SIMATIC PCS 7 V9.0 系統(tǒng)架構(gòu)

通過 SIMATIC PCS?7 為新的視角留出空間

如今，SIMATIC PCS?7 已躋身為世界領(lǐng)先的過程控制系統(tǒng)之林。其創(chuàng)新的解決方案，可完美滿足過程工業(yè)領(lǐng)域中的各種特殊需求。SIMATIC PCS?7 憑借其強大的功能、高度的靈活性和卓越的性能，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(chǎn)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?qū)崿F(xiàn)集成化，定制化的自動化。

集成產(chǎn)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(yīng)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(chǔ)：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(shè)計除了具有出色的系統(tǒng)性能之外，還具有獨特的可擴展性、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，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。

通過集成獲得靈活性

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(qū)動裝置、開關(guān)柜等等
• 集成有其它諸多功能，包括批生產(chǎn)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）完美集成到自動化系統(tǒng)中。

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

通過將相應(yīng)的 SIMATIC 標準組件（自動化系統(tǒng)、工業(yè) PC、網(wǎng)絡(luò)組件或分布式過程 I/O）集成到過程控制系統(tǒng)中，可確保各組件完美協(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(nèi)部系統(tǒng)接口，SIMATIC PCS 7 可以在企業(yè)內(nèi)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(wù)流程進行分析、規(guī)劃、協(xié)調(diào)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(gòu)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(chǎn)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(nèi)實現(xiàn)豐厚的投資增值。通過降低組態(tài)成本和培訓(xùn)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(chǎn)過程自動化 (SIMATIC BATCH)
• 功能安全和保護功能（過程自動化安全集成）
• 物料輸送的路徑控制 (SIMATIC Route Control)
• 遠程設(shè)備的遠程控制 (SIMATIC PCS 7 TeleControl)
• 電氣開關(guān)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(chǎn)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(chǎn)管理工具，還可以進行高質(zhì)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

正是憑借獨特的可擴展系統(tǒng)統(tǒng)架構(gòu)，SIMATIC PCS 7 才能夠在低成本實施各種自動化解決方案和經(jīng)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(nèi)外，均可做到完美交互。SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)的架構(gòu)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。將來如果將來工廠產(chǎn)能提升或需要進行工藝更改，則可以隨時對控制系統(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。

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(jīng)常會導(dǎo)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?；谝粋€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。該工作流程的范圍從規(guī)劃到發(fā)出報價單（包括材料清單），自動生成 SIMATIC PCS?7 過程控制系統(tǒng)的過程控制數(shù)據(jù)（包括電氣組態(tài)），直至受控的海量數(shù)據(jù)組態(tài)以及工廠的直接歸檔。

這種模塊化組態(tài)方法提高了整體項目效率，最大程度降低了風(fēng)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(fù)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(shù)的結(jié)合越來越緊密，過程控制也變得日趨復(fù)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(chǎn)效率，縮短停機時間并減少維護數(shù)量。SIMATIC PCS 7 憑借高效的高級過程控制 (APC) 功能和優(yōu)秀的操作員站，可實現(xiàn)過程顯著優(yōu)化以及輕松安全地過程控制。除此之外，嚴格的產(chǎn)品質(zhì)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(yù)。系統(tǒng)架構(gòu)靈活可擴展：從單用戶系統(tǒng)到冗余客戶端/服務(wù)器架構(gòu)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(shù)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(xué)的設(shè)計符號、以任務(wù)為導(dǎo)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(guān)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(yù)防性和預(yù)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(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)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(yīng)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(fēng)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)視閉環(huán)控制塊的控制質(zhì)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(yīng)的維護措施。

此外，SIMATICPCS 7 中集成的 I&C 庫還通過經(jīng)濟高效的先進過程控制功能實現(xiàn)高質(zhì)量的閉環(huán)控制：多變量控制、預(yù)測性控制或超馳控制。從而，顯著提高中小型工廠的生產(chǎn)利潤、產(chǎn)品質(zhì)量、安全性和環(huán)保性。

總所周知，當(dāng)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(chǔ)。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(diào)用在 Process Historian 數(shù)據(jù)庫中管理的過程值、消息和批生產(chǎn)數(shù)據(jù)。并通過基于 Microsoft Reporting Services 的 Inbation Server 報表系統(tǒng)，對這些歷史數(shù)據(jù)進行顯示和相應(yīng)處理。

SIMATIC PCS?7 V9.0 – 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(gòu)建模塊。

SIMATIC PCS 7 V9.0 促進了過程工業(yè)向數(shù)字化的逐步轉(zhuǎn)換。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 完全基于 PROFINET。國際領(lǐng)先的工業(yè)以太網(wǎng)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(nèi)實現(xiàn)靈活和易于擴展的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和巨大成本節(jié)約。

這些優(yōu)點還反映在 SIMATIC PCS?7 V9.0 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(shè)備產(chǎn)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(dāng)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(chǎn)品線和數(shù)字化服務(wù)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(yīng)用程序方面。

其結(jié)果是：SIMATIC PCS?7 V9.0 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(chǎn)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，您可組建一個性能卓越的過程控制系統(tǒng)，不僅可以大幅提高實施效率與操作品質(zhì)，同時還可顯著降低實施成本。所有組件之間的完美交互，不僅確保高品質(zhì)生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定，而且還可極大縮短新產(chǎn)品的面市時間。

產(chǎn)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(wù)，量身定制系統(tǒng)組件的功能擴展范圍。

所包括的產(chǎn)品系列有：

• 通過遠程控制功能來監(jiān)視與控制遠程工廠設(shè)備
• 自動化技術(shù)，適用于中低壓開關(guān)設(shè)備
• 將面向特定領(lǐng)域的自動化系統(tǒng)應(yīng)用于水泥和采礦業(yè)以及實驗室和培訓(xùn)設(shè)施
• 圖形化對象，用于在特定任務(wù)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(shè)備和柜體集成、監(jiān)控和分析機械資產(chǎn)以及構(gòu)建自動化系統(tǒng)的塊庫（供暖、通風(fēng)、空調(diào) – 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(shù)，根據(jù)新測量值和關(guān)鍵的質(zhì)量與性能屬性對產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)過程進行優(yōu)化
• 仿真系統(tǒng)用于測試和調(diào)試與工廠特定相關(guān)的應(yīng)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(shè)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(chǎn)品

SIMATIC PCS 7 工藝組件對應(yīng)有不同的 SIMATIC PCS 7 系統(tǒng)組件版本號和服務(wù)包。SIMATIC PCS 7 工藝組件的開發(fā)和測試取決于相應(yīng) 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(chǎn)品集成更多其它功能

SIMATIC PCS 7 采用模塊化設(shè)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(yīng)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(chǎn)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(chǎn)品目錄 ST PCS 7”中的“SIMATIC PCS 7 過程控制系統(tǒng)附加產(chǎn)品”）。使用這些由系統(tǒng)制造商授權(quán)的軟件包或硬件組件，可顯著降低具體自動化任務(wù)的 SIMATIC PCS 7 實施成本。