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西門子SM331數(shù)字量輸出模塊西門子SM331數(shù)字量輸出模塊

開放創(chuàng)新：創(chuàng)新的沃土

知識(shí)的會(huì)削弱企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力?，F(xiàn)如今，企業(yè)紛紛轉(zhuǎn)而開展開放創(chuàng)新，從整體著眼，將自身知識(shí)與外部技術(shù)專長(zhǎng)相結(jié)合。這樣一來(lái)，它們就能更好地挖掘自身的創(chuàng)新潛力。而早在多年前，西門子就已為快速、開放、合作的知識(shí)轉(zhuǎn)移奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

隨著研究與開發(fā)領(lǐng)域間數(shù)據(jù)流動(dòng)的日益加快，創(chuàng)新周期不斷縮短。因此，不受阻礙地交流關(guān)于新趨勢(shì)和新技術(shù)的信息就變得愈發(fā)重要。所以，許多企業(yè)紛紛開始借助開放創(chuàng)新（OI）的手段，將不同部門，甚至企業(yè)外部的知識(shí)整合在一起。在西門子，開放創(chuàng)新的模式已日趨成熟。例如，在線知識(shí)交流平臺(tái)可以將西門子遍布的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在一起。

被稱之為“群組”的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)就是這樣的例子。群組里往往有數(shù)千位專家。在這里，員工可以開展討論，找出創(chuàng)意，并進(jìn)一步進(jìn)行研發(fā)以達(dá)到市場(chǎng)需求。

無(wú)限的創(chuàng)意交流

西門子通過(guò)有的放矢的方式，倡導(dǎo)這種開放創(chuàng)新模式。譬如，西門子在內(nèi)部開展的名為“Quickstarter”的開放創(chuàng)意競(jìng)賽。該比賽已舉辦兩屆，每次西門子都為之投入50萬(wàn)歐元。Quickstarter的特別之處在于，終哪個(gè)項(xiàng)目獲得投資并非由管理層決定，而是讓員工做主。員工有了好的創(chuàng)意，可以在4周內(nèi)將之放在在線平臺(tái)上進(jìn)行展示。許多時(shí)候，這些展示會(huì)在來(lái)自不同業(yè)務(wù)部門的同事間引發(fā)專業(yè)討論，趣味盎然。比賽結(jié)束時(shí)，投資者——專門為此注冊(cè)的員工——可以自主分配整體預(yù)算。很多由此獲得所需資金的項(xiàng)目終都被付諸實(shí)踐了。

西門子在內(nèi)部開展的創(chuàng)意競(jìng)賽Quickstarter是企業(yè)通過(guò)有的放矢的方式倡導(dǎo)開放創(chuàng)新的*。該比賽已成功舉辦兩屆。

從誕生創(chuàng)意到付諸實(shí)踐

兩屆Quickstarter比賽共產(chǎn)生了78個(gè)創(chuàng)意。其中26個(gè)項(xiàng)目給投資者留下了深刻印象，獲得了全額投資。另有15個(gè)項(xiàng)目被允許在到達(dá)階段性項(xiàng)目目標(biāo)前繼續(xù)推進(jìn)。Quickstarter發(fā)起者兼項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Christian Homma博士表示：“參賽的項(xiàng)目五花八門，但主要集中在數(shù)字化領(lǐng)域的核心問(wèn)題上，如面向工業(yè)4.0的通用驅(qū)動(dòng)平臺(tái)和保障IT安全的新方法等。”不過(guò)，許多別出心裁的創(chuàng)意也獲得了青睞。其中一個(gè)就是“海上藻類養(yǎng)殖”項(xiàng)目，其目的是研究如何在公海風(fēng)電場(chǎng)附近有針對(duì)性地養(yǎng)殖藻類以幫助穩(wěn)定電網(wǎng)系統(tǒng)。未來(lái)，西門子將定期舉辦Quickstarter比賽。

