SIMATIC PCS 7

SIMATIC PCS 7 V9.1 系统架构

通过 SIMATIC PCS 7 为新的视角留出空间

如今，SIMATIC PCS 7 已跻身为世界领先的过程控制系统之林。其创新的解决方案，可完美满足过程工业领域中的各种特殊需求。SIMATIC PCS 7 凭借其强大的功能、高度的灵活性和卓越的性能，突破了传统过程控制系统的局限性，为过程工业的前进方向展示了一幅新的蓝图。

SIMATIC PCS 7 无缝集成到西门子全集成自动化（TIA）中，包括适用于工业自动化所有层级中的各种产品、系统和解决方案，从企业管理层到控制层，一直到现场层，流程和混合行业的所有部门都能够实现集成化，定制化的自动化。

集成产品和系统系列以及基于此系列的解决方案，可实现更快速、更精确的顺序控制，并可将共享硬件、工程组态和工程工具中集成安全功能应用于连续和非连续过程自动化中。

在过程自动化中实现更大灵活性

在工厂中，过程控制系统是实现最佳价值增值的基础：通过过程控制系统可以操作、监视和影响所有步骤和过程。

过程控制系统性能越高，系统优化的潜能就越大。正是基于这一原因，SIMATIC PCS 7 的设计除了具有出色的系统性能之外，还具有独特的可扩展性、高度的灵活性和集成性等特点。过程控制系统从规划和工程组态开始，SIMATIC PCS 7 提供功能强大的各种工具、功能和功能部件，在整个工厂生命周期的所有阶段都可以实现低成本的工厂高效运作。

通过集成提高灵活性

集成是 SIMATIC PCS 7 的特殊优势之一。集成包含许多方面：

• 横向集成到 TIA 中
• 纵向集成到各层级通信中
• 系统集成工程组态工具
• 集成有现场级的各种组件，包括驱动装置、开关柜等等
• 集成有其它诸多功能，包括批生产过程自动化、路径控制、过程安全、能源管理、远程控制等

横向集成

SIMATIC PCS 7 可无缝集成到 TIA，将企业完整的过程链（从原材料入库到成品出库）完美集成到自动化系统中。

过程控制系统主要负责主生产过程的自动化操作。与此同时，所有附属设施，如低压或中压开关设备或楼宇管理系统等电力基础设施，也可以集成到系统中。

通过将相应的 SIMATIC 标准组件（自动化系统、工业 PC、网络组件或分布式过程 I/O）集成到过程控制系统中，可确保各组件完美协同，并通过诸如简化选型、降低库存或提供全球支持等措施实现丰厚投资回报。

纵向集成

企业层的通信包括现场级、控制级、过程级、以及企业管理和资源规划级 (ERP)。通过基于国际工业标准的标准化接口和内部系统接口，SIMATIC PCS 7 可以在企业内部随时随地地获取过程数据，对工厂操作流程、工艺流程和业务流程进行分析、规划、协调及优化。

中央工程组态

SIMATIC PCS 7 凭借按级分类且品种繁多的功能、统一的操作员控制以及相同架构的工程组态和管理工具，获得了客户一致认可。中央工程师站包含有大量的工具，可实现集成系统的工程组态以及对批生产自动化、安全功能、物料输送或远程控制系统的组态，从而在整个生命周期内实现丰厚的投资增值。通过降低组态成本和培训成本，将整个工厂生命周期的总拥有成本 (TCO) 最小化。

功能多样化

根据典型过程自动化或客户特定的要求，可以对 SIMATIC PCS 7 进行以下功能扩展，例如：

• 批生产过程自动化 (SIMATIC BATCH)
• 功能安全和保护功能（过程自动化集成安全功能）
• 物料输送的路径控制 (SIMATIC Route Control)
• 远程设备的远程控制 (SIMATIC PCS 7 TeleControl)
• 电气开关装置自动化 (SIMATIC PCS 7 PowerControl)

同时，在控制系统中无缝集成更多其它功能，可以优化企业的生产过程，进一步降低系统的运行成本。例如，SIMATIC PCS 7 中除了包含能源管理和资产管理工具，还可以进行高质量的闭环控制并提供行业特定的自动化解决方案和库。

定制自动化

正是凭借独特的可扩展系统统架构，SIMATIC PCS 7 才能够在低成本实施各种自动化解决方案和经济运行过程控制工厂中大显身手。

基于标准 SIMATIC 组件搭建的模块化系统平台，使得 SIMATIC PCS 7 用户受益匪浅。其统一性可以灵活扩展硬件和软件，无论是在系统限值内外，均可做到完美交互。SIMATIC PCS 7 过程控制系统的架构可以根据客户要求对仪表和控制系统进行组态，以最佳匹配工厂规模。如果将来工厂产能提升或需要进行工艺更改，则可以随时对控制仪控系统进行扩展或重新组态。工厂规模扩增时，SIMATIC PCS 7 可以随之非常便捷地进行扩展。因而无需为工厂扩容花费高昂的费用。

