西门子6ES7511-1TL03-0AB0型号介绍

西门子6ES7511-1TL03-0AB0型号介绍

 化工生产过程中相当大的一部分场所为具有爆炸危险性气体存在的危险场所，自动控制系统在这类场合下的应用一定要遵从符合防爆安全技术规范。在爆炸危险区内本质安全防爆（Ex-i）方式是自控设计者经常使用的方法，本安防爆在过程控制系统工程设计、施工、工程造价以及可操作性和维护性等方对于其他防爆形式（Ex-d、Ex-e、Ex-m等）具有明显的优越性。

      西门子的全集成一体化控制系统在危险区的本安防爆应用方式上具有很大的灵活性。具有大量安全防爆产品可供用户设计成为满足不同要求的本安防爆系统，较大的方便了用户的选择和应用，用户可以根据自己的实际情况和资金情况涉及建立较符合自己要求的防爆控制系统。

      本文就西门子防爆系统的几种应用方式进行了探讨和总结，以求对防爆用户的设计应用有所帮助启发。

2. 爆炸性危险场所的划分

      在危险场所中安全地使用爆炸性环境用电气设备的前题条件是合理的选择、正确的安装和考虑系统日常生产运行时必要的维护。因此应根据其使用所在的危险场所的性质来合理的选择防爆电气设备。

      危险场所就是由于存在着易燃易爆性气体、蒸气、液体、可燃性粉尘或者可燃性纤维而具有引起火灾或者爆炸危险的场所。典型的危险场所，如石油化工行业中爆炸性物质的生产、加工和贮存过程中所形成的环境。对爆炸性气体环境，按场所中危险物质存在时间的长短，将爆炸性气体环境危险区域划分为三个区，即分为Ex.Zone0区、Ex.Zone1区和Ex.Zone2区。 

Ex.Zone0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混和物的环境。

Ex.Zone1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混和物的环境。

Ex.Zone2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混和物的环境或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混和物的环境。

      在工程实践中，Ex.Zone0区一般只存在于密闭的容器、贮罐等内部气体空间，在实际设计过程中Ex.Zone1区也很少存在，大多数情况属于Ex.Zone2区。

      为实现电气设备防爆，工程上采取了多种防爆技术方法，并通过防爆认证，构成防爆电气设备，用来防止爆炸危险性环境形成及其爆炸。主要有隔爆、本安、增安、正压、充油、充砂、无火花型等形式的防爆电气设备。对于自控系统来说，较常见的是隔爆和本安两种防爆技术方法。本安防爆技术又具有很多优点，如本质安全，结构简单，可带电检修等，在过程仪表自控系统中是**选择。

      本质安全型电气设备是从限制电路中的能量入手，通过可靠的控制电路参数设计，将潜在的电火花能量降低到可点燃规定的气体混合物能量以下，导线及元件、壳体表面的发热温度也限制在规定的气体混合物的点燃温度之下。本质安全防爆型式的设备内部，所有电路都是由在标准规定条件(包括正常工作和规定的故障条件)下，产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的本质安全电路。它又分为“ia”、“ib”两个等级， “ia”等级电气设备，是正常工作和施加一个故障和任意组合的两个故障条件下，均不能引起点燃的本质安全型电气设备；“ib”等级电气设备，是正常工作和施加一个故障条件下，不能引起点燃的本质安全型电气设备(参见GB38364标准)。本安防爆形式因对能量有严格的限制，因此只能应用于弱电设备中，设备其中Ex-ia设备适用于Ex.Zone 0、1、2区或Ex-ib设备适用于Ex.Zone 1、2区。本安防爆设备可以在带电情况下进行检修和校准，因此尤其适合过程自控系统应用。

      本安防爆技术的优点和特点使得其在过程自动控制领域获得了越来越广泛的应用，本文将以自控系统的本安应用作为重点进行讨论。

3. 西门子SIMATIC系统在安全防爆场所的几种应用解决方案

      由于近年西门子全集成自动化（TIA）理念在西门子系统中的推广和应用，西门子SIMATIC系统尤其PCS 7系统中增添了许多可供用户选择的丰富的安全防爆系统解决方案，大大加强了其在安全防爆领域的应用能力。而且由于本质安全型现场总线PROFIBUS-PA的推广应用，日臻成熟，为解决传统的安全防爆系统设计提供了更灵活、可靠的解决方案。本文主要介绍以西门子SIMATIC系统为核心构架完成一个安全防爆系统的几种典型解决方案。