西門子創(chuàng)新基金

西門子積極推行開放創(chuàng)新的另一個(gè)例子是西門子創(chuàng)新基金。在德國(guó)，僅當(dāng)前營(yíng)業(yè)年度，西門子就已經(jīng)通過(guò)這個(gè)基金投資了1000萬(wàn)歐元來(lái)資助員工的非凡創(chuàng)意。創(chuàng)新基金號(hào)召每一位西門子員工提出創(chuàng)新的點(diǎn)子和具體實(shí)施建議，不過(guò)前提條件是這些創(chuàng)意應(yīng)當(dāng)能在三年內(nèi)得以實(shí)現(xiàn)。

值得投資的創(chuàng)意不一定非得瞄準(zhǔn)新技術(shù)研發(fā)，也可以是建立新的業(yè)務(wù)模式和服務(wù)，或是在銷售中提高客戶忠誠(chéng)度。比賽主辦方還專門尋求在西門子各部門當(dāng)前業(yè)務(wù)領(lǐng)域之外的創(chuàng)新。由決策者和專家組成的評(píng)委會(huì)將決定哪些項(xiàng)目會(huì)真正得以實(shí)施。

在研究領(lǐng)域進(jìn)行合作

西門子也善于利用公司外部資源進(jìn)行開放創(chuàng)新，這樣的案例不勝枚舉。例如，多年來(lái)，西門子中央研究院一直與世界各地的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)保持密切合作。此外，獨(dú)立業(yè)務(wù)部門next47旨在大力倡導(dǎo)性創(chuàng)新并進(jìn)一步加快新技術(shù)研發(fā)的步伐。通過(guò)next47，西門子正在整合與初創(chuàng)企業(yè)有關(guān)的合作。

同時(shí)，西門子還在密切留意行業(yè)內(nèi)的研發(fā)進(jìn)展。為此，西門子中央研究院在內(nèi)部成立了趨勢(shì)（2014年）與技術(shù)（2012年）偵察部門。西門子利用這個(gè)部門幫助內(nèi)部研究小組找到其工作所需的外部技術(shù)合作伙伴，從而辨別有關(guān)趨勢(shì)并將之應(yīng)用到工作中。

所有這些例子都是催化創(chuàng)意的新途徑。這些新方法也提出了轉(zhuǎn)變企業(yè)文化的需求，即從“我的知識(shí)—你的知識(shí)”的思維模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橥诰騿T工的巨大潛力以使人人受益的新文化。

6ES7193-6BP20-0BA0 SIMATIC ET 200SP, BASEUNIT BU15-P16+A10+2B, BU-TYPE A0, PUSH-IN TERMINALS, WITH 10 AUX-TERMINALS, BRIDGED TO LEFT BU WXH: 15MMX141MM

6ES7193-6BP20-0BB0 SIMATIC ET 200SP, BASEUNIT BU20-P12+A4+0B, BU-TYPE B0, PUSH-IN KLEMMEN, WITH 4 AUX-TERMINALS, BRIDGED TO LEFT BU WXH: 20MMX117MM

6ES7193-6BP20-0DA0 SIMATIC ET 200SP, BASEUNIT BU15-P16+A10+2D, BU-TYPE A0, PUSH-IN TERMINALS, WITH 10 AUX-TERMINALS, NEW LOADGROUP, WXH: 15MMX141MM

6ES7193-6BP20-0DC0 SIMATIC ET 200SP, BASEUNIT BU20-P6+A2+4D BU-TYPE C0, PUSH-IN KLEMMEN, WITH 2 AUX-TERMINALS, NEW LOADGROUP, WXH: 20MMX117MM

基本單元 (BU) 可以卡到 DIN 安裝導(dǎo)軌上 (35 x 7.5 mm or 35 mm x 15 mm)。BU 并排安裝在接口模塊旁，因此可以保護(hù)單個(gè)系統(tǒng)組件之間的機(jī)電連接。將一個(gè) I/O 模塊卡到 BU 上后，可以確定相應(yīng)插槽的功能和端子的電勢(shì)。

對(duì)于單導(dǎo)線或多導(dǎo)線連接，提供了帶有合適端子數(shù)的 BU。

負(fù)載分組

可擴(kuò)展的 I/O 系統(tǒng)通常為單個(gè)負(fù)載分組提供了可能。對(duì)于分布式 I/O 設(shè)備，以前需要附加的電源單元，用于與左側(cè)負(fù)載組分離，以及饋入、顯示、監(jiān)視和診斷負(fù)載電壓。它常常還具有過(guò)濾器功能，可提供極性反接保護(hù)。

