SIMATIC PCS 7 V9.1 系統(tǒng)架構

通過 SIMATIC PCS 7 為新的視角留出空間

如今，SIMATIC PCS 7 已躋身為的過程控制系統(tǒng)之林。其創(chuàng)新的解決方案，可滿足過程工業(yè)領域中的各種特殊需求。SIMATIC PCS 7 憑借其強大的功能、高度的靈活性和的性能，突破了傳統(tǒng)過程控制系統(tǒng)的局限性，為過程工業(yè)的前進方向展示了一幅新的藍圖。

SIMATIC PCS 7 無縫集成到西門子全集成自動化（TIA）中，包括適用于工業(yè)自動化所有層級中的各種產品、系統(tǒng)和解決方案，從企業(yè)管理層到控制層，一直到現(xiàn)場層，流程和混合行業(yè)的所有部門都能夠實現(xiàn)集成化，定制化的自動化。

集成產品和系統(tǒng)系列以及基于此系列的解決方案，可實現(xiàn)更快速、更精確的順序控制，并可將共享硬件、工程組態(tài)和工程工具中集成安全功能應用于連續(xù)和非連續(xù)過程自動化中。

在過程自動化中實現(xiàn)更大靈活性

在工廠中，過程控制系統(tǒng)是實現(xiàn)最佳價值增值的基礎：通過過程控制系統(tǒng)可以操作、監(jiān)視和影響所有步驟和過程。

過程控制系統(tǒng)性能越高，系統(tǒng)優(yōu)化的潛能就越大。正是基于這一原因，SIMATIC PCS 7 的設計除了具有出色的系統(tǒng)性能之外，還具有的可擴展性、高度的靈活性和集成性等特點。過程控制系統(tǒng)從規(guī)劃和工程組態(tài)開始，SIMATIC PCS 7 提供功能強大的各種工具、功能和功能部件，在整個工廠生命周期的所有階段都可以實現(xiàn)低成本的工廠高效運作。

通過集成提高靈活性

集成是 SIMATIC PCS 7 的特殊優(yōu)勢之一。集成包含許多方面：

• 橫向集成到 TIA 中

• 縱向集成到各層級通信中

• 系統(tǒng)集成工程組態(tài)工具

• 集成有現(xiàn)場級的各種組件，包括驅動裝置、開關柜等等

• 集成有其它諸多功能，包括批生產過程自動化、路徑控制、過程安全、能源管理、遠程控制等

橫向集成

SIMATIC PCS 7 可無縫集成到 TIA，將企業(yè)完整的過程鏈（從原材料入庫到成品出庫）集成到自動化系統(tǒng)中。

過程控制系統(tǒng)主要負責主生產過程的自動化操作。與此同時，所有附屬設施，如低壓或中壓開關設備或樓宇管理系統(tǒng)等電力基礎設施，也可以集成到系統(tǒng)中。

通過將相應的 SIMATIC 標準組件（自動化系統(tǒng)、工業(yè) PC、網絡組件或分布式過程 I/O）集成到過程控制系統(tǒng)中，可確保各組件協(xié)同，并通過諸如簡化選型、降低庫存或提供全球支持等措施實現(xiàn)豐厚投資回報。

縱向集成

企業(yè)層的通信包括現(xiàn)場級、控制級、過程級、以及企業(yè)管理和資源規(guī)劃級 (ERP)。通過基于國際工業(yè)標準的標準化接口和內部系統(tǒng)接口，SIMATIC PCS 7 可以在企業(yè)內部隨時隨地地獲取過程數(shù)據(jù)，對工廠操作流程、工藝流程和業(yè)務流程進行分析、規(guī)劃、協(xié)調及優(yōu)化。

中央工程組態(tài)

SIMATIC PCS 7 憑借按級分類且品種繁多的功能、統(tǒng)一的操作員控制以及相同架構的工程組態(tài)和管理工具，獲得了客戶一致認可。中央工程師站包含有大量的工具，可實現(xiàn)集成系統(tǒng)的工程組態(tài)以及對批生產自動化、安全功能、物料輸送或遠程控制系統(tǒng)的組態(tài)，從而在整個生命周期內實現(xiàn)豐厚的投資增值。通過降低組態(tài)成本和培訓成本，將整個工廠生命周期的總擁有成本 (TCO) 最小化。