(1)从点对点接线到点对点接线(Point to Point)解决方案 

       传统DCS/PLC+安全栅方案，见图1所示。这类本安防爆接口以隔离式和齐纳式安全栅为代表。应用特点是本安防爆现场仪表以点对点的接线方式通过电缆接至安全区控制柜内的安全栅，安全栅再以点对点的接线方式接至控制系统(DCS／PLC)的通用I/O卡。这是传统的本安防爆接口技术。

(2)本安防爆I/O卡板解决方案

      本安防爆I/O卡板解决方案是在DCS／PLC的通用I/O卡板基础上增加本安电路，使之成为本安防爆卡板，可直接与现场两线制本安仪表相连接，省却安全栅环节，构成本安防爆控制系统，见图2所示。其本质与DCS/PLC+安全栅方案相同，但是减少了安全栅环节，节省了线路连接点，因此能够降低系统的故障点。而且这类本安模块如SIMATIC S7-300系列的本安防爆式Ex I/O卡板SM322，SM321，SM331，SM332等，其防爆等级为Ex-ibIIC，可以挂接Ex.Zone1区内的本安仪表。由于本安防爆卡板使用了集成安全栅技术，减少了隔离式和齐纳式安全栅的使用，因此结构紧凑，节约了空间和费用

近日，西门子数字化工业集团在北京召开了媒体沟通会，参会的**与媒体老师一同回顾了西门子数字化工业集团在2020年的“高光时刻”，并向大家介绍了公司2021年的业务规划。

2020年，“黑”对**经济发展的沉重打击有目共睹，工业／制造业作为我国国民经济的重要支撑也同样经受着严峻考验。工人无法到岗、市场萧条、用户需求转变等始料未及的问题，随着的爆发成为了压死传统工厂的“最后一根稻草”，也令他们真正意识到了数字化转型的重要意义。我们可以看到，那些在数字化转型方面取得一定成效的企业在面对突发风险及不确定性时，能够具备足够的韧性与柔性，借助人工智能、工业互联网等技术及时调整业务。

近日，工信部发布了“关于印发《工业互联网创新发展行动计划（2021－2023年）》的通知”，在基础设施、融合应用、技术创新、产业生态、安全**等方面进行部署。该行动计划是在《关于深化“互联网＋先进制造业”发展工业互联网的指导意见》指导下，与2018年发布的《工业互联网发展行动计划（2018－2020年）》实现紧密衔接，并由**过10个部委协同推进，可以看出国家对落实工业互联网这一重大产业战略的决心。

如今，我国工业互联网已步入快速发展期，技术与系统体系趋于成熟，成功实现产业落地。在此背景下，近日，西门子数字化工业集团在北京召开了媒体沟通会，参会的**与媒体老师一同回顾了西门子数字化工业集团在2020年的“高光时刻”，并向大家介绍了公司2021年的业务规划。

中国市场欣欣向荣

西门子（中国）有限公司执行副总裁、西门子大区数字化工业集团总经理王海滨介绍道，“2020财年，即便受到影响，但西门子在中国市场的业务依然实现了正向增长。同时，西门子中国数字化工业集团更是在*四季度实现了双位数增长，强势驱动着西门子的**业务。”

西门子数字化工业集团专注工业制造领域，业务覆盖流程工业、离散工业以及混合工业的广泛产品线，帮助客户实现从自动化、标准化到数字化、智能化的转型，并借助数字化双胞胎技术，构建产品设计、产品制造以及产品性能三个环节的“数字化双胞胎”，通过对比设计参数与实际产品的数据差异驱动产线优化及产品迭代。

