6ES7231-7PD22-0XA8

6ES7231-7PD22-0XA8

精益生产的*

如今，SEWC已经成为数字化企业的*，接下来的目标就是如何用信息化、智能化的手段来增强精益生产和精益管理，而优化能源效率则是通向这个目标的必经之路。

SEWC采用了一种新型工厂数字化服务模式，通过数据分析挖掘企业的节能潜力。这种能效分析服务可通过一个搭载在MindSphere上的应用（App）来实现。

MindSphere是西门子推出的基于云的开放式物联网操作系统，作为平台即服务（PaaS），它通过打造一个开放的生态系统，支持合作伙伴和客户在该平台上开发、运营和使用包括能效分析在内的各种数字化服务相关的应用（App），以帮助客户提升设备、产线和工厂效率。

通过安装于工厂各能源环节的传感器，以及包括但不限于SCADA和BAS的其它信息系统，MindSphere能实时采集设备、产线和厂房的能耗数据，借助云端的各种用户界面（UI）工具，第1时间向用户提供高度可视化的能源透明度。在此基础之上，服务提供商和用户的能源专家团队还可以依托云端提供的诸多分析工具，结合自身的行业知识，进行全面深入的分析挖掘，找到能效优化的潜力空间，并提供实现优化的解决方案。

能效分析的践行者

以往企业做节能大多基于项目，需要工作人员到现场诊断，就像传统的“老中医把脉”，哪里有“病”治哪里。最典型的“药方”就是将普通电机替换成高效电机或安装变频器。另一种方式是合同能源管理，即项目团队对客户做出绩效承诺，之后客户以节能效益支付项目团队，但这种方式需要实实在在地帮助客户实施后期项目，是一种“重型”模式。

基于数据的能效分析则*不同。它是一种以云平台为基础的托管型服务模式，通过安装在工厂各处的传感器，快速高效地收集大量厂房、设备的能耗数据，并将其以图表等可视化手段展现出来。不仅用户自己可以在应用界面中调取相关数据，在用户的许可下，西门子遍布的服务团队也同样能够访问这些信息，以便在需要之时为用户提供咨询服务。这就把原来的“老中医”变成了一个“智囊团”。

西门子工业自动化产品成都生产及研发基地总经理李永利表示：“能效分析让工厂变得‘透明’。企业如果想切实提高能效，第1步就是让能源流动‘透明化’。只有知道哪里耗电，才能知道要在哪里节能。能效分析是制定可持续节能举措的基础。”

作为以高度自动化和智能化闻名的*工厂，SEWC面临的挑战是如何在能效已经很高的生产和运营中寻找进一步提高能效的空间。那么，首先需要解决的问题是要收集哪些数据，以及如何确保数据有效性。

为此，工厂与能效分析团队从前期就共同商讨、确定后期需要管理的关键业绩指标（KPI），再根据KPI确定需要安装哪些仪表。以此为基础，能效分析团队用了四到六个月的时间对收集到的海量数据进行仔细分辨和检验，去除了由于数据质量产生的波动，确保最后纳入能效分析的是真正有价值的数据。

那么，要如何挖掘这些数据的价值呢？在以往，客户在交付阶段会收到一个可生成多种报表的专家系统。但是，要深入挖掘报表背后的信息则需要一定的专业技能和资源，而这往往会限制客户利用专家系统创造价值的能力。

西门子能效分析服务中的托管服务模式能很好地解决这个痛点。依托于MindSphere这一开放平台，分布于各处的服务西门子或其它合作伙伴的既了解制造业生产运营特点和行业知识、又熟悉能源领域的专家，都可以作为一个强大的“智囊团”聚集起来，在经客户授权的前提下访问其能耗数据（也可隐去客户身份信息），把脉问诊，并提供参考意见。

在2016年到2017年间，SEWC每个月或每个季度都会收到一份详尽的能效分析报告，其中不仅包含了相关设备、流程等能源使用情况的图表，还对能耗走向等趋势进行了分析，并给出了进一步挖掘节能潜力的建议。

李永利对这种全新的模式给予了充分肯定：“能效分析团队提供的分析报告让工厂管理层能够快速了解公司能源的流向、节能空间等各方面信息，方便我们从宏观角度制定更有针对性的节能措施。而在战略层面，这种依托云平台及先进数字技术的新模式将帮助我们进一步实现精益管理和精益生产的目标。”

