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保障城市安全

去年10月，超級風暴“桑迪”令這座“*入眠的城市”打了個“小盹”。然而，這場風暴結束后，痛定思痛，這座擁有800萬人口的城市正在采取各項措施，以保證其5個行政區(qū)能夠應對氣候變化帶來的挑戰(zhàn)。

颶風“桑迪”在紐約造成了短暫的大面積斷電?，F在，紐約市正在利用技術武裝自己，以應對未來的災難。

同往常一樣，聯合廣場上人頭攢動、熙熙攘攘。這是平常的一天，從地鐵站里涌出的上班族邁著輕快的腳步匆匆趕路。課間休息時分，大學生們在公園里休憩。形形色色的街頭藝人正在展示五花八門的才藝，而小孩子們則在人行道上下棋。男女企業(yè)家們紛紛駐足停歇，呼吸一口新鮮空氣，或是抽根煙。眾多游客漫步徜徉其間，感受這座城市的充沛活力，偶或拍幾張照片。

當紐約大學的學生Alyssa Torske和幾個朋友在超級風暴“桑迪”襲擊紐約之后的那個傍晚冒險走出宿舍時，聯合廣場已面目全非。整座城市陷入了一片黑暗。路上沒有一輛車開過，也看不到任何人。指路牌被從鋼柱上撕扯下來，到處都是殘磚破瓦，亂枝縱橫，一片狼藉。能聽到的聲音是呼嘯的風聲和刺耳的警報聲。Torske回憶道，“幽暗死寂的街道，仿佛《僵尸世界大戰(zhàn)》里，人類世界遭僵尸襲擊后的末日場景。”

超級風暴“桑迪”奪去了41名紐約人的生命，致使超過80萬紐約市居民無電可用。風暴卷起4米高的巨浪，裹挾著5億噸海水猛力沖擊紐約市海濱邊緣地區(qū)，包括曼哈頓下城區(qū)。海水沖毀了橋梁、隧道和道路，地鐵停駛一個星期。企業(yè)被迫歇業(yè)。紐約證券交易所連續(xù)兩天停止交易。造成的損失有多大？僅財產和經濟損失就高達190億美元左右。

“桑迪”堪稱的超級風暴。盡管如此，近年來，由曼哈頓、皇后區(qū)、布朗克斯、布魯克林和斯塔騰島等5個行政區(qū)組成的紐約市，已經遭遇了越來越多的天氣事件，包括2011年8月的颶風“艾琳”。自2007年以來，龍卷風橫掃紐約市的頻率越來越高。此外，在炎熱的夏季，熱浪持續(xù)時間越來越長。

2012年是美國歷*有記錄以來熱的一年?？茖W家警告道，平均氣溫將繼續(xù)升高。紐約市市長布隆伯格召集的專家研究小組預計，到2050年，紐約地區(qū)的海平面可能上升75厘米以上。因此，預計居住在洪災高發(fā)區(qū)域的紐約人數量將增加一倍多，達到80萬。同一時期，位于洪泛區(qū)的電廠占紐約市全部電廠的比例將從53%飆升至97%。再保險公司瑞士再保險預計，2050年，像“桑迪”這樣的風暴可能要花掉紐約市900億美元的預算。

左圖：高壓直流背靠背輸電線路，可同時穩(wěn)定紐約市和新澤西的電網。右圖：Coop城的熱電聯產電廠。

“桑迪”表明，紐約必須增強其基礎設施的災害承受能力。為了實現這一目標，紐約市市長布隆伯格發(fā)起了一項斥資200億美元的計劃，以投資建設強韌型設施，加強紐約市的防御力量。報告概述了諸多計劃，包括修訂建筑法規(guī)，以保護關鍵型基礎設施，以及投資修建防洪設施，如防洪堤、堤壩和導流洞封堵頭等，以保護紐約市綿延520英里的海岸線。布隆伯格說：“漸漸地，經過數年乃至數十年的不懈努力，我們將建成一座能夠經受住更嚴峻的考驗、克服所有挑戰(zhàn)的固若金湯的城市。”

雄偉的防洪堤將幫助把海水擋在城外，但要提高城市的災害承受能力，還要求投資于旨在提高基礎設施的冗余度和通信能力，實現分布式部署，以及加快應急速度的技術。紐約市正在與西門子合作開展一系列強韌型基礎設施建設項目。

