西门子S7-400PLC北京代理商

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本公司*经营：PLC系列：S7-200、S7-200CN、S7-200Smart、S7-300、S7-400、S7-1200、触摸屏、变频器、伺服电机、数控系统、开关电源（西门子DP总线电缆 接头 cp5611卡）

西门子PLC 德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。 中文名         西门子PLC 品牌           西门子 诞生时间       1958年 类别           二进制控制器

历史  西门子SIMATIC系列PLC，诞生于1958年，经历了C3,S3,S5,S7系列，已成为应用非常广泛的可编程控制器。

西门子（SIMATIC）PLC的6代 1、西门子公司的产品早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。 2、1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器。 3、20世纪80年代初，S5系统进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。 4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400。 5、1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术融为一体。 6、西门子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。 由初发展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市场，停止生产，而S7系列PLC发展成为了西门子自动化系统的控制核心，而TDC系统沿用SIMADYN D技术内核，是对S7系列产品的进一步升级，它是西门子自动化系统*，功能的可编程控制器。

产品分类 可编程控制器是由现代化生产的需要而产生的，可编程序控制器的分类也必然要符合现代化生产的需求。

西门子PLCS7-200系列 一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类，其二是从可编程序控制器的性能高低去分类，其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。 控制规模 可以分为大型机、中型机和小型机。

西门子PLCS7-300系列 小型机: 小型机的控制点一般在256点之内,适合于控制或小型系统的控制。 西门子小型机有S7-200：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量248点；模拟量35路 。 中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制系统的控制。 西门子中型机有S7-300：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量1024点；模拟量128路 ；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。 大型机：大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。

西门子PLCS7-400系列 西门子大型机有S7-400 ：处理速度0.3ms / 1k字； 存贮器512k ；I/O点12672； 控制性能 可以分为高档机、中档机和低档机。 低档机 这类可编程序控制器，具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少。 比如，德国SIEMENS公司生产的S7-200就属于这一类。 中档机 这类可编程序控制器，具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算。工作速度比较快，能带的输入输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。 比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。 高档机 这类可编程序控制器，具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算，还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快，能带的输入输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。 比如，德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。

结构 整体式 整体式结构的可编程序控制器把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成在一个单元内，该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。

plc结构 控制点数不符合需要时，可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。 组合式 组合式结构的可编程序控制器是把PLC系统的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，还有一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块、通讯模块等等。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。

plc组合 叠装式 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、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU自成独立的基本单元（由CPU和一定的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。

详细介绍 1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的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。S7-200 PLC的强大功能使其无论运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。 2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独

西门子PLC之S7家族 的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。 3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高档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。

工作原理  当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

用户程序执行 在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

输出刷新 当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。 同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

保养  设备定期测试、调整 （1） 每半年或季度检查PLC柜中接线端子的连接情况，若发现松动的地方及时重新坚固连接； （2） 对柜中给主机供电的电源每月重新测量工作电压； 设备定期清扫 （1） 每六个月或季度对PLC进行清扫，切断给PLC供电的电源把电源机架、CPU主板及输入/输出板依次拆下，进行吹扫、清扫后再依次原位安装好，将全部连接恢复后送电并启动PLC主机。认真清扫PLC箱内卫生； （2） 每三个月更换电源机架下方过滤网； 检修前准备 （1） 检修前准备好工具； （2） 为保障元件的功能不出故障及模板不损坏，必须用保护装置及认真作防静电准备工作； （3） 检修前与调度和操作工联系好，需挂检修牌处挂好检修牌； 设备拆装顺序及方法 （1） 停机检修，必须两个人以上监护操作； （2） 把CPU前面板上的方式选择开关从“运行”转到“停”位置； （3） 关闭PLC供电的总电源，然后关闭其它给模坂供电的电源； （4） 把与电源架相连的电源线记清线号及连接位置后拆下，然后拆下电源机架与机柜相连的螺丝，电源机架就可拆下； （5） CPU主板及I/0板可在旋转模板下方的螺丝后拆下； （6） 安装时以相反顺序进行； 检修工艺及技术要求 （1） 测量电压时，要用数字电压表或精度为1%的*表测量 （2）电源机架，CPU主板都只能在主电源切断时取下； （3） 在RAM模块从CPU取下或插入CPU之前，要断开PC的电源，这样才能保证数据不混乱； （4） 在取下RAM模块之前，检查一下模块电池是否正常工作，如果电池故障灯亮时取下模块RAM内容将丢失； （5） 输入/输出板取下前也应先关掉总电源，但如果生产需要时I/0板也可在可编程控制器运行时取下，但CPU板上的QVZ（超时）灯亮； （6） 拨插模板时，要格外小心，轻拿轻放，并运离产生静电的物品； （7） 更换元件不得带电操作； （8） 检修后模板安装一定要安插到位

