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概述

• 基本型模塊，用于計算、閉環(huán)和開環(huán)控制任務(wù)
• PROFIBUS DP 接口，用于連接分布式 I/O 和驅(qū)動器
• 通過擴展模塊進行模塊化設(shè)計，用于進行 I/O 擴展和通訊

應(yīng)用

FM 458-1 DP 基本模塊執(zhí)行完整的閉環(huán)控制和計算任務(wù)。 達到100µs的極短的采樣時間甚至可以處理動態(tài)控制任務(wù)。

設(shè)計

• 64 位 RISC處理器，用于最大計算功率
• 8 個快速數(shù)字量輸入，用于多至 8 項報警任務(wù)（中斷）的液位或邊緣控制調(diào)用
• 串行 RS 232 接口，用于 CFC 測試方式中的啟動和診斷
• 256 KB 帶備用電池的 SRAM，用于故障安全存儲可達 1000 個過程變量或者已記錄的跟蹤數(shù)據(jù)。

EXM 438、EXM 438-1 和 EXM 448 擴展模塊

兩種擴展模塊可用于 FM 458 基本模塊，用于信號快速輸入 / 輸出。

EXM 438、EXM 438-1：I/O 擴展

• 模擬量和數(shù)字量 I/O
• 增量編碼器和編碼器連接

EXM 448：通信擴容

• PROFIBUS DP （主站或從站）
• 一個插槽，用于可選模塊，如用于 SIMOLINK SLB 模塊

擴展模塊只能與 FM 458 一起使用，可以將這些模塊中的兩個模塊組合。

FM 458 與擴展模塊組合選項

考慮到功率消耗，在一個 SIMATIC S7-400 站中，最多可使用 6 個“FM 458 單元”。

通信

與相關(guān)的 SIMATIC CPU 之間的數(shù)據(jù)交換是通過 P 總線進行的 （按照 HW 配置中的組態(tài)），數(shù)據(jù)交換設(shè)計為快速數(shù)據(jù)交換。

通過 EM 448 擴展模塊 （見上） 與非 S7-400 設(shè)備進行通信。

附件

• SC57 服務(wù)電纜，用于 CFC 在線調(diào)試和維修。
• 帶 SC64 電纜的 SB10、SB60、SB61、SU12 接口模塊 （用于數(shù)字量輸入）
• 程序存儲模塊

功能

當(dāng)使用浮點運算來完成控制和計算任務(wù)時，組態(tài)過程將大大簡化：

• 無需進行標(biāo)準(zhǔn)化。
• 數(shù)值范圍幾乎不受限制。
• 分辨率*。

組態(tài)

通過 CFC 進行組態(tài)而不是編程

FM 485-1 DP 使用著名的 STEP 7 和 CFC（連續(xù)功能圖） 軟件工具進行組態(tài)，它們也用于對 SIMATIC S7-400 進行編程。

CFC 基于 Windows，易學(xué)易用。 CFC 已通過 D7-SYS 擴展軟件包進行了擴展，包含功能塊以及優(yōu)化的操作系統(tǒng)。

在用于創(chuàng)建自動化程序時，CFC 可顯著縮短組態(tài)時間：

• 您可從塊類別中拖放功能塊，它們的輸入和輸出然后被自動連接。 隨后，您只需設(shè)定特定應(yīng)用參數(shù)以完成組態(tài)。
• 自動創(chuàng)建詳細文檔
• 與編程相比，標(biāo)準(zhǔn)塊的互連更加快速，并且更不易出錯
• 頻繁使用的程序組件（計劃）可被傳輸?shù)揭粋€可重復(fù)使用的塊中，并可集中進行修改。
• 分層 CFC 計劃提高了透明性，增加了程序結(jié)構(gòu)的清晰程度（“計劃中的計劃”方法或“自上向下”方法）。
• “CFC 測試模式”可使用戶快速執(zhí)行圖形支持的啟動，并在系統(tǒng)運行過程中在屏幕上跟蹤信號。
  • 查看與編輯數(shù)值。
  • 輸入、編輯和刪除功能塊之間的連接。
  • 插入或刪除功能塊。
• 通過用戶塊生成器，您可針對各種應(yīng)用以“C”語言創(chuàng)建功能塊，并將它們集成到 CFC 中。

有關(guān) D7-SYS 的詳細信息，請參見“SIMATIC 軟件/工程工具”。

事實證明，以上論斷以及許多其他論斷都非常準(zhǔn)確，盡管實現(xiàn)時間有早有晚，盡管有些論斷的實現(xiàn)形式略有改變。圍繞工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域未來圖景“Engineering 2010+”作出的預(yù)測特別準(zhǔn)確。它們依據(jù)的是非常可預(yù)測的技術(shù)發(fā)展趨勢，后者給計算提供了一個穩(wěn)定的框架。其中，兩個最重要的趨勢之一是摩爾定律，該定律認為，芯片的處理速度和存儲密度將以恒定的速度快速增加；另一個趨勢是許多領(lǐng)域的數(shù)字化進程將不斷加快。

預(yù)測的未來趨勢：在2002/03年描繪的制造業(yè)未來圖景有很多如今已成為現(xiàn)實。

關(guān)于市場力量的問題。不少PoF論斷已對公司的業(yè)務(wù)產(chǎn)生了實實在在的影響。這當(dāng)中就有一種預(yù)測認為，可再生能源將取得迅猛發(fā)展。這使得西門子于2004年收購了丹麥企業(yè)Bonus Energy，并在隨后幾年非常成功地拓展了公司的風(fēng)電業(yè)務(wù)。2006年，能源行業(yè)將會發(fā)生更多重要變化已成為一個明顯的事實。智能電網(wǎng)概念成為熱門話題，意大利大規(guī)模引進智能電表。

