西門子發(fā)布新一代高性能PLC控制器與TIA博途最新V12版軟件平臺(tái)
文：2013年3月
3月12日，“探索工廠自動(dòng)化”西門子2013工廠自動(dòng)化峰會(huì)在京舉行，會(huì)上西門子隆重發(fā)布了新一代PLC控制器SIMATIC S7-1500與最新版TIA博途V12軟件平臺(tái)。西門子將 SIMATIC S7-1500 完美集成于TIA 博途軟件平臺(tái)中，不僅極大地提升了用戶的制造效率，降低了成本，并加速了產(chǎn)品的上市時(shí)間。
工業(yè)控制終極利器：TIA博途V12聯(lián)手新一代控制器SIMATIC S7-1500
在新品發(fā)布會(huì)上，西門子?xùn)|北亞區(qū)工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域總裁吳和樂博士表示：“在當(dāng)前全球經(jīng)濟(jì)衰退、能源資源緊缺和原材料成本上漲的情況下，企業(yè)亟需解決的問題是提升效能、降低運(yùn)營(yíng)成本并加速產(chǎn)品上市。新一代SIMATIC S7-1500 PLC控制器和最新版TIA博途軟件平臺(tái)正是專為幫助中國(guó)企業(yè)解決這些問題而發(fā)布的。
來(lái)自業(yè)內(nèi)的專家、行業(yè)用戶與媒體在隨后的產(chǎn)品展示區(qū)內(nèi)，共同體驗(yàn)了新一代高性能PLC控制器與TIA博途V12軟件平臺(tái)完美結(jié)合的效果。
兩年前，西門子發(fā)布了專為高性能設(shè)備與工廠自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的SIMATIC S7-1200 PLC控制器及其系列軟件。此系列以卓越性能與高效表現(xiàn)而備受好評(píng)。今天推出的SIMATIC S7-1500 PLC控制器在SIMATIC S7-1200的基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善了產(chǎn)品性能以及與TIA博途軟件平臺(tái)的集成效率。
SIMATIC S7-1500 PLC控制器擁有杰出的系統(tǒng)性能和一系列標(biāo)準(zhǔn)化功能，如運(yùn)動(dòng)控制、廠際信息安全、設(shè)備安全等。其高效尤其體現(xiàn)在創(chuàng)新的設(shè)計(jì)上，使調(diào)試更加方便，操作更加安全，并可對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行可調(diào)試的診斷。而其與TIA博途軟件平臺(tái)的完美結(jié)合，則可令項(xiàng)目成本進(jìn)一步降低。新一代SIMATIC S7-1500 PLC控制器將分階段逐步推向市場(chǎng)。初期的三種上市產(chǎn)品為中檔產(chǎn)品，按CPU型號(hào)分為：1511、1513 和1516。每一種型號(hào)都可選擇F型版本(故障安全版本)用于安全應(yīng)用，并可調(diào)節(jié)不同性能等級(jí)。
西門子新一代TIA博途V12軟件平臺(tái)在之前的基礎(chǔ)上添加了更多功能。譬如在無(wú)縫驅(qū)動(dòng)集成方面，新的TIA博途V12軟件平臺(tái)可用于西門子Sinamics G系列變頻器，通過“Sinamics Startdrive V12”工程系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置 ，并添加了系統(tǒng)診斷功能。此外，它也支持SIMATIC S7-1500 PLC控制器的安全功能，并拓展了Profinet的通訊功能。
新版TIA博途V12軟件平臺(tái)進(jìn)一步提高了信息安全，優(yōu)化了編程語(yǔ)言，為西門子自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)設(shè)備提供了更多可調(diào)試、編輯、執(zhí)行和服務(wù)的工程工具，令用戶可以更快捷高效地執(zhí)行自動(dòng)化和驅(qū)動(dòng)任務(wù)。其設(shè)計(jì)秉承了用戶友好的原則，無(wú)論是初次使用還是有經(jīng)驗(yàn)的用戶，都極易操作。
西門子TIA 博途系列軟件為控制器、人機(jī)界面(HMI)與驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品、共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)一致性提供了統(tǒng)一的操作平臺(tái)，譬如在配置、通訊和診斷過程中。同時(shí)，該平臺(tái)提供了一個(gè)強(qiáng)大的可覆蓋所有自動(dòng)化對(duì)象的執(zhí)行庫(kù)。
西門子Simatic S7-1500 PLC：新一代面向中高端應(yīng)用的高性能控制器
