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西门子S7400介绍：

控制性能可以分为机、中档机和低档机。S7-400H采用冗余设计的容错自动化系统。适合对故障安全要求很高的应用。 满足重启动费用高、昂贵的停机较少的监控以及很少的维护的过程应用。冗余的集中功能。提高 I/O的可用性：网管型 I/O 配置。也可作为标准I/O使用：单边配置。热后备：发生故障时，可自动切换到备用设备。采用 2 个独立机架或一个分开的*机架进行配置经过冗余 PROFIBUS-DP来连接切换的/O。S7-400F/FH故障安全型自动化系统，大大提高了工厂生产过程的安全性符合IEC61508SIL3、DINV19250AK6和 EN954-1Cat.4等安全要求。如果需要，也可通过冗余设计而实现容错安全相关的 I/O不增加接线:通过采用 PROFIsafe行规的PROFIBUSDP进行安全通讯基于带有故障安全模块的S7-400H和ET200M标准模块可以使用在自动化系统的非故障安全型应用场合隔离模块，用于在一个ET200M的安全模式中组合使用故障安全型模块和标准模块`S7-400拥有中端到高端性能的功能强大的SIMATICS7-400PLC。模块化无风扇设计，高度的扩展能力，的通讯和网络能力，方便实施的分布式结构，以及用户友好的运行处理。使得IMATICS7-400是中高性能应用中满足特别复杂的控制任务的理想解决方案。SIMATICS7-400应用领域包括：汽车工业（如生产线）机械设备制造，包括**机械设备制造仓储技术,钢铁工业,楼宇管理系统发电和配电,造纸和印刷工业,木材加工,食品饮料工业.过程工程与组态，如`供水和污水处理,化工和石化仪表和控制包装机械,多种性能等级的CPU，具有用户友好功能全系列模板，可为用户定制实施自动化控制任务`任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行扩展，并且成本不会太高。SIMATICS7400是一个通用的控制器：具有高电磁兼容性和抗震性，可较大限度地用于工业领域。可带电连接、断开模块。S7-400H在自动化技术的许多领域中，有关可用性、自动化系统故障安全要求一直在提高。在许多领域，设备停机可能造成较为高昂的费用。这里，只有冗余系统才能满足其可用性要求。SIMATIS7-400H所具有的容错性可以满足这些要求。即使在一个或多个故障导致部分控制器失灵时也能继续运行。因此实现其可用性，这样SIMATICS7-40H 及其适合用于以下应用领域，控制器故障后，过程重新启动将会导致很高成本（通常在过程工业中）。停机时间很宝贵的过程。涉及贵重材料的过程（例如在制药工业中）。无人监管的应用。涉及减少维护人员的应用。订货数据，S7-40H部件订货数据可在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下相应模块找到。S7-400F/FH,SIMATICS7-400F/FH ，故障全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，因此不会对人身、环境造成损害。S7-400F/FH具有两种基本设计：故障全自动化系统。如果控制系统中发生故障，生产过程就转移到安全状态，并中断。故障安全容错自动化系统。如果在控制系统中发生故障，冗余控制系统部分将发生作用，继续控制生产过程。使用附加标准模块可以创建一个全集成控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存工厂中使用。使用相同的标准工具整个工厂进行组态和编程。组合式结构的可编程序控制器是把PLC系统各个组成部分按功能分成若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一模块的种类却日趋丰富。比如，一些可编程序控制器，除了些基本的I/O模块外，还一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块通模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU自成*立的基本单元（由CPU和一定I/O点组成），其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的联接，各个单元可以一个个地叠装·使系统达到配置灵活、体积小巧。1．SIMATIC S7-200 PLCS7-200 PLC是**小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。SIMATCS7-400PLC S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。 S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的**系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。

随着微电子和计算机技术的发展，步进电机的需求量与日俱增，在各个行业的控制领域都将有广泛应用。

PLC作为一种工业控制计算机，具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力，PLC对步进电机也具有良好的控制能力，利用其高速脉冲输出功能或运动控制功能，即可实现对步进电机的控制。

对于那些在运行过程中移动距离和速度均确定的具体设备，工程师认为采用PLC通过步进电机驱动器来控制步进电机的运转是一种理想的技术方案。

步进电机的特点：（1）步进电机的角位移与输入脉冲数严格成正比，电机运转一周后没有累积误差，具有良好的跟随性。（2）由步进电机与驱动器电路组成的开环数字控制系统，既非常简单、廉价，又非常可靠。同时，它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭环数字控制系统。（3）步进电机的动态响应快，易于启停、正反转及变速。（4）速度可在相当宽的范围内平滑调节，低速下仍能保证获得大转矩。（5）步进电机只能通过脉冲电源供电才能运行，它不能直接使用交流电源和直流电源。

步进电机能响应而不失步的较高步进频率称为“启动频率”；与此类似，“停止频率”是指系统控制信号突然关断，步进电机不冲过目标位置的较高步进频率。而电机的启动频率、停止频率和输出转矩都要和负载的转动惯量相适应。有了这些数据，就能有效地对步进电机进行变速控制。