其中一個已經改善了紐約市的災害承受能力的大型項目，是西門子提供的能夠跨越很遠的距離，以極低的損耗輸送電力的高壓直流輸電線路（HVDC）。自2013年6月起，由西門子提供設備的一條高壓直流背靠背輸電線路已將新澤西電網與紐約市電網連接起來，以根據需要向紐約市輸送66萬千瓦的補充電力。雖然新澤西電網與紐約市電網之間早已實現互連，但這條背靠背輸電線路在提高輸電容量的同時，還具備快速響應功能。換句話說，它對兩側電網都能起到穩(wěn)定作用，可降低電力斷供風險。2007年，一個由西門子提供設備，以幫助穩(wěn)定長島電力供應的類似高壓直流輸電工程順利竣工。從那時起，新澤西的電網為長島供應20%的電力，更讓長島受益匪淺的是，它能獲得來自多個途徑的低成本電力，包括利用可再生能源生產的電力。

待2014年年初落成時，世界貿易中心一號樓（1 WTC）將成為強韌型樓宇技術的*。西門子為這棟大樓提供的配電系統(tǒng)采用了長達1443米的不占空間的Sentron母線槽系統(tǒng)，而不是常規(guī)電力電纜和導管，并且實現了電路保護，這將有助于確保為這棟紐約市的建筑物提供穩(wěn)定、可靠的電力。此外，當出現過壓時，該系統(tǒng)可以立即關斷電源。世界貿易中心一號樓還采用了西門子開關技術，并且與新世界貿易中心相連通的地鐵站也配備了低壓開關柜，還有哪怕在危急情況下也能讓這棟大樓的緊急通風系統(tǒng)可靠運轉的自動化技術。

智能電網。在“桑迪”造成的巨大壓力下，紐約市電網不堪重負，曼哈頓下城區(qū)大部分區(qū)域供電中斷數日，一些社區(qū)的停電時間甚至長達數個星期。就Alyssa而言，沒有電，意味著好幾天沒有燈光，沒有暖氣，也沒有自來水，并且要辛苦地爬20層樓梯才能回到住處。其他關鍵設施也受到了影響。應急發(fā)電機故障迫使大型醫(yī)院如紐約大學附屬Langone醫(yī)療中心和Bellevue醫(yī)療中心等疏散數以百計的患者。

但有一個社區(qū)做好了更加充分的準備：Coop城——一個位于布朗克斯的住宅開發(fā)項目。依賴于本地由西門子承建的一座4萬千瓦熱電聯產電廠（CHP），這個社區(qū)安然無恙地度過了這場風暴。歸功于這個解決方案，當周邊大部分區(qū)域無電可用時，Coop城的居民卻擁有可靠的電力、暖氣和自來水供應。依靠其自有微型電網，Coop城得以保持正常供電。

未來，事實應當能夠證明，智能電網也像Coop城的微型電網一樣可靠。自2011年8月以來，西門子就在與紐約市大的供電公司Con Edison合作開展一個智能電網集成項目。得益于專門的集成軟件、標準化數據接口和*的可視化技術等，Con Edison公司的員工能夠全面掌握電網狀況以及諸如備用發(fā)電機等可用需求響應資源的容量。更重要的是，這些信息是實時提供的。這樣一來，運營商就能快速確定是否有必要拋甩負荷。譬如，在夏季用電高峰時段，運營商能夠向諸如商業(yè)大廈等需求響應資源發(fā)出針對性的限電請求。與Con Edison公司一道，西門子目前正在研究如何進一步擴展這個解決方案。

西門子企業(yè)集成與網絡安全服務小組負責人Mayur Rao認為，由此帶給紐約市電網的益處包括，改善需求響應集成和更加多元化的電力供應，這可能意味著更好地吸納可再生能源發(fā)電。Rao說：“曼哈頓的基礎設施的擴展?jié)摿τ邢?。集成更多基于需求響應的智能電網資源以滿足與日俱增的需求，同時緩解電網過載壓力，非常重要。”

2013年，西門子、紐約區(qū)域規(guī)劃協(xié)會和Arup公司聯合編寫了《RUI報告》。報告指出，紐約市斷電一日造成的損失高達10億美元。這項研究還計算出，今后20年，像“桑迪”這樣的風暴導致的紐約市電網恢復重建費用總額將高達30億美元。然而，投資相同金額用于部署智能技術，則可將這筆損失降低20億美元，并能通過提高效率創(chuàng)造40億美元的效益。

西門子正在幫助世界貿易中心一號大樓（左圖）和紐約地鐵提升可靠性，以避免系統(tǒng)故障。

紐約地鐵：乘上科技的列車。要從一個地方轉移到另一個地方，也離不開強健的基礎設施。Gwen Shockey住在曼哈頓靠近哈萊姆區(qū)的地方。她是一名醫(yī)學插畫師，工作的地方位于中城區(qū)。每一天，她都搭乘地鐵上下班。當“桑迪”導致地鐵停運時，整整一個星期的時間，Gwen都無法去上班。她說：“這令我意識到，我對地鐵的依賴有多么強烈。”