就整體性能而言，新一代PLC控制器——SIMATIC S7-1500在技術(shù)、工業(yè)信息安全、故障安全和系統(tǒng)性能等方面都有顯著提高。同時(shí)，該系列在設(shè)計(jì)、處理、系統(tǒng)診斷以及TIA博途的工程設(shè)計(jì)方面也均有進(jìn)一步的改善。具體特點(diǎn)如下：
系統(tǒng)性能：高水平的系統(tǒng)性能和快速信號(hào)處理能夠極大地縮短響應(yīng)時(shí)間，加強(qiáng)控制能力。為達(dá)到這一目的，SIMATIC S7-1500設(shè)計(jì)有高速背板總線，具有高波特率和高效的傳輸協(xié)議。點(diǎn)到點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)間不到500微秒，位指令的運(yùn)算時(shí)間最快可達(dá)10納秒之內(nèi)(因CPU而異)。CPU 1511和CPU 1513 控制器設(shè)置有兩個(gè)Profinet端口，CPU 1516控制器設(shè)置有三個(gè)端口：其中兩個(gè)與現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通訊，第三個(gè)用于整合至企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。Profinet IO IRT可以保證確定的反應(yīng)時(shí)間和高精度的系統(tǒng)響應(yīng)。此外，集成Web服務(wù)器支持非本地系統(tǒng)和過程數(shù)據(jù)查詢，以實(shí)現(xiàn)診斷的目的。
工藝：在現(xiàn)場(chǎng)工藝方面，SIMATIC S7-1500標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動(dòng)控制功能使其與眾不同。這使得模擬量和Profidrive 兼容驅(qū)動(dòng)不需要其它模塊就可以實(shí)現(xiàn)直接連接，支持速度和定位軸，以及編碼器。按照PLCopen進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的塊簡(jiǎn)化了Profidrive 兼容驅(qū)動(dòng)的連接。為使驅(qū)動(dòng)和控制器實(shí)現(xiàn)高效快速調(diào)試，用戶可以執(zhí)行Trace功能，對(duì)程序和動(dòng)作應(yīng)用進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷，從而優(yōu)化驅(qū)動(dòng)。另一個(gè)集成工藝功能是PID控制，可用方便配置的塊確?？刂瀑|(zhì)量。控制參數(shù)可以自整定。
工業(yè)信息安全：SIMATIC S7-1500工業(yè)信息安全集成的概念從塊保護(hù)延伸至通訊完整性，幫助用戶確保應(yīng)用安全。集成的專有知識(shí)保護(hù)功能，如防止機(jī)器拷貝，能夠幫助防止未授權(quán)的訪問和修改。SIMATIC存儲(chǔ)卡用于防拷貝保護(hù)，將單個(gè)塊關(guān)綁定至原存儲(chǔ)卡的序列號(hào)，從而確保程序僅能通過配置過的存儲(chǔ)卡運(yùn)行，而不能被復(fù)制。訪問保護(hù)功能防止對(duì)應(yīng)用進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的配置修改，可以通過給不同的用戶組分配不同的授權(quán)級(jí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。專有的數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制可識(shí)別修改過的工程數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)例如保護(hù)通過未授權(quán)操作傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)等功能。
故障安全：SIMATIC S7-1500集成了故障安全功能。為實(shí)現(xiàn)故障安全自動(dòng)化，用戶配置了F型 (故障安全型)的控制器，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和故障安全程序使用同樣的工程設(shè)計(jì)和操作理念。用戶在定義、修改安全參數(shù)的時(shí)候可以借助安全管理編輯器。例如，當(dāng)使用到故障安全型驅(qū)動(dòng)技術(shù)提供服務(wù)的時(shí)候，用戶可以得到圖形化支持。新控制器在功能安全性方面通過了EN 61508，符合IEC62061中SIL 3級(jí)安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，以及ISO 13849中PL e級(jí)安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)計(jì)處理：SIMATIC S7-1500的設(shè)計(jì)和處理以方便操作為前提，最大限度地實(shí)現(xiàn)用戶友好性(對(duì)許多細(xì)節(jié)都進(jìn)行了創(chuàng)新，例如，SIMATIC控制器第一次安裝了顯示裝置)，并能顯示普通文本信息，從而實(shí)現(xiàn)全工廠透明化。