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空间小以及zui小的维护成本，因此提高了性价比。

SIMATIC S7-300, 数字输入SM 321, 光隔离,16 数字量输入, DC 48 - 125V, 20 针

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SIMATIC S7-300, 数字输入SM 321, 光隔离,32 数字量输入, 120V AC, 40 针

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SIMATIC S7-300, 数字输入SM 321, 光隔离,8 数字量输入, 120V/230V AC, 40 针,带有 1 POINT PER COMMON

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西门子中国一级代理商产品远销：

1．华北地区：北京、天津、河北、内蒙古（2个市，2个省）。

2．东北地区：辽宁、吉林、黑龙江、大连，齐齐哈尔（3个省、2市）。

3．华东地区：上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、（7个省）。

4．华中地区：河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、深圳（7个省、市）。

5．西南地区：重庆、四川、贵州、云南、西藏（5个省、市）。

6．西北地区：陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、山西、（6个省、区）

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。

产品详情

概述 S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能更为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。 S7-400 • 中端到性能范围内功能强大的 PLC • 可满足要求极为苛刻的任务的解决方案 • 全面的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行更佳调整 • 可实现分布式结构，适用十分灵活 • 连接方便 • 更优通信和联网功能 • 操作方便，设计简单，不含风扇 • 任务增加时可顺利扩展 • 多重计算： 多个 CPU 在一个 S7-400 *控制器中同时运行。 多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。 • 模块化： 通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。 • 工程组态和诊断： 结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为高效地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用优质语言（如 SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。

S7-400H • 具有冗余设计的高可用性自动化系统。 • 用于具有很高故障安全要求的应用： 重新启动成本很高、停产代价高昂、几乎不需要监视且维护选项较少的过程。 • 冗余设计的集中功能 • 提高 I/O 的可用性：切换式 I/O 配置 • 也可使用具有标准可用性的 I/O：单侧配置 • 热后备：发生故障时，自动切换到备用设备。 • 包含 2 个单独机架或一个分隔式*机架的配置 • 通过冗余 PROFIBUS DP 或系统冗余 PROFINET I/O 来连接切换式 I/O。 S7-400F/FH • 故障安全型自动化系统，适用于具有很高安全要求的工厂 • 符合相关标准的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4） • 如果需要，也可通过冗余设计来实现容错 • 不对安全相关 I/O 进行额外接线 • 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 实现安全通信 • 基于带有故障安全模块的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O • 适用于非安全相关应用的标准模块也可以在自动化系统中使用 • 隔离模块用于在一个 ET 200M 的安全模式下组合使用故障安全模块和标准模块。 应用 S7-400 SIMATIC S7-400 是中端到性能范围内功能强大的 PLC。 SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力，并具有全面的通信和网络功能，可以简便实现分布式结构，用户操作十分方便，因此成为中端到性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。 SIMATIC S7-400 的应用领域包括： • 汽车工业，如装配线 • 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 • 造纸和印刷领域 • 木材加工 • 食品和饮料领域 • 过程工程，如水务和污水处理 • 化工和石化领域 • 仪表和控制 • 包装机械 • 制药工业 由于具有多种性能等级的 CPU，并有具备大量用户友好的功能的广泛模块，用户可以根据具体情况执行其自动化任务。 任务扩展时，可通过附加模块随时对控制器进行扩展，成本不会很高。

