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SIMATIC S7-400是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。

模塊化及無風(fēng)扇的設(shè)計，堅固耐用，容易擴(kuò)展和廣泛的通訊能力，容易實現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、高檔性能控制領(lǐng)域中的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

功能逐步升級的多種級別的CPU，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模板，使用戶能夠構(gòu)成的解決方案，滿足自動化的任務(wù)要求。

當(dāng)控制任務(wù)變得更加復(fù)雜時，任何時候控制系統(tǒng)都可以逐步升級，而不多的添加額外的模板。

設(shè)計綜述 
S7-400自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它所具有的模板的擴(kuò)展和配置功能使其能夠按照每個不同的需求靈活組合。 一個系統(tǒng)包括：電源模板，中央處理單元(CPU)，各種信號模板(SM)，通訊模板(CP)，功能模板(FM)，接口模板(IM)，SIMATIC S5模板。

系統(tǒng)安裝 
簡單的設(shè)計系統(tǒng)使S7-400用途廣泛、靈活、適用性強(qiáng)。

擴(kuò)展 
多有21個擴(kuò)展單元(EU)都可以連接到中央控制器(CC)；通過接口模板連接(IM)；集中式擴(kuò)展；用EU進(jìn)行分布式擴(kuò)展；用ET 200進(jìn)行遠(yuǎn)程擴(kuò)展。

功能

· 高速指令處理

· 用戶友好的參數(shù)設(shè)置

· 口令保護(hù)

· 系統(tǒng)功能

· 用戶友好的操作員控制和監(jiān)視功能（HMI）已集成在SIMATIC的操作
系統(tǒng)中

· CPU的診斷功能和自測試智能診斷系統(tǒng)連續(xù)地監(jiān)視系統(tǒng)功能并記錄錯誤和系統(tǒng)的特殊事件。

 如何在短短幾年內(nèi)將船舶的燃料消耗減少近1/3？諾伯特·布爾登（Norbert Bulten）深諳其道。“船舶的設(shè)計起著至關(guān)重要的作用，尤其是驅(qū)動系統(tǒng)、螺旋槳、傳動裝置，以及圍繞船舵和螺旋槳的水流。”他解釋道。布爾登是船用技術(shù)企業(yè)瓦錫蘭集團(tuán)（Wärtsilä）的產(chǎn)品性能經(jīng)理，在過去的20年中一直致力于優(yōu)化驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計。從一開始，他便運用計算機(jī)以及西門子的軟件進(jìn)行流量計算。這種計算被稱為計算流體動力學(xué)（CFD）。簡單來說，CFD能夠確定船舶的驅(qū)動系統(tǒng)是否能在船體周圍形成良好水流，是否存在阻力，以及發(fā)動機(jī)動力是否有效轉(zhuǎn)化為推進(jìn)力?，F(xiàn)在瓦錫蘭用于CFD的軟件平臺是來自西門子的Simcenter STAR-CCM+。



螺旋槳的設(shè)計借助了西門子NX平臺上的CAD程序。之后，計算機(jī)使用流動模擬技術(shù)實現(xiàn)在設(shè)計過程中提高船只能源效率。




起初的保守態(tài)度
布爾頓介紹道，僅在20年前，航運公司還對CFD缺乏信心。“幾十年來，我們行業(yè)的公司一直依賴于在水槽中進(jìn)行測試。船模在水中拖動行進(jìn)，以此測試船舶設(shè)計的好壞。”起初，布爾頓和他的團(tuán)隊只對單獨部件進(jìn)行數(shù)據(jù)測算，例如螺旋槳及其周圍環(huán)境。不過，他已經(jīng)多次證明，CFD在測試階段也可以做出很大貢獻(xiàn)。例如，對于那些還在建造中就已顯示出流動阻力增長的船只，它可以對其進(jìn)行改善。利用CFD技術(shù)，只需對設(shè)計進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，并且當(dāng)船只還在干船塢時就對其進(jìn)行相應(yīng)的再焊接。僅幾天的調(diào)試工作就可使船只達(dá)到完備狀態(tài)。“盡管如此，這些公司很長一段時間仍然對CFD持保留意見。”Bulten說道。不過，情況迅速發(fā)生了改變。如今，CFD已經(jīng)被用于按照實際比例對船舶進(jìn)行整體設(shè)計。“僅需一臺計算機(jī)，就可以再現(xiàn)一艘大船在水中運行的真實表現(xiàn)。這讓我們能夠全面了解流量特性。”其中，螺旋槳的設(shè)計起著關(guān)鍵作用。“與汽車制造不同，每艘船的*性要求我們必須為它定制開發(fā)優(yōu)化的螺旋槳。設(shè)計這種螺旋槳是一門藝術(shù)。”螺旋槳是借助西門子NX平臺上的CAD程序設(shè)計而成。接著，計算機(jī)使用CAD在設(shè)計中提升船舶的能源效率。



來自馬士基集團(tuán)的“艾瑪·馬士基號”：2006年下水時，這艘400米的巨輪是有史以來大的集裝箱船。它的瓦錫蘭發(fā)動機(jī)是世界上強(qiáng)大的往復(fù)式發(fā)動機(jī)之一。



船舶技術(shù)專家：來自美國瓦錫蘭公司的諾伯特·布爾頓。



來自芬蘭渡輪公司維京游輪（Viking Line）的“Viking Grace號”客輪。

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“Viking Grace號”客輪發(fā)動機(jī)艙內(nèi)部的瓦錫蘭發(fā)動機(jī)。

這種個性化的計算程序?qū)τ诖暗母脑焱瑯泳哂袃r值。受到2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，航運行業(yè)開始采取降低大型集裝箱船運行速度的方法來節(jié)省燃油。他們將速度從之前的28海里/小時降低到20海里/小時。然而，在低速運行時，配備有六個槳葉和巨大表面的傳統(tǒng)螺旋槳效率較低。“我們終說服了船舶運營商使用裝配有四個槳葉和較小表面的新型窄螺旋槳，同時使用CFD來調(diào)整每艘船的螺旋槳設(shè)計。日積月累，這種改造使船廠能夠在幾年內(nèi)節(jié)省大量燃料。”布爾頓說。