估計，紐約市斷電一日造成的損失高達10億美元——這筆錢如果投資于建設智能型基礎設施，將獲得更好的回報。

紐約市地鐵系統(tǒng)已成為約570萬人日常生活中*的一部分，Gwen只是其中一員。早在一個多世紀以前投入運行的紐約市地鐵系統(tǒng)，是*老的地鐵系統(tǒng)之一，必須不斷升級。從1999年起，西門子一直在這一過程中發(fā)揮著重要作用。譬如，現在，往返于曼哈頓Chelsea與布魯克林Canarsie之間的L號線地鐵，便采用了西門子提供的列車控制技術。這種基于無線技術的信號系統(tǒng)使列車與列車之間、以及列車與控制中心之間能夠相互通信。這個系統(tǒng)為提高發(fā)車頻率創(chuàng)造了條件。這項技術還降低了對軌道沿線設備的需求，并利用光纖網絡實現了與關鍵型地面設備的通信。這增強了地鐵系統(tǒng)的強韌性，因為能夠將地面設備安裝在更加安全的位置。如有洪災預警，可以提前將沿軌道部署的電臺設備轉移到安全的地方，就像“桑迪”來襲時所做的那樣。

2008年，西門子提供的另一個解決方案投入運行。現在，這個系統(tǒng)通過同時實時追蹤多達220輛列車，控制著紐約市三分之一的地鐵系統(tǒng)。這項技術大的優(yōu)勢是其提供的信息。得益于此，運營商可以密切監(jiān)控各種事件，當發(fā)生緊急狀況時快速做出響應。譬如，通過疏散隧道內的列車，或者讓列車從受影響的線路改道其他安全線路。這些解決方案協(xié)同作用，形成了一個具備通信能力的集中控制式系統(tǒng)，這是一個為應對危險狀況做好了準備的系統(tǒng)！

怎樣才能進一步提升紐約市地鐵系統(tǒng)的可靠性？常駐紐約的西門子交通集團軌道系統(tǒng)IT項目負責人Paul Eliea認為，集中控制式危險檢測系統(tǒng)可能是一個涵蓋整個地鐵系統(tǒng)的解決方案的關鍵要素之一。他說：“當地鐵系統(tǒng)進水量足以對其運行造成影響時，傳感器將向控制中心發(fā)出信號，并提供實時信息，以便掌握事態(tài)進展。”

所有這一切都表明，從電網到交通系統(tǒng)，擁有性能的強健解決方案在確保紐約市的關鍵基礎設施的穩(wěn)定性方面發(fā)揮著重要作用。紐約市的居民也在通過小規(guī)模投資提升自身的災害承受能力。Gwen說：“這場風暴結束后，我買了一輛折疊自行車?，F在，有了這輛小巧的自行車，我再也不會寸步難行了。”

西門子PLC產品發(fā)展歷程【圖】

西門子是歐洲的電子和電氣設備制造商，生產的SIMATIC可編程控制器在歐洲處于地位。其代PLC產品早是1975年投放市場的SIMATIC S3，它實際上是帶有簡單操作接口的二進制控制器。

1994年4月，S7系列誕生，他更具有化、更高性能等級、更小安裝空間、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢，其機型為：S7-200、300、400、1200。韓立帶著它們，直接奔抓雪云狐時的那片沼澤而去。

SIMATIC是西門子自動化系列產品品牌統(tǒng)稱，來源于SIEMENS + Automatic（西門子+自動化） 它誕生于1958年，至今已有50年歷史，涵蓋了從PLC、工業(yè)到HMI，是自動化品牌 50年來，SIMATIC控制器從S3系列發(fā)展到S7系列，已經成為自動化用戶為信賴和熟知的品牌。

??德國西門子（SIEMENS）公司生產的可編程序控制器在我國的應用相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網絡，HMI人機界面，工業(yè)等。 下面我們就看一看西門子的PLC產品的發(fā)展歷史。韓立神色鄭重的說道。

??西門子是歐洲的電子和電氣設備制造商，生產的SIMATIC可編程控制器在歐洲處于地位。其代PLC產品早是1975年投放市場的SIMATIC S3，它實際上是帶有簡單操作接口的二進制控制器。

1979年微處理器技術被應用到可編程序控制器中，產生了SIMATIC S5取代了S3系列，該廣泛地使用了微處理器。

20世紀80年代初，S5進一步升級——U系列PLC，較常用機型有：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

