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不过,项目合作伙伴开展的研究并不**于模拟——他们还在随后的现场试验中检测了其可行性。在这个实验中,他们将散布于德国各地的4座生物气发电厂、36座风电场和66座光伏电站连接起来。他们从设在卡塞尔的控制中心,对这些总发电量约为8万千瓦的电厂进行管理。在这个基于可再生能源的联合电厂中,合作伙伴测试了所能提出的各种方法。结果证明,可以将可再生能源发电厂作为一个电能池来管理,以满足供应负荷均衡的电能的技术要求。 西门子PLC代理商
研究人员Wolfrum和Steinke表示:“归功于现代化的逆变器和转换器,太阳能电站和风电场,比直接并网发电的同步发电机提供了更大的自由空间。它们允许电压、相位和频率能被高效调节。总而言之,我们能够证明,这个系统能保持稳定,以及如何保持稳定。”但两位研究人员补充了一个限制条件:只有通过大规模扩建蓄电系统,才能成功实现计划所设想的电能供应方式转变。他们说,这是抵消风力发电量和光伏发电量季节性波动的一途径。
需要大量蓄电装置。鉴于此,西门子科学家也进行了相应模拟,以计算出在其长远规划中,如何优化发电类型、空间分布、蓄电装置及灵活的发电设备的使用。对这些优化的限制要求是必须时时刻刻、完全满足所有负荷要求。如今,电力公司采用了抽水蓄能电站作为缓冲之计。其效率高达80%,但容量远远不够满足储蓄大量电能之需。目前,德国所有抽水蓄能电站的总发电量,仅可满足半小时的用电需求,但又没有足够多的地方适合建造更多这样的蓄电设施。
所以,电转气工厂将扮演至关重要的角色。这些工厂可以利用可再生能源发电设施生产的过剩电能,通过被称为电解的化学工艺,将水分解为氢气和氧气。然后,可以将氢气与二氧化碳(CO2)合成,制造出甲烷气体。然后,燃气蒸汽联合循环发电厂可以直接利用由此制得的甲烷,重新生产出电能,其发电效率可达60%以上。此外,甲烷可以取代天然气,输送到公共燃气管网中。研究指出,德国的天然气管网,可以轻松应对储蓄可再生能源发电设施生产的过剩电能的需求。
除燃气电厂之外,生物质发电厂也能用作风电场和太阳能电站的有益补充。这两种电厂都能快速灵活地作出响应,从而可用于抵消发电量波动。然而,研究人员通过计算发现,这样的电厂必须足够多,其总发电容量才能够满足德国的较大负荷。哪怕可以利用现有的燃气电厂来作出响应,仍然要求增加建设总发电容量达数百万千瓦的新电厂,但如果这些电厂每年仅需运行几百个小时,那么,这样的投资将有待商榷。
Wolfrum说:“譬如冬季,在没有风的阴天,这些电厂将作为储备资源发挥作用,**为德国全体居民供应电能。另一个挑战在于蓄电系统管理。如果我知道什么时候是阴天或没有风,那么,我将提前几天按适当的顺序为各种不同类型的蓄电系统充满电,然后在需要电能的时候,以较优方式释放其中储蓄的电能。”项目合作伙伴还计算了,就电网扩建而言,需要什么样的全国性可再生能源发电系统。计算数据表明,仅需在德国联邦**当前制定的《网络开发计划》的基础上,适量扩建电网即可。鉴于这样的计算结果,他们坚信,如果通过智能系统,将可再生能源发电厂、蓄电系统和生物气发电厂等整合起来,德国真的可以完全依靠可再生能源发电,来满足其全部用电需求。 西门子PLC代理商
使医疗设备保持正常运转。预防性维护——亦即,检查并在系统发生故障之前**维修——采用了西门子医疗工程小组开发的技术。他们是远程维护领域的一支成员队伍。在1985年,当西门子在英格兰为一台计算机断层扫描设备配备一台调制解调器以便进行远程诊断时,数据传输速率仅为300比特/秒。如今,cRSP已经连接了包括磁共振断层扫描成像设备和超声成像设备在内的**过12万台医疗设备,以及一万名用户。这些设备可以自动接收较大10 Gb的软件更新。1985年,传输如此巨大的数据包需要花数年时间。cRSP是由西门子各业务集团的网络发展而来。医疗集团是较大的用户,占用了80%的数据量和功能。所有其他西门子单位在工作中都使用了相同的基础设施,包括计算机中心和传输日志,不过,他们结合使用了其自有应用和业务模式。
