6ES7421-7BH01-0AB0

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S7-400冗余控制器

兩種總線(xiàn)形式的創(chuàng)新型冗余控制器

說(shuō)明

SIMATICS7-400 PNH系統(tǒng)可以根據(jù)具體應(yīng)用需求量身定制：性能可擴(kuò)展、的冗余度可靈活組態(tài)，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余連接I/O設(shè)備，或者通過(guò)PROFIBUS連接I/O設(shè)備，實(shí)現(xiàn)工廠(chǎng)級(jí)通信。無(wú)論何種應(yīng)用，使用SIMATIC S7-400 PNH，均可在熟悉的STEP7 工程環(huán)境中，進(jìn)行便捷而有效的編程和組態(tài)。

應(yīng)用

■ 避免控制器故障引起的停機(jī)。主要用于生產(chǎn)、能源、供水系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)助航照明、編組站系統(tǒng)等領(lǐng)域。

■ 避免因工廠(chǎng)故障造成數(shù)據(jù)丟失而導(dǎo)致的高昂重啟成本。主要用于行李處理、高架倉(cāng)庫(kù)、跟蹤和追溯等領(lǐng)域。

■ 在工廠(chǎng)或機(jī)器停機(jī)時(shí)保護(hù)工廠(chǎng)、工件和材料。主要用于爐子、半導(dǎo)體、船舶等領(lǐng)域。

■ 無(wú)監(jiān)督和維修人員亦能保障正常運(yùn)行。主要用于污水處理廠(chǎng)、隧道、船閘、樓宇系統(tǒng)等領(lǐng)域。

效益

簡(jiǎn)單、高效的工程組態(tài)

與在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中一樣，SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 編程語(yǔ)言進(jìn)行編程?？梢院苋菀椎陌殉绦驈臉?biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)遷移到冗余系統(tǒng)中，反之亦然。當(dāng)加載程序時(shí)，它會(huì)自動(dòng)傳送到兩個(gè)冗余控制器中。使用 STEP 7，可以對(duì)特定冗余功能和配置進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

出色的診斷和模塊更換優(yōu)勢(shì)  

■  利用集成的自我診斷功能，系統(tǒng)可以提前檢測(cè)故障和發(fā)送信號(hào)，避免故障對(duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生影響。這樣可以有針對(duì)性地替換故障組件，加快維修進(jìn)程。

■   可以在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)所有組件進(jìn)行熱插拔。更換一個(gè) CPU 后，當(dāng)前的所有程序和數(shù)據(jù)可以自動(dòng)重新裝載。

■   即使在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，也可以修改程序（例如，程序塊的修改和重新裝載），更改配置（例如，增加或刪減 DP從站或模塊）以及改變 CPU 的內(nèi)存分配。

設(shè)計(jì)和功能

根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，所有自動(dòng)化組件（無(wú)論是機(jī)械式、機(jī)電式，還是電子式）都會(huì)出現(xiàn)故障。因此，工廠(chǎng)維護(hù)和工廠(chǎng)改造也就必不缺少。在實(shí)際應(yīng)用中，期待的可用性是不現(xiàn)實(shí)的。
通過(guò)西門(mén)子 SIMATIC S7-400H，能夠大限度地降低生產(chǎn)故障機(jī)率，生產(chǎn)率。

SIMATIC S7-400H 具有以下功能：

■ 出現(xiàn)故障時(shí)，能夠無(wú)擾切換

■ 集成故障檢測(cè)功能；提前檢測(cè)故障，避免影響生產(chǎn)過(guò)程

■ 在線(xiàn)維護(hù)，即可在工廠(chǎng)運(yùn)行期間，更換故障組件

■ 組態(tài)更改，即可在工廠(chǎng)運(yùn)行期間，進(jìn)行工廠(chǎng)擴(kuò)容

■ 自動(dòng)事件同步

■ 高可用性通信

■ 冗余連接I/O 設(shè)備

S7-400 標(biāo)準(zhǔn)控制器

要求嚴(yán)格任務(wù)用的控制器

說(shuō)明

有一系列從入門(mén)級(jí)CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量結(jié)構(gòu);多個(gè)CPU可以在一個(gè)多值計(jì)算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應(yīng)時(shí)間，可縮短機(jī)器的循環(huán)周期。

不同的CPU具有不同性能，例如，工作存儲(chǔ)器，地址范圍，連接數(shù)量和執(zhí)行時(shí)間。十款款標(biāo)準(zhǔn)的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 總線(xiàn)接口。