標(biāo)準(zhǔn)化的前連接器節(jié)省了用戶接線時(shí)間，簡(jiǎn)化了配件存儲(chǔ)。集成短接片使電位組的橋接更加簡(jiǎn)單靈活。輔助配件，如自動(dòng)斷路器或繼電器迅速便捷地安裝到集成DIN導(dǎo)軌。可擴(kuò)展的電纜存儲(chǔ)空間能夠方便地關(guān)閉前蓋板，即便使用帶有絕緣的電纜，也可以通過兩個(gè)預(yù)定義的閉鎖位輕松關(guān)閉前蓋板。預(yù)接線位置的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了初始接線過程以及端子的重新連接的復(fù)雜性。集成屏蔽保證了模擬信號(hào)能夠屏蔽良好，從而獲得良好的信號(hào)接收質(zhì)量，以及抗外部電磁干擾的魯棒性。該款產(chǎn)品的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展性：SIMATIC S7-1500 CPU可以擴(kuò)展至每個(gè)底板32個(gè)模塊，用戶可以根據(jù)自動(dòng)化任務(wù)需要選擇模塊。
系統(tǒng)診斷：SIMATIC S7-1500的集成系統(tǒng)診斷具有強(qiáng)大的診斷功能，不需要額外編程。只需配置，無(wú)需編程即可實(shí)現(xiàn)診斷。另外，顯示功能實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。各種信息，比如來(lái)自于驅(qū)動(dòng)器的信息或者相關(guān)的錯(cuò)誤信息，都以普通文本信息的形式在CPU顯示器上顯示出來(lái)，在各種設(shè)備上，諸如TIA博途、人機(jī)界面(HMI)、Web服務(wù)器看到的信息都是一致的。接線端子和標(biāo)簽1:1的分配以及LED指示燈的使用幫助用戶在調(diào)試、測(cè)試、診斷以及操作過程中節(jié)省時(shí)間。另外，通過離散通道單獨(dú)顯示，用戶可以快速檢測(cè)到并分配相應(yīng)的通道，對(duì)解決故障十分有益。
使用TIA博途進(jìn)行工程設(shè)計(jì)：西門子新的自動(dòng)化設(shè)備都要集成到TIA博途工程設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)中，新品SIMATIC S7-1500控制器也不例外。該設(shè)計(jì)為控制器、HMI和驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品在整個(gè)項(xiàng)目中共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和自動(dòng)保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性提供了標(biāo)準(zhǔn)操作的概念，同時(shí)提供了涵蓋所有自動(dòng)化對(duì)象的強(qiáng)大的庫(kù)。產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中特別重視對(duì)目前項(xiàng)目和軟件的再利用和兼容性：例如，從s7-300/400轉(zhuǎn)向S7-1500，項(xiàng)目可以重復(fù)利用，s7-1200的程序可以通過復(fù)制的功能將程序轉(zhuǎn)換到S7-1500。
西門子TIA博途V12軟件平臺(tái)：全集成自動(dòng)化軟件平臺(tái)
西門子工業(yè)自動(dòng)化集團(tuán)為其全集成自動(dòng)化軟件平臺(tái)“TIA 博途”添加了眾多新功能，用于驅(qū)動(dòng)集成、系統(tǒng)診斷、故障安全、Profinet通訊、工業(yè)信息安全和編程語(yǔ)言。具體特點(diǎn)如下：
無(wú)縫驅(qū)動(dòng)集成：“SINAMICS Startdrive V12”工程系統(tǒng)集成至TIA 博途，西門子 SINAMICS G系列驅(qū)動(dòng)可以為自動(dòng)化任務(wù)快速有效地設(shè)置參數(shù)并工作，驅(qū)動(dòng)也自動(dòng)集成至系統(tǒng)診斷。TIA 博途V12的另一個(gè)特征是新的S7-1500控制器有可擴(kuò)展的靈活的運(yùn)動(dòng)功能，用于集中連接或分布式連接的驅(qū)動(dòng)。與PLCopen 兼容的塊能夠用于編程，以及運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)對(duì)象用于控制任務(wù)以及變頻器的參數(shù)設(shè)置，可以對(duì)典型非同步運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行編程和測(cè)試。產(chǎn)品支持絕對(duì)和相對(duì)定位、參考、速度要求、絕對(duì)編碼器。