目前，SEWC已作为能效分析的*，在节能方面稳步前进。例如，通过分析节假日工厂*停工时的异常电耗，SEWC发现了一些在非生产时段的能源损失。而通过对制冷和制热设备打开情况的检测，SEWC可以有效避免两种设备同时打开而产生的能耗。

此外，能效分析结果表明，照明与插座的能耗在全厂耗能项目中排第三位。为此，SEWC推行了将员工绩效与工厂能效相联系等一系列措施，希望通过提高全体员工的节能意识来改善照明与插座的耗能状况。这些举措得到了员工的积极响应。现在，无论是休息日、下班后还是短暂的午休时间，员工都会自觉关闭所有非必须的耗电设施。2016年，虽然SEWC员工数量增加且运营面积扩大，来自照明和插座的总耗电量反而下降了5%。

“能效分析在SEWC的成功应用为我们在中国持续推行这种新型服务模式开了一个好头。” 西门子（中国）有限公司数字化工厂集团工厂数字化服务总监李漓表示，“在工厂中，每发现一点节能空间都可以带来巨大的收益。利用能效分析，我们帮助企业将能源利用和资源分配做‘精’，而这将最终带来长久的‘益’。

6ES7231-7PD22-0XA8

HSCO HSC1 描述 
　SM37.0 　SM47.0 　复位有效电平控制位 0=高电平有效， 1=低电平有效 
　SM37.1 　SM47.1 　启动有效电平控制位于 0=高电平有效， 1=低电平有效 
　SM37.2 　SM47.2 　正交计数器速率选择 0=4X计数率， 1=1X计数率 
　SM37.3 　SM47.3 　计数方向控制位 0=减计数， 1=正计数 
　SM37.4 　SM47.4 　向HSC中写入计数方向 0=不更新， 1=更新计数方向 
　SM37.5 　SM47.5 　向HSC中写入预置值 0=不更新， 1=更新预置值 
　SM37.6 　SM47.6 　向HSC中写入当前值 0=不更新， 1=更新当前值 
　SM37.7 　SM47.7 　HSC允许 0=禁止HSC， 1=允许HSC 

　参照上面的表格，我们选择HSC1高速计数器，控制字为SMB47，现在我们启动高速计数器HSC1，选择为增计数，更新计数方向，重新设置值，更新当前值：这样的话，HSC1的启动控制高为：11111000转化为16进制为　F8，将启动计数器时当前值存放在SMD48中，将预存置放在SMD52中，具体的程序

西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单，可以通过micro/win软件的一个向导程序，按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可，在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义：P为增益项，Ｐ越大，响应起就快，在调节流量阀时：设定流量为50%，当目前流量接近50%，刚超过，如果P值很大的话，那么流量阀会马上会关闭，而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了，再去调节I值，它为积分项，是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项，主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。
　　在现场的PID参数的调整过程中，针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段，采用不同的PID参数组，具体而言就是当目前距离设定值差距较大时，采用P值较大的一套PID参数，如果当前值快接近设定值范围时，采用P值较小的一套PID参数。

用S7-200 CPU 214的高速计数器HSC累计来自模拟量/频率转换器(A/F的脉冲来计算模拟电压值 

   本例说明了如何利用CPU 214的高速计数器HSC及频率转换器来计算模拟电压。首先频率转换器将输入电压(0~10V)转换为矩形脉冲信号(0~2000Hz)，再将此信号送入CPU214高速记数器的输入端并累计脉冲数。当预置的问隔时问到后，通过累计脉冲数，计算出被测模拟电压值。

主程序 在*个扫描周期调用子程序SBR0

SBR0 高速计数器和定时中断的初始化

INT0 对高速计数器求值的定时中断程序

程序和注释

主程序在*个扫描周期调用初始化程序SBR0，仅在*个扫描周期标志位SM0.1=1由子程序SBR0实现初始化。首先，把高速记数器HSC1的控制字节SMB47置为16进制‘FC'，其含义是:正方向计数，可更新预置值（PV），可更新当前值（CV），激活HSC1。然后，用指令‘HDEF’把高速计数器HSC1置成工作模式0}即没有复位或起始输入，也没有外部的方向选择。当前值SMD48复位为0，预置值SMD52置为FFFF (16进制)。定时中断0间隔时间SMB34置为100ms，中断程序0分配给定时中断0(中断事件10)，并允许中断。用指令HSC1启动高速计数器。