基于对中国市场的长期关注与深入研究，王海滨提出，未来，西门子数字化工业业务将有三大驱动力：

市场驱动：国家在5G、边缘计算、云计算、工业互联网等新型基础设施建设上加大投资，为数字化工业发展创造了良好的市场环境。

“内循环”驱动：中国在内陆、西部等区域仍有较大的发展空间，很多客户正在从沿海地区向中部、西部迁移，数字化转型需求增多。

消费需求驱动：消费者对个性化定制产品的需求与日俱增，从而拉动了工业制造领域对敏捷开发、柔性生产的需求，进而驱动数字化工业发展。

多年来，西门子积极推进智能制造在国内市场的应用，为实现工业4．0落地提供技术支撑，同时携手解决方案供应商、传统电气工程企业为用户提供OT与IT相结合的综合解决方案。此外，西门子在政策引导下，聚合科研智库、制造业企业等共建生态，共同推动中国工业数字化转型。

最后，王海滨与在场的媒体老师分享了西门子数字化工业集团的全新愿景：“‘We create sustainable industrial innovation for a world we want to live in， today and tomorrow’，我们可以将其理解为，大家都想生活在一个更美好的世界，这个更美好的世界需要来自工业界关键的创新支撑。其中，‘持续工业创新’恰恰是西门子数字化工业集团责无旁贷的使命。”

共建生态，开创自动化未来

在中国“新基建”政策的**下，工厂自动化事业部也积极参与到这一领域的发展进程中。比如我们为广阔的数据中心、5G模组、地铁和隧道等领域提供完善的解决方案。另外，我们也致力于帮助中国企业进行数字化转型，特别是数字化工厂建设。并长期为冶金行业、汽车行业、半导体行业，以及电动汽车电池等提供良好的端到端解决方案，助力各行各业打造数字化工厂。

西门子（中国）有限公司数字化工业集团副总裁兼工厂自动化事业部总经理卫岳歌（Joerg Westerholt）提出，展望未来，自动化市场分为三类：针对简单应用的自动化解决方案，适用于所有应用和行业的全集成自动化和数字化解决方案，以及未来自动化。

其中：

针对简单应用的自动化市场，工厂自动化事业部可以满足广大市场客户需求，提供全套的高性价比解决方案，例如SMART PLC、SMART IPC、SMART HMI（经济型PLC、经济型工控机、经济型人机界面）。在此领域，客户对价格非常敏感，西门子也非常具有竞争力。

在标准自动化或者是高端自动化市场，功能和效率是较核心的内容，西门子拥有全面的SIMATIC产品组合并保证的性能，为整个工业提供不同的产品和解决方案。西门子的安全PLC可以**工人的日常安全生产，冗余型PLC可以保证机器24小时高可靠地运行。

西门子持续探索“未来自动化”，致力于成为“**这一趋势的主要贡献者”。未来，西门子数字化工业集团工厂自动化事业部将构建基于边缘计算的生态，将OT与IT**结合，并发挥自身的AI能力，协助客户开发适用于企业业务的AI应用，帮助客户提高生产力和产品质量，实现更加灵活及安全的生产。

卫岳歌在随后的采访中介绍道，西门子可以与客户共同开发高度定制化、业务导向的APP，客户提供工艺、西门子提供自动化知识。西门子内部为此成立了相关团队，主要业务就是协助客户共同开发工业边缘APP，在APP的基础上可以拓展更加丰富的业务模式，以此构建长久的生态。

多点开花，全面助力企业数字化转型

西门子（中国）有限公司数字化工业集团副总裁兼过程自动化事业部总经理姚峻向参会媒体介绍了西门子在期间如何帮助化工、污水处理、制药等领域的工厂增效提质：

水行业：基于Web的控制系统SIMATIC PCS neo可以实现远程调试、部署，解决了期间技术人员无法到场的问题。此外，西门子还推出了DPS数字化泵站，增加诊断预测性、维护等功能。

污水处理：地下污水释放的有毒气体易对巡检人员造成伤害，西门子利用RTLS技术，实时监控巡检人员的定位，若长时间停留则有预警危险，其精度可以达到10cm。

制药领域：西门子帮助国药蓉生、山东睿鹰、北生研等企业建立数字化生产线。

石化行业：西门子帮助中国石化青岛炼油化工有限责任公司成功部署SiePA预测性维护系统，帮助客户提高运维效率；通过数字化双胞胎实现工艺模型的实时优化。

工业通讯和识别解决方案：做为数字化不可缺少的重要组成部分，不但应用于流程行业，也在物流等离散行业为客户提供从OT到IT的完整通讯解决方案，包含有线、无线、AGV等技术。