功能多樣化

根據(jù)典型過程自動化或客戶特定的要求，可以對 SIMATIC PCS 7 進行以下功能擴展，例如：

• 批生產過程自動化 (SIMATIC BATCH)

• 功能安全和保護功能（過程自動化集成安全功能）

• 物料輸送的路徑控制 (SIMATIC Route Control)

• 遠程設備的遠程控制 (SIMATIC PCS 7 TeleControl)

• 電氣開關裝置自動化 (SIMATIC PCS 7 PowerControl)

同時，在控制系統(tǒng)中無縫集成更多其它功能，可以優(yōu)化企業(yè)的生產過程，進一步降低系統(tǒng)的運行成本。例如，SIMATIC PCS 7 中除了包含能源管理和資產管理工具，還可以進行高質量的閉環(huán)控制并提供行業(yè)特定的自動化解決方案和庫。

定制自動化

正是憑借的可擴展系統(tǒng)統(tǒng)架構，SIMATIC PCS 7 才能夠在低成本實施各種自動化解決方案和經濟運行過程控制工廠中大顯身手。

基于標準 SIMATIC 組件搭建的模塊化系統(tǒng)平臺，使得 SIMATIC PCS 7 用戶受益匪淺。其統(tǒng)一性可以靈活擴展硬件和軟件，無論是在系統(tǒng)限值內外，均可做到交互。SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)的架構可以根據(jù)客戶要求對儀表和控制系統(tǒng)進行組態(tài)，以最佳匹配工廠規(guī)模。如果將來工廠產能提升或需要進行工藝更改，則可以隨時對控制儀控系統(tǒng)進行擴展或重新組態(tài)。工廠規(guī)模擴增時，SIMATIC PCS 7 可以隨之非常便捷地進行擴展。因而無需為工廠擴容花費高昂的費用。

合理利用 SIMATIC PCS 7 的面向對象類型和實例概念所創(chuàng)造的機會。與原始過程變量類型相比，技術 I/O、變量創(chuàng)建及類型與實例的雙向同步都使控制模塊類型（CMT）更加強大?？刂颇K的技術 I/O，例如參數(shù)、信號或消息，可以提供各項屬性，并可在SFC 圖表上使用，例如，通過拖放操作。反過來，使用適當選件和型號，CMT 的核心功能可以通過特定的模塊或功能來擴展，并且可以針對每個實例單獨激活這些模塊或功能。這樣最大限度地減少了所需類型的數(shù)量，從而減少了維護和維修的工作量。對于 CM 類型的技術內容，SIMATIC PCS 7 標準版本中包含面向未來的高級過程庫（APL）。綜合類型和實例概念帶來的另一個顯著優(yōu)勢是可以無縫集成到其他工具中，如 SIMATIC PCS 7 Plant Automation Accelerator 或 SIMIT。

工程組態(tài)中的靈活性與性能

過程工廠中的工程組態(tài)工作流程始終是一個挑戰(zhàn)：多個參與者、眾多不同的數(shù)據(jù)格式和多種接口經常會導致傳輸錯誤和系統(tǒng)中斷，從而需要投入更多時間與成本。在多個不同部門之間交換數(shù)據(jù)時，信息常常會丟失或需要手動更正。

一種全集成化的解決方案現(xiàn)在第一次可用于工廠項目的規(guī)劃和歸檔記錄：SIMATIC PCS 7 Plant Automation Accelerator?？蛻粲绕鋵@益于一致的工程組態(tài)，自動化規(guī)劃和控制系統(tǒng)之間不會發(fā)生系統(tǒng)中斷。通過 SIMATIC PCS 7 Plant Automation Accelerator 的基于對象的方法，您可以在一個中央數(shù)據(jù)平臺上工作，從而確保基于一個電子式工作流程，實現(xiàn)從工廠組態(tài)直至自動化的全集成式規(guī)劃。該工作流程涵蓋從規(guī)劃到計劃發(fā)布的整體流程，包括物料清單、從電氣工程到受控大規(guī)模數(shù)據(jù)工程組態(tài)的 SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)的過程控制數(shù)據(jù)自動生成，以及工廠的直接原始文件歸檔。

