西門子EM222 8出 24VDC，開關(guān)量

SIMATIC S7-200 采用*的模塊化設(shè)計。除了擴(kuò)展和通訊模塊，模塊化的系統(tǒng)提供了用于定位、稱重技術(shù)和溫度測量的一系列具體擴(kuò)展。

EM 253是一個用于簡單定位任務(wù)的功能模塊（1軸）?？梢詫⑺B接到步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)，通過高頻脈沖輸入從Micro Stepper連接到高性能伺服驅(qū)動器。

EM 253定位模塊以與擴(kuò)展模塊相同的方式進(jìn)行安裝，通過一體化連接電纜連接到S7 - 200擴(kuò)展總線。

連接之后，從CPU自動讀出配置數(shù)據(jù)

該模塊具有以下特點(diǎn)：

用于來自過程信號的5位輸入

驅(qū)動器直接激活用24脈沖輸出（向前/向后或者速度/方向）

2控制輸出（DIS；CLR）。

12個狀態(tài)LED

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SIWAREX MS是一種多用途稱重模塊，用于各種簡單稱重和力測量任務(wù)。在SIMATIC S7-200自動化系統(tǒng)中可以很容易安裝地緊湊型模塊。可以在SIMATIC CPU中直接訪問實際重量的數(shù)據(jù)，無需任何額外接口。

使用65000件高分辨率和0.05％的準(zhǔn)確度測量重量或者力

通過RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序簡便地調(diào)整規(guī)模

支持更換模塊，無需更新規(guī)模調(diào)整

針對在Ex 2區(qū)使用，通過Ex接口為1區(qū)供電的本質(zhì)安全測壓元件

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熱電偶模塊EM231是一個采用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和高精度溫度傳感器。在±80 mV范圍內(nèi)也可能檢測到低電平模擬信號。熱電偶模塊EM231可以與CPU 222，224和226配套使用。

4個或者8個模擬輸入

不同的測量范圍：J，K，T，E，R，S和N型熱電偶；±80 mV的模擬信號采集

檢查開放線路

冷連接點(diǎn)的補(bǔ)償

溫度刻度：可以將測得的溫度規(guī)定為°C或者°F。

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熱電阻模塊EM231是一個采用標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度檢測器的高精度溫度傳感器。它們可以與CPU222，224和226配套使用。熱電阻模塊應(yīng)安裝在低溫度波動的位置處，從而確保高的準(zhǔn)確度和可重復(fù)性。

兩個或四個溫度檢測器用模擬輸入

全部電阻溫度檢測器必須為相同類型

在墻或者DIN導(dǎo)軌上直接安裝

SINAUT MD720-3是一個GPRS/GSM調(diào)制解調(diào)器模塊。通常，S7-200 PLC需要進(jìn)行發(fā)送、接收手機(jī)短信或者GPRS通信時就需要使用該調(diào)制解調(diào)器。SINAUT MD720-3具有2種不同的操作模式：終端模式和OPC模式。終端模式主要用于發(fā)送、接收手機(jī)短信；OPC模式主要用于S7-200 PLC和OPC服務(wù)器SINAUT MICRO SC之間GPRS通信。

本文將從以下四個方面介紹SINAUT MD720-3 模塊：

1. 初次學(xué)習(xí)SINAUT MD720-3時，在哪些文檔中可以獲得有用的信息。

2.初次使用SINAUT MD720-3時，需要有哪些設(shè)備連接和設(shè)置。

MD720-3 用于終端模式發(fā)送和接收手機(jī)短信時，需要哪些操作步驟。

MD720-3用于OPC模式進(jìn)行GPRS通信時，需要哪些操作步驟。

1. 初次學(xué)習(xí)SINAUT MD720-3時，我們可以參考以下兩個基本文檔：

《 SIMATIC NET GPRS/GSM 調(diào)制解調(diào)器 SINAUT MD720-3 系統(tǒng)手冊》

《SINAUT MICRO SC 系統(tǒng)手冊》

注：SINAUT MICRO SC是一種帶有特殊通訊功能的 OPC 路由軟件，它能與遠(yuǎn)程S7-200 PLC站點(diǎn)建立GPRS連接；SINAUT MICRO SC 是一個OPC服務(wù)器，可服務(wù)于OPC客戶端，為監(jiān)控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。

