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西門子生產(chǎn)的設(shè)備和產(chǎn)品應(yīng)該盡量減少對環(huán)境的影響。在過去的18年間，一項(xiàng)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了研發(fā)人員必須遵守的準(zhǔn)則。結(jié)果證明，凡是對環(huán)境有益的措施也為公司增加了利潤。

40年來，環(huán)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(jīng)成立了中央環(huán)境保護(hù)辦公室”，他現(xiàn)在是該辦公室的負(fù)責(zé)人。這個(gè)辦公室的目標(biāo)就是使產(chǎn)品盡可能和環(huán)境兼容。但要保證工廠的資源消耗降低，產(chǎn)品不含任何有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)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(huán)境兼容產(chǎn)品和設(shè)備的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。西門子所有開發(fā)人員被要求強(qiáng)制執(zhí)行這一標(biāo)準(zhǔn)。1993年在德國掀起了一場廣泛的討論，主題是生產(chǎn)商和供應(yīng)商回收舊電子器件的要求，在此背景下出臺了該標(biāo)準(zhǔn)的*版。起初，這一標(biāo)準(zhǔn)的制定主要是針對有害物質(zhì)以及被禁用的物質(zhì)。但是，人們很快就明白，確保實(shí)現(xiàn)回收利用的關(guān)鍵在于簡單的設(shè)計(jì)。產(chǎn)品含有的單獨(dú)材料和零部件越少，就越容易實(shí)現(xiàn)對其材料的回收利用。

Bloch說：“近年來，資源和能源效率已經(jīng)變得日益重要。”該標(biāo)準(zhǔn)甚至還是IEC62430（適用于電氣和電子產(chǎn)品的環(huán)境型設(shè)計(jì)）的基礎(chǔ)，后者于2009年由電工技術(shù)委員會發(fā)布。根據(jù)Bloch的說法，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是非強(qiáng)制性的，但卻體現(xiàn)了世界范圍內(nèi)的技術(shù)發(fā)展。2009年之前，沒有任何其他與之相當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，但是現(xiàn)在已經(jīng)有無數(shù)公司將其投入應(yīng)用。Bloch說：“西門子是環(huán)境兼容產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的。”

SN 36350中寫明了處理有害物質(zhì)和環(huán)境兼容包裝的原則，以及《環(huán)境產(chǎn)品聲明》。其他重要內(nèi)容包括環(huán)境兼容的產(chǎn)品設(shè)計(jì)的20項(xiàng)指標(biāo)清單，和工廠相關(guān)的12個(gè)規(guī)則——這些都考慮了產(chǎn)品的整個(gè)生命周期。根據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)人員要保證產(chǎn)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(chǎn)品應(yīng)當(dāng)容易修理，壽命更長，拆卸簡便。

生產(chǎn)工廠的建筑也要使用環(huán)境兼容的材料。這些材料必須保證產(chǎn)生的噪聲小，排放的廢氣和產(chǎn)生的廢物少，并適于翻新。西門子醫(yī)療的環(huán)境官員Johann Russinger說：“開發(fā)人員必須深刻領(lǐng)會這些原則，大限度地應(yīng)用它們。”還要考慮到產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間表、預(yù)算、質(zhì)量要求和功能，這就是為什么西門子醫(yī)療根據(jù)醫(yī)療器械的特定要求來調(diào)整SN 36350標(biāo)準(zhǔn)，從而將之融入他們的研發(fā)過程。

這種系統(tǒng)化的方法帶來一些非凡的成就，比如Somatom Definition Flash計(jì)算機(jī)斷層（CT）掃描儀。從2009年起，它就是市場上 一種有兩個(gè)X射線源和兩個(gè)探頭的掃描儀。得益于此，在這臺掃描儀上接受檢查時(shí)，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(shí)間。這樣，對小孩和嬰幼兒的檢查就容易多了，因?yàn)樵跈z查過程中不再需要對他們進(jìn)行全身麻醉。Russinger說：“以前的型號Somatom Definition榮獲過西門子環(huán)境獎(jiǎng)。但還能夠?qū)λM(jìn)行改良，這讓我們都感到驚訝。”