SIMATIC S7-400 是一种通用控制器： • 具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性，因此拥有*的工业适用性。 • 可以带电连接和断开各模块。

S7-400H 在自动化技术的许多领域中，对自动化系统的可用性（从而故障安全性）的需求在不断提高。在许多领域中，设备停机会产生*的成本。此时，只有冗余系统才能满足可用性要求。 容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时，也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域： • 控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程（通常在过程工业中）。 • 停产的代价十分高昂的过程。 • 涉及贵重材料的过程（例如在制药工业中）。 • 无人监视的应用 • 涉及较少维护人员的应用 S7-400F/FH SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计： • S7-400F： 故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，生产过程会切换到安全状态并中断。 • S7-400FH： 故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，冗余控制部分将发挥作用，继续控制生产过程。 通过另外使用标准模块，可以建立一个全集成控制系统，可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

设计 SIMATIC S7-400 有多个型号： • S7-400： 中、性能的功能强大的 PLC，具有模块化结构和免风扇的设计。 • S7-400H： 采用冗余设计的容错自动化系统，适用于故障安全型应用。 • S7-400F/FH： 采用冗余设计的故障安全自动化系统，也具备高可用性。 S7-400 S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。 系统包含下列组件： • 电源模块 (PS)： 用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。 • CPU： 配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号，这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，更多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将更多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理*型的配置。此外，在一个*控制器中的多重计算模式下，多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间，可实现较短机器循环时间。 • 用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM) • 通信处理器 (CP)，例如，用于总线连接和端到点连接 • 功能模块 (FM)： 用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的专业模块。 根据具体要求，也可使用下列模块： • 接口模块 (IM)： 用于连接*控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的*控制器可带有更多 21 个扩展单元运行。 • SIMATIC S5 模块： 在相关 SIMATIC S5 扩展单元中，可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用适配

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在郑州，*公司（国家电投）河南远程诊断中心已经上线运行。发电机组的健康状况由千里之外的“专家大夫”悉心呵护。

还记得2001年斯皮尔伯格导演的大片《人工智能》吗？机器人小男孩大卫不仅具有人类的行为和思考能力，还能像普通孩子一样同父母进行情感交流。为了成为真正的人类，重获母爱，他甘愿在海底被冰封了2000年，以换来和母亲一天的独处。

曾经只存在于科幻电影中的情节似乎已不再遥不可及。不久前，人工智能程序AlphaGo以3:0战胜中国的围棋世界柯洁，在这场举世瞩目的智力对弈中笑到了后。

“人工智能”和“机器学习”的神秘面纱已悄然揭开。在瑞典，在西门子软件帮助下，海上风机能自我学习，自动分析风速、风向等数据，调节设置，实现风力的大利用。而在瑞士日内瓦地下100米深处，科学家正利用大型强子对撞机，模拟137亿年前的宇宙大爆炸，希望破解宇宙诞生之谜。西门子软件分析对撞机的海量数据，提前预警元器件故障。

电厂的远程诊断也有着类似的原理，即从海量数据中习得规律，作出决策。在郑州，*公司（国家电投）河南远程诊断中心已经上线运行。发电机组的健康状况由千里之外的“专家大夫”悉心呵护。在还没引发“疾病”之前，“细菌”就被扼杀在摇篮。国家电投是中国同时拥有水电、火电、核电和新能源资产的综合能源企业。