應(yīng)用

S7- 400尤其適合于加工工業(yè)中的數(shù)據(jù)密集型任務(wù)。高處理速度和確定性的響應(yīng)時(shí)間，縮短高速機(jī)械制造業(yè)設(shè)備控制的循環(huán)周期。

S7 - 400用于整體協(xié)調(diào)各種設(shè)備，控制低級(jí)別的系統(tǒng)。這是由高速通訊能力和集成接口來(lái)保證的。

在S7- 400的許多器件也可用于環(huán)境條件下的SIPLUS版本。

S7-400 的成功應(yīng)用如下：

1. 汽車(chē)工業(yè)
2. 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備制造包括定制的機(jī)械設(shè)備制造
3. 倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)
4. 建筑工程
5. 鋼鐵行業(yè)
6. 發(fā)電和配電
7. 造紙和印刷業(yè)
8. 木工
9. 紡織業(yè)
10. 醫(yī)藥制品
11. 食品和飲料行業(yè)
12. 處理工程，例如水和廢水處理設(shè)施
13. 化工和石化

效益

由于采用各種級(jí)別的CPU，S7-400可以靈活擴(kuò)展升級(jí)；I/O能力幾乎是無(wú)限的。

強(qiáng)大的CPU允許集成新的功能，無(wú)需額外硬件投資，例如處理質(zhì)量數(shù)據(jù)，用戶(hù)友好的診斷，到更高層次的MES解決方案或通過(guò)總線(xiàn)系統(tǒng)的高速通訊。

可以以模塊化的方式構(gòu)建S7 - 400，有各種用于集中配置和分布式結(jié)構(gòu)的模塊，以實(shí)現(xiàn)處理備件方面的低成本。

在操作過(guò)程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置（在運(yùn)行中配置）。另外在工作時(shí)還可以刪除和插入信號(hào)模塊（熱插拔）。這使得很容易擴(kuò)展系統(tǒng)或出現(xiàn)故障時(shí)替換模塊。

項(xiàng)目的完整數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括CPU上的符號(hào)和注釋?zhuān)?jiǎn)化了服務(wù)和維護(hù)過(guò)程。

可以將安全技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化集成到一個(gè)單一的S7- 400控制器，可以通過(guò)S7- 400的冗余結(jié)構(gòu)增加設(shè)備的可用性。

S7- 400的許多器件也可用于外部環(huán)境條件SIPLUS版本，例如：擴(kuò)展溫度范圍（-25+60°C）和在惡劣環(huán)境/冷凝條件下使用。

S7- 400的高速背板總線(xiàn)確保集中式I/ O模塊的高速通訊。

設(shè)計(jì)和功能

模塊化

S7 - 400的一個(gè)重要特點(diǎn)是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線(xiàn)和允許直接插入CPU集成的DP接口，允許多條通訊線(xiàn)路的高性能運(yùn)行。例如，把一根總線(xiàn)用于HMI通訊和編程任務(wù)，一根總線(xiàn)用于高性能運(yùn)動(dòng)控制，一根總線(xiàn)用于普通I / O現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊。
此外，也可以實(shí)現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過(guò)SIMATIC IT連接到互聯(lián)網(wǎng)的需要。根據(jù)任務(wù)情況，可對(duì)S7 – 400進(jìn)行集中擴(kuò)展或分布式配置。附加設(shè)備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實(shí)現(xiàn)分布式擴(kuò)展。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）。

設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)一個(gè)S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機(jī)架，電源，和中央處理單元。它可以以一個(gè)模塊化的方式安裝和擴(kuò)展。所有的模塊都可以自由地放置在左側(cè)插入的電源旁邊。S7- 400具有無(wú)風(fēng)扇的堅(jiān)固設(shè)計(jì)。信號(hào)模塊可以熱插拔。一個(gè)多層面的模塊范圍可用于中央擴(kuò)展以及具有ET200的分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單配置。
在集中式擴(kuò)展中，額外安裝機(jī)架直接連接到中央控制器。

除了標(biāo)準(zhǔn)的安裝機(jī)架，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機(jī)架。這些鋁機(jī)架可以很高地耐受不利環(huán)境條件，緊固耐用，重量輕25％左右。

