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基于 SIMATIC PC 的自動化

工業(yè)PC

西門子性能可靠的創(chuàng)新工業(yè) PC 是用于西門子基于 PC 自動化的最佳 PC 硬件平臺。

基于PC的控制器

Siemens 已經(jīng)開發(fā)了很多系列的可同基于 PC 的自動化相匹配的軟件和硬件組件重點(diǎn)：可通過 SIMATIC WinAC 實現(xiàn)基于 SIMATIC PC 的控制，而 SIMATIC WinAC 是一種開放、靈活和可靠的控制器，可用于實現(xiàn)基于 PC 的自動化解決方案。

嵌入式控制器

SIMATIC S7-mEC 是 S7-300 上的一個模塊化控制器，其設(shè)計采用了最新的嵌入式 PC 技術(shù)。它包括 EC31 (CPU) 以及各種可選用的擴(kuò)展模塊。

嵌入式組件包

嵌入式套件基于嵌入式工業(yè) PC，是一種結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大和堅固耐用的系統(tǒng)，適合在機(jī)器級使用?；?PC 的控制功能（也具有故障安全性）和/或可視化功能已經(jīng)過預(yù)裝，隨時可用。

SIMATIC IPC 的軟件包

可以為系列 SIMATIC IPC 產(chǎn)品提供經(jīng)濟(jì)合理的軟件包，含SIMATIC WinCC、WinCC flexible 可視化軟件產(chǎn)品或者 SIMATIC WinAC RTX (F) 軟件控制器。工業(yè) PC 和軟件包必須一起訂購。

應(yīng)用示例

單元式熱電聯(lián)產(chǎn)裝置

在重新設(shè)計單元式熱電聯(lián)產(chǎn)裝置時，也應(yīng)對自動化方法進(jìn)行重新設(shè)計。目標(biāo)是執(zhí)行所有控制、可視化和歸檔任務(wù)，這些任務(wù)以前是通過 PLC 和緊湊型單元上的一臺 PC 處理的。在控制柜中節(jié)省了空間，并且降低了管理和培訓(xùn)要求。同時需要一種堅固耐用的免維護(hù)設(shè)備，這種設(shè)備也可方便地通過 Internet 進(jìn)行連接。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 小型箱式 PC IPC427C – 堅固、緊湊的嵌入式系統(tǒng)
  • 在一臺設(shè)備中實現(xiàn)控制、可視化和過程參數(shù)歸檔
  • 將多個任務(wù)集成到一臺嵌入式工業(yè) PC 上，節(jié)省了空間與成本
    以前一個 PLC 及 一個可視化 PC
• 可方便地通過 Internet 訪問嵌入式 IPC

工廠概念

薄膜厚度測量

在生產(chǎn)塑料薄膜的過程中，在整個寬度上具有高度精確和統(tǒng)一的薄膜厚度是一個決定性的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。為此，一個帶有放射源的測量頭在薄膜上方與連續(xù)輸送的滾軸垂直的方向上來回移動，一個傳感器在薄膜下放移動。

從輻射的衰減程度并通過大量數(shù)學(xué)計算，可以精確確定每個位置處的薄膜厚度，并對與參考位置的偏差進(jìn)行補(bǔ)償。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 使用 WinCC 實現(xiàn)可視化，通過 PC 上的 WinAC RTX 進(jìn)行控制。
• 對大量測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析需要復(fù)雜數(shù)學(xué)算法。
• 這些任務(wù)可在高級語言 C++ 中來完成。通過 ODK（開放式開發(fā)工具包），可將這些算法無縫和高性能地集成到 STEP 7 程序中。
• WinAC RTX 和 WinCC 之間的數(shù)據(jù)交換（用于對大量測量曲線進(jìn)行可視化）可通過硬盤高速緩存非常迅速地完成。此功能也通過 ODK 來實現(xiàn)。
• 標(biāo)準(zhǔn)工藝功能間的互連是通過 CFC（連續(xù)功能圖）完成的。