動觸頭處在幾何中心線時，動觸頭與兩側靜觸針三音同時都的變流器，稱作常閉式變流器;動觸頭處在幾何中心線時，動觸頭與兩側靜觸針三者都不的變流器，稱作常開式變流器. —般說來DF型電子放大器多采用常閉式變流器，如大型ZBB—610型和中型ZBB—605型變流器.常閉式變流器的優(yōu)點是能減小對外界的性.而JF—12型晶體管放大器采閘常開式變流器的較多，它的優(yōu)點是輸入阻抗大，對源能員損耗小，從而了輸入級的傳遞系數.這對于配有較高阻抗濾波器的晶體管放大器來說，起了很好的匹配作甲。 常開式變流器的缺點是會引入較大的.但由于前頭有濾波器，輸入級又采取了屏蔽隔離，因而彌補了這—缺點，了抗的能力.但是幸虧韓立反應夠快，急忙散去披風上的靈力，改用精純靈力強行壓下了此異變。

SIMATIC S7-200

??西門子S7-200是超小型化的PLC，適用于各行各業(yè)，各種中的自動檢測、監(jiān)測及控制。?從CPU模塊的功能來看，SIMATIC S7-200系列小型PLC發(fā)展至今大致經歷了兩代：代產品其CPU模塊為CPU 21X，主機都可進行擴展，它具有四種不同結構配置的CPU單元：CPU 212，CPU 214；CPU 215和CPU 216。第二代產品其CPU模塊為CPU 22X，是在21世紀初投放市場的，速度快，具有較強的通信能力。它具有四種不同結構配置的CPU單元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226，除了CPU 221之外，其他都可加擴展模塊。

SIMATIC S7-300

西門子 S7-300是模塊化小型PLC，能中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的。

從CPU模塊來分，S7-300 PLC大致可以分為緊湊型、型、革新性、戶外性、故障性、特種這幾類。緊湊型CPU包括312C、313C、313C-2PtP、313C-2DP、314C-2PtP、314-2DP。型CPU有313、314、315、315-2DP、316-2DP。革新性CPU有312、314、315-2DP、317-2DP、318-2DP。戶外性CPU有312 IFM、314 IFM、314（戶外性）。故障性CPU有315F、315F-2DP、317F-2DP。特種性CPU包括317T-2DP、317-2PN/DP。二人急忙伸手接住，竟是兩面青銅令牌。

SIMATIC S7-400

S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的。當控制規(guī)模擴大或升級時，只要適當地一些模板，便能使升級和充分需要。

SIMATIC S7-1200

西門子S7-1200是低端的離散自動化和自動化中使用的小型控制器模塊。SIMATIC S7-1200 具有集成 PROFINET 接口、強大的集成工藝功能和靈活的可擴展性等特點，為各種工藝任務提供了簡單的通訊和SIMATIC S7-1200 小型可編程控制器充分于中小型自動化的需求。在研發(fā)中充分考慮了、控制器、人機界面和的無縫整合和協(xié)調的需求。SIMATIC S7-1200 系列的問世，標志著西門子在原有產品系列基礎上拓展了產品版圖，代表了未來小型可編程控制器的發(fā)展方向，西門子也將一如既往開拓創(chuàng)新，自動化潮流。有效的解決方案，尤其多種應用中*不同的自動化需求。

??西門子S7-1200有三種CPU類型：CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C。

LOGO！

LOGO！是低端自動化中簡單的開關控制解決方案使用的智能邏輯控制器。LOGO！ 智能邏輯控制器*繼電器與 PLC 之間的技術空間，已發(fā)展成為模塊化的組件產品。通過集成的 8 種基本功能和 31 種特殊功能，LOGO！ 可以代替數以百計的開關設備，從時間繼電器一直到器。它有很好的抗振性和很高的電磁兼容性（EMC），*符合工業(yè)，能夠應用于各種氣候條件。這么說，這小子大有機緣，還可以服用一粒筑基丹了。老者了一副，小子你真是走了運的神情，咋出了聲來。呵呵，按理說是這樣的。但是韓師侄和葉做了筆交易，自動放棄了這枚筑基丹了。王師叔含笑說道。做人重要的要有自知之明。小小年紀就能懂得取舍之道，這一點可比我強多了。灰衣老者的神情寂寥無比，原本望向韓立的冷漠眼神，也親切了一些。可韓立聽了老者的這番話后，有些摸不著頭腦，心里大為不以為然。什么叫要有自知之明。

PCS7

1996年，在控制領域，西門子公司又提出PCS7（控制7）的概念，SIMATIC PCS 7是西門子公司在TELEPERM系列集散和S5，S7系列可編程控制器的基礎上，結合進的電子制造技術、網絡通訊技術、圖形及圖像處理技術、現場總線技術、計算機技術和自動化控制理論，面向所有控制應用的控制。將其優(yōu)勢的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現場總線）、COROS（監(jiān)控）、SINEC（西門子工業(yè)網絡）及控調技術溶為一體。