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概述

• 基本型模塊，用于計(jì)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(dòng)器
• 通過擴(kuò)展模塊進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，用于進(jìn)行 I/O 擴(kuò)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(jì)算任務(wù)。 達(dá)到100µs的極短的采樣時(shí)間甚至可以處理動(dòng)態(tài)控制任務(wù)。

設(shè)計(jì)

• 64 位 RISC處理器，用于最大計(jì)算功率
• 8 個(gè)快速數(shù)字量輸入，用于多至 8 項(xiàng)報(bào)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(dòng)和診斷
• 256 KB 帶備用電池的 SRAM，用于故障安全存儲(chǔ)可達(dá) 1000 個(gè)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(kuò)展模塊

兩種擴(kuò)展模塊可用于 FM 458 基本模塊，用于信號(hào)快速輸入 / 輸出。

EXM 438、EXM 438-1：I/O 擴(kuò)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(kuò)容

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

擴(kuò)展模塊只能與 FM 458 一起使用，可以將這些模塊中的兩個(gè)模塊組合。

FM 458 與擴(kuò)展模塊組合選項(xiàng)

考慮到功率消耗，在一個(gè) SIMATIC S7-400 站中，最多可使用 6 個(gè)“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(jìn)行的 （按照 HW 配置中的組態(tài)），數(shù)據(jù)交換設(shè)計(jì)為快速數(shù)據(jù)交換。

通過 EM 448 擴(kuò)展模塊 （見上） 與非 S7-400 設(shè)備進(jìn)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(chǔ)模塊

功能

當(dāng)使用浮點(diǎn)運(yùn)算來完成控制和計(jì)算任務(wù)時(shí)，組態(tài)過程將大大簡化：

• 無需進(jìn)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(jìn)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(jìn)行組態(tài)，它們也用于對 SIMATIC S7-400 進(jìn)行編程。

CFC 基于 Windows，易學(xué)易用。 CFC 已通過 D7-SYS 擴(kuò)展軟件包進(jìn)行了擴(kuò)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(dòng)化程序時(shí)，CFC 可顯著縮短組態(tài)時(shí)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(dòng)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(dòng)創(chuàng)建詳細(xì)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(cuò)
• 頻繁使用的程序組件（計(jì)劃）可被傳輸?shù)揭粋€(gè)可重復(fù)使用的塊中，并可集中進(jìn)行修改。
• 分層 CFC 計(jì)劃提高了透明性，增加了程序結(jié)構(gòu)的清晰程度（“計(jì)劃中的計(jì)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(dòng)，并在系統(tǒng)運(yùn)行過程中在屏幕上跟蹤信號(hào)。
  • 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(xì)信息，請參見“SIMATIC 軟件/工程工具”。

事實(shí)證明，以上論斷以及許多其他論斷都非常準(zhǔn)確，盡管實(shí)現(xiàn)時(shí)間有早有晚，盡管有些論斷的實(shí)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?？深A(yù)測的技術(shù)發(fā)展趨勢，后者給計(jì)算提供了一個(gè)穩(wěn)定的框架。其中，兩個(gè)最重要的趨勢之一是摩爾定律，該定律認(rèn)為，芯片的處理速度和存儲(chǔ)密度將以恒定的速度快速增加；另一個(gè)趨勢是許多領(lǐng)域的數(shù)字化進(jìn)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(shí)。

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(shí)實(shí)在在的影響。這當(dāng)中就有一種預(yù)測認(rèn)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(huì)發(fā)生更多重要變化已成為一個(gè)明顯的事實(shí)。智能電網(wǎng)概念成為熱門話題，意大利大規(guī)模引進(jìn)智能電表。

西門子能源業(yè)務(wù)領(lǐng)域*技術(shù)官M(fèi)ichael Weinhold教授回憶道：“我們意識(shí)到，電力行業(yè)將會(huì)發(fā)生巨大變化。”2006年，輸配電集團(tuán)的管理層決定在CT實(shí)施PoF項(xiàng)目。為此，CT對世界各地的科學(xué)家、企業(yè)和監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行了100多次采訪，有些采訪持續(xù)兩個(gè)小時(shí)之久。親自進(jìn)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(gè)非常*的PoF。分布式發(fā)電、客戶日益增強(qiáng)的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)、可再生能源的強(qiáng)勢發(fā)展等等，所有這一切都已應(yīng)驗(yàn)，有些還比預(yù)計(jì)時(shí)間早一些。然而，對于電動(dòng)汽車電池將充當(dāng)智能電網(wǎng)緩沖器的論斷，Weinhold的觀點(diǎn)已發(fā)生變化。他承認(rèn)：“現(xiàn)在我不再這么認(rèn)為。”這是因?yàn)槌霈F(xiàn)了許多新的替代方案，譬如靜止儲(chǔ)電裝置、負(fù)載管理以及給建筑物供暖和制冷的熱能儲(chǔ)存裝置等。PoF的另一個(gè)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(xì)枝末節(jié)。事實(shí)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(jìn)行對比，就能夠窺見一斑。

2006年能源供應(yīng)PoF還闡明了一個(gè)事實(shí)：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(huì)開始確立新的工作重點(diǎn)，此時(shí)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(shí)常予以調(diào)整。大數(shù)據(jù)、社交網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)應(yīng)用等趨勢，正在使人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷嬉约澳茉?、交通和工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生巨大變革。

在能源領(lǐng)域，Weinhold認(rèn)為，某些情況下，必須打造一個(gè)全新的、從以技術(shù)為主轉(zhuǎn)向以市場機(jī)制為主的PoF。這是因?yàn)椋尚抻?mdash;—譬如對《德國可再生能源法》造成影響的法律修訂——會(huì)對某項(xiàng)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(jì)性之外，社會(huì)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(jìn)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(tuán)帶來了啟示，后者是*運(yùn)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?yàn)樗牭降膶OF的評價(jià)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(gè)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(tuán)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(tuán)隊(duì)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(jìn)行標(biāo)記。Hass表示：“通過這種方式，我們了解到了遠(yuǎn)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(gè)令人吃驚的事實(shí)。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(jí)研發(fā)團(tuán)隊(duì)主管Robert Lock，因?yàn)檫@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(rèn)：“我們以前根本沒有意識(shí)到這一點(diǎn)。”

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