊PS307

自2016年起，西門子與空客公司一直在合作研發面向航空領域的混合動力電力推進系統。CityAirbus是*采用這些技術的開創性飛機之一；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候實現首飛，它已實現一個重要的里程碑：地面測試已經開始。

在位于德國奧托布倫的測試中心，空客公司項目經理Martin Nüsseler先生、空客公司直升飛機業務部CityAirbus項目負責人Marius Bebesel和西門子電動飛機業務部負責人Frank Anton博士接受了我們的專訪，與我們分享這個振奮人心的項目。

Nüsseler先生，Anton博士，我們面前的這個東西究竟是什么？

Nüsseler：我們面前的這個東西是“鐵鳥”CityAirbus。CityAirbus是一架針對城市交通而設計的電動多旋翼飛行器。這只“鐵鳥”的使命是對整個推進系統進行端到端測試。它包含電池、配電系統和電力推進裝置，可通過自主飛行控制系統，在閉環控制回路中進行操作。在這個全系統測試臺上，我們正在操作并驗證整個系統的動態性能，包括電氣、散熱和機械等方面。這套裝置配備西門子電力傳動單元，它連接至模擬實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候進行。

在將動力系統安裝到CityAirbus中之前，

它必須在地面實現可靠運行并通過嚴格測試。

在全系統測試臺上，西門子和空客公司正在操作并驗證整個系統的動態性能，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。

除用于驅動包端螺旋槳的電機之外，西門子還開發了變頻器和電力管理系統。

Anton：這里你看到的8臺電機，構成了動力系統，每臺電機的大功率為200kW，它們是專門針對這個特定應用而設計的。它們的扭矩密度高達30Nm/kg，這實際上刷新了紀錄。換句話說，這些重量不足50公斤的電機，可以產生1500Nm的額定扭矩。除電機之外，西門子還提供了變頻器和電力管理系統。順便說一下，我們在很短時間內完成了動力系統的交付。從初的構思，到終的原型，我們僅用9個多月時間就完成了。這無疑歸功于我們兢兢業業的團隊，以及強大的數字化工具，特別是來自PLM的SimcenterTM，這是電動飛機業務部在研發工作中通常使用的工具。

您可否詳細談談CityAirbus及其應用領域？另外，對于電動飛機的未來，這個項目有何重大意義？

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公里的時速，安全、快速地運送多4名乘客，而不產生任何局部排放，并且運營成本較低。典型的飛行目的地包括機場、火車站或摩天大廈的樓頂。初期，CityAirbus將由飛行員駕駛，不過，自主飛行的無人飛機亦在計劃之中。

Anton：由4個涵道螺旋槳傳動裝置構成的創新配置，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，電機比常規發動機更安靜，且低排放。這種應用充分利用了電動交通的各種優勢，然而，這只是其中一小部分。CityAirbus必須垂直起飛和降落，并且能夠在各個方向上機動飛行。此外，它沒有滑翔機翼。這意味著，它的起飛動力必須*來自動力系統。它的動力系統采用大扭矩電機，這是實現這種應用的理想解決方案。

它什么時候可以載人飛行？首飛計劃的下一步是什么？

Bebesel：我們計劃在今年年中把推進系統實體集成到驗證機中。CityAirbus的初始結構已經生產完畢，現在正在裝配。要實現飛機量產，還必須進一步優化配置，以滿足城市空中交通要求，并提高商業盈利能力。在2025年之前，技術上將可實現產品商業化，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展。

Anton：我們在這個項目中的工作，展示了利用電動飛機來補充城市交通的技術可行性。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，同時也激發公眾對這一概念的熱情。

西門子S7-200 CPU211模塊產品介紹

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

產品參數：

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

優點

SIMATIC S7-200發揮統一而經濟的解決方案。整個系統的系列特點

·        強大的性能，

·        優模塊化和

·        開放式通訊。

S7-200 性能*，久經考驗，適合于工業領域的各種應用：

·        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自動調諧功能

·        用于擴展通訊選項的2個內置串口，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

·        當達到用戶可選擇的計算值時，中斷觸發－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（包括S7 200/300/1200/ET200M/ ET200S）無縫集成，具有擴展靈活、精度高、響應速度快等優點。SIWAREX系列稱重模塊其設計用于各種工業環境，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境下，既不受到電磁環境的影響，也不會對周圍環境產生影響的能力。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。

電磁干擾可以通過以下幾種方式干擾到控制系統和稱重模塊的正常工作：
（1） 電磁場直接作用于控制系統；
（2） 通過現場總線引入干擾，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；

根據傳輸介質（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：
（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。

本文主要介紹了如何實現在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實現，也可以使用Open Communication Wizard工具（OPEN IE向導）

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側通過功能塊編程的方式來實現。
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動集團的表1提供的文檔編號搜索并下載相關文檔。