多值計(jì)算

多值計(jì)算，也就是在一個(gè)S7- 400中央控制器中的幾個(gè)CPU的同時(shí)操作，為用戶(hù)提供不同的益處：

可通過(guò)多值計(jì)算共享的S7 - 400的整體性能。例如，在技術(shù)復(fù)雜的任務(wù)中，如開(kāi)環(huán)控制，可以將計(jì)算機(jī)或通訊分割和分配給不同的CPU每個(gè)CPU分配給自己的，用于此目的本地輸入/輸出。
有些任務(wù)也可以從每個(gè)多值計(jì)算方式中斷開(kāi)，一個(gè)CPU處理關(guān)鍵時(shí)間的處理任務(wù)，另一個(gè)處理非關(guān)鍵時(shí)間的任務(wù)。
在多值計(jì)算操作中，所有的CPU的運(yùn)行行為像一個(gè)CPU，也就是說(shuō)，當(dāng)一個(gè)CPU進(jìn)入STOP狀態(tài)，其他的也停止。幾個(gè)CPU的動(dòng)作可以通過(guò)同步指令選擇性地協(xié)調(diào)調(diào)用。此外，CPU之間的數(shù)據(jù)交換通過(guò)高速的全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊機(jī)制。

數(shù)據(jù)/程序存儲(chǔ)器

從精細(xì)分級(jí)的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲(chǔ)區(qū)的大小。集成裝載存儲(chǔ)器（RAM）足以滿(mǎn)足中小型企業(yè)方案。對(duì)于大型程序，通過(guò)插入RAM或FEPROM存儲(chǔ)卡增大裝載內(nèi)存（64 KB到64 MB）。

特殊功能

S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能：

從工程工作站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)更新固件實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單和快速的升級(jí)
通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)額外的寫(xiě)保護(hù)（例如沒(méi)有從PC器件下載到CPU）
通過(guò)讀取存儲(chǔ)卡的序列號(hào)獲得保護(hù)，因此，保證了程序只與特定的存儲(chǔ)卡一起運(yùn)行

集成的路由功能允許在不同總線(xiàn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)問(wèn)數(shù)據(jù)記錄，例如控制級(jí)PC可以通過(guò)S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊。

SIMATIC S7-400 信號(hào)模塊

描述

信號(hào)模塊是控制器進(jìn)行過(guò)程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項(xiàng)任務(wù)的要求，準(zhǔn)確提供輸入/輸出。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍、電絕緣、診斷和警報(bào)功能等方面都存在著差別。S7-400 信號(hào)模塊不僅是能夠在中央機(jī)架擴(kuò)展，而且可以通過(guò) PROFIBUS DP 連接到 S7-400 中央控制器。支持熱插拔，這使更換模塊變得極其簡(jiǎn)單。

設(shè)計(jì)和功能

安裝簡(jiǎn)便

通過(guò)前連接器連接傳感器/執(zhí)行器。更換模塊后，只需將前連接器插入相同類(lèi)型的新模塊中，并保留原來(lái)的布線(xiàn)。前連接器帶自動(dòng)編碼功能可避免發(fā)生錯(cuò)誤。S7-400 也可以檢測(cè)前連接器是否已插入。

快速連接

SIMATIC TOP 連接使連接變得更加簡(jiǎn)單、快速。可使用預(yù)先裝配的帶有單個(gè)電纜芯的前連接器，和帶有前連接器模塊、連接線(xiàn)纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。

高組裝密度

模塊中為數(shù)眾多的通道實(shí)現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計(jì)。例如，可使用帶有 16 至 32 個(gè)數(shù)字通道和 8 至 16 個(gè)模擬通道的模塊。

簡(jiǎn)單參數(shù)設(shè)置

使用 STEP 7 對(duì)這些模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置，并且不需要進(jìn)行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)饺履K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯(cuò)誤。使用新模塊時(shí)，無(wú)需進(jìn)行軟件升級(jí)?？筛鶕?jù)需要復(fù)制組態(tài)信息，例如用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器。

診斷、中斷

許多模塊還會(huì)監(jiān)控信號(hào)采集（診斷）和從過(guò)程（過(guò)程中斷，例如邊沿檢測(cè)）中傳回的信號(hào)。這樣便可對(duì)過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤（例如斷線(xiàn)或短路）以及任何過(guò)程事件（例如數(shù)字量輸入時(shí)的上升沿或下降沿）立刻做出反應(yīng)。使用 STEP 7，即可輕松對(duì)控制器的響應(yīng)進(jìn)行編程。在數(shù)字量輸入模塊上，每個(gè)模塊可以觸發(fā)多次中斷。

