西門(mén)子（中國）有限公司過(guò)程工業(yè)與驅動(dòng)集團過(guò)程自動(dòng)化部過(guò)程控制系統產(chǎn)品經(jīng)理吳小許

SIMATIC PCS 7 作為世界領(lǐng)先的過(guò)程控制系統，以其強大的功能、高度的靈活性與卓越的性能為過(guò)程工業(yè)用戶(hù)提供創(chuàng )新的解決方案，助力用戶(hù)整個(gè)工廠(chǎng)生命周期實(shí)現低成本、高效率的運行。近日，西門(mén)子發(fā)布SIMATIC PCS 7 V9.0過(guò)程控制系統，首次將基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)放式總線(xiàn)標準PROFINET全面引入過(guò)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(hù)提供從上到下的一體化工業(yè)以太網(wǎng)解決方案，結合更多革新的軟件功能，可幫助過(guò)程工業(yè)客戶(hù)實(shí)現直至現場(chǎng)層的數字化。西門(mén)子（中國）有限公司、過(guò)程工業(yè)與驅動(dòng)集團、過(guò)程自動(dòng)化部、過(guò)程控制系統部門(mén)經(jīng)理吳小許表示：“全新的SIMATIC PCS 7 V9.0過(guò)程控制系統將為過(guò)程行業(yè)客戶(hù)實(shí)施數字化轉型開(kāi)拓全新的思路?！?/p>

將PROFINET全面引入過(guò)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(xiàn)標準。作為一項戰略性的技術(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 )安全等當前自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)話(huà)題。PROFINET標準在過(guò)去的十多年時(shí)間里不斷發(fā)展，較之于其他同類(lèi)型的總線(xiàn)標準，有其無(wú)可比擬的優(yōu)勢，例如網(wǎng)絡(luò )靈活性、兼容性、標準化和易于操作等。PROFINET標準在工廠(chǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域取得了廣泛而成功的應用，但將PROFINET全面引入過(guò)程工業(yè)的DCS系統中，西門(mén)子SIMATIC PCS 7 V9.0系統是真正意義的開(kāi)拓者。吳小許坦言：“為了滿(mǎn)足過(guò)程工業(yè)的廣泛需求，PROFINET標準完善了其針對網(wǎng)絡(luò )冗余的R1標準，系統在線(xiàn)修改的標準、以及高精度時(shí)間同步和時(shí)間戳標準。依托全新的分布式I/O系列等革新硬件，西門(mén)子將PROFINET所有技術(shù)革新全面集成到最新的SIMATIC PCS 7 V9.0系統中?！?/p>

吳小許表示，這一轉變對于過(guò)程工業(yè)客戶(hù)實(shí)現徹底的數字化提供無(wú)可比擬的優(yōu)勢：“把基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)開(kāi)放式總線(xiàn)標準PROFINET全面引入過(guò)程控制系統，將使整個(gè)系統變得更加簡(jiǎn)單、靈活、標準和高效，且面向未來(lái)?！闭缙溲?，當前無(wú)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)都是基礎和以后發(fā)展的方向。無(wú)論是在工廠(chǎng)自動(dòng)化領(lǐng)域，還是在過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域，以工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)為基礎的總線(xiàn)技術(shù)也一定是未來(lái)的趨勢。因為在數字化的大趨勢和大背景下，工業(yè)通信數據量顯著(zhù)增加，過(guò)程控制進(jìn)入大數據時(shí)代。這要求深入現場(chǎng)層與設備進(jìn)行持續穩定通信，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)的全流程設備簡(jiǎn)單、快速、開(kāi)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RS485等物理接口設計的總線(xiàn)技術(shù)遠遠無(wú)法滿(mǎn)足日益迫切的對通訊實(shí)時(shí)性、帶寬、抗干擾能力、冗余、信息安全的要求。

簡(jiǎn)單、緊湊、靈活

過(guò)程工業(yè)工廠(chǎng)必須滿(mǎn)足日益嚴格的靈活性、可擴展性、可用性和安全性要求，同時(shí)提供最大可持續性和投資保障。實(shí)施數字化轉型為這些復雜且嚴苛的要求打開(kāi)了全新視野。 “SIMATIC PCS 7 V9.0通過(guò)SIMATIC ET 200SP HA、SIMATIC CFU全新的現場(chǎng)層設備，可以實(shí)現‘直至現場(chǎng)層的數字化’，并讓控制系統自身變得簡(jiǎn)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(chǎng)驗證的ET 200SP（2012年發(fā)布）技術(shù)，專(zhuān)為過(guò)程工業(yè)設計，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，帶有防腐涂層，滿(mǎn)足G3標準，標準工作溫度范圍寬至-40度到+70攝氏度。

