西门子PLC工业模块代理商底座

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西门子全集成自动化概念及特征有哪些

全集成自动化

  传统的自动化系统大多以单元生产设备为核心，进行检测与控制，但是生产设备之间容易形成“自动化孤岛”，缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，不能满足现代工业生产的要求。

  随着市场竞争的加剧，需要一个完整的从现场级到工厂管理级的自控解决方案，来帮助工厂降低成本，提高产品质量，提供更佳的供应链管理，从而提高企业的市场竞争力。

  信息技术成为企业成功的决定性因素，用于实现公司的供应链、企业生产现场和管理层之间的信息无缝传输，对提高、降低运营成本起到了决定性的作用。

  为了提高企业的市场竞争力，实现佳经济效益的目标，将自动化控制、制造执行系统(Manufacturing Execute System，MES)和企业资源规划系统(Enterprise Resource Planning，ERP)三者地整合在一起。

  西门子公司的全集成自动化(Totally Integrated Automation，TIA)正是为顺应现代化控制系统的变革趋势而产生的。TIA 不仅通过现场总线技术实现了系统自身与现场设备的纵向集成，同时也实现了系统与系统之间的横向联系，使通信覆盖整个企业，确保了现场实时数据的及时、和统一。

  通过全集成自动化，可以实现从输入物流到输出物流整个生产过程的统一协同自动化，实施完整的生产现场自动化解决方案。

  全集成自动化集高度的集成统一性和开放性于一身，标准化的网络体系结构，统一的编程组态环境和高度一致的数据集成，使TIA为企业实现了横向和纵向信息集成。

  从初的规划与设计，工程与实施，到安装与调试，运行与维护，以至系统升级改造，TIA 使企业在整个生命周期中获得高的生产力和产品质量，并显著降低项目成本。此外，TIA 还能缩短产品上市和系统投入运行的时间，从而全面增强企业的核心竞争力。

  全集成自动化具有3个典型的特征：

  1. 统一的组态和编程

  STEP7是全集成自动化的基础，在STEP7中，用项目来管理一个自动化系统的硬件和软件。STEP 7用 SIMATIC 管理器对项目进行集中管理，它可以方便地浏览 SIMATIC S7、M7、C7和WinAC的数据。实现STEP7各种功能所需的SIMATIC软件工具都集成在STEP 7中。STEP7使系统具有统一的组态和编程方式，统一的数据管理和数据通信方式。

  可以用SIMATIC管理器来调用编程、组态等工程工具，包括用于项目的创建、管理、保存和归档等基本应用程序。

  2.统一的数据管理

  以STEP7为操作平台，所有软件组件都访问同一个数据库。这种统一的数据库管理机制，不仅可以减少系统开发的费用，还可以减少出错的概率，提高系统诊断的效率。各软件可以通过全局变量共享一个统一的符号表，在 STEP 7 中定义的变量，通过内部数据库，可以被HMI(人机界面)的组态软件使用。因此，在一个项目中，只需在一点对变量进行输入和修改。这不仅降低了系统集成的工作量，而且可以避免出现错误。即使多人同时在项目中工作，也可以有效地数据的一致性。在工程系统中定义的参数，可以通过网络，向下传输到现场传感器、执行器和驱动器。

  3. 统一的通信

  全集成自动化采用统一的集成通信技术，从公司管理级到现场控制级，使用国际通行的开放的通信标准，例如工业以太网、PROFINET、PROFIBUS、AS-i等。TIA支持基于互联网的信息流动，用户可以通过传统的浏览器访问控制信息。这样可以确保生产控制过程中采集的实时数据及时、准确、可靠、无间隙地与MES保持通信。由于有关的硬件和软件组件也使用这些通信标准，因此极易连接，包括跨系统或跨越不同网络的连接。

  借助于西门子公司的全集成自动化系统，所有的自动化结构(直到现场的各个部件)都是清晰的和透明的。因为极其相似的组态和编程工具，以及共享数据的一致性，使得对错误的定位和处理都很容易。这样，用户能快速完成过程的优化、扩展和调整，将生产中断的可能性降到低。

 随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到了几乎所有的工业领域。现代社会要求制造业对市场需求作出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统具有的可靠性和灵活性，PLC(Programmable Logic Controller，可编程序控制器)正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。 

      PLC的应用面广、功能强大、使用方便，已经成为当代工业自动化的主要装置之一，在工业生产的所有领域得到了广泛的使用，在其他领域(例如民用和家庭自动化)的应用也得到了迅速的发展。

       国际电工(IEC)在1985年的PLC标准草案3稿中，对PLC作了如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”从上述定义可以看出，PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，除了能完成各种各样的控制功能外，还有与其他计算机通信联网的功能。 

       PLC的推广应用在我国得到了迅猛的发展，它已经大量地应用在各种机械设备和生产过程的电气控制装置中，各行各业也涌现出了大批应用PLC改造设备的成果。了解PLC的工作原理，具备设计、调试和维护PLC控制系统的能力，已经成为现代工业对电气技术人员和工科学生的基本要求。