S7-400 功能模板

描述：

多種S7-400 系列 功能模板可以進(jìn)行模塊定制來(lái)滿(mǎn)足多變的任務(wù)。

除了帶有集成功能和接口的 CPU，還有豐富的采用 S7-400 設(shè)計(jì)的特殊模塊供技術(shù)使用。

應(yīng)用范圍

1. 木材、玻璃、石料和金屬加工
2. 包裝機(jī)械
3. 印刷
4. 一般機(jī)器制造
5. 機(jī)床
6. 紡織機(jī)
7. 橡膠和塑料行業(yè)
8. 工廠(chǎng)

效益

1. 高等級(jí)的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)
2. 帶有豐富功能的和通用模塊
3. 不涉及 CPU，因?yàn)楣δ鼙４嬖诿總€(gè)模塊的固件里
4. 快速的響應(yīng)時(shí)間（確定性的動(dòng)態(tài)響應(yīng)）
5. 使用組態(tài)工具進(jìn)行工程組態(tài)，集成到 STEP 7 中

設(shè)計(jì)和功能

功能模塊是能夠執(zhí)行技術(shù)任務(wù)并因此降低 CPU 負(fù)荷的智能模塊。它們可以使用在需要高等級(jí)的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用中。

S7-400 通訊處理器

描述

通訊處理器用于將 S7-400 連接到不同的總線(xiàn)系統(tǒng)/通訊網(wǎng)絡(luò)，也用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接。

作為總線(xiàn)系統(tǒng)的替代品，借助通訊處理器 (CP) 實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接功能非常強(qiáng)大且成本較低。當(dāng)僅要將幾個(gè) (RS 485) 設(shè)備連接到 SIMATIC S7 時(shí)，與總線(xiàn)系統(tǒng)相比，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路的優(yōu)勢(shì)是極為明顯的。

通訊處理器也能夠輕松地將第三方系統(tǒng)連接至 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)中。由于 CP 具有很高的靈活性，因此可以執(zhí)行不同的物理傳輸介質(zhì)、傳輸速度，甚至是自定義的傳輸協(xié)議。對(duì)每一個(gè) CP 都有一個(gè)組態(tài)包。組態(tài)包中帶有電子手冊(cè)、參數(shù)化屏幕表單和用于 CPU 和 CP 之間通訊的標(biāo)準(zhǔn)功能塊。組態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在系統(tǒng)塊中并在 CPU 中備份。因此，在更換模塊后，新模塊馬上就可以使用。

借助S7-400 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路模塊，針對(duì)不同的物理傳輸介質(zhì)，只需要插入相關(guān)的接口子模塊，而無(wú)需外部轉(zhuǎn)換器。

1. 應(yīng)用
2. 通訊模塊允許將 SIMATIC S7-400 連接到以下位置（舉例）：
3. SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 PLC 和許多其它制造商的系統(tǒng)
4. PC、編程設(shè)備和 HMI 設(shè)備
5. 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
6. 掃描儀和條形碼識(shí)別器
7. 測(cè)量系統(tǒng)
8. 秤重設(shè)備

S7-400 產(chǎn)品附件

安裝機(jī)架

機(jī)架設(shè)計(jì)為壁掛式，可以安裝在框架內(nèi)，或者安裝在機(jī)柜內(nèi)。它有以下功能：為模板提供機(jī)械支持、為模板提供電源、通過(guò)背板總線(xiàn)將各個(gè)模板連接在一起。

配置SIMATIC S7-400有多種形式的機(jī)架：

- UR1 和 UR2，用于中央控制器和擴(kuò)展但愿

- CR2，用于有分割的中央控制器

- ER1 和 ER2，用于有信號(hào)模板的擴(kuò)展單元

- UR2-H，用于冗余系統(tǒng)

電源模板

電源模板用于轉(zhuǎn)換220V AC或24V DC，通過(guò)背板總線(xiàn)向S7-400 提供5V DC和24V DC。采用冗余電源時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)和容錯(cuò)系統(tǒng)可作為*安全系統(tǒng)運(yùn)行。

- 發(fā)光二極管用于指示內(nèi)部故障，5V、24V及后備電池

- 一個(gè)故障確認(rèn)按鈕

- 輸出電壓的通斷開(kāi)關(guān)

