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西門子（中國）有限公司過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)過程自動(dòng)化部過程控制系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理吳小許

SIMATIC PCS 7 作為世界領(lǐng)先的過程控制系統(tǒng)，以其強(qiáng)大的功能、高度的靈活性與卓越的性能為過程工業(yè)用戶提供創(chuàng)新的解決方案，助力用戶整個(gè)工廠生命周期實(shí)現(xiàn)低成本、高效率的運(yùn)行。近日，西門子發(fā)布SIMATIC PCS 7 V9.0過程控制系統(tǒng)，首次將基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的開放式總線標(biāo)準(zhǔn)PROFINET全面引入過程工業(yè)，與全新分布式I/O系列等硬件創(chuàng)新全面融合，為流程行業(yè)客戶提供從上到下的一體化工業(yè)以太網(wǎng)解決方案，結(jié)合更多革新的軟件功能，可幫助過程工業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)直至現(xiàn)場層的數(shù)字化。西門子（中國）有限公司、過程工業(yè)與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)、過程自動(dòng)化部、過程控制系統(tǒng)部門經(jīng)理吳小許表示：“全新的SIMATIC PCS 7 V9.0過程控制系統(tǒng)將為過程行業(yè)客戶實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型開拓全新的思路。”

將PROFINET全面引入過程工業(yè)

由PROFIBUS國際組織PI推出的PROFINET，是新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新，PROFINET為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，囊括了諸如實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。PROFINET標(biāo)準(zhǔn)在過去的十多年時(shí)間里不斷發(fā)展，較之于其他同類型的總線標(biāo)準(zhǔn)，有其無可比擬的優(yōu)勢，例如網(wǎng)絡(luò)靈活性、兼容性、標(biāo)準(zhǔn)化和易于操作等。PROFINET標(biāo)準(zhǔn)在工廠自動(dòng)化領(lǐng)域取得了廣泛而成功的應(yīng)用，但將PROFINET全面引入過程工業(yè)的DCS系統(tǒng)中，西門子SIMATIC PCS 7 V9.0系統(tǒng)是真正意義的開拓者。吳小許坦言：“為了滿足過程工業(yè)的廣泛需求，PROFINET標(biāo)準(zhǔn)完善了其針對(duì)網(wǎng)絡(luò)冗余的R1標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)在線修改的標(biāo)準(zhǔn)、以及高精度時(shí)間同步和時(shí)間戳標(biāo)準(zhǔn)。依托全新的分布式I/O系列等革新硬件，西門子將PROFINET所有技術(shù)革新全面集成到最新的SIMATIC PCS 7 V9.0系統(tǒng)中?！?/p>

吳小許表示，這一轉(zhuǎn)變對(duì)于過程工業(yè)客戶實(shí)現(xiàn)徹底的數(shù)字化提供無可比擬的優(yōu)勢：“把基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)開放式總線標(biāo)準(zhǔn)PROFINET全面引入過程控制系統(tǒng)，將使整個(gè)系統(tǒng)變得更加簡單、靈活、標(biāo)準(zhǔn)和高效，且面向未來。”正如其言，當(dāng)前無論在移動(dòng)通訊還是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，以太網(wǎng)都是基礎(chǔ)和以后發(fā)展的方向。無論是在工廠自動(dòng)化領(lǐng)域，還是在過程自動(dòng)化領(lǐng)域，以工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的總線技術(shù)也一定是未來的趨勢。因?yàn)樵跀?shù)字化的大趨勢和大背景下，工業(yè)通信數(shù)據(jù)量顯著增加，過程控制進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代。這要求深入現(xiàn)場層與設(shè)備進(jìn)行持續(xù)穩(wěn)定通信，并且需要靈活、安全的通信網(wǎng)絡(luò)?；诠I(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的全流程設(shè)備簡單、快速、開放、安全的互聯(lián)互通非常關(guān)鍵，而且意義重大。而使用傳統(tǒng)RS485等物理接口設(shè)計(jì)的總線技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足日益迫切的對(duì)通訊實(shí)時(shí)性、帶寬、抗干擾能力、冗余、信息安全的要求。

簡單、緊湊、靈活

過程工業(yè)工廠必須滿足日益嚴(yán)格的靈活性、可擴(kuò)展性、可用性和安全性要求，同時(shí)提供最大可持續(xù)性和投資保障。實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型為這些復(fù)雜且嚴(yán)苛的要求打開了全新視野。 “SIMATIC PCS 7 V9.0通過SIMATIC ET 200SP HA、SIMATIC CFU全新的現(xiàn)場層設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)‘直至現(xiàn)場層的數(shù)字化’，并讓控制系統(tǒng)自身變得簡單、緊湊、靈活”，吳小許表示。