工廠概念

對汽車塑料部件的噴漆車間進(jìn)行基于 PC 的控制

出于質(zhì)量保證和產(chǎn)品責(zé)任等原因，噴漆車間廠商必須使用一臺主計算機(jī)對平板部件噴漆車間的過程數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔，這很快發(fā)展成為帶有控制任務(wù)的基于 PC 的自動化系統(tǒng)。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 基于 SIMATIC WinAC PC 的控制的性能
• 通過工業(yè)以太網(wǎng)光纖網(wǎng)絡(luò)連接到 Linux 服務(wù)器
• 開放而靈活，便于擴(kuò)展
• 可集成到現(xiàn)有自動化環(huán)境中
• 對過程數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔和備份，并進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集

工廠概念

用于太陽能電池板生產(chǎn)的帶有安全功能的創(chuàng)新 PC 解決方案

對于生產(chǎn)太陽能電池板的新工廠來說，現(xiàn)有的高度混雜的設(shè)計需要由一種新的擁有最新技術(shù)的自動化解決方案代替，該解決方案緊湊而集成，可滿足廣泛需要。

由于系統(tǒng)復(fù)雜性的提高，性能和存儲方面的要求也相應(yīng)提高。PLC 還應(yīng)能夠提供指定的安全功能（急停、危險區(qū)域的訪問保護(hù)）。

在工廠 3 中，必須將各種總線系統(tǒng)連接在一起。同時，需要在特定系統(tǒng)中使用與客戶特定相關(guān)的 Windows 應(yīng)用程序，因此，必須實現(xiàn)與上位 MES 系統(tǒng)的連接。

該系統(tǒng)是為實現(xiàn)高產(chǎn)量和三班作業(yè)而設(shè)計的。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• SIMATIC 模塊化嵌入式控制器 EC31-RTX F 具有極高性能的可用存儲器。在 RTX F 型號中（全球首個帶安全功能的軟 PLC），EC31 可以滿足工廠的全部安全要求。此系統(tǒng)可無縫集成到全集成自動化系統(tǒng)中，并可進(jìn)行有效的、工廠范圍的工程組態(tài)。
• 由于它所具有的開放性（開放式開發(fā)工具包），主 SCADA 工業(yè) PC 上的 WinAC RTX 能夠非常方便地集成 Windows 客戶應(yīng)用程序，從而可用作一個數(shù)據(jù)集中器（過程質(zhì)量/診斷數(shù)據(jù)），并且，與 WinCC (SCADA) 相結(jié)合，也可與主 MES 系統(tǒng)進(jìn)行通信。
• SIMATIC 系列中的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品質(zhì)量卓越，可全天候連續(xù)運(yùn)行。

海上安全輸送

為了將人員輸送到海上發(fā)電廠或石油平臺，一家荷蘭公司開發(fā)了靠液壓缸驅(qū)動的六支柱平臺。

該平臺基本上是一種上下顛倒的飛行模擬器，即使在惡劣天氣條件下，也可從船上安全輸送人員。

一個帶有快速 I/O 卡的 SIMATIC S7 模塊化嵌入式控制器 (S7-mEC) 測量船的運(yùn)動并控制液壓缸的伸縮，以便對全部運(yùn)動進(jìn)行補(bǔ)償。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 將具有冗余設(shè)計的容錯 SIMATIC S7-400H 用于一般控制任務(wù)
• 兩個滿足高速度要求的下層 SIMATIC S7 模塊化嵌入式控制器，可集成快速 I/O 卡，具有靈活、模塊化和堅固的設(shè)計。
• 帶有 SIMATIC STEP 7 的集成編程環(huán)境
• 西門子的自動化產(chǎn)品滿足海上作業(yè)的嚴(yán)格要求

基于 PC 的機(jī)床數(shù)據(jù)采集功能，優(yōu)化了農(nóng)業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)。