2. 初次使用SINAUT MD720-3時，在SINAUT MD720-3側(cè)通常我們需要進(jìn)行如下操作步驟：

(1) 插入一張支持GSM網(wǎng)絡(luò)的SIM卡

具體操作步驟參考《 SIMATIC NET GPRS/GSM 調(diào)制解調(diào)器 SINAUT MD720-3 系統(tǒng)手冊》->第2章 插入SIM卡

(2) 安裝天線

(3) SINAUT MD720-3 串口通訊口與S7-200 PLC集成通訊口采用PC/PPI

RS232/RS485電纜連接，（訂貨號：6ES7-901-3CB30-0XA0）電纜的撥碼開關(guān)設(shè)置：11100110

(4) 為SINAUT MD720-3連接24V電源，并上電

(5) 根據(jù)不同的應(yīng)用，設(shè)置SINAUT MD720-3操作模式：終端模式或OPC模式

具體操作步驟參考《 SIMATIC NET GPRS/GSM 調(diào)制解調(diào)器 SINAUT MD720-3 系統(tǒng)手冊》->第6章 服務(wù)功能->6.1 終端模式和OPC模式的切換

3. 當(dāng)SINAUT MD720-3用于終端模式發(fā)送和接收手機(jī)短信時，我們需要在STEP7 Micro/WIN編程軟件中添加用于發(fā)送和接收 SMS 的指令庫并進(jìn)行編程，具體操作步驟如下：

(1) 下載用于發(fā)送與接收短信的指令庫：Set5_ 。

(2) 在STEP7 Micro/WIN中添加Set5_ 指令庫。

具體步驟參考文檔《Set5_DocLibrary》->第 2 章 Working with the library

(3) 在STEP7 Micro/WIN中調(diào)用Set5_ 指令庫，編譯并下載程序。指令庫中各個指令如何調(diào)用以及指令引腳相關(guān)說明請參考文檔《Set5_DocLibrary》->第 3 章 Interface Description of the Library

(4) 調(diào)試程序

在STEP7 Micro/WIN編程軟件中使能程序狀態(tài)監(jiān)控，可按以下步驟簡單調(diào)試程序，判斷初始化及發(fā)送與接收功能是否正常

首先，觸發(fā)SMS_init 指令中SMS_init_start引腳初始化SINAUT MD720-3，初始化成功SMS_init_done位會置1，SMS_init_status返回值為15；

其次，初始化成功后觸發(fā)SMS_send指令中SMS_send_start引腳將觸發(fā)短信發(fā)送功能；

再次，觸發(fā)SMS_receive指令中SMS_rcv_start引腳將觸發(fā)短信接收功能。

相關(guān)指令的狀態(tài)信息參考文檔《Set5_DocLibrary》->第 4 章 Status and Error Words in the Library

以上相關(guān)步驟可以參考文檔《S7-200PLC通過MD720-3發(fā)送短信》。

此外：S7-1200、S7-300/400PLC添加相應(yīng)的串口通訊模塊也可以通過SINAUT MD720-3發(fā)送短信，可以參考相關(guān)文檔《S7-1200PLC通過MD720-3發(fā)送短消息》、《利用 S7-300/400/ET200S 控制器和 MD720-3 GPRS/GSM 調(diào)制解調(diào)器，通過短消息系統(tǒng)，實現(xiàn)無線信號傳輸和開關(guān)》。

4. 當(dāng)SINAUT MD720-3用于OPC模式進(jìn)行GPRS通信時，我們需要在STEP7 Micro/WIN編程軟件中添加指令庫并進(jìn)行編程，具體操作步驟如下：

(1) 需要在連接到Internet網(wǎng)絡(luò)的*站點(diǎn)安裝SINAUT MICRO SC 軟件并配置SINAUT MICRO SC。參考文檔《SINAUT MICRO SC 系統(tǒng)手冊 》->第 5 章 安裝SINAUT MICRO SC 和 第 7 章 SINAUT MICRO SC 配置或文檔《SINAUT MD720-3 控制中心的實現(xiàn)》；