西門子能源業(yè)務(wù)領(lǐng)域*技術(shù)官Michael Weinhold教授回憶道：“我們意識到，電力行業(yè)將會發(fā)生巨大變化。”2006年，輸配電集團的管理層決定在CT實施PoF項目。為此，CT對世界各地的科學(xué)家、企業(yè)和監(jiān)管機構(gòu)進行了100多次采訪，有些采訪持續(xù)兩個小時之久。親自進行部分采訪的Weinhold表示：“我們給出開放式問題，不存在先入之見，一開始就只是傾聽。”

這種方法給出了一個非常*的PoF。分布式發(fā)電、客戶日益增強的可持續(xù)發(fā)展意識、可再生能源的強勢發(fā)展等等，所有這一切都已應(yīng)驗，有些還比預(yù)計時間早一些。然而，對于電動汽車電池將充當(dāng)智能電網(wǎng)緩沖器的論斷，Weinhold的觀點已發(fā)生變化。他承認：“現(xiàn)在我不再這么認為。”這是因為出現(xiàn)了許多新的替代方案，譬如靜止儲電裝置、負載管理以及給建筑物供暖和制冷的熱能儲存裝置等。PoF的另一個研究結(jié)果——不同地區(qū)有明顯的差異——也非常準(zhǔn)確，雖然沒有人能夠預(yù)測出細枝末節(jié)。事實上，我們只需將歐洲在可再生能源領(lǐng)域的投入與美國迅猛增長的頁巖氣產(chǎn)量進行對比，就能夠窺見一斑。

2006年能源供應(yīng)PoF還闡明了一個事實：未來圖景被描繪好之后，并非是一成不變的。雖然方向明確、目標(biāo)已定，但未來圖景必須隨著環(huán)境的變化而改變。譬如，在對安防市場趨勢造成深刻影響的9.11事件和對核電帶來深刻影響的福島核事故發(fā)生后，全社會開始確立新的工作重點，此時描繪好的未來圖景必須予以調(diào)整。又如，關(guān)于哪些行業(yè)非常依賴IT的論斷必須時常予以調(diào)整。大數(shù)據(jù)、社交網(wǎng)絡(luò)和移動應(yīng)用等趨勢，正在使人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷嬉约澳茉础⒔煌ê凸I(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生巨大變革。

在能源領(lǐng)域，Weinhold認為，某些情況下，必須打造一個全新的、從以技術(shù)為主轉(zhuǎn)向以市場機制為主的PoF。這是因為，法律修訂——譬如對《德國可再生能源法》造成影響的法律修訂——會對某項技術(shù)的成敗造成相當(dāng)大的影響。這說明，除了技術(shù)可行性及經(jīng)濟性之外，社會發(fā)展趨勢和政治決策也發(fā)揮著重要的作用。而后者的影響往往難以預(yù)料。

目標(biāo)：拉近人與人之間的距離。在許多西門子業(yè)務(wù)部門，PoF方法如今常常對具有戰(zhàn)略意義的技術(shù)和商業(yè)決策產(chǎn)生影響。單憑能夠引起有趣討論的直觀的未來圖景，它就能增進公司與客戶及合作伙伴的聯(lián)系。

PoF方法還給荷蘭 殼牌集團帶來了啟示，后者是*運用圖景法制定戰(zhàn)略業(yè)務(wù)規(guī)劃的企業(yè)之一。殼牌之所以找到西門子，是因為它聽到的對POF的評價全是好評，于是希望能為完善自己的方法取經(jīng)。在“我們殼牌著眼于輸送分子，你們西門子著眼于輸送電子”這一洞察結(jié)果的引導(dǎo)下，一個賓客版PoF誕生了，其中，兩位合作伙伴共同研究了未來清潔能源輸送領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

西門子樓宇科技集團創(chuàng)新經(jīng)理Wolfgang Hass表示，PoF方法的最大成就或許是它能夠拉近人與人之間的距離。他說，憑借他的團隊5年前與CT的同事共同打造的PoF，他們輕而易舉地與許多客戶建立了聯(lián)系，其中包括一些來自沙特阿拉伯和迪拜的客戶。他回憶道：“他們看了PoF圖片之后，跟我們談到的問題非常地不可思議。”譬如，他們不僅談到建造830米高的最高建筑哈利法塔（BurjKhalifa）面臨的組織和物流挑戰(zhàn)，還透漏說建筑材料在被送到工地之前需要用RFID芯片進行標(biāo)記。Hass表示：“通過這種方式，我們了解到了遠比真正的PoF論斷更令人興奮的東西。”

2010年，西門子工業(yè)通過PoF發(fā)現(xiàn)了一個令人吃驚的事實。PoF的研究結(jié)果之一是，回收對于西門子將變得越來越重要。據(jù)西門子工業(yè)高級研發(fā)團隊主管Robert Lock，因為這一發(fā)現(xiàn)，專家們開始試圖尋找在回收行業(yè)扮演舉足輕重的角色的企業(yè)。他們得到的結(jié)果非常令人吃驚?；厥招袠I(yè)的全球市場正是西門子。Lock承認：“我們以前根本沒有意識到這一點。”

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