SIMATIC 基于 PC 的自動(dòng)化

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工業(yè) IoT 網(wǎng)關(guān) - SIMATIC IOT2000

一種智能網(wǎng)關(guān)，用于協(xié)調(diào)各種數(shù)據(jù)源之間的通信，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)接收方。易于實(shí)施的解決方案。

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工業(yè) PC

西門子性能可靠的創(chuàng)新工業(yè) PC 是西門子基于 PC 的自動(dòng)化系統(tǒng)的最佳 PC 硬件平臺(tái)。

• 機(jī)架式 PC
• 箱式 PC
• 面板型 PC
• 平板 PC
• 工業(yè)顯示器和瘦客戶端
• 滿足特殊要求設(shè)備
  • 全封閉 IP65 HMI 設(shè)備
  • 正面采用不銹鋼的面板
  • 適合在危險(xiǎn)區(qū)域中使用的設(shè)備
• IPC 軟件
• 嵌入式捆綁軟件/軟件包

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軟件控制器

SIMATIC S7-1500 軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上實(shí)現(xiàn) SIMATIC S7-1500 控制器。它特別適用于專用機(jī)器制造中的控制解決方案，涉及高性能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制任務(wù)、集成 PC 應(yīng)用程序或在單個(gè)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)。

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基于 PC 的控制器

這些基于 PC 的控制器將基于 PC 的軟控制器的功能與可視化、PC 應(yīng)用程序和集中式 I/O（輸入/輸出）組合到一個(gè)緊湊型裝置中。SIMATIC ET 200SP 開(kāi)放式控制器是一種工業(yè) PC，其具有 ET 200SP I/O 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)形式，并預(yù)裝有 S7-1500 軟控制器。

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應(yīng)用示例

單元式熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組

在重新設(shè)計(jì)單元式熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組時(shí)，也應(yīng)對(duì)自動(dòng)化方法進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。目標(biāo)是執(zhí)行所有控制、可視化和歸檔任務(wù)，這些任務(wù)以前都是通過(guò)緊湊型機(jī)組中的 PLC 和 PC 處理的。以節(jié)省控制柜空間，降低管理和培訓(xùn)要求。同時(shí)還需要一種堅(jiān)固耐用的免維護(hù)設(shè)備，并可方便地通過(guò) Internet 進(jìn)行連接。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 小型箱式 PC 用作堅(jiān)固耐用、結(jié)構(gòu)緊湊的嵌入式系統(tǒng)
  • 通過(guò)一個(gè)裝置即可實(shí)現(xiàn)控制、可視化和過(guò)程參數(shù)歸檔
  • 將多個(gè)任務(wù)集成到一臺(tái)嵌入式工業(yè) PC 上，節(jié)省了空間與成本
    以前：一個(gè) PLC 及 一個(gè)可視化 PC
• 可方便地通過(guò) Internet 訪問(wèn)嵌入式 IPC

工廠解決方案

薄膜厚度測(cè)量

在生產(chǎn)塑料薄膜的過(guò)程中，在整個(gè)寬度上具有高度精確和統(tǒng)一的薄膜厚度是一個(gè)決定性的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。為此，一個(gè)帶有放射源的測(cè)量頭在薄膜上方與連續(xù)輸送的滾軸垂直的方向上來(lái)回移動(dòng)，一個(gè)傳感器在薄膜下放移動(dòng)。

從輻射的衰減程度并通過(guò)大量數(shù)學(xué)計(jì)算，可以精確確定每個(gè)位置處的薄膜厚度，并對(duì)與參考位置的偏差進(jìn)行補(bǔ)償。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 使用 WinCC 實(shí)現(xiàn)可視化，通過(guò) PC 上的 WinAC RTX 進(jìn)行控制。
• 對(duì)大量測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析需要復(fù)雜數(shù)學(xué)算法。
• 這些任務(wù)可在高級(jí)語(yǔ)言 C++ 中來(lái)完成。通過(guò) ODK（開(kāi)放式開(kāi)發(fā)工具包），可將這些算法無(wú)縫和高性能地集成到 STEP 7 程序中。
• WinAC RTX 和 WinCC 之間的數(shù)據(jù)交換（用于對(duì)大量測(cè)量曲線進(jìn)行可視化）可通過(guò)硬盤高速緩存非常迅速地完成。此功能也通過(guò) ODK 來(lái)實(shí)現(xiàn)。
• 標(biāo)準(zhǔn)工藝功能間的互連是通過(guò) CFC（連續(xù)功能圖）完成的。