全新SIMATIC ET 200SP HA I/O系列基于久經(jīng)市場驗(yàn)證的ET 200SP（2012年發(fā)布）技術(shù)，專為過程工業(yè)設(shè)計(jì)，提供基于PN的全冗余整體解決方案?？捎眯愿?，可直接用于防爆2區(qū)，帶有防腐涂層，滿足G3標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)工作溫度范圍寬至-40度到+70攝氏度。

SIMATIC ET 200SP HA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，一致性的模塊化設(shè)計(jì)，極為節(jié)省空間。模塊寬度僅為22.5mm，可支持多達(dá)16個(gè)通道。每個(gè)I/O站點(diǎn)可容納的信號(hào)模塊數(shù)量高達(dá)56塊，對(duì)應(yīng)的I/O信號(hào)最高可達(dá)900點(diǎn)，支持垂直安裝和水平安裝的方式。其極為簡單的安裝和組裝過程也令人印象深刻。全新端子排布局和插入式技術(shù)使接線工作無需借助任何工具即可輕松完成。機(jī)械組件和電子元件相互分開，因而在控制柜內(nèi)進(jìn)行安裝時(shí)具有極高的靈活性，可使站點(diǎn)在沒有I/O 模塊的情況下進(jìn)行預(yù)接線。此外，SIMATIC ET 200SP HA 的在線擴(kuò)展功能使系統(tǒng)在靈活性和設(shè)備可用性方面也更具優(yōu)勢。工廠停車會(huì)大大損害業(yè)主的經(jīng)濟(jì)效益，而冗余、靈活的控制系統(tǒng)會(huì)顯著提高工廠的可用性。除了通過 PROFINET冗余接口連接SIMATIC ET 200SP HA外，還可對(duì) I/O 模塊進(jìn)行冗余設(shè)置。一個(gè)集成 I/O 冗余的端子排讓冗余接線更加簡單，既能節(jié)約空間，提高空間利用效率，又能節(jié)約成本。通過采用新設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化端子排，冗余接線的工作量和非冗余模塊接線相同。

SIMATIC CFU(Compact Field Unit)緊湊型現(xiàn)場單元為現(xiàn)場設(shè)備的集成提供基于PROFINET總線技術(shù)的最優(yōu)解決方案。傳統(tǒng)的現(xiàn)場設(shè)備連接方式，面臨的諸如硬件FAT錯(cuò)綜復(fù)雜，需要消耗大量的電纜和接線端子，需要各種類型的控制柜，維護(hù)人員需要掌握各種不同協(xié)議和規(guī)范等問題。通過西門子最新現(xiàn)場設(shè)備連接方式，采用SIMATIC CFU緊湊型現(xiàn)場單元，可實(shí)現(xiàn)將目前的傳統(tǒng)接線方式向數(shù)字化轉(zhuǎn)型，全面解決如上各種問題。

全新SIMATIC CFU是現(xiàn)場設(shè)備連接領(lǐng)域真正的變革者，在應(yīng)用簡便性和靈活性方面提供了全新的思路。這款緊湊型現(xiàn)場單元可直接安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，采集并轉(zhuǎn)換信號(hào)，再通過PROFINET直接連接至過程控制系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)字化的基礎(chǔ)。結(jié)合數(shù)字化現(xiàn)場總線和分布式 I/O技術(shù)，SIMATIC CFU提供8路數(shù)字化現(xiàn)場總線（PROFIBUS PA）和8點(diǎn)數(shù)字量輸入/輸出（可自由配置）。

除了全新的硬件革新，SIMATICPCS 7 V9.0還進(jìn)行了廣泛的軟件創(chuàng)新，工廠運(yùn)營商和維護(hù)人員可受益于其全面提升的生產(chǎn)力和靈活性。例如，全面支持微軟最新的Windows 10操作系統(tǒng)，全面支持OPC UA的架構(gòu)，儀表集成支持FDI標(biāo)準(zhǔn)，集成的SIMATIC管理控制臺(tái)（SIMATIC Management Console）可以輕松快速導(dǎo)出控制系統(tǒng)最新的組件列表（含訂貨號(hào)和固件版本信息等），為工廠生命周期管理提供支撐。

創(chuàng)智于新、通達(dá)致遠(yuǎn)——智能源自于創(chuàng)新，系統(tǒng)的互聯(lián)互通成就過程自動(dòng)化的美好未來。西門子期待，通過全新SIMATIC PCS 7 V9.0過程控制系統(tǒng)，將PROFINET全面引入過程工業(yè)，將數(shù)字化進(jìn)一步滲透至現(xiàn)場層，打通過程工業(yè)數(shù)字化的“最后一公里”，開拓過程自動(dòng)化向數(shù)字化轉(zhuǎn)型的新思路。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年7月刊