這種模塊化組態(tài)方法提高了整體項目效率，降低了風險。高度標準化和簡單組態(tài)還可在實施階段節(jié)省時間與成本。規(guī)劃與工程組態(tài)之間的簡單同步避免了重復輸入和接口損耗，縮短了項目運行時間。

運行中的靈活性

隨著自動化工程具有多層次性，與信息技術的結合越來越緊密，過程控制也變得日趨復雜。因此，操作的直觀易用性與準確性較從前更為重。只有這樣，才能顯著提高生產效率，縮短停機時間并減少維護數(shù)量。SIMATIC PCS 7 使用有效的高級過程控制（APC）功能和出色的操作員站，支持過程的優(yōu)化及用戶友好、安全的控制。除此之外，嚴格的產品質量和性能指標監(jiān)控，也提高過程的運行效率并降低運行成本。SIMATIC PCS 7 可出色實現(xiàn)靈活性、工廠可用性和投資安全性。

過程控制和維護

在 SIMATIC PCS 7 操作員站中，可通過各種視圖對過程操作進行嚴密監(jiān)控，并在必要時進行干預。系統(tǒng)架構靈活可擴展：從單用戶系統(tǒng)到冗余客戶機/服務器架構的多用戶系統(tǒng)。操作員界面采用最新的 NAMUR 規(guī)范（過程工業(yè)自動化技術用戶協(xié)會）和 PI 規(guī)范 (Profibus International)，與工廠的交互操作更為便捷、直觀和易于操作。這些符合人體工程學的設計符號、以任務為導向的面板、統(tǒng)一的狀態(tài)信息表示以及優(yōu)化的報警功能，都便于進行安全過程控制。

SIMATIC PCS 7 中集成的報警管理功能，可在特定環(huán)境中處理各種關鍵報警消息，并指示詳細的處理方式。因而，可極大減輕操作人員的工作強度。

通過預防性和預測性維護策略，可以降低總擁有成本。通過 SIMATIC PCS 7 Maintenance Station，維護工程師可持續(xù)監(jiān)視關鍵生產設備（如泵、閥、蒸餾塔或電機）的運行，并在需要維護之前適時采取相應糾正性維護措施，而無需制定維護計劃，也不會有工廠意外停工的風險。

過程優(yōu)化

SIMATIC PCS 7 支持各種過程優(yōu)化方式，包括：

• 監(jiān)視控制性能

• 高級過程控制

• Process Historian

通過控制性能監(jiān)視功能，監(jiān)視控制器塊的控制質量，并發(fā)出報警信號。如果發(fā)現(xiàn)性能下降，控制器將及時進行優(yōu)化或采取相應的維護措施。

此外，SIMATICPCS 7 中集成的控制庫還通過經濟高效的*過程控制功能實現(xiàn)高質量的閉環(huán)控制：多變量控制、預測性控制或超馳控制。從而，顯著提高中小型工廠的生產利潤、產品質量、安全性和環(huán)保性。

總所周知，當前過程數(shù)據(jù)和歷史過程數(shù)據(jù)是實施所有優(yōu)化的基礎。通過 Process Historian，可以安全直觀地對數(shù)據(jù)進行實時存儲和分析。并可快速調用在 Process Historian 數(shù)據(jù)庫中管理的過程值、消息和批生產數(shù)據(jù)。并通過基于 Microsoft Reporting Services 的 Information Server 報表系統(tǒng)，對這些歷史數(shù)據(jù)進行顯示和相應處理。

SIMATIC PCS 7 V9.1 – 為新的視角留出空間

西門子成熟的 SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)的新版本是數(shù)字化企業(yè)的另一個構建模塊。

SIMATIC PCS 7 V9.1 促進了過程工業(yè)向數(shù)字化的逐步轉型。通過硬件和軟件創(chuàng)新，這一成熟的過程控制系統(tǒng)的新版本讓邁向數(shù)字化的過程更加安全且更易規(guī)劃。