在新型 ET 200SP 中，所有這些功能現(xiàn)在都集成到系統(tǒng)的基本組件中。對(duì)用戶而言，這意味著不再需要電源單元。這樣為每個(gè)負(fù)載組節(jié)省了一個(gè)附加插槽，從而極大地提高了組態(tài)靈活性，節(jié)約了存儲(chǔ)空間。

一個(gè)淺色 BU 可以打開一個(gè)新負(fù)載組。 傳感器電源必須通過(guò)該 BU 饋入。接口模塊旁的*個(gè) BU 必須為淺色 BU。

深色 BU 可通過(guò)自組裝電壓總線前饋?zhàn)髠?cè)相鄰的淺色 BU 的電源。因此，只有右側(cè)下一個(gè)淺色 BU 需要新饋電。

端子的顏色標(biāo)識(shí)

BU 的端子處的電位通過(guò) I/O 模塊進(jìn)行定義。端子的電位也可以通過(guò)模塊特定的彩色編碼標(biāo)簽對(duì)端子的電位進(jìn)行標(biāo)識(shí)，以避免接線錯(cuò)誤。與相應(yīng) I/O 模塊相匹配的彩色編碼標(biāo)簽通過(guò) I/O 模塊的 CCxx 色碼進(jìn)行定義。該色碼也印在模塊的正面。

在帶有 10 個(gè)內(nèi)置跨接 AUX 端子的 BU 中，這些端子也可以使用彩色編碼標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)識(shí)。對(duì)于 10 個(gè) AUX 端子，提供了紅色、藍(lán)色、黃色/綠色編碼標(biāo)簽。

系統(tǒng)內(nèi)置屏蔽連接

為了使電纜屏蔽線的連接能夠節(jié)省空間和提高電磁兼容性，提供了可以快捷安裝的屏蔽連接器。它包括一個(gè)屏蔽連接元件（可以插入到 BU 中）和一個(gè)可用于所有模塊的屏蔽端子。用戶無(wú)需任何附加接線即可實(shí)現(xiàn)功能性接地的低阻抗連接（DIN 導(dǎo)軌）。

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新型傳感系統(tǒng)優(yōu)化化工流程

新型光纖傳感器可以精確測(cè)量出化學(xué)工廠中長(zhǎng)達(dá)數(shù)米的反應(yīng)器內(nèi)部的溫度曲線圖。這項(xiàng)新技術(shù)*提供了化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)部的詳盡信息，有助于相關(guān)人員改善反應(yīng)工藝。

西門子*將光纖布拉格光柵溫度測(cè)量系統(tǒng)以傳感器的形式應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。這種新型傳感器名為Sitrans TO500。它可以在長(zhǎng)達(dá)數(shù)米的反應(yīng)器中測(cè)量化學(xué)反應(yīng)混合物的內(nèi)部溫度。這種傳感器可沿一條光纜設(shè)置多48個(gè)測(cè)量點(diǎn)，從而生成精確的溫度曲線，而以往的測(cè)量探頭僅可在幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。得益于這項(xiàng)新技術(shù)，如今，過(guò)程工程師能夠深入了解反應(yīng)過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)更高效的控制。該傳感器已經(jīng)順利通過(guò)了化工行業(yè)客戶的測(cè)試，并于2016年11月在德國(guó)紐倫堡工業(yè)自動(dòng)化及電子展上成功亮相。

以超細(xì)光纖傳感器告別笨重的系統(tǒng)

