西門子發布新一代高性能PLC控制器與TIA博途最新V12版軟件平臺
文：2013年3月
3月12日，“探索工廠自動化”西門子2013工廠自動化峰會在京舉行，會上西門子隆重發布了新一代PLC控制器SIMATIC S7-1500與最新版TIA博途V12軟件平臺。西門子將 SIMATIC S7-1500 完美集成于TIA 博途軟件平臺中，不僅極大地提升了用戶的制造效率，降低了成本，并加速了產品的上市時間。
工業控制終極利器：TIA博途V12聯手新一代控制器SIMATIC S7-1500
在新品發布會上，西門子東北亞區工業業務領域總裁吳和樂博士表示：“在當前全球經濟衰退、能源資源緊缺和原材料成本上漲的情況下，企業亟需解決的問題是提升效能、降低運營成本并加速產品上市。新一代SIMATIC S7-1500 PLC控制器和最新版TIA博途軟件平臺正是專為幫助中國企業解決這些問題而發布的。
來自業內的專家、行業用戶與媒體在隨后的產品展示區內，共同體驗了新一代高性能PLC控制器與TIA博途V12軟件平臺完美結合的效果。
兩年前，西門子發布了專為高性能設備與工廠自動化而設計的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而備受好評。今天推出的SIMATIC S7-1500 PLC控制器在SIMATIC S7-1200的基礎上進一步完善了產品性能以及與TIA博途軟件平臺的集成效率。
SIMATIC S7-1500 PLC控制器擁有杰出的系統性能和一系列標準化功能，如運動控制、廠際信息安全、設備安全等。其高效尤其體現在創新的設計上，使調試更加方便，操作更加安全，并可對設備運行狀態進行可調試的診斷。而其與TIA博途軟件平臺的完美結合，則可令項目成本進一步降低。新一代SIMATIC S7-1500 PLC控制器將分階段逐步推向市場。初期的三種上市產品為中檔產品，按CPU型號分為：1511、1513 和1516。每一種型號都可選擇F型版本(故障安全版本)用于安全應用，并可調節不同性能等級。
西門子新一代TIA博途V12軟件平臺在之前的基礎上添加了更多功能。譬如在無縫驅動集成方面，新的TIA博途V12軟件平臺可用于西門子Sinamics G系列變頻器，通過“Sinamics Startdrive V12”工程系統的參數設置 ，并添加了系統診斷功能。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軟件平臺進一步提高了信息安全，優化了編程語言，為西門子自動化和驅動設備提供了更多可調試、編輯、執行和服務的工程工具，令用戶可以更快捷高效地執行自動化和驅動任務。其設計秉承了用戶友好的原則，無論是初次使用還是有經驗的用戶，都極易操作。
西門子TIA 博途系列軟件為控制器、人機界面(HMI)與驅動產品、共享數據存儲與數據一致性提供了統一的操作平臺，譬如在配置、通訊和診斷過程中。同時，該平臺提供了一個強大的可覆蓋所有自動化對象的執行庫。
西門子Simatic S7-1500 PLC：新一代面向中高端應用的高性能控制器
就整體性能而言，新一代PLC控制器——SIMATIC S7-1500在技術、工業信息安全、故障安全和系統性能等方面都有顯著提高。同時，該系列在設計、處理、系統診斷以及TIA博途的工程設計方面也均有進一步的改善。具體特點如下：
系統性能：高水平的系統性能和快速信號處理能夠極大地縮短響應時間，加強控制能力。為達到這一目的，SIMATIC S7-1500設計有高速背板總線，具有高波特率和高效的傳輸協議。點到點的反應時間不到500微秒，位指令的運算時間最快可達10納秒之內(因CPU而異)。CPU 1511和CPU 1513 控制器設置有兩個Profinet端口，CPU 1516控制器設置有三個端口：其中兩個與現場級通訊，第三個用于整合至企業網絡。Profinet IO IRT可以保證確定的反應時間和高精度的系統響應。此外，集成Web服務器支持非本地系統和過程數據查詢，以實現診斷的目的。