SIMATIC PCS 7 *基于 PROFINET。的工業(yè)以太網標準代表著新的大數(shù)據(jù)時代所需的直至工廠現(xiàn)場層的高性能實時通信。由于快速、可靠、冗余和高性能等特點，PROFINET 為客戶提供了實現(xiàn)其數(shù)據(jù)的集成化診斷、監(jiān)視與分析的新途徑。由于可節(jié)省大量所需的電纜，它還可在工廠的整個生命周期內實現(xiàn)靈活和易于擴展的網絡結構和巨大成本節(jié)約。

這些優(yōu)勢還反映在 SIMATIC PCS 7 V9.1 所實現(xiàn)的硬件創(chuàng)新上：超緊湊和高可用性的新型 SIMATIC ET 200SP HA 和 SIMATIC CFU 設備產品線支持 PROFINET，從而確保在工廠規(guī)劃和運行中實現(xiàn)具有更大自由度。

當然，我們在 SIMATIC PCS 7 軟件創(chuàng)新中全部采用了數(shù)字化：我們的面向過程自動化的數(shù)字化軟件產品線和數(shù)字化服務將繼續(xù)成為持續(xù)性戰(zhàn)略開發(fā)過程中的組成部分，尤其在云端應用程序方面。

其結果是：SIMATIC PCS 7 V9.1 為我們的客戶提供了擴展新視角以及在過程自動化中實現(xiàn)更大靈活性所需的空間。

SIMATIC PCS 7 系統(tǒng)與工藝組件

采用產品目錄ST PCS 7 中各種堅固耐用且功能強大的 SIMATIC PCS 7系統(tǒng)組件，您可組建一個的過程控制系統(tǒng)，不僅可以大幅提高實施效率與操作品質，同時還可顯著降低實施成本。所有組件之間的交互，不僅確保高品質生產的持續(xù)穩(wěn)定，而且還可極大縮短新產品的面市時間。

產品目錄 ST PCS 7 中的 SIMATIC PCS 7 工藝組件，可無縫集成到過程控制系統(tǒng)中。因而可根據(jù)特定的自動化任務，量身定制系統(tǒng)組件的功能擴展范圍。

所包括的產品系列有：

• 通過遠程控制功能來監(jiān)視與控制遠程工廠設備

• 自動化技術，適用于中低壓開關設備

• 將面向特定領域的自動化系統(tǒng)應用于水泥和采礦業(yè)以及實驗室和培訓設施

• 圖形化對象，用于在特定任務中對過程可視化進行優(yōu)化的

• 提供了用于工藝功能、成套設備和柜體集成、監(jiān)控和分析機械資產以及構建自動化系統(tǒng)的塊庫（供暖、通風、空調 – FMCS/HVAC）

• 通過編輯器和函數(shù)塊來高效組態(tài)小型或中型自動化系統(tǒng)，具有簡易參數(shù)控制和材料管理功能

• 過程分析技術，根據(jù)新測量值和關鍵的質量與性能屬性對產品開發(fā)和生產過程進行優(yōu)化

• 仿真系統(tǒng)用于測試和調試與工廠特定相關的應用軟件

• 靈活的高性能制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES)

• 可對操作員系統(tǒng)進行系統(tǒng)給擴展，以集成進第三方控制器、可編程邏輯控制器和成套設備

• 提供了通過 SIMATIC PCS 7 來移植過程控制系統(tǒng) APACS+/QUADLOG 或 Bailey INFI 90/NET 90 的產品

SIMATIC PCS 7 工藝組件對應有不同的 SIMATIC PCS 7 系統(tǒng)組件版本號和服務包。SIMATIC PCS 7 工藝組件的開發(fā)和測試取決于相應 SIMATIC PCS 7 系統(tǒng)組件，因此，版本控制和發(fā)布通常要用大約 3 到 6 個月。

使用附加產品集成更多其它功能

SIMATIC PCS 7 采用模塊化設計，具有優(yōu)秀的靈活性、可擴展性和開放性，可根據(jù)具體應用，在過程控制系統(tǒng)中集成其它組件和解決方案，以擴展和完善其功能。

SIMATIC PCS 7 的許多附加產品均由西門子及其外部合作伙伴共同開發(fā)（詳細信息，請參見“產品目錄 ST PCS 7"中的“SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)附加產品"）。使用這些由系統(tǒng)制造商授權的軟件包或硬件組件，可顯著降低具體自動化任務的 SIMATIC PCS 7 實施成本。