采用PLC控制步进电机，应根据下式计算系统的脉冲当量、脉冲频率上限和较大脉冲数量，进而选择PLC及其相应的功能模块。根据脉冲频率可以确定PLC高速脉冲输出时需要的频率，根据脉冲数量可以确定PLC的位宽。脉冲当量=（步进电机步距角×螺距）/（360×传动速比）；脉冲频率上限=（移动速度×步进电机细分数）/脉冲当量；较大脉冲数量=（移动距离×步进电机细分数）/脉冲当量。

PLC对步进电机的控制首先要确立坐标系，可以设为相对坐标系，也可以设为**坐标系。坐标系的设置在DM6629字中，00—03位对应脉冲输出0，04—07位对应脉冲输出1。设置为0时，为相对坐标系；设置为1时，为**坐标系。

采用PLC通过步进驱动器来控制步进电机的运转，从而达到了PLC在步进电动控制中应用更加广泛。例如，在对单双轴运动的控制过程中，在控制面板上设定移动距离、速度和方向等参数。PLC读入这些设定值后，通过运算产生脉冲、方向信号，控制步进电动机驱动，达到对距离、速度、方向控制的目的。并通过实测证明系统运行结果具有可靠性、可行性、有效性。

2014年4月21日至22日，“2014中国汽车论坛”在北京召开。论坛主题为“绿色驱动，合作共赢”。着重关注新经济转型下的中国和世界汽车产业发展得趋势、挑战及应对策略”。经过2011年、2012年、2013年的成功举办，中国汽车论坛以“高端、求实、重效”的特点，已经真正成为中国汽车领域的“达沃斯”论坛，成为全面集聚世界汽车**、国内外行业精英、**主管**的中国汽车界较重要的交流与沟通平台。

以下为安徽江淮汽车股份有限公司乘用车制造公司副总经、原江淮技术中心工艺工程院赵涛院长的访谈实录：

江淮汽车是一家国有地方汽车企业，成立于1964年，像中国的大多数汽车企业一样，从1990年以后进入快速发展阶段，起步于商用车。从2003年开始谋划进入乘用车，2008年正式获得国家批准进入乘用车领域。目前年产销各类汽车5、6万台，涵盖客车、卡车、乘用车、MPV和SUV和轿车。

我来自江淮乘用车事业部，负责乘用车的生产制造。从汽车工厂的角度对汽车工业的转型升级对汽车装备业的基本要求谈一下自己的一点认识。

汽车装备是为汽车产品制造服务的，在产业升级转型的过程中，装备业一定要考虑到汽车工业发展的背景。

**个是基于现实状况下越来越严格的法规要求，包括汽车产品本身，排放的水平、轻量化的水平。另外就是对汽车制造过程的环保、安全、节能的要求。

*二个背景是基于逐步成熟的消费者对产品质量的苛求。随着乘用车逐步进入中国家庭，消费者越来越理性、越来越客观地对待汽车产品的质量，要求也越来越高。

*三，行业竞争的压力，尤其是近几年以来，以通用、大众、丰田为代表的合资车企持续进入低端车领域，对自主车企造成巨大的压力。

汽车装备业要应对汽车的转型升级，一定要依据这些变化。

下面我谈一谈汽车工业的转型升级对汽车装备的要求。**，安全环保，以人为本。较近关于中国社会人口红利变化趋势的讨论越来越热烈，我们认为人口红利不仅表现在人口数量和年龄结构上，同时也表现在随着社会的进步，人的思想变化，人们开始关注安全、关注有尊严的生活和有健康的生活。举个例子，现在的建筑工人，80年代的已经很少见了，90年代的已经见不到。汽车工业同样面临这样的问题，这对我们国家的汽车装备业是机遇，也是挑战。比如冲压，未来的冲压工将逐步消失，配套零部件企业的冲压工会逐步减少。原因很简单，随着社会的发展，没有人再愿意干这种简单、重复的大体力劳动。还有就是传统冲压工艺还是存在机器伤害的风险。虽然现在新投入的工厂在冲压上还是逐步自动化，但还有大量的工厂冲压装备处于手工作业的状态。所以存在着大量的老的汽车工厂的改造，也给装备业提供了非常重要的机遇。对于地方国有的传统汽车企业来说，我们认为还有50%的自动化改造空间，较近我们也在改造一些生产线，进一步体现节能环保和以人为本的趋势。在改造过程中，我们也关注冲压先的噪声控制。

另外一个是关于焊装。点焊和弧焊将在主机厂逐渐消失，给焊接自动化带来了重大的机遇。在旧工厂的升级改造将会有更多的项目，我们也在做这样的项目，江淮乘用车在进行全系列的二氧化碳自动焊的改造，取代人工。下一步，我们将逐步把点焊改造成自动化。

再比如涂装。在四大工艺中，涂装是风险较多的地方。按照体系的要求，喷漆工每年都要进行体检，大约有5%的工人不能通过体检。遇到这种情况，我们只能调整喷漆工的工种。我们认为喷漆工种是不适合人类操作的。从喷涂的角度来讲，喷涂环境是不适合人操作的。喷涂的自动化应该也是未来的发展趋势。