工藝：在現場工藝方面，SIMATIC S7-1500標準化的運動控制功能使其與眾不同。這使得模擬量和Profidrive 兼容驅動不需要其它模塊就可以實現直接連接，支持速度和定位軸，以及編碼器。按照PLCopen進行標準化的塊簡化了Profidrive 兼容驅動的連接。為使驅動和控制器實現高效快速調試，用戶可以執行Trace功能，對程序和動作應用進行實時診斷，從而優化驅動。另一個集成工藝功能是PID控制，可用方便配置的塊確保控制質量。控制參數可以自整定。
工業信息安全：SIMATIC S7-1500工業信息安全集成的概念從塊保護延伸至通訊完整性，幫助用戶確保應用安全。集成的專有知識保護功能，如防止機器拷貝，能夠幫助防止未授權的訪問和修改。SIMATIC存儲卡用于防拷貝保護，將單個塊關綁定至原存儲卡的序列號，從而確保程序僅能通過配置過的存儲卡運行，而不能被復制。訪問保護功能防止對應用進行未經授權的配置修改，可以通過給不同的用戶組分配不同的授權級別來實現這一功能。專有的數據校驗機制可識別修改過的工程數據，從而實現例如保護通過未授權操作傳輸到控制器的數據等功能。
故障安全：SIMATIC S7-1500集成了故障安全功能。為實現故障安全自動化，用戶配置了F型 (故障安全型)的控制器，對標準和故障安全程序使用同樣的工程設計和操作理念。用戶在定義、修改安全參數的時候可以借助安全管理編輯器。例如，當使用到故障安全型驅動技術提供服務的時候，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級安全應用標準，以及ISO 13849中PL e級安全應用標準。
設計處理：SIMATIC S7-1500的設計和處理以方便操作為前提，最大限度地實現用戶友好性(對許多細節都進行了創新，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，從而實現全工廠透明化。標準化的前連接器節省了用戶接線時間，簡化了配件存儲。集成短接片使電位組的橋接更加簡單靈活。輔助配件，如自動斷路器或繼電器迅速便捷地安裝到集成DIN導軌。可擴展的電纜存儲空間能夠方便地關閉前蓋板，即便使用帶有絕緣的電纜，也可以通過兩個預定義的閉鎖位輕松關閉前蓋板。預接線位置的設計簡化了初始接線過程以及端子的重新連接的復雜性。集成屏蔽保證了模擬信號能夠屏蔽良好，從而獲得良好的信號接收質量，以及抗外部電磁干擾的魯棒性。該款產品的另一個優點是擴展性：SIMATIC S7-1500 CPU可以擴展至每個底板32個模塊，用戶可以根據自動化任務需要選擇模塊。
系統診斷：SIMATIC S7-1500的集成系統診斷具有強大的診斷功能，不需要額外編程。只需配置，無需編程即可實現診斷。另外，顯示功能實現了標準化。各種信息，比如來自于驅動器的信息或者相關的錯誤信息，都以普通文本信息的形式在CPU顯示器上顯示出來，在各種設備上，諸如TIA博途、人機界面(HMI)、Web服務器看到的信息都是一致的。接線端子和標簽1:1的分配以及LED指示燈的使用幫助用戶在調試、測試、診斷以及操作過程中節省時間。另外，通過離散通道單獨顯示，用戶可以快速檢測到并分配相應的通道，對解決故障十分有益。
使用TIA博途進行工程設計：西門子新的自動化設備都要集成到TIA博途工程設計軟件平臺中，新品SIMATIC S7-1500控制器也不例外。該設計為控制器、HMI和驅動產品在整個項目中共享數據存儲和自動保持數據一致性提供了標準操作的概念，同時提供了涵蓋所有自動化對象的強大的庫。產品在設計過程中特別重視對目前項目和軟件的再利用和兼容性：例如，從s7-300/400轉向S7-1500，項目可以重復利用，s7-1200的程序可以通過復制的功能將程序轉換到S7-1500。
西門子TIA博途V12軟件平臺：全集成自動化軟件平臺