工廠解決方案

用于太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)、帶有安全功能的創(chuàng)新性基于 PC 的解決方案

對(duì)于生產(chǎn)太陽(yáng)能電池板的新工廠來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有的高度混雜的設(shè)計(jì)需要由一種新的擁有最新技術(shù)的自動(dòng)化解決方案代替，該解決方案緊湊而集成，可滿足廣泛需要。

由于系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，性能和存儲(chǔ)方面的要求也相應(yīng)提高。PLC 還應(yīng)能夠提供指定的安全功能（急停、危險(xiǎn)區(qū)域的訪問(wèn)保護(hù)）。

必須在裝置 3 中鏈接各種總線系統(tǒng)。由于需要在選定系統(tǒng)上運(yùn)行客戶的特定 Windows 應(yīng)用程序，因此必須實(shí)現(xiàn)與上位 MES 系統(tǒng)的連接。

該系統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量和三班作業(yè)而設(shè)計(jì)的。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• SIMATIC 模塊化嵌入式控制器 EC31-RTX F 配有極高性能的可用存儲(chǔ)器。在 RTX F 型號(hào)中（全球首個(gè)帶安全功能的軟 PLC），EC31 可以滿足工廠的全部安全要求。此系統(tǒng)可無(wú)縫集成到全集成自動(dòng)化系統(tǒng)中，并可進(jìn)行高效的全廠工程組態(tài)。
• 由于其具有優(yōu)秀的開(kāi)放性（開(kāi)放式開(kāi)發(fā)工具包），主 SCADA 工業(yè) PC 上的 WinAC RTX 能夠非常方便地集成 Windows 客戶應(yīng)用程序，從而可用作一個(gè)數(shù)據(jù)集中器（過(guò)程質(zhì)量/診斷數(shù)據(jù)），并且，與 WinCC (SCADA) 相結(jié)合，也可與主 MES 系統(tǒng)進(jìn)行通信。
• SIMATIC 系列中的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品質(zhì)量卓越，可全天候連續(xù)運(yùn)行。

海上安全運(yùn)送

為了將人員輸送到海上發(fā)電廠或石油平臺(tái)，一家荷蘭公司開(kāi)發(fā)了靠液壓缸驅(qū)動(dòng)的六支柱平臺(tái)。

該平臺(tái)基本上是一種上下顛倒的飛行模擬器，即使在惡劣天氣條件下，也可從船上安全輸送人員。

一個(gè)帶有快速 I/O 卡的 SIMATIC S7 模塊化嵌入式控制器 (S7-mEC) 可以測(cè)量船的運(yùn)動(dòng)，并控制液壓缸的伸縮，以便對(duì)全部運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 將具有冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò) SIMATIC S7-400H 用于一般控制任務(wù)
• 兩個(gè)滿足高速度要求的下層 SIMATIC S7 模塊化嵌入式控制器，可集成快速 I/O 卡，具有靈活、模塊化和堅(jiān)固可靠的設(shè)計(jì)。
• 采用 SIMATIC STEP 7 的集成編程環(huán)境
• 西門子的自動(dòng)化產(chǎn)品滿足海上作業(yè)的嚴(yán)格要求

基于 PC 的機(jī)器數(shù)據(jù)采集功能，優(yōu)化了農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)。

為了提高效率、節(jié)省資源從而實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)工藝的成本高效性，某個(gè)一流的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造商采用面板式 PC 集成了一個(gè)全工的中央機(jī)器據(jù)采集系統(tǒng)。由于需要對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行改造，靈活而節(jié)省空間地安裝面板式 PC 就顯得十分重要。

中央機(jī)床數(shù)據(jù)采集采用了 200 多個(gè)全封閉型 SIMATIC IPC477 PRO 面板PC，且?guī)в兄良庸C(jī)械和生產(chǎn)規(guī)劃計(jì)算機(jī)的通信接口。面板式 PC 直接安裝在機(jī)器上，無(wú)需額外使用立柱控制盒。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 系統(tǒng)具備高度的一致性，優(yōu)化了整個(gè)生產(chǎn)組織，從而實(shí)現(xiàn)了更高的效率。
• 資源的使用降低至最小化（生產(chǎn)性用紙需要量更少）
• 面板式 PC 的翻新、改造非常簡(jiǎn)單，且費(fèi)用較低；生產(chǎn)期間，可以在臺(tái)架上直接完成，無(wú)需額外安裝任何操作終端。

