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3） 不包括信號(hào)板擴(kuò)展的I/O

信號(hào)板

對(duì)于少量的 I/O 點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展及更多通信端口的需求，全新設(shè)計(jì)的信號(hào)板能夠提供更加經(jīng)濟(jì)、靈活的解決方案。

信號(hào)板基本信息：

 信號(hào)板組態(tài)：

在系統(tǒng)塊選擇標(biāo)準(zhǔn)型CPU模塊后，SB選項(xiàng)里會(huì)出現(xiàn)上述三種信號(hào)板：

• 選擇SB DT04 時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)分配I7.0 和Q7.0 做為I/O 映像區(qū)的起始位
• 選擇SB AQ01 時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)分配AQW12 做為I/O 映像區(qū)
• 選定SB CM01 時(shí)，在端口類(lèi)型設(shè)置框里選擇RS232 或RS485 即可
•  

氫氣與新燃料

傳統(tǒng)燃料在燃燒時(shí)會(huì)排放二氧化碳。為此，西門(mén)子研究人員正在研發(fā)一項(xiàng)技術(shù)，將氫氣轉(zhuǎn)化為甲醇等碳中和燃料。這項(xiàng)技術(shù)不僅能有益環(huán)境，還將為西門(mén)子開(kāi)辟吸引力的全新業(yè)務(wù)模式。

德國(guó)的道路交通稱(chēng)不上世界*，在可再生能源的使用方面尤為如此。據(jù)德國(guó)環(huán)境署發(fā)布的數(shù)據(jù)，2015年德國(guó)道路和軌道交通總能耗中，僅有5.3%的能源由風(fēng)電、光伏發(fā)電或生物質(zhì)發(fā)電提供，其余能源均來(lái)自化石燃料。在過(guò)去十年間，可再生能源占全國(guó)能源總產(chǎn)量的比例一直停滯不前。這也意味著德國(guó)的道路交通領(lǐng)域依然沒(méi)有表現(xiàn)出能源轉(zhuǎn)型的跡象。

但是，在交通領(lǐng)域，為了順應(yīng)提升可再生能源比重的全球性目標(biāo)，這種情況即將發(fā)生改變。例如，西門(mén)子研究人員已研發(fā)出了一種反應(yīng)器，能夠?qū)錃飧咝У剞D(zhuǎn)化為諸如甲醇等燃料。甲醇的化學(xué)成分與乙醇類(lèi)似，在交通運(yùn)輸行業(yè)適合作為柴油與汽油的替代品。

圖為西門(mén)子專(zhuān)家Katharina Stark抽取甲醇—水混合物樣本進(jìn)行質(zhì)量測(cè)試。在測(cè)試結(jié)束階段，研究人員將采用蒸餾法分離混合物成分以提取純凈的甲醇。

儲(chǔ)存過(guò)剩電能

使用氫氣作為原料是非常聰明的做法，因?yàn)闅錃獾漠a(chǎn)量將隨逐漸增多的可再生能源使用而增加。例如，風(fēng)電產(chǎn)生的過(guò)剩電能可用于電解，而電解過(guò)程會(huì)產(chǎn)生氫氣，這實(shí)際上是儲(chǔ)存了過(guò)剩的電能。在一項(xiàng)名為“Green Liq”的研究項(xiàng)目中，西門(mén)子研究人員攜手埃爾蘭根—紐倫堡大學(xué)的化學(xué)反應(yīng)工程研究所，共同探索如何利用氫氣制成替代性碳中和燃料。

這一理念源自西門(mén)子的一項(xiàng)校園戰(zhàn)略計(jì)劃。該計(jì)劃旨在加強(qiáng)西門(mén)子與科研院所在電力工程領(lǐng)域的合作。

研究初期，西門(mén)子及其合作伙伴對(duì)各類(lèi)氫氣產(chǎn)物進(jìn)行了評(píng)估。評(píng)估的關(guān)鍵參數(shù)包括化學(xué)產(chǎn)物的復(fù)雜度、效率、相關(guān)生產(chǎn)成本以及公眾接受程度等。Green Liq的項(xiàng)目經(jīng)理Alexander Tremel表示：“評(píng)估后，我們認(rèn)定甲醇和甲烷是重要的目標(biāo)產(chǎn)物。二者均可用作燃料使用。”

圖為輸出功率達(dá)五千瓦的實(shí)驗(yàn)室演示裝置。研究人員的目標(biāo)是在2017年秋季之前，完成輸出功率高達(dá)100千瓦左右的試點(diǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