- 一個(gè)后備電池安裝部件

- 一個(gè)電池監(jiān)視開(kāi)關(guān)

- 一個(gè)系統(tǒng)電壓選擇開(kāi)關(guān)

存儲(chǔ)卡

在S7-400 CPU中可以使用的存儲(chǔ)卡有兩種：一種是RAM卡，用于只需要擴(kuò)展CPU集成的裝載存儲(chǔ)器，并且需要經(jīng)常修改程序的狀況；另一種是FEPROM卡，用于需要在存儲(chǔ)卡上存儲(chǔ)用戶(hù)程序，即使掉電程序也不會(huì)丟失，或者在CPU之外使用擴(kuò)展卡。

為了滿(mǎn)足應(yīng)用需求，RAM卡和FEPROM卡大存儲(chǔ)容量均達(dá)到64M。

電池

對(duì)于使用RAM擴(kuò)展裝載內(nèi)存的用戶(hù)，可以通過(guò)使用后備電池，使CPU在斷電情況下保持用戶(hù)程序。

IF-964 PROFIBUS DP 模板

每個(gè)S7-400 CPU 可以插入一個(gè)或者兩個(gè)IF-964 接口模板，用于連接PROFIBUS DP 作為主站，通過(guò)9針Sub-D 插座連接，傳輸速率達(dá)到9.6 kbit/s 到12Mbit/s。

接口模板

S7-400 系統(tǒng)擴(kuò)展支持本地?cái)U(kuò)展和遠(yuǎn)程擴(kuò)展兩種方式。根據(jù)擴(kuò)展方式的不同，選用的接口模板、連接電纜、傳輸距離也有所不同。

- 集中式擴(kuò)展，長(zhǎng)距離3m，采用 IM460-0 和 IM461-0

- 集中式擴(kuò)展，長(zhǎng)距離1.5m，采用 IM460-1 和 IM461-1

- 分布式擴(kuò)展，遠(yuǎn)距離100m，采用 IM460-3 和 IM461-3

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鑒于西門(mén)子現(xiàn)有的eAircraft業(yè)務(wù)，這個(gè)項(xiàng)目對(duì)于西門(mén)子而言意味著什么？

Frank Anton：繼我們2016年與空客達(dá)成合作伙伴關(guān)系之后，這架大型飛行測(cè)試機(jī)將是eAircraft邁向混合動(dòng)力電動(dòng)飛機(jī)未來(lái)的一大步 。通過(guò)在飛行中測(cè)試這架測(cè)試機(jī)及其電力推進(jìn)系統(tǒng)，我們將學(xué)會(huì)如何讓這項(xiàng)性創(chuàng)新技術(shù)在航空1域大顯手。

歸功于我們現(xiàn)有的面向無(wú)人機(jī)以及超輕型和輕型運(yùn)動(dòng)類(lèi)飛機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，我們已經(jīng)涉足航空1域。不久前，我們還推出一個(gè)用于城市電動(dòng)空中出租 CityAirbus的電機(jī)原型。

現(xiàn)在，我們正充分運(yùn)用在研發(fā)這些輸出功率級(jí)別的電機(jī)過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)，研制適用于座位數(shù)在50到100之間的混合動(dòng)力電動(dòng)商用飛機(jī)的解決方案。 這一發(fā)展將促使航空客運(yùn)降低噪聲，同時(shí)更具可持續(xù)發(fā)展性。

你們的計(jì)劃究竟是什么呢？

Wulf Roscher：eAircraft迄今為止開(kāi)發(fā)的電力推進(jìn)系統(tǒng)，譬如，我們“創(chuàng)紀(jì)錄的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”，已經(jīng)擁有高達(dá)250千瓦的輸出功率。但現(xiàn) 在，我們正在開(kāi)發(fā)適用于支線(xiàn)飛機(jī)的2兆瓦電力推進(jìn)系統(tǒng)，其功率約為Extra 330LE驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的8倍。支線(xiàn)飛機(jī)機(jī)翼上將安裝4到8個(gè)這樣的電機(jī)，為飛機(jī)的螺 旋槳或渦扇提供動(dòng)力。這架飛行測(cè)試機(jī)的電力推進(jìn)系統(tǒng)將從由機(jī)載渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)獲得動(dòng)力。起飛和爬升的動(dòng)力則來(lái)自擁有700千瓦輸出功率的鋰離子 電池。