爱学习的诊断高手

数字化变革正在席卷各行各业，而大数据更是被称为价值连城的“石油”，电力企业也无法再任其在机器轰鸣、产线轮转之间白白流失。

在电力需求持续上升的今天，大容量、高精密的机组对电厂的维护水平提出了更高的要求。而对大型电力集团来说，旗下电厂分布广泛，运营难度和成本相应增加。应对这些挑战都离不开数字技术的力量。国家电投先人一步，成为电厂数字化的探路先锋。

目前，国家电投河南远程诊断中心连接监视国家电投旗下7家电厂的14台发电机组，装机容量共达到680万千瓦。

每台机组都有成千上万个运行参数由传感器实时采集，如机组的负荷、水泵的电流等，并传输至远程诊断中心的集中数据库。经过特训的智能模型如同“大脑”一般机敏，能自动分析这些海量数据，一旦发现异常，便会立即预警。技术专家根据预警的优先级，利用西门子SPPA-M3000电厂生产管理平台，对设备进行诊断，并在平台中进行诊断报告的编写、查询和发布等。

那么智能模型的“火眼金睛”是如何炼成的呢？根据电厂的运行需要和机组的特点，技术专家在西门子电厂高级智能诊断系统SPPA-D3000中针对不同设备，建立不同功能的模型，包括故障预测、性能优化等。此后，通过神经元网络算法，智能模型对电厂6-12个月内的历史数据进行学习和训练，直到能够准确识别设备在不同运行状态下的正常参数范围。

“打个比方，要训练一个人的健康模型，就要让它不断学习这个人过去慢走、快跑、吃饭时的正常血压、脉搏等数据，模型才会更加‘知识渊博’。”西门子电站自动化有限公司信息工程部负责人肖国涛说。

非计划停机给电厂带来的损失巨大。据估算，一台100万千瓦的蒸汽轮机机组1天能发电约1600万度。如果按照1度电0.3元来计算，停机1天给电厂造成的损失就有480万元。这还不包括每次机组启停耗费的燃料成本。

会“思考”的电厂

在中国，插上了大数据的翅膀，数字化电厂不再是镜花水月。而西门子无疑是将这一梦想变为现实的重要助力。

除了西门子数字化电厂软件之外，西门子数字化服务结合强大的数据分析和网络安全技术，通过远程维护和优化，帮助电厂提高设备的运行效率和可用性。

对于发电机组这样的*设备来说，精心呵护尤其必要。一台蒸汽轮机和燃气轮机有着上千个零部件，在运行时要承受巨大的机械和热能压力。以西门子8000H燃气轮机为例，燃烧室中的温度可达1600度，远超火山喷发岩浆的温度。并且高温气体以每秒100米的速度流动，相当于第2级强的龙卷风的速度。

通过数字化服务，西门子不仅能为电厂提供高级诊断服务，还能精准预测部件使用寿命，帮助电厂更灵活、合理地安排维护周期，降低备件库存，优化电厂资产。

如果德国想在2050年前实现将可再生能源发电比例提高至80%的目标，它就必须借助系统性的解决方案。一个以西门子为核心的研发网络正在开发的微电网或许可以提供一个可能性。如今，西门子从这个项目中汲取的经验将有望转化为经济效益。为此，公司还出资成立了egrid合资企业。

德国正全力推进向可再生能源经济的转型。目前，可再生能源占德国能源构成的比重已达25%左右。然而，如果德国想实现在2050年前将可再生能源发电比例提高至80%的能源转型目标，它将需要向电网输送更多利用可再生能源生产的电力。

时至今日，德国可再生能源发电设施的装机容量已接近当前电网所能承受的极限。基于此，政府需要建设智能电网，确保即使可再生能源的发电量随天气而波动，分布式发电系统也能持续不断地为电力用户提供充足的电力。与现有电网不同的是，智能电网能在配电的同时平衡发电与用电，且其调控范围还将直达终用电环节。