(2) 下載指令庫：，并在STEP7 Micro/WIN中添加指令庫；

(3) 在STEP7 Micro/WIN中調(diào)用指令庫，編譯并下載程序。指令庫中各個指令如何調(diào)用以及指令引腳相關(guān)說明請參考文檔《SINAUT MICRO SC 系統(tǒng)手冊 》->第 8 章 PLC程序庫SINAUT MICRO SC或者文檔《SINAUT MD720-3 功能塊編程入門》；

(4) 診斷

程序下載到S7-200 PLC后重新啟動PLC，此時S7-200 PLC中WDC_INIT指令會對MD720-3 進(jìn)行GPRS連接初始化設(shè)置，MD720-3狀態(tài)指示燈將會出現(xiàn)如下狀態(tài)：

此時，我們可以從*站SINAUT MICRO SC 軟件上監(jiān)控到遠(yuǎn)程站連接狀態(tài)如下所示：

如果MD720-3狀態(tài)指示燈狀態(tài)不對或者SINAUT MICRO SC軟件中顯示的連接狀態(tài)不正常時，我們可以參考《SINAUT MICRO SC 系統(tǒng)手冊 》->第 8 章 8.6 錯誤號碼 和 第 10 章 問題排除。

S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。 CPU 221 CPU 222 CPU 224、CPU 224XP CPU 226

6ES7221-1BF22-0XA0 8點(diǎn)24VDC輸入6ES7221-1BF22-0XA8 8點(diǎn)24VDC輸入 CN6ES7221-1BH22-0XA0 16點(diǎn)24VDC輸入6ES7221-1BH22-0XA8 16點(diǎn)24VDC輸入 CN6ES7222-1HF22-0XA0 8點(diǎn)繼電器輸出6ES7222-1HF22-0XA8 8點(diǎn)繼電器輸出 CN6ES7222-1BF22-0XA0 8點(diǎn)24VDC輸出6ES7222-1BF22-0XA8 8點(diǎn)24VDC輸出 CN6ES7223-1PH22-0XA0 8入8出模塊，繼電器輸出6ES7223-1PH22-0XA8 8入8出模塊，繼電器輸出 CN6ES7223-1PL22-0XA0 16入16出模塊，繼電器輸出6ES7223-1PL22-0XA8 16入16出模塊，繼電器輸出 CN6ES7223-1HF22-0XA0 4入4出模塊，繼電器輸出6ES7223-1HF22-0XA8 4入4出模塊，繼電器輸出 CN6ES7223-1BF22-0XA0 4入4出模塊，24VDC6ES7223-1BF22-0XA8 4入4出模塊，24VDC CN6ES7223-1BH22-0XA0 8入8出模塊，24VDC6ES7223-1BH22-0XA8 8入8出模塊，24VDC CN6ES7223-1BL22-0XA0 16入16出模塊，24VDC6ES7223-1BL22-0XA8 16入16出模塊，24VDC CN6ES7231-0HC22-0XA0 4入模擬量模塊6ES7231-0HC22-0XA8 4入模擬量模塊 CN6ES7235-0KD22-0XA0 4入1出模擬量模塊6ES7235-0KD22-0XA8 4入1出模擬量模塊 CN6ES7232-0HB22-0XA0 2出模擬量模塊6ES7232-0HB22-0XA8 2出模擬量模塊 CN6ES7253-1AA22-0XA0 EM253定位模塊6ES7272-0AA30-0YA0 TD200顯示設(shè)定單元6ES7277-0AA22-0XA0 PROFIBUS-DP模塊

　　SIMATIC S7-200 ART 產(chǎn)品亮點(diǎn):

　　機(jī)型豐富，更多選擇：

　　提供不同類型、I/O 點(diǎn)數(shù)豐富的CPU 模塊，單體I/O 點(diǎn)數(shù)zui高可達(dá)60 點(diǎn)，可大部分小型自動化設(shè)備的控制需求。另外，CPU 模塊配備型和經(jīng)濟(jì)型供用戶選擇，對于不同的應(yīng)用需求，產(chǎn)品配置更加靈活，zui大限度的控制成本。