Anton：我們的目標(biāo)是及時(shí)將測(cè)試機(jī)的4個(gè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的一個(gè)，更換為2兆瓦電力推進(jìn)系統(tǒng)，以按計(jì)劃在2020年實(shí)現(xiàn)首飛。這將 是這樣的大功率電機(jī)用于推進(jìn)飛機(jī)！我們可以設(shè)想，在隨后的測(cè)試中，我們將再把一個(gè)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)更換為電力推進(jìn)系統(tǒng)。

這樣強(qiáng)勁的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)不會(huì)很重、很占空間呢？盡管電動(dòng)交通益處良多，但這樣的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否高效呢？

Roscher：得益于我們?cè)谳p量化工程和高科技材料等1域開(kāi)展的大量研究工作，我們將大幅降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的尺寸和重量。盡管我 們之前的創(chuàng)紀(jì)錄電機(jī)已經(jīng)能夠持續(xù)實(shí)現(xiàn)高達(dá)5.2千瓦/公斤的功率密度，我們?nèi)韵Ｍ碌?兆瓦電機(jī)可以進(jìn)一步大幅提升這一性能。

Anton：秘訣不在于材料或拓?fù)洹Ｎ覀兯務(wù)摰倪@種超輕型推進(jìn)系統(tǒng)之所以能夠研發(fā)并制造成功，*是西門(mén)子PLM仿真軟件 SimcenterTM的功勞，它將所有已知的物理和技術(shù)影響納入考慮范圍。利用這項(xiàng)技術(shù)，我們通過(guò)迭代創(chuàng)建出1化雙胞胎，從而以虛擬方式優(yōu)化我們的原型 機(jī)。這不僅加快了研發(fā)過(guò)程，也讓我們打造出更為強(qiáng)大的電機(jī)。

Franz K?binger說(shuō)：“目前，樹(shù)立信任是1化取得成功的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)。”他對(duì)此深有體會(huì)。作為西門(mén)子1化企業(yè)業(yè)務(wù)部的營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理，他非常了解他的客戶(hù)，他意識(shí)到，對(duì)于許多公司而言，在邁向1化之前，仍有很高的門(mén)檻尚待跨越。他說(shuō)：“然而，1化可以釋放出巨大潛力，讓所有人從中受益。”當(dāng)前發(fā)展1實(shí)了這一觀(guān)點(diǎn)：2017年，約有84億臺(tái)設(shè)備接入互聯(lián)網(wǎng)。據(jù)預(yù)測(cè)，到2020年，這一1將增至204億。未來(lái)，這將促使工業(yè)界持續(xù)提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，提高生產(chǎn)過(guò)程的靈活性和成本效益。

K?binger補(bǔ)充道，“盡管如此，許多人擔(dān)心，網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)這種連接的同時(shí)，也出現(xiàn)了薄弱點(diǎn)。”這樣的擔(dān)憂(yōu)不無(wú)理由。據(jù)估算，2017年網(wǎng)絡(luò)攻擊造成的損失超過(guò)5000億歐元。相互連接的設(shè)備和機(jī)器越多，如物聯(lián)網(wǎng)（IoT）就是這種情況，受到1攻擊的危險(xiǎn)似乎就越大。

面向第四次工業(yè)革命的創(chuàng)新技術(shù)：在位于德國(guó)埃爾蘭根的西門(mén)子電子制造工廠(chǎng)，它們已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。這座工廠(chǎng)成功的一個(gè)關(guān)鍵原因是人與機(jī)器攜手合作。

目標(biāo)：助力1化取得成功

顯然，只有當(dāng)我們成功地為數(shù)據(jù)和連接系統(tǒng)設(shè)立高安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，我們才可能釋放出1化轉(zhuǎn)型的巨大潛力。1化和網(wǎng)絡(luò)安全是一枚的兩面。換言之，網(wǎng)絡(luò)安全之所以成為企業(yè)的關(guān)鍵要素，原因正在于1化。K?binger指出，“如今，沒(méi)有人能夠獨(dú)力應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的艱巨挑戰(zhàn)。為了確保用戶(hù)能夠安全地使用產(chǎn)品，整條產(chǎn)業(yè)鏈上的所有參與者都應(yīng)同意遵守共同標(biāo)準(zhǔn)。”

