全集成自動(dòng)化

  傳統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)大多以單元生產(chǎn)設(shè)備為核心，進(jìn)行檢測(cè)與控制，但是生產(chǎn)設(shè)備之間容易形成“自動(dòng)化孤島”，缺乏信息資源的共享和生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)一管理，不能滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求。

  隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，需要一個(gè)完整的從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)到工廠管理級(jí)的自控解決方案，來(lái)幫助工廠降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提供更佳的供應(yīng)鏈管理，從而提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

  信息技術(shù)成為企業(yè)成功的決定性因素，用于實(shí)現(xiàn)公司的供應(yīng)鏈、企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和管理層之間的信息無(wú)縫傳輸，對(duì)提高投資回報(bào)、降低運(yùn)營(yíng)成本起到了決定性的作用。

  為了提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)最佳經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)，必須將自動(dòng)化控制、制造執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execute System，MES)和企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(Enterprise Resource Planning，ERP)三者完美地整合在一起。

  西門子公司的全集成自動(dòng)化(Totally Integrated Automation，TIA)正是為順應(yīng)現(xiàn)代化控制系統(tǒng)的變革趨勢(shì)而產(chǎn)生的。TIA 不僅通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)自身與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的縱向集成，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的橫向聯(lián)系，使通信覆蓋整個(gè)企業(yè)，確保了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的及時(shí)、精確和統(tǒng)一。

  通過(guò)全集成自動(dòng)化，可以實(shí)現(xiàn)從輸入物流到輸出物流整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的統(tǒng)一協(xié)同自動(dòng)化，實(shí)施完整的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化解決方案。

  全集成自動(dòng)化集高度的集成統(tǒng)一性和開(kāi)放性于一身，標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一的編程組態(tài)環(huán)境和高度一致的數(shù)據(jù)集成，使TIA為企業(yè)實(shí)現(xiàn)了橫向和縱向信息集成。

  從最初的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，工程與實(shí)施，到安裝與調(diào)試，運(yùn)行與維護(hù)，以至系統(tǒng)升級(jí)改造，TIA 使企業(yè)在整個(gè)生命周期中獲得最高的生產(chǎn)力和產(chǎn)品質(zhì)量，并顯著降低項(xiàng)目成本。此外，TIA 還能縮短產(chǎn)品上市和系統(tǒng)投入運(yùn)行的時(shí)間，從而全面增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

  全集成自動(dòng)化具有3個(gè)典型的特征：

  1. 統(tǒng)一的組態(tài)和編程

  STEP7是全集成自動(dòng)化的基礎(chǔ)，在STEP7中，用項(xiàng)目來(lái)管理一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件和軟件。STEP 7用 SIMATIC 管理器對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行集中管理，它可以方便地瀏覽 SIMATIC S7、M7、C7和WinAC的數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)STEP7各種功能所需的SIMATIC軟件工具都集成在STEP 7中。STEP7使系統(tǒng)具有統(tǒng)一的組態(tài)和編程方式，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)通信方式。

  可以用SIMATIC管理器來(lái)調(diào)用編程、組態(tài)等工程工具，包括用于項(xiàng)目的創(chuàng)建、管理、保存和歸檔等基本應(yīng)用程序。

  2.統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理

  以STEP7為操作平臺(tái)，所有軟件組件都訪問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。這種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)管理機(jī)制，不僅可以減少系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的費(fèi)用，還可以減少出錯(cuò)的概率，提高系統(tǒng)診斷的效率。各軟件可以通過(guò)全局變量共享一個(gè)統(tǒng)一的符號(hào)表，在 STEP 7 中定義的變量，通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)，可以被HMI(人機(jī)界面)的組態(tài)軟件使用。因此，在一個(gè)項(xiàng)目中，只需在一點(diǎn)對(duì)變量進(jìn)行輸入和修改。這不僅降低了系統(tǒng)集成的工作量，而且可以避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。即使多人同時(shí)在項(xiàng)目中工作，也可以有效地保證數(shù)據(jù)的一致性。在工程系統(tǒng)中定義的參數(shù)，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，向下傳輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)傳感器、執(zhí)行器和驅(qū)動(dòng)器。

  3. 統(tǒng)一的通信

  全集成自動(dòng)化采用統(tǒng)一的集成通信技術(shù)，從公司管理級(jí)到現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)，使用國(guó)際通行的開(kāi)放的通信標(biāo)準(zhǔn)，例如工業(yè)以太網(wǎng)、PROFINET、PROFIBUS、AS-i等。TIA支持基于互聯(lián)網(wǎng)的全球信息流動(dòng)，用戶可以通過(guò)傳統(tǒng)的瀏覽器訪問(wèn)控制信息。這樣可以確保生產(chǎn)控制過(guò)程中采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠、無(wú)間隙地與MES保持通信。由于有關(guān)的硬件和軟件組件也使用這些通信標(biāo)準(zhǔn)，因此極易連接，包括跨系統(tǒng)或跨越不同網(wǎng)絡(luò)的連接。

  借助于西門子公司的全集成自動(dòng)化系統(tǒng)，所有的自動(dòng)化結(jié)構(gòu)(直到現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)部件)都是清晰的和透明的。因?yàn)闃O其相似的組態(tài)和編程工具，以及共享數(shù)據(jù)的一致性，使得對(duì)錯(cuò)誤的定位和處理都很容易。這樣，用戶能快速完成過(guò)程的優(yōu)化、擴(kuò)展和調(diào)整，將生產(chǎn)中斷的可能性降到最低。