TIA:整合革新價(jià)值鏈——訪西門子(中國(guó))有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域工業(yè)自動(dòng)化集團(tuán)總經(jīng)理王海濱先生
最初的自動(dòng)化如“孤島”般存在,雖然用自動(dòng)化技術(shù)替代了人工,提高了生產(chǎn)效率,卻僅限于局部,不利于企業(yè)整體生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。1996年,西門子首先提出了TIA(全集成自動(dòng)化)的概念,主張通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、通訊、組態(tài)和編程環(huán)境將自動(dòng)化產(chǎn)品與系統(tǒng)無縫連接,用一種系統(tǒng)或一個(gè)自動(dòng)化平臺(tái)完成之前由多種系統(tǒng)搭配起來才能完成的所有功能。這種整合使得企業(yè)應(yīng)用的自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化,生產(chǎn)效率得以提高,又降低了運(yùn)維成本。TIA概念的提出也使得工業(yè)自動(dòng)化走向了“由局部到整合”的新紀(jì)元。
此后的10余年間,西門子又不斷地為TIA注入創(chuàng)新的元素。特別是2010年,首個(gè)采用統(tǒng)一工程組態(tài)和軟件項(xiàng)目環(huán)境的自動(dòng)化軟件——TIA博途的推出,讓TIA有了統(tǒng)一的工程軟件技術(shù)平臺(tái)。2013年3月,西門子又在中國(guó)首發(fā)了專為中高端設(shè)備和工廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)的新一代控制器SIMATIC S7-1500,以及可以實(shí)現(xiàn)無縫驅(qū)動(dòng)集成的TIA博途最新版本V12。軟硬件的不斷推陳出新讓TIA一直保持著活力,持續(xù)為工業(yè)用戶創(chuàng)造更多的價(jià)值。
談到TIA為制造業(yè)用戶帶來的收益,西門子(中國(guó))有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域工業(yè)自動(dòng)化集團(tuán)總經(jīng)理王海濱先生頗有體會(huì)。他說:“TIA概念是西門子的原創(chuàng),近20年前剛提出時(shí)它還是個(gè)愿景,如今已經(jīng)變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。用戶不用花費(fèi)時(shí)間去尋找不同的供應(yīng)商,適應(yīng)不同系統(tǒng)的使用習(xí)慣,TIA為用戶提供統(tǒng)一的平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)解決方案,包括面向制造業(yè)和加工業(yè)的核心技術(shù)能力。用戶可實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)化系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)技術(shù)到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的高度集成?!?/span>
S7-1500——新一代控制器
王海濱先生將S7-1500控制器的推出形容為工業(yè)自動(dòng)化業(yè)界的一場(chǎng)“大事件”。“通常一代PLC產(chǎn)品的推出平均都將經(jīng)歷15年左右的時(shí)間,在座的各位能親歷S7-1500的問世,是非常難得的?!?/span>
而S7-1500身上確實(shí)也帶有明顯的新一代PLC的標(biāo)簽。作為專為中高端設(shè)備和工廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,S7-1500兼具高性能和高效率的特點(diǎn),同時(shí)還集成了運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)信息安全以及可實(shí)現(xiàn)便捷安全應(yīng)用的故障安全等功能。王海濱先生著重向記者介紹了S7-1500的工業(yè)信息安全功能。他說,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)別來實(shí)現(xiàn)這一功能等。這些都保證了S7-1500具有集成的專有知識(shí)保護(hù)功能,可以防止機(jī)器拷貝,以及未授權(quán)的訪問和修改。