在規(guī)劃階段就要有明確的環(huán)境目標(biāo)。對Somatom Definition Flash而言，這些目標(biāo)包括輻射劑量、能耗以及有害物質(zhì)。例如，新型號比舊型號使用的鉛要少得多。掃描儀的研發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了上述三個(gè)目標(biāo)。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。可以用不同的光譜工作的兩個(gè)X射線源，大大改善了圖像的質(zhì)量，而不會增加輻射劑量。掃描儀是由心電圖（ECG）帶動(dòng)的，這意味著在不到一秒鐘的時(shí)間里心臟幾乎還沒有動(dòng)的時(shí)候，掃描儀就記錄下了它的圖像。輻射劑量還受智能調(diào)節(jié)。甲狀腺和女性胸部等敏感區(qū)不會被直接輻射，分析軟件經(jīng)完善后進(jìn)一步減少了輻射劑量。

輻射劑量減少的同時(shí)，能耗也隨之下降。與舊型號相比，根據(jù)檢查類型的不同，新的掃描儀可以使能耗降低45%至85%。開發(fā)人員不能*廢棄鉛屏蔽，因?yàn)橐够颊呙馐懿槐匾腦射線輻射，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(hù)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(guān)鍵。“97%的物質(zhì)可以再次利用，”Russinger說。為了容易區(qū)分，要對各種材料進(jìn)行記錄，并準(zhǔn)確地標(biāo)記出塑料部分。在新設(shè)備中，多達(dá)60%的材料是重復(fù)利用的。Russinger承認(rèn)這種環(huán)境因素現(xiàn)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(xiàn)在這些因素變得更重要了。如果兩種設(shè)備在其他各方面都旗鼓相當(dāng)，那么，能耗就會影響決策。”在運(yùn)輸成本和空間需求方面，較低的資源消耗也是一種優(yōu)勢。

減排90%。精心計(jì)劃的環(huán)保措施還可以帶來經(jīng)濟(jì)效益。比如，位于奧地利林茨的西門子奧鋼聯(lián)鋼鐵科技有限公司開發(fā)的新的廢氣處理技術(shù)，與西門子工業(yè)解決方案集團(tuán)的Alexander Fleischanderl博士帶領(lǐng)voestalpine Stahl團(tuán)隊(duì)合作，他們成功地將一座燒結(jié)裝置的有害物排放量降低了90%以上，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。這項(xiàng)成就榮獲了2011年西門子環(huán)境獎(jiǎng)。

燒結(jié)裝置是煉鋼廠的重要組成部分。在這里，磨得很細(xì)的鐵礦經(jīng)燃燒后被熔煉成較大的塊狀，專家稱之為燒結(jié)，然后再投入到高爐中。燒結(jié)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(jī)化合物。為減少這些排放物，研發(fā)人員于2005年結(jié)合了兩項(xiàng)開創(chuàng)性的技術(shù)。

首先，他們利用廢氣再循環(huán)減少了高達(dá)40%的廢氣。廢氣中溫度高的部分返回?zé)Y(jié)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(jīng)燒結(jié)裝置的過程中被燃燒，一些二氧化硫和顆粒物粒則凝結(jié)在燒結(jié)層中。廢氣再循環(huán)還有助于節(jié)能，因?yàn)閺U氣溫度已經(jīng)很高了，不需要像一般情況下那樣對氣體進(jìn)行預(yù)加熱。還減少了需要處理的廢氣。隨后在特殊的反應(yīng)器里對剩余廢氣進(jìn)行處理，使其不含任何殘留的污染物。