汽車試驗(yàn)臺(tái)中基于 PC 的控制

汽車工業(yè)中的試驗(yàn)臺(tái)需要無(wú)故障運(yùn)行和高質(zhì)量。

測(cè)量數(shù)據(jù)的控制、處理、歸檔和可視化需要一個(gè)高性能系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)也具有開(kāi)放性和靈活性，以便連接到不同的系統(tǒng)總線和使用各種軟件。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 靈活和易于維護(hù)的系統(tǒng)將 Windows 與 CPU 1500S 軟件控制器相結(jié)合。
• 具有 PROFIBUS、Ethernet 和 CAN 等集成接口，集成開(kāi)銷降低，可提供靈活使用不同總線系統(tǒng)的模塊，如 PCIe/104
• 系統(tǒng)可用性高，可確保全天候運(yùn)行，停產(chǎn)成本降低
• 在高達(dá) 60 ℃ 環(huán)境溫度下實(shí)現(xiàn)無(wú)風(fēng)扇耐熱運(yùn)行，省去了附加的冷卻措施。
• 部件長(zhǎng)期可用，具有很高的投資安全性

工廠解決方案

半導(dǎo)體工業(yè)中基于 PC 的控制

在半導(dǎo)體工業(yè)中，高質(zhì)量和全天候無(wú)故障運(yùn)行是決定性的標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)器設(shè)備的控制、生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)視以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的處理需要一個(gè)高性能系統(tǒng)，以保證快速、精確地生產(chǎn)報(bào)半導(dǎo)體產(chǎn)品。

連接到生產(chǎn)控制系統(tǒng)和機(jī)器工程組態(tài)系統(tǒng)也需要有高靈活性和開(kāi)放性。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 通過(guò)帶有強(qiáng)大處理器和最新技術(shù)的緊湊而堅(jiān)固的工業(yè) PC 來(lái)實(shí)現(xiàn)高處理性能
• 在集成到總體系統(tǒng)中時(shí)，預(yù)安裝的系統(tǒng)可以節(jié)省時(shí)間與成本
• 通過(guò) WinCC ToolLink-EDA（設(shè)備數(shù)據(jù)采集），可以對(duì)過(guò)程和機(jī)器數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷
• 通過(guò)集成 RAID1 功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可用性并通過(guò) SIMATIC IPC DiagMonitor 進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，確保全天候無(wú)故障運(yùn)行
• 部件長(zhǎng)期可用，具有很高的投資安全性
• 國(guó)際認(rèn)證和全球支持使全球使用成為可能。

工廠解決方案

煙草工業(yè)中的跟蹤與追溯生產(chǎn)線控制器

為了符合新的法律要求，對(duì)現(xiàn)有工廠中的跟蹤與追溯系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展。要求是能夠在三班作業(yè)中每分鐘測(cè)試 100 個(gè)紙箱，并將數(shù)據(jù)保存在一個(gè) SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中以便于追溯。

該自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有較高的堅(jiān)固耐用性，并且提供連接打印機(jī)和機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)等附加部件所需的開(kāi)放性。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 緊湊的自動(dòng)化解決方案，包括 Microbox PC 嵌入式工業(yè) PC，帶預(yù)安裝和即可使用的 PLC 軟件的 PLC，以及使用 WinCC 進(jìn)行可視化。
• 控制整個(gè)跟蹤與追溯系統(tǒng)并與控制系統(tǒng)接口。
• 借助于 WinAC ODK（開(kāi)放式開(kāi)發(fā)工具包）實(shí)現(xiàn)開(kāi)放式解決方案，并通過(guò)一個(gè)與 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的鏈接來(lái)管理序列號(hào)和其他數(shù)據(jù)。
• 通過(guò)連接打印機(jī)和視覺(jué)系統(tǒng)而獲得附加的開(kāi)放性與靈活性。

可安全改裝木材加工設(shè)備！

過(guò)去，木工機(jī)械和工廠需要配裝特殊設(shè)計(jì)的專用控制器�，F(xiàn)在，工廠改造可以使用標(biāo)準(zhǔn)的、面向未來(lái)型組件。用戶決定通過(guò) SIMATIC WinAC RTX F 軟控制器，將標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化功能和安全技術(shù)集成在一個(gè)無(wú)風(fēng)扇、免維護(hù)的 IPC（即小型箱式 PC 中）。PROFINET 為一種新型現(xiàn)場(chǎng)總線，可以快速、簡(jiǎn)便、安全地連接分布式 I/O 和操作面板。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 這種基于 PC 的自動(dòng)化解決方案結(jié)構(gòu)緊湊，成倍地提高了工廠的性能和加工精度。
• PROFINET 的采用可以帶來(lái)一系列的額外優(yōu)勢(shì)，例如，診斷功能等。
• 標(biāo)準(zhǔn)型和故障安全型自動(dòng)化技術(shù)集成在一個(gè)設(shè)備之內(nèi)，可以節(jié)省組件。控制柜體積減小 20%，布線工作量減少 50%。用戶獲益于優(yōu)異的操作方便性，且機(jī)器的停機(jī)時(shí)間被降低至最小程度。