管束反應(yīng)器通常會(huì)包含幾個(gè)外部冷卻反應(yīng)管。在反應(yīng)管中，氣體混合物會(huì)在催化劑的作用下完成化學(xué)轉(zhuǎn)化。這些反應(yīng)管長(zhǎng)達(dá)數(shù)米，直徑在2到5厘米之間。由于流入反應(yīng)器的氣體量和位置的不同，反應(yīng)管內(nèi)部各處的溫度不盡相同?；瘜W(xué)反應(yīng)通常會(huì)在250到600攝氏度之間發(fā)生。為了測(cè)量溫度，傳感器會(huì)被插入保護(hù)管中置于反應(yīng)管內(nèi)部。諸如電阻溫度計(jì)和熱電偶等常規(guī)傳感器要求在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)單獨(dú)安裝組件并布線。因此，即便僅部署幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)，相關(guān)保護(hù)管的寬度也必須達(dá)到數(shù)厘米，而過(guò)程控制的依據(jù)則是利用為數(shù)不多的測(cè)量數(shù)據(jù)建立的理論模型。如果能更加精確地測(cè)得反應(yīng)器內(nèi)部的溫度分布，就可以更高效地運(yùn)行化學(xué)反應(yīng)器。這樣一來(lái)，工程師就可以通過(guò)控制反應(yīng)過(guò)程，盡可能地延緩催化轉(zhuǎn)化器老化，從而降低設(shè)備的更換需求。

盡管西門子推出的新型光纖傳感器具備多達(dá)48個(gè)測(cè)量點(diǎn)，但它卻可以裝入寬度不超過(guò)2毫米的保護(hù)管中。這種傳感器由厚度不足1毫米的光纖構(gòu)成。沿光纖排布的光學(xué)周期性結(jié)構(gòu)又叫布拉格光柵。當(dāng)光射入光纖時(shí)，根據(jù)布拉格光柵柵距，特定波長(zhǎng)的光波將被反射。由于介質(zhì)的折射率在一定程度上取決于其溫度，因此，在不同溫度下，反射光的波長(zhǎng)會(huì)偏離先前測(cè)得的參考值。為了在多點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，光纖具備多個(gè)布拉格光柵，每個(gè)光柵可反射不同波長(zhǎng)的光波。不僅如此，這種傳感器使用的激光帶寬已拓展至超過(guò)100納米，可產(chǎn)生多種不同波長(zhǎng)。由此，這種傳感器就能夠測(cè)量出每個(gè)布拉格光柵處的溫度。

高柔韌性且耐高溫

為了將光纖布拉格光柵技術(shù)用于工業(yè)領(lǐng)域，西門子工程師必須將原本易碎的光纖變得更為柔韌，只有這樣，傳感器才能被插入反應(yīng)器中，并在設(shè)備維護(hù)等情況下從中取出。柔韌的光纖也讓長(zhǎng)達(dá)數(shù)米的傳感器能夠被卷起以方便運(yùn)輸。此外，工程師們面對(duì)的另一個(gè)挑戰(zhàn)就是反應(yīng)器內(nèi)部的高溫。因此，光纖不僅必須耐受這樣的高溫，還需要提前進(jìn)行調(diào)整，以防止在測(cè)量時(shí)發(fā)生溫度漂移。

EC31-RTX 組合了基于 PC 的控制解決方案和傳統(tǒng) PLC 環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)：為單一硬件平臺(tái)中各種不同的自動(dòng)化任務(wù)解決方案提供了靈活性。EC31 的無(wú)風(fēng)扇、無(wú)硬盤設(shè)計(jì)，使得可直接安裝在苛刻環(huán)境中的機(jī)床上。使用集成以太網(wǎng)和 PROFINET 接口，系統(tǒng)可簡(jiǎn)易集成至現(xiàn)有自動(dòng)化環(huán)境中。

如滿足下面的自動(dòng)化解決方案的標(biāo)準(zhǔn)，S7-mEC 是一平臺(tái)：

• 模塊化使用，可擴(kuò)展
• “無(wú)頭操作”- 不帶集成顯示器：
  使用 SIMATIC 瘦客戶端在遠(yuǎn)程屏幕中操作
• 集成不同的任務(wù)，如同一硬件單元中的控制、可視化、技術(shù)功能或數(shù)據(jù)處理
• 使用各種應(yīng)用相關(guān)的硬件和軟件
• 直接在設(shè)備級(jí)應(yīng)用
• 安全功能達(dá)到 IEC 61508/62061 的 SIL 3 和 EN ISO 13849-1 的 PLe，帶有 WinAC RTX F
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