　　選件擴(kuò)展，定制

　　新穎的板設(shè)計可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實際配置，產(chǎn)品的利用率，同時用戶的擴(kuò)展成本。

　　高速芯片，性能：

　　配備西門子高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時間可達(dá)0.15 μs，在同級別小型PLC 中。一顆強(qiáng)的“芯”，能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時的從容不迫。

　　以太互聯(lián)，經(jīng)濟(jì)便捷：

　　CPU 模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中，方便快捷，省去了編程電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊、屏、計算機(jī)進(jìn)行通信，組網(wǎng)。

　　三軸脈沖，運(yùn)動自如：

　　CPU 模塊本體zui多集成3 路高速脈沖輸出，高達(dá)100 kHz，支持PWM/PTO輸出以及多種運(yùn)動，可設(shè)置運(yùn)動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，快速實現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能。

　　通用SD 卡，方便下載：

　　本機(jī)集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可實現(xiàn)程序的更新和PLC 固件升級，*地方便了客戶工程師對zui終用戶的服務(wù)支持，也省去了因PLC 固件升級返廠服務(wù)的不便。

　　友好，編程：

　　在繼承西門子編程強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上，融入了更多的人性化設(shè)計，如新穎的帶狀式菜單、全式界面窗口、方便的程序注釋功能、強(qiáng)大的保護(hù)等。在強(qiáng)大功能的同時，大幅效率，縮短產(chǎn)品上市時間。

　　整合，無縫集成：

　　SIMATIC S7-200 ART 可編程控制器，SIMATIC ART LINE 屏和SINAMICSV20 變頻器整合，為OEM 客戶帶來高性價比的小型自動化解決方案，客戶對于人機(jī)交互、控制、驅(qū)動等功能的需求。

　　網(wǎng)絡(luò)通信：

　　S7-200 ART CPU 模塊本體集成1 個以太網(wǎng)接口和1 個RS485 接口，通過擴(kuò)展CM01 板，其通信端口數(shù)量zui多可增至3個。可小型自動化設(shè)備連摸屏、變頻器等第三方設(shè)備的眾多需求。

　　以太網(wǎng)通信

　　所有CPU 模塊標(biāo)配以太網(wǎng)接口，支持西門子S7 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、有效支持多種終端連接：

　　可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線即可）

　　與ART LINE HMI 進(jìn)行通信

　　通過交換機(jī)與多臺以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互

　　通電。機(jī)械手上升。上升到頂時，碰到上限位開關(guān)。上升電磁閥斷電。上升停止；同時接通右移電磁閥．機(jī)械手右移到位時，

　　通過PC Access，操作人員可以通過機(jī)讀取S7-200 ART 的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔。

　?。≒C Access 是專門為S7-200 系列PLC 的OPC 協(xié)議，專門用于小型PLC 與機(jī)交互的OPC ）。

　　運(yùn)動控制：

　　三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，實現(xiàn)定位.

　　運(yùn)動控制基本功能

　　型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出，支持PWM（脈寬調(diào)制）和PTO 脈沖輸出

　　在PWM 中，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電機(jī)速度、閥門開度等

　　在PTO （運(yùn)動控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作，包括自動尋找原點(diǎn)，可實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的控制，達(dá)到調(diào)速和定位的目的

　　CPU 本體上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過向?qū)гO(shè)置完成上述功能

　　PWM 和運(yùn)動控制向?qū)гO(shè)置

　　為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶睿梢杂眠@些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進(jìn)行動態(tài)控制。

　　PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個數(shù)， 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。

　　運(yùn)動控制向?qū)ui多提供3 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。

　　運(yùn)動控制功能特點(diǎn)

　　提供可組態(tài)的測量，輸入數(shù)據(jù)時既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)

　　提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償

　　支持、相對和手動位控

　　支持連續(xù)操作

　　提供多達(dá)32 組運(yùn)動動包絡(luò)，每組包絡(luò)zui多可設(shè)置16 種速度

　　提供4 種不同的參考點(diǎn)尋找，每種都可對起始的尋找方向和zui終的接近方向進(jìn)行選擇

　　運(yùn)動控制的監(jiān)控

　　為了幫助用戶運(yùn)動控制方案，STEP 7- Micro/WIN ART 提供運(yùn)動控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在的啟動和階段就能監(jiān)控運(yùn)動控制功能的操作。