開發(fā)人員選擇了“干式工藝”，這不同于傳統(tǒng)的廢氣凈化過程，因?yàn)樗恍枰盟?。這種辦法不僅降低了能耗，還更有效地凈化了廢氣，因?yàn)樗鼘⒍鄠€(gè)步驟結(jié)合起來了，包括過濾、吸附以及顆粒物再循環(huán)。西門子奧鋼聯(lián)的產(chǎn)品生命周期經(jīng)理Robert Neuhold說：“和濕式工藝相比，排放量降低了10倍。”

環(huán)保措施可以為客戶帶來回報(bào)。用Eco-Care矩陣來做一個(gè)分析。這個(gè)矩陣可以綜合考慮經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重因素，是一個(gè)能夠測量產(chǎn)品對環(huán)保影響的新工具。分析表明，和使用傳統(tǒng)的廢氣處理技術(shù)相比，一個(gè)年產(chǎn)280萬公噸燒結(jié)的裝置現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)。他說：“我們目前正在將標(biāo)準(zhǔn)中的準(zhǔn)則和項(xiàng)目管理過程結(jié)合起來。”此外，將來西門子研發(fā)人員還可以接受網(wǎng)上培訓(xùn)——從而保證環(huán)境保護(hù)像成本效率和質(zhì)量管理一樣融入他們的思維模式。

S7-300 CPU組態(tài)工業(yè)庫
在集成S7-300 CPU的PCS 7系統(tǒng)項(xiàng)目中，S7-300 CPU及其對應(yīng)的操作員面板是一相對獨(dú)立的單項(xiàng)目，該項(xiàng)目可以在PCS 7項(xiàng)目中創(chuàng)建生成，也可以來自成套設(shè)備提供商。同時(shí)，相關(guān)的功能塊還需要在OS上產(chǎn)生圖標(biāo)和操作面板，實(shí)現(xiàn)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(tài)。具體組態(tài)過程如下：

2.1 創(chuàng)建多項(xiàng)目框架
由于PCS 7的創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)е袥]有集成S7-300 CPU的選項(xiàng)，所以需要按照手動(dòng)的方式床架如下圖所示框架的多項(xiàng)目。其中的“300_IL_St”單項(xiàng)目就是包含了S7-300 CPU站和操作員面板組態(tài)項(xiàng)目。
示例項(xiàng)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(diǎn)的組態(tài)與常規(guī)項(xiàng)目組態(tài)*。

圖2-1 基本項(xiàng)目框架

在PCS 7軟件環(huán)境中組態(tài)S7-300 CPU，還需要為其創(chuàng)建工廠層級，一方面可以和多項(xiàng)目中的其他項(xiàng)目結(jié)構(gòu)保持*，另一方面也可以實(shí)現(xiàn)跨單項(xiàng)目的OS分配等功能。更多關(guān)于多項(xiàng)目的功能使用可以參考：

2.2 用戶程序組態(tài)
針對S7-300 CPU進(jìn)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(jiān)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(qū)動(dòng)，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(jī)控制
在層級文件夾下創(chuàng)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(shí)現(xiàn)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(gè)自定義共享DB塊，其中創(chuàng)建數(shù)據(jù)類型為INT的參數(shù)“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(jù)需要在該共享DB塊中定義一個(gè)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(chuàng)建共享DB

2.2.2 閥門控制
與電機(jī)控制一樣，分別從庫中拖放“S7Vlv”和“S7PVlv”兩個(gè)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(guī)編程*，只是不再使用驅(qū)動(dòng)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(shí)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(tài)，只需要將“BlockCon”管腳與PID的任何一輸出相連接即可，這一點(diǎn)與其他類型的功能塊連接略有不同。

2.3 操作員面板組態(tài)
“IL for S7”成功安裝完成之后，會在WinCCFlexible中集成一個(gè)“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(biāo)和面板，當(dāng)在畫面中添加面板和塊圖標(biāo)時(shí)會自動(dòng)創(chuàng)建變量、連接、文本列表等，用戶只需要根據(jù)項(xiàng)目情況做適當(dāng)調(diào)整即可。