西門子代理商 西門子SM331模組 西門子一級代理商 西門子SM331模組

西門子生產的設備和產品應該盡量減少對環境的影響。在過去的18年間，一項內部標準規定了研發人員必須遵守的準則。結果證明，凡是對環境有益的措施也為公司增加了利潤。

40年來，環保在西門子扮演著極為重要的角色。Wolfgang Bloch博士說：“從1971年起，西門子就已經成立了中央環境保護辦公室”，他現在是該辦公室的負責人。這個辦公室的目標就是使產品盡可能和環境兼容。但要保證工廠的資源消耗降低，產品不含任何有害物質，實現回收利用，又需要怎么做呢？

SN 36350為此提供了答案。SN 36350是西門子管理環境兼容產品和設備的內部標準。西門子所有開發人員被要求強制執行這一標準。1993年在德國掀起了一場廣泛的討論，主題是生產商和供應商回收舊電子器件的要求，在此背景下出臺了該標準的*版。起初，這一標準的制定主要是針對有害物質以及被禁用的物質。但是，人們很快就明白，確保實現回收利用的關鍵在于簡單的設計。產品含有的單獨材料和零部件越少，就越容易實現對其材料的回收利用。

Bloch說：“近年來，資源和能源效率已經變得日益重要。”該標準甚至還是IEC62430（適用于電氣和電子產品的環境型設計）的基礎，后者于2009年由電工技術委員會發布。根據Bloch的說法，這項標準是非強制性的，但卻體現了世界范圍內的技術發展。2009年之前，沒有任何其他與之相當的標準，但是現在已經有無數公司將其投入應用。Bloch說：“西門子是環境兼容產品設計方面的。”

SN 36350中寫明了處理有害物質和環境兼容包裝的原則，以及《環境產品聲明》。其他重要內容包括環境兼容的產品設計的20項指標清單，和工廠相關的12個規則——這些都考慮了產品的整個生命周期。根據這一標準，開發人員要保證產生盡可能少的廢物，充分利用可回收利用或可再生的原材料。此外，產品應當容易修理，壽命更長，拆卸簡便。

生產工廠的建筑也要使用環境兼容的材料。這些材料必須保證產生的噪聲小，排放的廢氣和產生的廢物少，并適于翻新。西門子醫療的環境官員Johann Russinger說：“開發人員必須深刻領會這些原則，大限度地應用它們。”還要考慮到產品的研發時間表、預算、質量要求和功能，這就是為什么西門子醫療根據醫療器械的特定要求來調整SN 36350標準，從而將之融入他們的研發過程。

這種系統化的方法帶來一些非凡的成就，比如Somatom Definition Flash計算機斷層（CT）掃描儀。從2009年起，它就是市場上 一種有兩個X射線源和兩個探頭的掃描儀。得益于此，在這臺掃描儀上接受檢查時，患者承受的痛楚特別小。比如，心臟檢查只需要不到一秒鐘的時間。這樣，對小孩和嬰幼兒的檢查就容易多了，因為在檢查過程中不再需要對他們進行全身麻醉。Russinger說：“以前的型號Somatom Definition榮獲過西門子環境獎。但還能夠對它進行改良，這讓我們都感到驚訝。”

在規劃階段就要有明確的環境目標。對Somatom Definition Flash而言，這些目標包括輻射劑量、能耗以及有害物質。例如，新型號比舊型號使用的鉛要少得多。掃描儀的研發團隊實現了上述三個目標。比如，使用很多手段使心臟檢查的輻射劑量減少了70%。一方面，加快了對身體掃描的速度?？梢杂貌煌墓庾V工作的兩個X射線源，大大改善了圖像的質量，而不會增加輻射劑量。掃描儀是由心電圖（ECG）帶動的，這意味著在不到一秒鐘的時間里心臟幾乎還沒有動的時候，掃描儀就記錄下了它的圖像。輻射劑量還受智能調節。甲狀腺和女性胸部等敏感區不會被直接輻射，分析軟件經完善后進一步減少了輻射劑量。

輻射劑量減少的同時，能耗也隨之下降。與舊型號相比，根據檢查類型的不同，新的掃描儀可以使能耗降低45%至85%。開發人員不能*廢棄鉛屏蔽，因為要使患者免受不必要的X射線輻射，就需要這種重金屬。但是，他們卻使用青銅成功地減少了X射線防護屏中的鉛，將鉛含量從5.26公斤降低到1.45公斤。

回收利用也很關鍵。“97%的物質可以再次利用，”Russinger說。為了容易區分，要對各種材料進行記錄，并準確地標記出塑料部分。在新設備中，多達60%的材料是重復利用的。Russinger承認這種環境因素現在還不是影響客戶決策的決定性因素，畢竟要想對癥下藥，重要的就要獲得精確的診斷。他說：“但是，現在這些因素變得更重要了。如果兩種設備在其他各方面都旗鼓相當，那么，能耗就會影響決策。”在運輸成本和空間需求方面，較低的資源消耗也是一種優勢。

減排90%。精心計劃的環保措施還可以帶來經濟效益。比如，位于奧地利林茨的西門子奧鋼聯鋼鐵科技有限公司開發的新的廢氣處理技術，與西門子工業解決方案集團的Alexander Fleischanderl博士帶領voestalpine Stahl團隊合作，他們成功地將一座燒結裝置的有害物排放量降低了90%以上，同時還實現了節能。這項成就榮獲了2011年西門子環境獎。

燒結裝置是煉鋼廠的重要組成部分。在這里，磨得很細的鐵礦經燃燒后被熔煉成較大的塊狀，專家稱之為燒結，然后再投入到高爐中。燒結裝置的廢氣包含了大量污染物：二氧化硫、氮氧化物、顆粒物、重金屬和有機化合物。為減少這些排放物，研發人員于2005年結合了兩項開創性的技術。