為了提高效率、節(jié)省資源并因而實現(xiàn)工廠生產(chǎn)工藝的成本高效性，某個一流的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造商采用面板 PC 集成了一個中央式、工廠級機(jī)床數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?，F(xiàn)有環(huán)境中的改造需求，使得應(yīng)用靈活、省安裝空間型面板 PC 獨(dú)樹一幟。

中央機(jī)床數(shù)據(jù)采集采用了 200 多個全封閉型 SIMATIC HMI IPC477C PRO 面板PC，且?guī)в兄良庸C(jī)械和生產(chǎn)規(guī)劃計算機(jī)的通信接口。面板 PC 直接安裝在機(jī)床上，無需額外使用立柱控制盒。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 系統(tǒng)具備程度非常高的一致性，優(yōu)化了整個生產(chǎn)組織，從而實現(xiàn)了更高的效率。
• 資源的使用降低至最小化（生產(chǎn)性用紙需要量更少）
• 面板 PC 的翻新、改造非常簡單，且費(fèi)用較低；生產(chǎn)期間，可以在臺架上直接完成，無需額外安裝任何操作員終端。

汽車試驗臺中基于 PC 的控制

汽車工業(yè)中的試驗臺需要無故障運(yùn)行和高質(zhì)量。

測量數(shù)據(jù)的控制、處理、歸檔和可視化需要一個高性能系統(tǒng)，該系統(tǒng)也可提供開放性和靈活性，以便連接到不同的系統(tǒng)總線和使用各種軟件。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 靈活和易于維護(hù)的系統(tǒng)將 Windows XP Embedded 與 SIMATIC WinAC 相結(jié)合
• 具有 PROFINET、PROFIBU、Ethernet 和 CAN 等集成接口，集成開銷降低，可靈活使用不同總線系統(tǒng)的模塊（如 PC/104）
• 系統(tǒng)可用性高，可確保全天候運(yùn)行，停產(chǎn)成本降低
• 在高達(dá) 50°C 環(huán)境溫度下實現(xiàn)無風(fēng)扇耐熱運(yùn)行，省去了附加的冷卻措施
• 部件長期可用，具有很高的投資安全性

工廠概念

半導(dǎo)體工業(yè)中基于 PC 的控制

在半導(dǎo)體工業(yè)中，高質(zhì)量和全天候無故障運(yùn)行是決定性的標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)器設(shè)備的控制、生產(chǎn)系統(tǒng)的監(jiān)視以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的處理需要一個高性能系統(tǒng)，以保證快速、精確地生產(chǎn)報半導(dǎo)體產(chǎn)品。

連接到生產(chǎn)控制系統(tǒng)和機(jī)器工程組態(tài)系統(tǒng)也需要有高靈活性和開放性。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 通過帶有強(qiáng)大處理器和最新技術(shù)的緊湊而堅固的工業(yè) PC 來實現(xiàn)高處理性能
• 在集成到總體系統(tǒng)中時，預(yù)安裝的系統(tǒng)可以節(jié)省時間與成本
• 通過 WinCC ToolLink-EDA（設(shè)備數(shù)據(jù)采集），可以對過程和機(jī)器數(shù)據(jù)進(jìn)行實時診斷
• 通過集成 RAID1 功能實現(xiàn)系統(tǒng)可用性并通過 SIMATIC PC DiagMonitor 進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視，確保全天候無故障運(yùn)行
• 部件長期可用，具有很高的投資安全性
• 國際認(rèn)證和全球支持確保在全球范圍內(nèi)應(yīng)用

工廠概念

煙草工業(yè)中的跟蹤與追溯生產(chǎn)線控制器

為了符合新的法律要求，對一個現(xiàn)有工廠中的跟蹤與追溯系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)展。要求是能夠在三班作業(yè)中每分鐘測試 100 個紙箱，并將數(shù)據(jù)保存在一個 SQL 數(shù)據(jù)庫中以便于追溯。

