西門子中央研究的仿真Birgit Obst表示，“我們借鑒了西門子過程工業(yè)與驅動集團，特別是柏林西門子電機工廠同事們的工作成果。他們在開發(fā)電機時，使用了數(shù)學模型來捕捉驅動裝置的幾何形狀和材料特性，以便創(chuàng)建出每個組件的數(shù)字化雙胞胎?！钡@些模型極為廣泛且又復雜，因而通常無法用于實時計算。在解決這一挑戰(zhàn)的過程中，西門子研究人員取得了兩個重大進展：他們地運用了數(shù)學規(guī)約方法，并且地推導出抽象模型，盡管這些模型不那么，但仍可得出關鍵的模擬結果。這些模型的計算速度比傳統(tǒng)工程仿真工具快1000倍，并且精度偏差更小、可控。得益于此，西門子開發(fā)出可在運行期間持續(xù)進行監(jiān)測的數(shù)字化雙胞胎。這些數(shù)字化雙胞胎可以隨時提供現(xiàn)實的虛擬圖像。通過將虛擬傳感器生成的數(shù)據(jù)與非運動組件上的傳感器生成的數(shù)據(jù)進行比較，可量化虛擬傳感器的精度。國際標準：2、全數(shù)字直流調速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列提供有以下緊湊型 CPU：功能通過標準 PLCopen 運動控制塊，簡便、快速地對運動序列進行編程
西門子PLC的詳細介紹 1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡都能實現(xiàn)復雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。 2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。 S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經(jīng)允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。 3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號的擴展單元。其系統(tǒng)構成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。
1．基本單元
S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點數(shù)的分配見表4-11：
表4-11 S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元
型 號
輸入點
輸出點
可帶擴展模塊數(shù)
S7-200CPU221
6
4
—
S7-200CPU222
8
2個擴展模塊
78路數(shù)字量I/O點或10路模擬量I/O點
S7-200CPU224
14
10
7個擴展模塊
168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點
S7-200CPU226
24
16
248路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點
S7-200CPU226XM
2．擴展單元
S7-200系列PLC主要有6種擴展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展I/O點數(shù)，S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數(shù)的分配如表4-12所示。
表4-12 S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數(shù)
類 型
數(shù)字量擴展模塊
EM221
無
EM222
EM223
4/8/16
模擬量擴展模塊
EM231
3
EM232
2
EM235
1
80年代以后，plc除邏輯運算外，控制回路用的算法功能已經(jīng)大大加強，但 plc用梯形圖編程，模擬量的運算在編程時不太直觀，編程比較麻煩。但在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算1k邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開關量來處理，16位（也有32位的）為一個模擬量。而dcs把所有輸入都當成模擬量，1位就是開關量。解算一個邏輯是在幾百微秒至幾毫秒量級。對于plc解算一個pid運算在幾十毫秒，這與dcs的運算時間不相上下?！ ?4)當現(xiàn)場沒有或無法設置硬點時，可在操作界面上采取軟按鍵的方法解決走向選擇或控制方式選擇等問題。此外，與變頻器、智能儀表等的連接，還是采用信號線直接相連的方式。全球標準 KNX/EIB （EN 50090、ANSI EIA 776）是實現(xiàn)樓宇自動化的基礎?！ OGO和S7-200是小型化的PLC，適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制，適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等；S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，可用于對設備進行直接控制，可以對多個下一級的可編程控制器進行監(jiān)控，還適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制，能滿足中等性能要求的應用；S7-400則用于中、性能范圍的可編程序控制器，能進行較復雜的算術運算和復雜的矩陣運算，還可用于對設備進行直接控制，也可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控。
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西門子中央研究的仿真Birgit Obst表示，“我們借鑒了西門子過程工業(yè)與驅動集團，特別是柏林西門子電機工廠同事們的工作成果。他們在開發(fā)電機時，使用了數(shù)學模型來捕捉驅動裝置的幾何形狀和材料特性，以便創(chuàng)建出每個組件的數(shù)字化雙胞胎?！钡@些模型極為廣泛且又復雜，因而通常無法用于實時計算。在解決這一挑戰(zhàn)的過程中，西門子研究人員取得了兩個重大進展：他們地運用了數(shù)學規(guī)約方法，并且地推導出抽象模型，盡管這些模型不那么，但仍可得出關鍵的模擬結果。這些模型的計算速度比傳統(tǒng)工程仿真工具快1000倍，并且精度偏差更小、可控。得益于此，西門子開發(fā)出可在運行期間持續(xù)進行監(jiān)測的數(shù)字化雙胞胎。這些數(shù)字化雙胞胎可以隨時提供現(xiàn)實的虛擬圖像。通過將虛擬傳感器生成的數(shù)據(jù)與非運動組件上的傳感器生成的數(shù)據(jù)進行比較，可量化虛擬傳感器的精度。國際標準：2、全數(shù)字直流調速裝置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列提供有以下緊湊型 CPU：功能通過標準 PLCopen 運動控制塊，簡便、快速地對運動序列進行編程
西門子PLC的詳細介紹 1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡都能實現(xiàn)復雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。 2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。 S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經(jīng)允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。 3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號的擴展單元。其系統(tǒng)構成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。
1．基本單元
S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點數(shù)的分配見表4-11：
表4-11 S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元
型 號
輸入點
輸出點
可帶擴展模塊數(shù)
S7-200CPU221
6
4
—
S7-200CPU222
8
6
2個擴展模塊
78路數(shù)字量I/O點或10路模擬量I/O點
S7-200CPU224
14
10
7個擴展模塊
168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點
S7-200CPU226
24
16
2個擴展模塊
248路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點
S7-200CPU226XM
24
16
2個擴展模塊
248路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點
2．擴展單元
S7-200系列PLC主要有6種擴展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展I/O點數(shù)，S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數(shù)的分配如表4-12所示。
表4-12 S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數(shù)
類 型
型 號
輸入點
輸出點
數(shù)字量擴展模塊
EM221
8
無
EM222
無
8
EM223
4/8/16
4/8/16
模擬量擴展模塊
EM231
3
無
EM232
無
2
EM235
3
1
80年代以后，plc除邏輯運算外，控制回路用的算法功能已經(jīng)大大加強，但 plc用梯形圖編程，模擬量的運算在編程時不太直觀，編程比較麻煩。但在解算邏輯方面，表現(xiàn)出快速的優(yōu)點，在微秒量級，解算1k邏輯程序不到1毫秒。它把所有的輸入都當成開關量來處理，16位（也有32位的）為一個模擬量。而dcs把所有輸入都當成模擬量，1位就是開關量。解算一個邏輯是在幾百微秒至幾毫秒量級。對于plc解算一個pid運算在幾十毫秒，這與dcs的運算時間不相上下?！ ?4)當現(xiàn)場沒有或無法設置硬點時，可在操作界面上采取軟按鍵的方法解決走向選擇或控制方式選擇等問題。此外，與變頻器、智能儀表等的連接，還是采用信號線直接相連的方式。全球標準 KNX/EIB （EN 50090、ANSI EIA 776）是實現(xiàn)樓宇自動化的基礎?！ OGO和S7-200是小型化的PLC，適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制，適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等；S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，可用于對設備進行直接控制，可以對多個下一級的可編程控制器進行監(jiān)控，還適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制，能滿足中等性能要求的應用；S7-400則用于中、性能范圍的可編程序控制器，能進行較復雜的算術運算和復雜的矩陣運算，還可用于對設備進行直接控制，也可以對多個下一級的可編程序控制器進行監(jiān)控。