全集成自動化

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

  隨著市場競爭的加劇，需要一個完整的從現(xiàn)場級到工廠管理級的自控解決方案，來幫助工廠降低成本，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)的市場競爭力。

  信息技術(shù)成為企業(yè)成功的決定性因素，用于實現(xiàn)公司的供應(yīng)鏈、企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場和管理層之間的信息無縫傳輸，對提高投資回報、降低運營成本起到了決定性的作用。

  為了提高企業(yè)的市場競爭力，實現(xiàn)最佳經(jīng)濟效益的目標(biāo)，必須將自動化控制、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)的變革趨勢而產(chǎn)生的。TIA 不僅通過現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)了系統(tǒng)自身與現(xiàn)場設(shè)備的縱向集成，同時也實現(xiàn)了系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的橫向聯(lián)系，使通信覆蓋整個企業(yè)，確保了現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)的及時、精確和統(tǒng)一。

  通過全集成自動化，可以實現(xiàn)從輸入物流到輸出物流整個生產(chǎn)過程的統(tǒng)一協(xié)同自動化，實施完整的生產(chǎn)現(xiàn)場自動化解決方案。

  全集成自動化集高度的集成統(tǒng)一性和開放性于一身，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)實現(xiàn)了橫向和縱向信息集成。

  從最初的規(guī)劃與設(shè)計，工程與實施，到安裝與調(diào)試，運行與維護，以至系統(tǒng)升級改造，TIA 使企業(yè)在整個生命周期中獲得最高的生產(chǎn)力和產(chǎn)品質(zhì)量，并顯著降低項目成本。此外，TIA 還能縮短產(chǎn)品上市和系統(tǒng)投入運行的時間，從而全面增強企業(yè)的核心競爭力。

  全集成自動化具有3個典型的特征：

  1. 統(tǒng)一的組態(tài)和編程

  STEP7是全集成自動化的基礎(chǔ)，在STEP7中，用項目來管理一個自動化系統(tǒng)的硬件和軟件。STEP 7用 SIMATIC 管理器對項目進行集中管理，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管理器來調(diào)用編程、組態(tài)等工程工具，包括用于項目的創(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，所有軟件組件都訪問同一個數(shù)據(jù)庫。這種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理機制，不僅可以減少系統(tǒng)開發(fā)的費用，還可以減少出錯的概率，提高系統(tǒng)診斷的效率。各軟件可以通過全局變量共享一個統(tǒng)一的符號表，在 STEP 7 中定義的變量，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，可以被HMI(人機界面)的組態(tài)軟件使用。因此，在一個項目中，只需在一點對變量進行輸入和修改。這不僅降低了系統(tǒng)集成的工作量，而且可以避免出現(xiàn)錯誤。即使多人同時在項目中工作，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)，可以通過網(wǎng)絡(luò)，向下傳輸?shù)浆F(xiàn)場傳感器、執(zhí)行器和驅(qū)動器。

  3. 統(tǒng)一的通信

  全集成自動化采用統(tǒng)一的集成通信技術(shù)，從公司管理級到現(xiàn)場控制級，使用國際通行的開放的通信標(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，用戶可以通過傳統(tǒng)的瀏覽器訪問控制信息。這樣可以確保生產(chǎn)控制過程中采集的實時數(shù)據(jù)及時、準(zhǔn)確、可靠、無間隙地與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化系統(tǒng)，所有的自動化結(jié)構(gòu)(直到現(xiàn)場的各個部件)都是清晰的和透明的。因為極其相似的組態(tài)和編程工具，以及共享數(shù)據(jù)的一致性，使得對錯誤的定位和處理都很容易。這樣，用戶能快速完成過程的優(yōu)化、擴展和調(diào)整，將生產(chǎn)中斷的可能性降到最低。