到2020年,50万台设备。目前总共已有25万台设备连接至cRSP,到2020年,这个数字有望翻番。每个月,仅医疗领域就要通过2000万个连接传输10 Tb数据。数据量逐年激增,预计到2020年将达到100 Tb,因为越来越多的设备功能都是由软件实现的,其故障很容易通过远程方式进行排除。通过这种方式获得的数据也为分析和研究医疗与人口数据的关联,并藉此开发新的业务模式奠定了基础。
西门子医疗的远程维修业务负责人Sascha Sandner表示,“几年内,随着数据量的增长,cRSP的可灵活扩展性和成本将臻于极限。”正因为如此,急需一项新的技术——这项技术已在酝酿之中。西门子医疗、基础设施和城市、能源等业务领域已与西门子研究院、医疗IT团队联手,共同开发一个名为“新一代cRSP”的新系统。这个新系统将采用模块化设计。得益于其改进了的架构,它能处理未来的海量数据,也具备了更加出色的安全功能,并且为连接廉价设备提供了新的可能。新的、小规模计算机中心将会被增设,并且设备将会仅向当时具备足够容量的计算机中心发送数据。每一台设备都包含一个通信代理,它将判定所要发送的是哪种类型的数据。敏感数据将通过昂贵的、高度安全的线路发送。如果法律有要求,这种信息可能不得不被发送至与设备在同一个国家的计算机中心。相比之下,不那么敏感的数据则可以利用基于云计算的服务来发送,以节省费用。
全天候服务。未来cRSP架构的主要目标之一,是支持创建新的业务模式。客户已经可以在包含远程诊断和软件升级的基础服务,与提供每周7天、每天24小时维修**的高级服务之间,进行随意选择。在医疗技术领域,创新压力特别大。Sandner说:“现在,我们的竞争对手提供了远程诊断,甚至可以主动检测出即将发生的故障。”西门子PLC代理商
通过进行主动维护、节能增效和远程诊断,数据分析正在转变业务模式。
接下来,要提供交互式服务,如实时音视频合作。譬如,X光机发生故障时,放射**师可以使用cRSP来与西门子的应用专员建立可视通话,后者将以远程方式逐步指导他排除故障。另一方面,医生可以向另一家医院的专科医生征求意见。如今,通过cRSP已经可以做到这一点,但新一代系统将能实现更加出色的质量,哪怕是采用诸如平板电脑等标准设备。这将不仅增进西门子与客户之间的互动,而且能增进客户彼此之间的交互。
高级远程维护可以在西门子的所有业务领域激发新的应用。譬如,楼宇科技集团的专家正在利用cRSP基础设施及其安全数据传输系统,远程控制一家医院的设备自动化系统,而西门子医疗的同事正利用该系统对同一幢大楼内的计算机断层扫描设备进行远程维护。这种方式形成了协力效应,赢得了客户的信任。
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。
S7-300是中小型PLC,开发软件为SIMATIC STEP7,是西门子PLC原有产品线。
S7-1200是对应S7-200的小型PLC,开发软件换成了博途 (TIA PORTAL),属于西门子PLC全新推出的一条产品线。
S7-1200的功能相对S7-200要强大很多,可通过USB或网线进行调试,比S7-200方便很多。在某些领域取代S7-300也是可能的。不过S7-300真正的换代产品应该是S7-1500。
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