集成系統(tǒng)診斷：診斷配置集成到系統(tǒng)中從而實(shí)現(xiàn)用戶友好操作，單擊一下就可以激活。對(duì)于硬件組件，診斷信息可以自動(dòng)更新。對(duì)顯示概念進(jìn)行了提高和標(biāo)準(zhǔn)化，狀態(tài)和錯(cuò)誤信息不僅僅在TIA博途和HMI設(shè)備中，在Web服務(wù)器以及新SIMATIC S7-1500控制器的顯示設(shè)備中都一致顯示?？刂破骱万?qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)跟蹤功能可以高精度診斷用戶程序和運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，同時(shí)可以優(yōu)化驅(qū)動(dòng)。
集成故障安全功能：TIA博途的“Step 7 Safety Advanced V12”工程組態(tài)平臺(tái)集成了SIMATIC S7系列控制器包括SIMATIC S7-1500 PLC在內(nèi)的安全工程設(shè)計(jì)平臺(tái)。帶有高效代碼的優(yōu)化編譯器可對(duì)故障安全程序進(jìn)行快速處理。新的設(shè)計(jì)還包括自主優(yōu)先級(jí)和定時(shí)設(shè)置，以及錯(cuò)誤循環(huán)時(shí)間的可視化監(jiān)控。簡(jiǎn)化的用戶程序驗(yàn)收?qǐng)?bào)告打印功能和新的功能簽名即使在有修改的情況下也能縮短驗(yàn)收流程。安全組態(tài)中增加的安全環(huán)節(jié)加強(qiáng)了對(duì)未授權(quán)修改的保護(hù)。 SINAMICS Startdrive V12及以上版本同時(shí)也支持SINAMICS變頻器的故障安全功能。
強(qiáng)大的Profinet通訊：TIA博途V12還支持Profinet功能介質(zhì)冗余協(xié)議(MRP)及I-Device功能。
多級(jí)工業(yè)信息安全：TIA博途V12的“工業(yè)信息安全集成”以及新的SIMATIC S7-1500控制器的功能從塊保護(hù)擴(kuò)展到通訊完整性保護(hù)，幫助用戶保護(hù)應(yīng)用。集成的專有知識(shí)保護(hù)功能，如防止機(jī)器拷貝，能夠幫助防止未授權(quán)的訪問和修改。SIMATIC存儲(chǔ)卡用于防拷貝保護(hù)，將單個(gè)塊綁定至原存儲(chǔ)卡的序列號(hào)，從而確保程序僅能通過配置過的存儲(chǔ)卡運(yùn)行，不能被復(fù)制。訪問保護(hù)功能防止對(duì)應(yīng)用進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的配置修改，可以通過給不同的用戶組分配不同的授權(quán)級(jí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。專有的數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制可識(shí)別修改過的工程數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)例如保護(hù)通過未授權(quán)操作傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)等功能。
優(yōu)化的編程語(yǔ)言：SIMATIC Step 7 V12 提供了新的SIMATIC S7-1500 控制器，其編譯器進(jìn)行了優(yōu)化，專為編程語(yǔ)言STL(語(yǔ)句表)、FBD(功能塊圖)、LAD(梯形邏輯)、SCL(結(jié)構(gòu)化控制語(yǔ)言)而設(shè)計(jì)。SCL 如今包含帶有片存取的編程功能，可以迅速訪問變量的各個(gè)部分，輸出SCL碼。V12還支持LAD和FBD新控制器的復(fù)雜算術(shù)運(yùn)算的“計(jì)算框”功能，以及間接尋址和隱式類型轉(zhuǎn)換。此外創(chuàng)新技術(shù)還包括 64位數(shù)據(jù)類型(LREAL、LINT、LWORD)，自動(dòng)接收當(dāng)前值作為初始值，操作過程中的塊擴(kuò)展以避免數(shù)據(jù)丟失，可擴(kuò)展至16 MB。集成符號(hào)編程可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問一致性、創(chuàng)建項(xiàng)目的透明度、通過自動(dòng)更新項(xiàng)目數(shù)據(jù)將誤差最小化。
TIA博途V12在設(shè)計(jì)過程中特別重視對(duì)目前項(xiàng)目和軟件的再利用和兼容性：例如上文提到的從SIMATIC S7-300/400轉(zhuǎn)向S7-1500，從s7-1200轉(zhuǎn)向S7-1500。同時(shí)，用V11建立的項(xiàng)目也可以用V12打開保存。
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