SIMATIC ET 200SP HA系統結構緊湊，一致性的模塊化設計，極為節省空間。模塊寬度僅為22.5mm，可支持多達16個(gè)通道。每個(gè)I/O站點(diǎn)可容納的信號模塊數量高達56塊，對應的I/O信號最高可達900點(diǎn)，支持垂直安裝和水平安裝的方式。其極為簡(jiǎn)單的安裝和組裝過(guò)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(xiàn)工作無(wú)需借助任何工具即可輕松完成。機械組件和電子元件相互分開(kāi)，因而在控制柜內進(jìn)行安裝時(shí)具有極高的靈活性，可使站點(diǎn)在沒(méi)有I/O 模塊的情況下進(jìn)行預接線(xiàn)。此外，SIMATIC ET 200SP HA 的在線(xiàn)擴展功能使系統在靈活性和設備可用性方面也更具優(yōu)勢。工廠(chǎng)停車(chē)會(huì )大大損害業(yè)主的經(jīng)濟效益，而冗余、靈活的控制系統會(huì )顯著(zhù)提高工廠(chǎng)的可用性。除了通過(guò) PROFINET冗余接口連接SIMATIC ET 200SP HA外，還可對 I/O 模塊進(jìn)行冗余設置。一個(gè)集成 I/O 冗余的端子排讓冗余接線(xiàn)更加簡(jiǎn)單，既能節約空間，提高空間利用效率，又能節約成本。通過(guò)采用新設計的標準化端子排，冗余接線(xiàn)的工作量和非冗余模塊接線(xiàn)相同。

SIMATIC CFU(Compact Field Unit)緊湊型現場(chǎng)單元為現場(chǎng)設備的集成提供基于PROFINET總線(xiàn)技術(shù)的最優(yōu)解決方案。傳統的現場(chǎng)設備連接方式，面臨的諸如硬件FAT錯綜復雜，需要消耗大量的電纜和接線(xiàn)端子，需要各種類(lèi)型的控制柜，維護人員需要掌握各種不同協(xié)議和規范等問(wèn)題。通過(guò)西門(mén)子最新現場(chǎng)設備連接方式，采用SIMATIC CFU緊湊型現場(chǎng)單元，可實(shí)現將目前的傳統接線(xiàn)方式向數字化轉型，全面解決如上各種問(wèn)題。

全新SIMATIC CFU是現場(chǎng)設備連接領(lǐng)域真正的變革者，在應用簡(jiǎn)便性和靈活性方面提供了全新的思路。這款緊湊型現場(chǎng)單元可直接安裝在生產(chǎn)現場(chǎng)，采集并轉換信號，再通過(guò)PROFINET直接連接至過(guò)程控制系統，是實(shí)現現場(chǎng)數字化的基礎。結合數字化現場(chǎng)總線(xiàn)和分布式 I/O技術(shù)，SIMATIC CFU提供8路數字化現場(chǎng)總線(xiàn)（PROFIBUS PA）和8點(diǎn)數字量輸入/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(chǎng)運營(yíng)商和維護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，全面支持OPC UA的架構，儀表集成支持FDI標準，集成的SIMATIC管理控制臺（SIMATIC Management Console）可以輕松快速導出控制系統最新的組件列表（含訂貨號和固件版本信息等），為工廠(chǎng)生命周期管理提供支撐。

創(chuàng )智于新、通達致遠——智能源自于創(chuàng )新，系統的互聯(lián)互通成就過(guò)程自動(dòng)化的美好未來(lái)。西門(mén)子期待，通過(guò)全新SIMATIC PCS 7 V9.0過(guò)程控制系統，將PROFINET全面引入過(guò)程工業(yè)，將數字化進(jìn)一步滲透至現場(chǎng)層，打通過(guò)程工業(yè)數字化的“最后一公里”，開(kāi)拓過(guò)程自動(dòng)化向數字化轉型的新思路。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年7月刊