為此，在2018年慕尼黑安全會(huì)議上，西門(mén)子發(fā)起了《信任憲章》倡議，以構(gòu)建安全的1世界，朝著更多合作、更透明的1化世界邁出重要一步。這一步備受關(guān)注，因?yàn)楝F(xiàn)在已有12個(gè)合作伙伴簽署《信任憲章》。感興趣的公司數(shù)量正迅猛增長(zhǎng)。

盡管《信任憲章》仍在發(fā)展之中，但西門(mén)子已經(jīng)完成其中規(guī)定的部分任務(wù)。西門(mén)子是一家軟件和1服務(wù)營(yíng)收高達(dá)52億歐元的公司，已經(jīng)有超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)設(shè)備連接至MindSphere。因此，它亟需提高安全水平，以跟上日益增長(zhǎng)的1業(yè)務(wù)組合的步伐。工業(yè)安全與西門(mén)子業(yè)務(wù)息息相關(guān)，《信任憲章》有兩個(gè)重要主題涉及這個(gè)1域：“1供應(yīng)鏈責(zé)任”和“工廠(chǎng)設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)安全”。這兩個(gè)主題緊密交織，二者都要求簽署人確保在物聯(lián)網(wǎng)的每一層提供保護(hù)。

“深度防御”——西門(mén)子的整體性安全概念

Franz K?binger說(shuō)：“西門(mén)子已經(jīng)對(duì)這些要求作出響應(yīng)。我們的應(yīng)對(duì)之道名為深度防御。這是我們提出的工業(yè)安全概念。您不妨將之設(shè)想成洋蔥的許多層。就這個(gè)比喻而言，我們用多個(gè)防御層來(lái)保護(hù)洋蔥內(nèi)部，意即整座工廠(chǎng)及其所有要素，包括有關(guān)網(wǎng)絡(luò)。創(chuàng)建單個(gè)要素的過(guò)程中，換句話(huà)說(shuō)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，已經(jīng)將安全事項(xiàng)納入考慮。我們稱(chēng)之為安全設(shè)計(jì)。”

K?binger認(rèn)為，“每座工廠(chǎng)各不相同，但有一些原則應(yīng)當(dāng)始終牢記。”保障工業(yè)設(shè)施安全必須遵循三個(gè)基本步驟。步是確保工廠(chǎng)的總體安全——也就是說(shuō)，工廠(chǎng)應(yīng)設(shè)置進(jìn)出門(mén)禁，采取諸如安全政策等組織措施，以及監(jiān)測(cè)工廠(chǎng)的異常情況，這些異?？赡鼙砻鞴S(chǎng)受到網(wǎng)絡(luò)攻擊。步是保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，包括安裝防火墻和數(shù)據(jù)傳輸加密。第三步側(cè)重于系統(tǒng)完整性——換句話(huà)說(shuō)，保護(hù)單個(gè)終端和系統(tǒng)，防止個(gè)人非法訪(fǎng)問(wèn)和非法更改。這樣一來(lái)，潛在攻擊者必須突破多重阻礙的組合，這比僅僅破解單獨(dú)的安全措施要困難得多，耗時(shí)亦更長(zhǎng)。

友好1：主動(dòng)迎接考驗(yàn)

此外，西門(mén)子有一支專(zhuān)門(mén)的CERP團(tuán)隊(duì)（網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急準(zhǔn)備小組）負(fù)責(zé)執(zhí)行自我監(jiān)測(cè)過(guò)程。這個(gè)部門(mén)使用“友好1”方法來(lái)測(cè)試西門(mén)子自有產(chǎn)品和解決方案，以及公司的內(nèi)部IT基礎(chǔ)設(shè)施。此外，當(dāng)報(bào)出薄弱點(diǎn)或事故時(shí)，也會(huì)調(diào)用這支專(zhuān)家小組。這時(shí)，專(zhuān)家們將檢查是否有任何西門(mén)子產(chǎn)品受到影響，并確定是哪個(gè)產(chǎn)品受到影響，以便盡快提供安全更新程序。按照《信任憲章》規(guī)定，這種情況下，西門(mén)子將及時(shí)告知行業(yè)客戶(hù)所有薄弱點(diǎn)，并提供安全更新程序和糾正措施。K?binger說(shuō)：“要想消除薄弱點(diǎn)，保持透明度至關(guān)重要。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，我們將及時(shí)告知客戶(hù)并提供解決方案。”無(wú)論問(wèn)題嚴(yán)重程度如何，結(jié)論總是一樣的：“我們只有同心協(xié)力，才能保護(hù)1基礎(chǔ)設(shè)施。”