(郴州)西门子PLC代理商
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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,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,对提高投资回报、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zuijia经济效益的目标,必须将自动化控制、制造执行系统(Manufacturing Execute System,MES)和企业资源规划系统(Enterprise Resource Planning,ERP)三者完美地整合在一起。
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,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、jingque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。
从最初的规划与设计,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最高的生产力和产品质量,并显著降低项目成本。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。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,可以避免出现错误。多人在项目中工作,也可以有效地保证数据的一致性。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支持基于互联网的全球信息流动,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,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最低。
SIMATIC WinCC Open Architecture 是一种开放的 SCADA 系统,带有各种驱动和使用灵活的选件,可以连接其它外部系统。
根据所采用的通信协议和总线硬件,任何情况下都可以使用特定的驱动:
串行协议:RK512、3964R 等。
以太网:工业以太网(S7,S7 PLUS)、Modbus TCP(OpenModbus)、Ethernet IP (AB) 等。
远程系统:SINAUT、SSI (Ethernet)、IEC 61850/61400、IEC 60870-5-101、IEC 60870-5-104、等...
独立于供应商的接口:OPC UA 等。
云连接:SIEMENS MindSphere Connector,MQTT,AWS,Azure
在 SIMATIC WinCC Open Architecture 中,可以使用多个驱动。这些驱动可以属于同一类型,也可属于不同类型。在 SIMATIC WinCC Open Architecture 系统中,可以通过 S7 协议建立至 SIMATIC 控制器的连接、通过 IEC 60870-5-104 建立至远程系统的连接、通过 OPC DA 建立至任何 OPC 服务器的连接。
连接概览BACnet over IP – 驱动 | 楼宇自动化和控制网络 (Building Automation and Control Networks) 是一种楼宇自动化标准协议。美国采暖、制冷与空调工程师协会 (ASHRAE) 已经将该标准设置为准则,为楼宇自动化系统之间及其内部提供统一的跨公司数据通信标准。 BACnet 标准 2004 的支持与 PIC 列表相一致(参见产品文档) |
DNP3 | 分布式网络协议 DNP3 (Distributed Network Protocol 3) 驱动是一种开放、可靠的现代通信协议,其特点和优点类似于 IEC 驱动。WinCC OA 系统(主站)和远程站(从站)之间,常常传输任意数量的、带有不同数据类型的帧。 |
以太网/IP | Ethernet/IP 协议用于与 Rockwell Automation/Allen Bradley 的多代 PLC 产品和多个产品系列通信。该协议是应用层的一部分,基于标准 TCP/IP 网络协议。 |
IEC 60870-5-101, -104 | IEC 驱动是一种标准的远程驱动,可以处理专有帧格式。IEC 表示国际电工委员会,是电气工程领域的guojibiaozhun化委员会。 IEC 60870-5-104 标准,用于通过 TCP/IP 的数据交换 IEC 60870-5-101 标准,用于串行连接 |
IEC 61850/61400 | IEC 61850 和 IEC 61400 Client 定义了满足电气变电站自动化要求的架构。它会定义数据模型以及用于与变电站的各个单元(如电源装置、断路器、保护装置等)进行交互的通信服务。出于技术原因,定义了描述语言和系统配置语言 (SCL)。 |
Modbus TCP | Modbus/TCP 基于串行 Modbus 协议,并针对 TCP/IP 进行了修改。Modbus/TCP 驱动程序可用于 Modbus/TCP 或 UNICOS。 |
MQTT | 驱动程序和发布程序支持通过 MQTT 协议以高数据吞吐量(不包括 MQTT 代理)进行南北向通信 |
NTCIP | NTCIP 驱动程序支持在 WinCC OA 中直接集成各种信息标志。 |
OPC 客户机(数据访问) | 符合规范 DA 1.0 和 2.05a 至 inproc 服务器、本地服务器或远程服务器的连接 可以连接多达 20 个服务器 监视至服务器的连接;连接中断时,自动地重新连接。 地址浏览功能(如果服务器支持的话)。 CALL-R 服务器的 CALL-R 功能的优点(简化了参数分配操作) |
OPC 服务器(数据访问) | 相应于数据存取 2.05a 规范(在线值读/写)。 是否需要与其它驱动一样,以管理器方式启动。 通过设备对象组,可方便快速地定义提供的设备对象元素(服务器 -> 客户机)。 设备对象元素可声明为可读(允许仅读;Group OPCRead)或者可写项(Group OPCWrite)。 客户端可以逐层浏览 WinCC OA OPC 服务器。 |
OPC 报警和事件 | 除了数据访问以外,还有一个标准,即 OPC 报警和事件(缩写为 OPC A&E),可以实现跨厂商的集中式报警管理。采用 OPC A&E,可以保证至其它控制系统的链接可靠性,并可以以层次化方式显示报警/事件。 |
OPC 历史数据访问 | OPC Historical Data Access (OPC HDA) 用于交换归档的过程数据。这与处理实时数据的 OPC Data Access (OPC DA) 规范形成对比。 |
OPC UA(统一架构) | WinCC OA 支持 OPC UA Data Access (DA)、Alarms & Conditions (AC) 和 Historical Access (HA) 标准。 |
串行:RK512/3964R | 用于通过 3964R/RK512 协议实现与 PLC 的接口连接 |
S7 TCP/IP | TCP/IP 驱动与西门子工业以太网通信 |
S7 PLUS | S7 1200 和 1500 驱动程序; 支持报警消息、在线浏览、TIA 导入器(适合版本 V13、V14 和 V15) |
SSI | 用于连接 SAT 服务系统。采用 LAN(以太网、IEEE 802.3)交换数据;帧格式采用 SAT 定义的 SSI 格式。支持带有合适通信卡(KE/ET)的 SK 1703 远程组件。 |
SINAUT | SINAUT (SIemens Network AUTomation) 是一种通信协议,用于基于 SIMATIC S7 自动监控远程过程站。通过 TCP/IP 实现通信。 |
SNMP 管理器和代理 | 简单网络管理协议 (Simple Network Management Protocol) 是一种协议,用于监控网络设备(服务器、工作站、路由器、交换机、集线器,等)及其功能。 SNMP 管理器支持 SNMP V1、V2 和 V3 SNMP 代理支持 SNMP V1 和 V2 |
S-bus | WinCC OA S-bus 驱动程序用于将 SAIA PCD 控制设备链接到 WinCC OA 项目。将使用 SAIA S-Bus 驱动程序的客户机模式。通信是使用 UDP 协议执行的;不支持该协议的串行版。 |
根据要求或通过 C++ API 提供其它驱动 |
6ES7211-1BE40-0XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES7211-1AE40-0XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI |
6ES7211-1HE40-0XB0 | CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI |
6ES7212-1BE40-0XB0 | CPU 1212C AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES7212-1AE40-0XB0 | CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI |
6ES7212-1HE40-0XB0 | CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI |
6ES7214-1BG40-0XB0 | CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES7214-1AG40-0XB0 | CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI |
6ES7214-1HG40-0XB0 | CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI |
6ES7215-1BG40-0XB0 | CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES7215-1AG40-0XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES7215-1HG40-0XB0 | CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO |
6ES72171AG400XB0 | CPU 1217C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO |