在工业控制中,一个大的控制系统由不同的设备组成,如PLC、HMI、仪表、传动系统等,不同的系统或设备有不同的软件和用户接口,每个独立的系统或设备需要单独配置、编程、调试和启动,使用传统的解决方案则需要大量的时间和一些特有的经验配置系统间的数据通信,这样才能整合不同的系统一起正常地运行。
1997年,西门子公司自动化与驱动集团提出了“全集成自动化”(Totally Integrated Automation,TIA)的概念。TIA的概念起源于PLC系统的集成,并将所有的功能推广到其他系统中,为生产线提供了一种优秀的解决方案,使控制任务基于一个单一的、完全集成各系统和一致性的操作平台。
对设计人员和用户而言,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了最高的生产力和产品质量,并明显地降低了项目成本。此外,TIA还能大大地缩短产品上市和系统投入运行的时间。
STEP7除了具有对硬件进行参数化和编程功能外,还是TIA的系统平台,不同系统的参数化和编程软件以STEP7为平台并集成于STEP7中,使整个控制系统,包括PLC、HMI、驱动等具有相同的控制平台和数据库。
TIA使整个控制系统具有一致性,它的优点体现在以下几个方面:
(1)统一的数据管理
以STEP7为操作平台,具有相同的数据库,这种统一的数据管理机制,不仅可以减少初始阶段的费用,还可以降低出错率,提高系统诊断的效率,其数据管理功能具体体现在以下几个方面:
•统一的符号表:无论使用SIMATIC家族中的哪一个配置软件,都可以通过全局数据库共享一个统一的符号表。
•变量名自动映射:STEP7中定义的变量,通过内部的传送,可以被SIMATIC HMI(人机接口)软件使用,例如HMI软件WinCC集成安装于STEP7后,可以将STEP7符号表中定义的变量上传到WinCC中使用。(www.xing528.com)
•多用户功能:一个大的项目往往需要多人同时编程,这样需要创建一些小的项目,通过多用户功能可以将不同的小项目整合为一个完整的项目。
(2)统一的编程、配置
SIMATIC工业软件家族具有统一、友好的界面。通过集成安装,用户可以在SIMATIC Manager的统一界面下工作,在STEP7中直接调用其他软件。这种界面的一致性和集成性大大方便了对整个TIA系统的编程和配置。
(3)统一的通信
各个系统经过STEP7的整合,系统或设备间的通信更加透明,只需要简单的配置和指定通信接口而不需要特有的通信经验。TIA中的各种网络可以进行互连,集成的路由功能可以使编程及维护人员在整个网络中任一点实现跨网络的下载、诊断和通信等功能,使整个系统的安装调试更加容易。
(4)诊断功能的一致性
通过PLC功能可以将系统或设备诊断、报警信息发送到HMI系统中,并可以在HMI中观察触发报警信息的条件。在HMI中建立的报警信息,如一个位信号,通常是由HMI按配置的时间扫描这个位的状态,而由PLC的触发的报警信息功能,只有在位信号改变时,才将报警信息发送到HMI中,大大减少了网络通信的负载。
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