为保证这种方法的有效性，在2011年到2013年间，西门子的一个研究小组在德国南部Allgäu地区的Wildpoldsried，建造了一个智能电网并进行了测试。这一项目是德国IRENE（可再生能源与电动交通集成）计划的一部分。Michael Metzger博士是西门子在IRENE研究网络中的项目经理。他解释说，Wildpoldsried是这个计划的理想启动地点。他表示：“早在2010年，Wildpoldsried利用风电、太阳能发电和生物质发电设施生产的电能就已达到其用电量的两倍左右了。换句话说，它已经展示了一些我们希望未来在整个德国能够看到的图景。”

Wildpoldsried的居民也是这个研究项目的受益者。2016年，他们自己的发电量已达到其自身用电量的五倍以上，大大超过了高峰时段的需求量。

项目一个接着一个

IRENE项目已于2013年底圆满结束。事实证明，这个智能电网能够灵活地平衡社区内波动的电能供应和用电需求以维持电网稳定。要实现这一点，专家们借助了许多*的技术和产品，这其中就有两个可控的配电变压器和一个蓄电池组装置。社区的智能电网还配备了复杂的测量系统、*的通信基础设施以及分布式可再生能源发电系统（如光伏和沼气发电单元）。

在项目中，科研合作伙伴与Wildpoldsried的居民都是受益者。有了智能电网，如今，Wildpoldsried的发电量已达到其居民用电量的五倍以上，大大超过了高峰时段的需求量。

这样一来，IRENE项目的合作伙伴便能创造出理想的技术条件以开展后续研究计划，并朝着实现德国2050年能源转型的目标逐步迈进。2014年7月，预计为期三年的IREN2计划正式启动。

德国亚琛工业大学的Torsten Sowa在谈到IREN2项目的背景时表示：“如果自2050年起，五分之四的电能将来自可再生能源而非常规电厂，那么就当前的技术水平而言，我们仍面临着一个重大挑战。因为当前使用的可再生能源的能源系统尚不能提供所谓的系统服务，例如提供无功功率以维持叠加电网的电压。换句话说，要想实现2050年的目标，我们需要新型解决方案。”

在Wildpoldsried，西门子安装了一台调压变压器以消除电压波动的影响。这种装置在高压电网中较为常见，但其在本地中压网络中的使用却是一个新尝试。

取代常规电厂

于是，IREN2计划应运而生。该计划由德国经济和能源部出资开展，为期三年，其目标是使用分布式发电系统和组件（如蓄电池设备、热电联产电厂、沼气发电单元和柴油发电机等）来改造Allgäu地区现有的电网，使之能够提供常规电厂如今提供的系统服务。

从红色到绿色到蓝色：IREN2项目的研究人员将逐步在Wilpoldsried扩展其测试电网。

IREN2项目提供了科学研究以及实际测试自主独立网络和拓扑电厂的优化运行的机会。研究人员对新型网络结构及其管理进行研究，以期从技术和经济上找到优化包含分布式发电设施和附加组件的电力系统的方法。

将研究成果转化为经济效益

现在，西门子专家计划与Allgäuer Überlandwerk合作将研究成果转化为经济效益。为此，Allgäuer Überlandwerk成立了egrid公司。2017年5月，西门子获得了egrid公司49%的股份。

这家合资企业向配电网运营商提供关于智能电网如何在可再生能源占比很高的情况下进行扩展的相关建议。在谈到应避免不必要的电网扩展时，Metzger表示：“我们可以为项目加入更多‘智能’，而非仅仅增添砖瓦。”这一点的实现要归功于西门子专家从IRENE计划中归纳出来的优化配电网规划标准。

公用设施、市政府和工业企业是egrid公司的*客户之一。西门子能源管理集团电力技术业务部负责人Michael Schneider解释道：“我们面向分布式供电和储能的解决方案是源于实际的实用解决方案，这将让我们的客户受益匪浅。通过这种方式，我们正与Allgäuer Überlandwerk一起积极支持新的能源政策。”现在，egrid不仅是一家脱胎于研究项目的合资企业，它还带来了经济效益——egrid将助力新的能源政策的落实。