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西門子（中國）有限公司過程工業與驅動集團過程自動化部過程控制系統產品經理吳小許

SIMATIC PCS 7 作為世界領先的過程控制系統，以其強大的功能、高度的靈活性與卓越的性能為過程工業用戶提供創新的解決方案，助力用戶整個工廠生命周期實現低成本、高效率的運行。近日，西門子發布SIMATIC PCS 7 V9.0過程控制系統，首次將基于工業以太網技術的開放式總線標準PROFINET全面引入過程工業，與全新分布式I/O系列等硬件創新全面融合，為流程行業客戶提供從上到下的一體化工業以太網解決方案，結合更多革新的軟件功能，可幫助過程工業客戶實現直至現場層的數字化。西門子（中國）有限公司、過程工業與驅動集團、過程自動化部、過程控制系統部門經理吳小許表示：“全新的SIMATIC PCS 7 V9.0過程控制系統將為過程行業客戶實施數字化轉型開拓全新的思路。”

將PROFINET全面引入過程工業

由PROFIBUS國際組織PI推出的PROFINET，是新一代基于工業以太網技術的自動化總線標準。作為一項戰略性的技術創新，PROFINET為自動化通信領域提供了一個完整的網絡解決方案，囊括了諸如實時以太網、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網絡安全等當前自動化領域的熱點話題。PROFINET標準在過去的十多年時間里不斷發展，較之于其他同類型的總線標準，有其無可比擬的優勢，例如網絡靈活性、兼容性、標準化和易于操作等。PROFINET標準在工廠自動化領域取得了廣泛而成功的應用，但將PROFINET全面引入過程工業的DCS系統中，西門子SIMATIC PCS 7 V9.0系統是真正意義的開拓者。吳小許坦言：“為了滿足過程工業的廣泛需求，PROFINET標準完善了其針對網絡冗余的R1標準，系統在線修改的標準、以及高精度時間同步和時間戳標準。依托全新的分布式I/O系列等革新硬件，西門子將PROFINET所有技術革新全面集成到最新的SIMATIC PCS 7 V9.0系統中。”

吳小許表示，這一轉變對于過程工業客戶實現徹底的數字化提供無可比擬的優勢：“把基于工業以太網技術開放式總線標準PROFINET全面引入過程控制系統，將使整個系統變得更加簡單、靈活、標準和高效，且面向未來。”正如其言，當前無論在移動通訊還是互聯網、物聯網領域，以太網都是基礎和以后發展的方向。無論是在工廠自動化領域，還是在過程自動化領域，以工業以太網技術為基礎的總線技術也一定是未來的趨勢。因為在數字化的大趨勢和大背景下，工業通信數據量顯著增加，過程控制進入大數據時代。這要求深入現場層與設備進行持續穩定通信，并且需要靈活、安全的通信網絡。基于工業以太網技術的全流程設備簡單、快速、開放、安全的互聯互通非常關鍵，而且意義重大。而使用傳統RS485等物理接口設計的總線技術遠遠無法滿足日益迫切的對通訊實時性、帶寬、抗干擾能力、冗余、信息安全的要求。

簡單、緊湊、靈活

過程工業工廠必須滿足日益嚴格的靈活性、可擴展性、可用性和安全性要求，同時提供最大可持續性和投資保障。實施數字化轉型為這些復雜且嚴苛的要求打開了全新視野。 “SIMATIC PCS 7 V9.0通過SIMATIC ET 200SP HA、SIMATIC CFU全新的現場層設備，可以實現‘直至現場層的數字化’，并讓控制系統自身變得簡單、緊湊、靈活”，吳小許表示。

全新SIMATIC ET 200SP HA I/O系列基于久經市場驗證的ET 200SP（2012年發布）技術，專為過程工業設計，提供基于PN的全冗余整體解決方案。可用性高，可直接用于防爆2區，帶有防腐涂層，滿足G3標準，標準工作溫度范圍寬至-40度到+70攝氏度。

SIMATIC ET 200SP HA系統結構緊湊，一致性的模塊化設計，極為節省空間。模塊寬度僅為22.5mm，可支持多達16個通道。每個I/O站點可容納的信號模塊數量高達56塊，對應的I/O信號最高可達900點，支持垂直安裝和水平安裝的方式。其極為簡單的安裝和組裝過程也令人印象深刻。全新端子排布局和插入式技術使接線工作無需借助任何工具即可輕松完成。機械組件和電子元件相互分開，因而在控制柜內進行安裝時具有極高的靈活性，可使站點在沒有I/O 模塊的情況下進行預接線。此外，SIMATIC ET 200SP HA 的在線擴展功能使系統在靈活性和設備可用性方面也更具優勢。工廠停車會大大損害業主的經濟效益，而冗余、靈活的控制系統會顯著提高工廠的可用性。除了通過 PROFINET冗余接口連接SIMATIC ET 200SP HA外，還可對 I/O 模塊進行冗余設置。一個集成 I/O 冗余的端子排讓冗余接線更加簡單，既能節約空間，提高空間利用效率，又能節約成本。通過采用新設計的標準化端子排，冗余接線的工作量和非冗余模塊接線相同。

SIMATIC CFU(Compact Field Unit)緊湊型現場單元為現場設備的集成提供基于PROFINET總線技術的最優解決方案。傳統的現場設備連接方式，面臨的諸如硬件FAT錯綜復雜，需要消耗大量的電纜和接線端子，需要各種類型的控制柜，維護人員需要掌握各種不同協議和規范等問題。通過西門子最新現場設備連接方式，采用SIMATIC CFU緊湊型現場單元，可實現將目前的傳統接線方式向數字化轉型，全面解決如上各種問題。

全新SIMATIC CFU是現場設備連接領域真正的變革者，在應用簡便性和靈活性方面提供了全新的思路。這款緊湊型現場單元可直接安裝在生產現場，采集并轉換信號，再通過PROFINET直接連接至過程控制系統，是實現現場數字化的基礎。結合數字化現場總線和分布式 I/O技術，SIMATIC CFU提供8路數字化現場總線（PROFIBUS PA）和8點數字量輸入/輸出（可自由配置）。

除了全新的硬件革新，SIMATICPCS 7 V9.0還進行了廣泛的軟件創新，工廠運營商和維護人員可受益于其全面提升的生產力和靈活性。例如，全面支持微軟最新的Windows 10操作系統，全面支持OPC UA的架構，儀表集成支持FDI標準，集成的SIMATIC管理控制臺（SIMATIC Management Console）可以輕松快速導出控制系統最新的組件列表（含訂貨號和固件版本信息等），為工廠生命周期管理提供支撐。

創智于新、通達致遠——智能源自于創新，系統的互聯互通成就過程自動化的美好未來。西門子期待，通過全新SIMATIC PCS 7 V9.0過程控制系統，將PROFINET全面引入過程工業，將數字化進一步滲透至現場層，打通過程工業數字化的“最后一公里”，開拓過程自動化向數字化轉型的新思路。

摘自《自動化博覽》2017年7月刊