保證S7-1500具有高性能和快速信號(hào)處理能力的秘密在于“高速背板總線”的設(shè)計(jì)。它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)。此外,S7-1500在設(shè)計(jì)上也以方便操作為前提,最大限度地實(shí)現(xiàn)用戶友好性。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;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重新連接的復(fù)雜性。同時(shí),S7-1500 CPU還可以擴(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)需求自行選擇模塊,十分靈活。
S7-1500 最大的特色還是可以集成到TIA博途的工程設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)中,用戶可以通過博途最新版本V12的強(qiáng)大功能,對(duì)于控制器進(jìn)行快速地編程、調(diào)試和維修。
“在未來,S7-1500的模塊與卡件還會(huì)繼續(xù)豐富,給用戶更多的選擇?!蓖鹾I先生告訴記者。而對(duì)于S7-1500是否會(huì)替代S7-300或S7-400的問題,王海濱先生表示,S7-1500首先將著重面向非SIMATIC家族的用戶推廣,不會(huì)強(qiáng)制原有產(chǎn)品用戶替換新產(chǎn)品。
據(jù)悉,新一代SIMATIC S7-1500控制器將分階段逐步推向市場(chǎng)。初期,上市產(chǎn)品包括三種型號(hào)的CPU,分別是1511、1513 和1516,這三種型號(hào)適用于中端性能的應(yīng)用。
博途V12——無縫驅(qū)動(dòng)集成
王海濱先生非常認(rèn)可TIA博途對(duì)于整個(gè)TIA的意義所在。他認(rèn)為,博途的推出,使TIA的愿景變成了現(xiàn)實(shí)。而與S7-1500同步推出的博途最新版本V12,讓TIA在“整合”的概念上又邁出了一大步——在V12版本中,西門子所有SINAMICS G變頻器系列的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品都可以通過TIA博途設(shè)置參數(shù),并且有更多的診斷功能被集成到了該工程軟件平臺(tái)中來。博途V12真正實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)的無縫集成。
同時(shí),博途V12還集成了故障安全功能,它為包括S7-1500在內(nèi)的S7系列控制器提供了安全工程設(shè)計(jì)平臺(tái)。更新的編程語言提高了效率,新的工業(yè)信息安全功能加強(qiáng)了對(duì)專業(yè)知識(shí)的保護(hù),更有效防止非法復(fù)制和訪問。新版TIA博途還對(duì)用于西門子自動(dòng)化設(shè)備和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的配置、編程、調(diào)試、維修的工程設(shè)計(jì)工具進(jìn)行了更新,如用于控制器的SIMATIC STEP 7 V12、用于HMI系統(tǒng)(SIMATIC人機(jī)界面)的SIMATIC WinCC V12以及用于SINAMICS G變頻器系列的SINAMICS Stardrive V12。
TIA博途V12在設(shè)計(jì)過程中還特別重視對(duì)目前項(xiàng)目和軟件的再利用和兼容性。例如,從SIMATIC S7-300/400轉(zhuǎn)向S7-1500,項(xiàng)目可以重復(fù)利用;S7-1200的程序可以復(fù)制粘貼到 S7-1500。用博途V11建立的項(xiàng)目也可以用博途V12打開保存。
TIA革新用戶價(jià)值鏈
西門子基于自身對(duì)于制造業(yè)的理解,將工業(yè)價(jià)值鏈劃分為“產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、生產(chǎn)工程、工程實(shí)施及服務(wù)”五個(gè)環(huán)節(jié)。
“最初,用戶在價(jià)值鏈的不同環(huán)節(jié)采用不同的IT平臺(tái)和自動(dòng)化平臺(tái),價(jià)值鏈沒有打通,數(shù)據(jù)成為了孤島,企業(yè)的效率就難以得到提升。而TIA的使命就是消滅這些孤島,將工業(yè)用戶的生產(chǎn)、銷售及服務(wù)集成在一起?!蓖鹾I先生說,TIA的應(yīng)用使得不同的數(shù)據(jù)結(jié)果、通訊協(xié)議、編程環(huán)境被集成在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)之上,而工程設(shè)計(jì)者獲得的收益便是提高了效益,節(jié)省了時(shí)間和資金成本,對(duì)于最終用戶來說,則減少了運(yùn)維工作量,生產(chǎn)的智能化水平也得以提升?!坝脩舻膬r(jià)值鏈環(huán)環(huán)相扣,每個(gè)環(huán)節(jié)不斷創(chuàng)新,企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力則提升到了一個(gè)新的水平?!?/span>
在未來,TIA的架構(gòu)及軟硬件還將不斷完善,相信其還會(huì)繼續(xù)在幫助用戶優(yōu)化生產(chǎn)、創(chuàng)造價(jià)值方面發(fā)揮作用。