合理利用 SIMATIC PCS 7 的面向对象类型和实例概念所创造的机会。与原始过程变量类型相比，技术 I/O、变量创建及类型与实例的双向同步都使控制模块类型（CMT）更加强大。控制模块的技术 I/O，例如参数、信号或消息，可以提供各项属性，并可在SFC 图表上使用，例如，通过拖放操作。反过来，使用适当选件和型号，CMT 的核心功能可以通过特定的模块或功能来扩展，并且可以针对每个实例单独激活这些模块或功能。这样最大限度地减少了所需类型的数量，从而减少了维护和维修的工作量。对于 CM 类型的技术内容，SIMATIC PCS 7 标准版本中包含面向未来的高级过程库（APL）。综合类型和实例概念带来的另一个显著优势是可以无缝集成到其他工具中，如 SIMATIC PCS 7 Plant Automation Accelerator 或 SIMIT。

工程组态中的灵活性与性能

过程工厂中的工程组态工作流程始终是一个挑战：多个参与者、众多不同的数据格式和多种接口经常会导致传输错误和系统中断，从而需要投入更多时间与成本。在多个不同部门之间交换数据时，信息常常会丢失或需要手动更正。

一种全集成化的解决方案现在第一次可用于工厂项目的规划和归档记录：SIMATIC PCS 7 Plant Automation Accelerator。客户尤其将获益于一致的工程组态，自动化规划和控制系统之间不会发生系统中断。通过 SIMATIC PCS 7 Plant Automation Accelerator 的基于对象的方法，您可以在一个中央数据平台上工作，从而确保基于一个电子式工作流程，实现从工厂组态直至自动化的全集成式规划。该工作流程涵盖从规划到计划发布的整体流程，包括物料清单、从电气工程到受控大规模数据工程组态的 SIMATIC PCS 7 过程控制系统的过程控制数据自动生成，以及工厂的直接原始文件归档。

这种模块化组态方法提高了整体项目效率，最大程度降低了风险。高度标准化和简单组态还可在实施阶段节省时间与成本。规划与工程组态之间的简单同步避免了重复输入和接口损耗，缩短了项目运行时间。

运行中的灵活性

随着自动化工程具有多层次性，与信息技术的结合越来越紧密，过程控制也变得日趋复杂。因此，操作的直观易用性与准确性较从前更为重。只有这样，才能显著提高生产效率，缩短停机时间并减少维护数量。SIMATIC PCS 7 使用有效的高级过程控制（APC）功能和出色的操作员站，支持过程的优化及用户友好、安全的控制。除此之外，严格的产品质量和性能指标监控，也提高过程的运行效率并降低运行成本。SIMATIC PCS 7 可出色实现灵活性、工厂可用性和投资安全性。

过程控制和维护

在 SIMATIC PCS 7 操作员站中，可通过各种视图对过程操作进行严密监控，并在必要时进行干预。系统架构灵活可扩展：从单用户系统到冗余客户机/服务器架构的多用户系统。操作员界面采用最新的 NAMUR 规范（过程工业自动化技术用户协会）和 PI 规范 (Profibus International)，与工厂的交互操作更为便捷、直观和易于操作。这些符合人体工程学的设计符号、以任务为导向的面板、统一的状态信息表示以及优化的报警功能，都便于进行安全过程控制。

SIMATIC PCS 7 中集成的报警管理功能，可在特定环境中处理各种关键报警消息，并指示详细的处理方式。因而，可极大减轻操作人员的工作强度。

通过预防性和预测性维护策略，可以降低总拥有成本。通过 SIMATIC PCS 7 Maintenance Station，维护工程师可持续监视关键生产设备（如泵、阀、蒸馏塔或电机）的运行，并在需要维护之前适时采取相应纠正性维护措施，而无需制定维护计划，也不会有工厂意外停工的风险。

过程优化

SIMATIC PCS 7 支持各种过程优化方式，包括：

• 监视控制性能
• 高级过程控制
• Process Historian

通过控制性能监视功能，监视控制器块的控制质量，并发出报警信号。如果发现性能下降，控制器将及时进行优化或采取相应的维护措施。

此外，SIMATICPCS 7 中集成的控制库还通过经济高效的先进过程控制功能实现高质量的闭环控制：多变量控制、预测性控制或超驰控制。从而，显著提高中小型工厂的生产利润、产品质量、安全性和环保性。