通過(guò)數(shù)據(jù)備份進(jìn)行圖像處理

在圖像處理應(yīng)用中，由于要處理的數(shù)量很大，需要使用高性能 PC。必須快速記錄、處理和保存映像數(shù)據(jù)。例如，可使用具有較高數(shù)據(jù)吞吐量的圖像采集卡來(lái)記錄圖像數(shù)據(jù)。在此情況下，與擴(kuò)展卡的接口不得成為瓶頸。若要確保連續(xù)、順利地處理所采集的數(shù)據(jù)，您需要使用具有最新處理器和存儲(chǔ)技術(shù)的最新系統(tǒng)。

在隨后的數(shù)據(jù)備份過(guò)程中，將會(huì)再次產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。因此，可用的存儲(chǔ)介質(zhì)必須既快速又具有故障安全性。連接到現(xiàn)有工廠需要一個(gè)開(kāi)放式系統(tǒng)。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 擁有最新處理器性能和最新技術(shù)的堅(jiān)固 SIMATIC PC
• 將當(dāng)前接口（如 PCI Express）用于具有較高數(shù)據(jù)吞吐速率的應(yīng)用（例如，記錄圖像數(shù)據(jù)的圖像采集卡）。
• 通過(guò)可選的高性能圖形卡，在最多兩臺(tái)顯示器上進(jìn)行可視化。
• 使用板上通信接口（如 Ethernet 和 PROFINET）連接到 EPS 系統(tǒng)或集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。
• 國(guó)際認(rèn)證和全球支持促進(jìn)了這種圖像處理解決方案的全球應(yīng)用。

工廠解決方案

高性能工業(yè) PC 機(jī)，用于可靠地控制、監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電廠。

用于海上風(fēng)電廠的所有西門子風(fēng)電機(jī)組均具有特殊的技術(shù)特性，可以確保長(zhǎng)期可靠、低維護(hù)運(yùn)行。與陸上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)不同，維修團(tuán)隊(duì)并非總能接近海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。因此，從絕對(duì)的故障安全性和可靠性看，其采用的全部組件的基本質(zhì)量要求和標(biāo)準(zhǔn)均非常高。

SIMATIC 箱式 PC 目前其有 627 個(gè)系列，完全可以根據(jù)解決方案提供商的要求按需選用。工業(yè) PC 機(jī)堅(jiān)固耐用，設(shè)計(jì)可以在環(huán)境溫度高達(dá) 55 °C 的情況下不間斷地運(yùn)行。為了運(yùn)行可靠，箱式 PC 安裝在抗沖擊、防震動(dòng)、具備高電磁兼容性（EMC）的堅(jiān)實(shí)的金屬機(jī)箱內(nèi)。為了保證高數(shù)據(jù)安全性，選用了選件 - 雙硬盤鏡像磁盤系統(tǒng) (RAID1)。RAID1 控制器板載設(shè)計(jì)，不占用 PCI 插槽。

硬件可靠、耐用，且采用了極緊湊型長(zhǎng)壽命工業(yè)設(shè)計(jì)，完全可以滿足惡劣環(huán)境中不間斷運(yùn)行的苛刻要求。

基于 SIMATIC PC 的自動(dòng)化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 箱式 PC 的安裝尺寸數(shù)代產(chǎn)品以來(lái)保持未變，其安裝解決方案可以方便地用于下一代產(chǎn)品。
• 此外，采用新一代設(shè)備時(shí)，所有前置接口和功能單元均可保留不變。例如，西門子 Wind division 在其使用的箱式 PC 產(chǎn)品壽命期過(guò)后，采用該產(chǎn)品的下一代產(chǎn)品時(shí)，無(wú)需針對(duì)新硬件平臺(tái)進(jìn)行任何調(diào)整。
• 箱式 PC 符合各國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（例如 CE 和 UL）認(rèn)證，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍布全球，可以部署于全球任何地點(diǎn)