未来，西门子将在化工领域加大投入，借助数字化手段帮助精细化工、生物化工等细分领域实现降本增效。

原生数字化助力工厂快速提升产能

西门子数控（南京）有限公司总经理李雷介绍道：2020财年，面对国民生活水平提高以及产品需求的转变，西门子运动控制事业部及时调整策略，在电子、电池、食品饮料、物流、增材制造、纺织等行业深耕细作，实现了强劲的销售正增长。未来，西门子将与各个行业的合作伙伴、*达成合作，在航空航天、汽车制造等领域推广组合产品。

李雷还向参会媒体介绍了即将建成投产的西门子南京新工厂，这是西门子**原生数字化工厂。所谓“原生数字化”是指从项目开始的**天就建立模型，从需求分析到工厂的概念设计、模块设计、详细设计、建设施工、运营管理的整个过程完全基于数字化双胞胎技术。在这个过程中，通用的数据平台可以调用全部数据进行模拟、、实践、调整，从而在运营过程中实现实时监控以及敏捷反馈。

例如，在工厂规划设计阶段，基于西门子数字化工业软件的建模和功能，建立各个设计阶段的模拟模型，进而基于产出率、设备利用率、人员工作效率、良品率、能源利用率、材料流动效率、人员走动距离、在制品库存量等指标在模型验中找出较优方案。

据李雷介绍，西门子原生数字化工厂将实现产能增长近2倍，产品上市的时间能够缩短20％、人员利用效率能够提高20％、工厂空间利用率能够提高40％。

紧贴需求，携手客户共同创新

西门子（中国）有限公司数字化工业集团副总裁兼客户服务事业部总经理王飙提出，“不管是之前还是之后，西门子工业服务的使命没有改变，那就是紧密围绕客户的需求，与客户共同创新，在设备、资产、人员、流程四个方面为客户提供数字化服务。”

期间，工程师无法及时到达现场，西门子便开发了远程服务“智通卡”，工程师在后台就可以远程解决现场问题，并通过电商平台为客户提供包括培训在内的诸多虚拟化产品。

复工后，西门子帮助餐饮行业客户部署了智能出菜系统，减少人工，**复产复工后的安全性；帮助汽车、钢铁等行业客户完成预测性分析、管理工厂生产信息、实现“多快好省”的目标。

未来，西门子会将**工厂数字化转型过程中所积累的经验，通过“C－I－O”模式（即C－咨询、I－实施、O－运行优化）进行规模化的复制与推广，继续携手合作伙伴发展产业数字化服务，拥抱数字化的未来！

打造闭环，提升软件核心竞争力

西门子数字化工业软件**高级副总裁兼大区董事总经理梁乃明在线上与参会媒体分享了西门子工业数字化软件业务在2020年取得的成果以及2021年的展望。他介绍道，“软件是一个看不到、摸不着的东西，跟硬件不一样，但其实很多企业的软件实力才是较核心的竞争力。”

西门子较新推出的Xcelerator，包含了从产品设计、生产规划到产品制造、生产执行，再到优化迭代的全部过程，打造产品应用、工厂工效和生产安全的闭环，将所有数据与多学科物理运算“绑”在产品的全生命周期中，并在这个闭环内不断迭代、创新产品。

梁乃明表示：“西门子是一家能够提供端到端产品及解决方案的工业软件公司，通过软件将产品制造、生产规划、生产执行、安全生产的完整制造周期涵盖在Xcelerator之内。目前，西门子作为良好的工业软件提供商，可以协助将不同厂商的不同产品整合在一起，实现协同运转，从而使客户的精力专注在自身产业研发及产品制造上，为客户提供较大的价值。”

交流会的尾声，西门子（中国）有限公司执行副总裁、西门子大区数字化工业集团总经理王海滨在回答记者问题时，以大象升级为“**大象”为喻，诠释了工业4．0时代，生产制造的每个环节都应该在数字化加持下面向未来的技术进行提升，从而实现数据的互联互通，打造更好的计算机辅助智能制造模式，进而形成更高水平的智能化，将工厂升级为“**工厂”。未来，西门子数字化工业集团将继续专注工厂自动化、数字化、智能化产业，帮助中国制造业完成“**大象”的升级