首先，他們利用廢氣再循環減少了高達40%的廢氣。廢氣中溫度高的部分返回燒結裝置中。一氧化碳和廢氣中的其他污染物，如二氧芑，在第二次流經燒結裝置的過程中被燃燒，一些二氧化硫和顆粒物粒則凝結在燒結層中。廢氣再循環還有助于節能，因為廢氣溫度已經很高了，不需要像一般情況下那樣對氣體進行預加熱。還減少了需要處理的廢氣。隨后在特殊的反應器里對剩余廢氣進行處理，使其不含任何殘留的污染物。

開發人員選擇了“干式工藝”，這不同于傳統的廢氣凈化過程，因為它不需要用水。這種辦法不僅降低了能耗，還更有效地凈化了廢氣，因為它將多個步驟結合起來了，包括過濾、吸附以及顆粒物再循環。西門子奧鋼聯的產品生命周期經理Robert Neuhold說：“和濕式工藝相比，排放量降低了10倍。”

環保措施可以為客戶帶來回報。用Eco-Care矩陣來做一個分析。這個矩陣可以綜合考慮經濟和環境的雙重因素，是一個能夠測量產品對環保影響的新工具。分析表明，和使用傳統的廢氣處理技術相比，一個年產280萬公噸燒結的裝置現在每年的能源成本可以降低500萬歐元。

Bloch和他的同事們正在不斷地完善SN36350標準。他說：“我們目前正在將標準中的準則和項目管理過程結合起來。”此外，將來西門子研發人員還可以接受網上培訓——從而保證環境保護像成本效率和質量管理一樣融入他們的思維模式。

S7-300 CPU組態工業庫
在集成S7-300 CPU的PCS 7系統項目中，S7-300 CPU及其對應的操作員面板是一相對獨立的單項目，該項目可以在PCS 7項目中創建生成，也可以來自成套設備提供商。同時，相關的功能塊還需要在OS上產生圖標和操作面板，實現類似于APL功能塊一樣的操作。為此，集成的S7-300 CPU的程序需要基于IL S7庫來組態。具體組態過程如下：

2.1 創建多項目框架
由于PCS 7的創建項目向導中沒有集成S7-300 CPU的選項，所以需要按照手動的方式床架如下圖所示框架的多項目。其中的“300_IL_St”單項目就是包含了S7-300 CPU站和操作員面板組態項目。
示例項目采用CPU 317-2DP和MP370，只見通過IE完成通訊連接。具體S7-300 CPU站點的組態與常規項目組態*。

圖2-1 基本項目框架

在PCS 7軟件環境中組態S7-300 CPU，還需要為其創建工廠層級，一方面可以和多項目中的其他項目結構保持*，另一方面也可以實現跨單項目的OS分配等功能。更多關于多項目的功能使用可以參考：

2.2 用戶程序組態
針對S7-300 CPU進行編程，所使用的功能塊必須要從“Industry Lib S7 V80”庫中拖拽。在庫中提供了通訊、控制、監控等常用功能，還包含了與操作員面板的接口功能塊（“PANEL”）。
需要注意的是，由于PCS 7軟件中不能提供基于S7-300 CPU的模塊驅動，所以該庫中無APL庫類似的“Channel”功能塊。

圖2-2 Industry Lib PCS 7 V80

2.2.1 電機控制
在層級文件夾下創建CFC，雙擊打開，從“Industry Lib S7 V80”庫中分別拖拽“S7Mot”（來自DRIVES）和“S7PMot”（來自PANEL），并按照如下圖所示連接：

圖2-3 S7PMot與S7Mot連接

CFC中功能塊之間的連線過程較為簡單，只需要將S7PMot的輸出管腳“QOP_ACTIVE”、“QOP_RESET”“QOP_AUT_ON”、“QOP_MAN_ON”和“MSG_FILTER”分別連接到S7Mot塊的同名輸入管腳即可。
需要注意的是，為了實現在操作員面板上的指針連接，在S7程序Blocks文件夾中要新建一個自定義共享DB塊，其中創建數據類型為INT的參數“Motor”，用于連接S7PMot接口功能塊。對于需要操作員面板上顯示的對象，據需要在該共享DB塊中定義一個INT類型的變量。將“S7PMot”功能塊的輸出“IDBNR”連接到共享DB的“Motor”即可。

圖2-4 創建共享DB

2.2.2 閥門控制
與電機控制一樣，分別從庫中拖放“S7Vlv”和“S7PVlv”兩個功能塊到CFC中，完成連線即可：

圖2-5 S7Vlv和S7PVlv之間的連接

閥門的其他過程輸入輸出與常規編程*，只是不再使用驅動功能塊而已。

2.2.2 PID控制
“IL for S7”庫中還提供了PID控制功能塊“S7PIDCon”，同時也提供了在操作員面板上使用的“S7PPID”接口功能塊。具體連接更為簡單：

圖2-6 S7PIDCon和S7PPID之間的連接

“S7PPID”功能塊要獲取PID功能塊的狀態，只需要將“BlockCon”管腳與PID的任何一輸出相連接即可，這一點與其他類型的功能塊連接略有不同。

2.3 操作員面板組態
“IL for S7”成功安裝完成之后，會在WinCCFlexible中集成一個“IL_S7_Flex_80”庫文件（Program files SIEMENSSTEP7S7LIBS），其中包含了針對各類對象的塊圖標和面板，當在畫面中添加面板和塊圖標時會自動創建變量、連接、文本列表等，用戶只需要根據項目情況做適當調整即可。