增強(qiáng)型甲醇生產(chǎn)工藝

評(píng)估完成后，專(zhuān)家構(gòu)想出了一套反應(yīng)器的概念，并在埃爾蘭根—紐倫堡大學(xué)的一間實(shí)驗(yàn)室里搭建了一套演示裝置。演示裝置經(jīng)西門(mén)子調(diào)試后，輸出功率最高可達(dá)五千瓦。裝置運(yùn)用的原理十分簡(jiǎn)單：利用風(fēng)電電能電解水來(lái)制氫。由于西門(mén)子已在Mainz Energy Park內(nèi)的大型演示設(shè)施上進(jìn)行電解水制氫了，Green Liq項(xiàng)目側(cè)重于借助二氧化碳將氫氣轉(zhuǎn)化為液體燃料。

生物甲烷裝置等生物設(shè)施以及水泥生產(chǎn)廠等工業(yè)設(shè)施均會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳。在能量轉(zhuǎn)化鏈上，它是由可再生能源電力制成的氫氣的理想載體。這一概念的*之處在于反應(yīng)器中混合了一種吸收性液體，令甲醇產(chǎn)量得以提升。通常情況下，甲醇產(chǎn)量較低，這是因?yàn)橹挥袑堄鄽錃夂投趸細(xì)怏w反復(fù)送入反應(yīng)器，才能生產(chǎn)出更多甲醇。Tremel指出：“借助這種吸收性液體，我們?cè)僖膊挥弥匦聦怏w送回反應(yīng)器。這提高了甲醇生產(chǎn)工藝的效率。”

有很多因素都讓生物燃料的生產(chǎn)頗具吸引力。在未來(lái)，它們將在交通領(lǐng)域的能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程中扮演重要角色。

動(dòng)態(tài)反應(yīng)器

西門(mén)子的技術(shù)與傳統(tǒng)甲醇生產(chǎn)工藝仍有其它不同之處。在傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，甲醛是在一個(gè)連續(xù)的過(guò)程中由合成氣體產(chǎn)生。這種生產(chǎn)方式的問(wèn)題在于，它并非專(zhuān)門(mén)針對(duì)可再生能源的快速負(fù)載的周期性波動(dòng)而設(shè)計(jì)。而電解槽則可以高度靈活運(yùn)行且能根據(jù)風(fēng)能與太陽(yáng)能的快速波動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。

西門(mén)子和埃爾蘭根—紐倫堡大學(xué)的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)研發(fā)并搭建了這個(gè)系統(tǒng)。

西門(mén)子提供的動(dòng)態(tài)反應(yīng)器是攻克這一難題的*方案。它能隨波動(dòng)調(diào)節(jié)，并能對(duì)快速啟動(dòng)或部分負(fù)載做出即時(shí)響應(yīng)。由于氣體無(wú)需再次循環(huán)，系統(tǒng)得到簡(jiǎn)化，負(fù)載靈活性也有所提升。此外，系統(tǒng)中的吸收性液體可以充當(dāng)熱緩沖器以抑制溫度波動(dòng)。Tremel說(shuō)：“要想提高重型和長(zhǎng)途運(yùn)輸領(lǐng)域中太陽(yáng)能和風(fēng)能這類(lèi)替代性燃料的使用比例，一定要使用像西門(mén)子的反應(yīng)器這樣的技術(shù)。”

百萬(wàn)瓦級(jí)電解裝置？

對(duì)西門(mén)子而言，這是一個(gè)很好的消息。近年來(lái)，隨著效率大幅提升，市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量?jī)r(jià)格合理的可再生能源電力，這使西門(mén)子受益頗豐。與此同時(shí)，可再生燃料產(chǎn)生的附加值已明顯超過(guò)傳統(tǒng)化石燃料。不僅如此，現(xiàn)已有64個(gè)國(guó)家就低碳或碳中和生物燃料設(shè)定了明確目標(biāo)。

西門(mén)子的目標(biāo)遠(yuǎn)不止研發(fā)演示裝置。西門(mén)子工業(yè)過(guò)程與化學(xué)轉(zhuǎn)化研究小組負(fù)責(zé)人Manfred Baldauf表示：“我們的目標(biāo)是在2017年秋季前設(shè)計(jì)出輸出功率約為100千瓦的試點(diǎn)設(shè)施。”他和他的團(tuán)隊(duì)也在構(gòu)想基于Green Liq技術(shù)的百萬(wàn)瓦級(jí)商用設(shè)施。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，Green Liq技術(shù)將有助于減少交通運(yùn)輸相關(guān)的二氧化碳排放，并進(jìn)一步推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。