每100ms调用一次中断程序0，读出高速计数器的数值后将其置零。通过HSC1计数值及变换关系(0~2KHz对应于0~10V)来求被测的模拟电压值。本例中，计数值仅除以2，然后置入输出字节QB0，以便通过LED来显示被测的模拟电压值。显示值与10倍真实电压值相对应。例如，计数值为200除以2是100，那么，被测的模拟电压值就是10.0V。因为计数器100ms内共有200个计数脉冲，这正与2000Hz=>10V相对应。假设计数值为104，则实际电压值应为5.2V。

注意:定时中断时间可在5~255ms的范围内变化，然而，通过设立一个标志，可根据需要来延长高速计数器的求值和复位时间，这样就有更长的扫描间隔，以便提高度，同时也会带来更长的更新时间。例如，定时中断设为100ms，每调用一次，标志增加1，仅当标志满10时，才对高速计数器求值和复位。也就是说，10V 电压可接收脉冲为2000，这样，求值到5/1000V即度是上例的10倍，但同时速度也减慢了10倍。

 在程序中用定时器来控制时间。SIMATIC S7-200系列可编程控制器设置了两种类型的定时器:接通延迟(On-Delay)定时器(TON)，保持接通延迟”(Retentive On-Delay)定时器(TONR)。它们都可工作在三种精度下，即1 msec. 10msec和100msec。

本例说明了每种定时器的操作及使用方法，重点在于小同精度下，定时器的操作方法的区别。

S7-200定时器由一个单独的使能输入端(IN)来控制，由于定时器是可使能的，因此，能够保留过去了的时间值。定时器还有一个预置时间值(PT)，当前值更新时，它与当前值比较，定时器位(T位)置位/复位(set/reset)就取决于当前值与预置值的比较结果。

若当前值大于或等于预置时问值，定时器位接通(ON）;否则，定时器位断开(OFF）。当前值达值时，计时停。

西门子S7-200可编程控制器PLC使用STEP7-Micro/WIN32编程软件进行编程。STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的应用软件，功能强大，主要用于开发程序，也可用于适时监控用户程序的执行状态。加上汉化后的程序，可在全汉化的界面下进行操作。

1. 安装条件

操作系统：Windows95以上的操作系统。

计算机配置：IBM486以上兼容机，内存8MB以上，VGA显示器，至少50MB以上硬盘空间。

通信电缆：用一条PC/PPI电缆实现可编程控制器与计算机的通信

TEP7-Micro/WIN32编程软件包括Microwin3.1；Microwin3.1的升级版本软件Microwin3.1 SP1；Toolbox（包括Uss协议指令：变频通信用，TP070：触摸屏的组态软件Tp Designer V1.0设计师）工具箱；以及Microwin 3.11 Chinese（Microwin3.11 SP1和Tp Designer的汉化工具）等编程软件。

3. 编程软件的安装

按Microwin3.1→Microwin3.1 SP1→Toolbox→Microwin 3.11 Chinese的顺序进行安装。

首先安装英文版本的编程软件：双击编程软件中的安装程序SETUP.EXE，根据安装提示完成安装。接着，用Microwin 3.11 Chinese软件将编程软件的界面和帮助文件汉化。步骤如下：（1）在光盘目录下，找到“mwin_service_pack_from V3.1 to3.11”软件包，按照安装向导进行操作，把原来的英文版本的编程软件转换为3.11版本。（2）打开“Chinese3.11”目录；双击setup，按安装向导操作，完成汉化补丁的安装。（3）完成安装。

可以采用PC/PPI电缆建立PC机与PLC之间的通信。这是典型的单主机与PC机的连接，不需要其他的硬件设备。如图1所示。PC/PPI电缆的两端分别为RS-232和RS-485接口，RS-232端连接到个人计算机RS-232通信口COM1或COM2接口上，RS-485端接到S7-200 CPU通信口上。PC/PPI电缆中间有通信模块，模块外部设有波特率设置开关，有5种支持PPI协议的波特率可以选择，分别为：1.2K，2.4K，9.6K，19.2K，38.4K。系统的默认值为9.6K b/s。PC/PPI电缆波特率设置开关（DIP开关）的位置应与软件系统设置的通信波特率相*。DIP开关如图2所示，DIP开关上有5个扳键，1、2、3号键用于设置波特率，4号和5号键用于设置通信方式。通信速率的默认值为9600bit/s，1、2、3号键设置为010，未使用调制解调器时，4、5号键均应设置为0。