　　使用運(yùn)動控制面板可以驗證運(yùn)動控制功能接線是否正確，可以組態(tài)數(shù)據(jù)并每個包絡(luò)。

　　顯示位控操作的當(dāng)前速度、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)。

　　查看修改在CPU 模塊中存儲的位控操作的組態(tài)設(shè)置。

　　編程：

　　人性化，編程效率

　　STEP 7- Micro/WIN ART 是專門為S7-200 ART 的編程，能在WINOOWs XP SP3/WINOOWs 7 上運(yùn)行，支持LAD、FBD、STL語言。安裝文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 編程理念的同時，更多的人性化設(shè)計使編程更容易上手，項目更加。

　　全新菜單設(shè)計

　　摒棄了的下拉式菜單，采用了新穎的帶狀式菜單設(shè)計，所有菜單選項一覽無余，形象的圖標(biāo)顯示，操作更加方便快捷。

　　雙擊菜單即可隱藏，給編程窗口提供更多的可視空間。

　　全式窗口設(shè)計

　　有兩個因素在促成該方案：

西門子EM222 8出 24VDC，開關(guān)量

SIMATIC S7-200 采用*的模塊化設(shè)計。除了擴(kuò)展和通訊模塊，模塊化的系統(tǒng)提供了用于定位、稱重技術(shù)和溫度測量的一系列具體擴(kuò)展。

為了節(jié)省燃料，條例要求船舶在未來大幅提高能源效率。借助于前沿的流動模擬軟件，西門子正在幫助船舶制造商實現(xiàn)這一目標(biāo)。

說到夏日航行，人們會想到陽光、藍(lán)天和愜意的海風(fēng)。但是他們常常忘記，目前正在運(yùn)行的約7萬艘商用船和游輪正在消耗重質(zhì)燃油，加劇著的空氣污染。此外，許多船只效率不高，需要消耗較多不潔燃料。因此，總部設(shè)于倫敦的海事組織根據(jù)現(xiàn)行規(guī)定提出要求，2025年起建造的新船必須比2014年之前建造的船只能源效率提高至少30%。

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(yùn)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(yùn)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(dú)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(yùn)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)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。

“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(yùn)行業(yè)開始采取降低大型集裝箱船運(yùn)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(yùn)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(yùn)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。

可觀的可靠性

近幾年來，布爾頓成績斐然，這要?dú)w功于他計算真實尺寸船舶效率的能力。布爾頓的一個客戶近訂購了一艘航速超過13海里/小時的輪船。水槽中的模型試驗結(jié)果預(yù)測該船的設(shè)計將不能達(dá)到期望的航速，而在Simcenter  STAR-CCM+上運(yùn)行的CFD程序結(jié)果則表明可以實現(xiàn)。終，客戶決定根據(jù)初始設(shè)計建造該船。事實證明布爾頓是正確的。在2018年初的一次試航中，這艘船輕松實現(xiàn)了13海里/小時的速度。“這向我們和許多行業(yè)專家證明了如今CFD至少與水箱中的測試一樣有效。”布爾頓說道。

盡管CFD相比水箱測試擁有多項優(yōu)勢，但他們有一個共同點(diǎn)：船只仍然需要在真實條件下進(jìn)一步測試。的確，兩種測試方式目前都是在平靜的水中以巡航速度進(jìn)行的。布爾頓希望使CFD計算更加動態(tài)化。他說：“在未來，我們希望為CFD程序提供真實測量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)來自海上船舶的實際操作，包括螺旋槳操作、湍流以及波浪的影響。為了達(dá)到這個目的，未來我們將在CFD程序中創(chuàng)建船只的‘數(shù)字化雙胞胎’，并在準(zhǔn)真實條件下通過計算機(jī)進(jìn)行測試，以便優(yōu)化設(shè)計效率。”鑒于這一前景，布爾頓相信CFD如今正處在一個新時代的開始。他說：“在水箱中進(jìn)行測試可能會越來越多地被計算機(jī)中的測算所取代。”