西門子工業自動化集團為其全集成自動化軟件平臺“TIA 博途”添加了眾多新功能，用于驅動集成、系統診斷、故障安全、Profinet通訊、工業信息安全和編程語言。具體特點如下：
無縫驅動集成：“SINAMICS Startdrive V12”工程系統集成至TIA 博途，西門子 SINAMICS G系列驅動可以為自動化任務快速有效地設置參數并工作，驅動也自動集成至系統診斷。TIA 博途V12的另一個特征是新的S7-1500控制器有可擴展的靈活的運動功能，用于集中連接或分布式連接的驅動。與PLCopen 兼容的塊能夠用于編程，以及運動控制技術對象用于控制任務以及變頻器的參數設置，可以對典型非同步運動過程進行編程和測試。產品支持絕對和相對定位、參考、速度要求、絕對編碼器。
集成系統診斷：診斷配置集成到系統中從而實現用戶友好操作，單擊一下就可以激活。對于硬件組件，診斷信息可以自動更新。對顯示概念進行了提高和標準化，狀態和錯誤信息不僅僅在TIA博途和HMI設備中，在Web服務器以及新SIMATIC S7-1500控制器的顯示設備中都一致顯示。控制器和驅動的實時跟蹤功能可以高精度診斷用戶程序和運動的結果，同時可以優化驅動。
集成故障安全功能：TIA博途的“Step 7 Safety Advanced V12”工程組態平臺集成了SIMATIC S7系列控制器包括SIMATIC S7-1500 PLC在內的安全工程設計平臺。帶有高效代碼的優化編譯器可對故障安全程序進行快速處理。新的設計還包括自主優先級和定時設置，以及錯誤循環時間的可視化監控。簡化的用戶程序驗收報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收流程。安全組態中增加的安全環節加強了對未授權修改的保護。 SINAMICS Startdrive V12及以上版本同時也支持SINAMICS變頻器的故障安全功能。
強大的Profinet通訊：TIA博途V12還支持Profinet功能介質冗余協議(MRP)及I-Device功能。
多級工業信息安全：TIA博途V12的“工業信息安全集成”以及新的SIMATIC S7-1500控制器的功能從塊保護擴展到通訊完整性保護，幫助用戶保護應用。集成的專有知識保護功能，如防止機器拷貝，能夠幫助防止未授權的訪問和修改。SIMATIC存儲卡用于防拷貝保護，將單個塊綁定至原存儲卡的序列號，從而確保程序僅能通過配置過的存儲卡運行，不能被復制。訪問保護功能防止對應用進行未經授權的配置修改，可以通過給不同的用戶組分配不同的授權級別來實現這一功能。專有的數據校驗機制可識別修改過的工程數據，從而實現例如保護通過未授權操作傳輸到控制器的數據等功能。
優化的編程語言：SIMATIC Step 7 V12 提供了新的SIMATIC S7-1500 控制器，其編譯器進行了優化，專為編程語言STL(語句表)、FBD(功能塊圖)、LAD(梯形邏輯)、SCL(結構化控制語言)而設計。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部分，輸出SCL碼。V12還支持LAD和FBD新控制器的復雜算術運算的“計算框”功能，以及間接尋址和隱式類型轉換。此外創新技術還包括 64位數據類型(LREAL、LINT、LWORD)，自動接收當前值作為初始值，操作過程中的塊擴展以避免數據丟失，可擴展至16 MB。集成符號編程可實現數據訪問一致性、創建項目的透明度、通過自動更新項目數據將誤差最小化。
TIA博途V12在設計過程中特別重視對目前項目和軟件的再利用和兼容性：例如上文提到的從SIMATIC S7-300/400轉向S7-1500，從s7-1200轉向S7-1500。同時，用V11建立的項目也可以用V12打開保存。
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