总所周知，当前过程数据和历史过程数据是实施所有优化的基础。通过 Process Historian，可以安全直观地对数据进行实时存储和分析。并可快速调用在 Process Historian 数据库中管理的过程值、消息和批生产数据。并通过基于 Microsoft Reporting Services 的 Information Server 报表系统，对这些历史数据进行显示和相应处理。

SIMATIC PCS 7 V9.1 – 为新的视角留出空间

西门子成熟的 SIMATIC PCS 7 过程控制系统的新版本是数字化企业的另一个构建模块。

SIMATIC PCS 7 V9.1 促进了过程工业向数字化的逐步转型。通过硬件和软件创新，这一成熟的过程控制系统的新版本让迈向数字化的过程更加安全且更易规划。

SIMATIC PCS 7 完全基于 PROFINET。国际领先的工业以太网标准代表着新的大数据时代所需的直至工厂现场层的高性能实时通信。由于快速、可靠、冗余和高性能等特点，PROFINET 为客户提供了实现其数据的集成化诊断、监视与分析的新途径。由于可节省大量所需的电缆，它还可在工厂的整个生命周期内实现灵活和易于扩展的网络结构和巨大成本节约。

这些优势还反映在 SIMATIC PCS 7 V9.1 所实现的硬件创新上：超紧凑和高可用性的新型 SIMATIC ET 200SP HA 和 SIMATIC CFU 设备产品线支持 PROFINET，从而确保在工厂规划和运行中实现具有更大自由度。

当然，我们在 SIMATIC PCS 7 软件创新中全部采用了数字化：我们的面向过程自动化的数字化软件产品线和数字化服务将继续成为持续性战略开发过程中的组成部分，尤其在云端应用程序方面。

其结果是：SIMATIC PCS 7 V9.1 为我们的客户提供了扩展新视角以及在过程自动化中实现更大灵活性所需的空间。

SIMATIC PCS 7 系统与工艺组件

采用产品目录ST PCS 7 中各种坚固耐用且功能强大的 SIMATIC PCS 7系统组件，您可组建一个性能卓越的过程控制系统，不仅可以大幅提高实施效率与操作品质，同时还可显著降低实施成本。所有组件之间的完美交互，不仅确保高品质生产的持续稳定，而且还可极大缩短新产品的面市时间。

产品目录 ST PCS 7 中的 SIMATIC PCS 7 工艺组件，可无缝集成到过程控制系统中。因而可根据特定的自动化任务，量身定制系统组件的功能扩展范围。

所包括的产品系列有：

• 通过远程控制功能来监视与控制远程工厂设备
• 自动化技术，适用于中低压开关设备
• 将面向特定领域的自动化系统应用于水泥和采矿业以及实验室和培训设施
• 图形化对象，用于在特定任务中对过程可视化进行优化的
• 提供了用于工艺功能、成套设备和柜体集成、监控和分析机械资产以及构建自动化系统的块库（供暖、通风、空调 – FMCS/HVAC）
• 通过编辑器和函数块来高效组态小型或中型自动化系统，具有简易参数控制和材料管理功能
• 过程分析技术，根据新测量值和关键的质量与性能属性对产品开发和生产过程进行优化
• 仿真系统用于测试和调试与工厂特定相关的应用软件
• 灵活的高性能制造执行系统 (MES)
• 可对操作员系统进行系统给扩展，以集成进第三方控制器、可编程逻辑控制器和成套设备
• 提供了通过 SIMATIC PCS 7 来移植过程控制系统 APACS+/QUADLOG 或 Bailey INFI 90/NET 90 的产品

SIMATIC PCS 7 工艺组件对应有不同的 SIMATIC PCS 7 系统组件版本号和服务包。SIMATIC PCS 7 工艺组件的开发和测试取决于相应 SIMATIC PCS 7 系统组件，因此，版本控制和发布通常要用大约 3 到 6 个月。

使用附加产品集成更多其它功能

SIMATIC PCS 7 采用模块化设计，具有优秀的灵活性、可扩展性和开放性，可根据具体应用，在过程控制系统中集成其它组件和解决方案，以扩展和完善其功能。

SIMATIC PCS 7 的许多附加产品均由西门子及其外部合作伙伴共同开发（详细信息，请参见“产品目录 ST PCS 7”中的“SIMATIC PCS 7 过程控制系统附加产品”）。使用这些由系统制造商授权的软件包或硬件组件，可显著降低具体自动化任务的 SIMATIC PCS 7 实施成本。