該自動化系統(tǒng)應(yīng)具有較高的堅固耐用性，并且提供連接打印機(jī)和機(jī)器視覺系統(tǒng)等附加部件所需的開放性。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 由嵌入式工業(yè) PC Microbox PC IPC 427、帶有預(yù)安裝和隨時可用的軟 PLC WinAC RTX 的 PLC 以及 WinCC flexible 可視化系統(tǒng)組成的緊湊型自動化解決方案
• 控制整個跟蹤與追溯系統(tǒng)并與控制系統(tǒng)接口
• 借助于 WinAC ODK（開放式開發(fā)工具包）實現(xiàn)開放式解決方案，并通過一個與 SQL 數(shù)據(jù)庫的鏈接來管理序列號和其他數(shù)據(jù)
• 通過連接打印機(jī)和視覺系統(tǒng)而獲得附加的開放性與靈活性

木工機(jī)床的翻新 – 安全 ！

過去，木工機(jī)械和工廠需要配裝特殊設(shè)計的專利控制器?，F(xiàn)在，工廠改造可以使用標(biāo)準(zhǔn)的、面向未來型組件。用戶傾向于通過 SIMATIC WinAC RTX F 軟件控制器，將單個設(shè)備中的標(biāo)準(zhǔn)自動化功能和安全技術(shù)集成在無風(fēng)扇、免維護(hù)的 IPC，即 SIMATIC IPC427C Microbox PC中。PROFINET 為一種新型現(xiàn)場總線，可以快速、簡便地連接分布式 I/O、安全和操作面板。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 這種基于 PC 的自動化解決方案結(jié)構(gòu)緊湊，成倍地提高了工廠的性能和加工精度。
• PROFINET 的采用可以帶有一系列的額外優(yōu)勢，例如，診斷功能等。
• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全型自動化技術(shù)集成在一個設(shè)備之內(nèi)，可以節(jié)省組件。控制框體積減小 20%，布線減少 50%。用戶獲益于優(yōu)異的操作方便性，且機(jī)床的停機(jī)時間被降低至最小程度。

通過數(shù)據(jù)備份進(jìn)行圖像處理

在圖像處理應(yīng)用中，由于要處理的數(shù)量很大，需要使用高性能計算機(jī)。必須快速記錄、處理和保存映像數(shù)據(jù)。例如，可使用具有較高數(shù)據(jù)吞吐量的圖像采集卡來記錄圖像數(shù)據(jù)。在此情況下，與擴(kuò)展卡的接口不得成為瓶頸。若要確保連續(xù)、順利地處理所采集的數(shù)據(jù)，您需要使用具有最新處理器和存儲技術(shù)的最新系統(tǒng)。

在隨后的數(shù)據(jù)備份過程中，將會再次產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。因此，可用的存儲介質(zhì)必須既快速又具有故障安全性。連接到現(xiàn)有工廠需要一個開放式系統(tǒng)。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• 擁有最新處理器性能和最新技術(shù)的堅固 SIMATIC PC
• 將當(dāng)前接口（如 PCI Express）用于具有較高數(shù)據(jù)吞吐速率的應(yīng)用（例如，記錄圖像數(shù)據(jù)的圖像采集卡）
• 通過可選的高性能圖形卡，在最多兩臺顯示器上進(jìn)行可視化
• 使用板上通信接口（如 Ethernet 和 PROFINET）連接到 EPS 系統(tǒng)或集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中
• 國際認(rèn)證和全球支持促進(jìn)了這種圖像處理解決方案的全球應(yīng)用

工廠概念

高性能工業(yè) PC 機(jī)，用于可靠地控制、監(jiān)控風(fēng)力發(fā)電廠。

用于海上風(fēng)電廠的所有西門子風(fēng)輪機(jī)均具有特殊的技術(shù)特性，可以確保工作的長期性和低維護(hù)性。與陸上風(fēng)力發(fā)電場不同，維修團(tuán)隊并非總能接近海上風(fēng)力發(fā)電場。因此，從絕對的故障安全性和可靠性看，其采用的全部組件的基本質(zhì)量要求和標(biāo)準(zhǔn)均非常高。

SIMATIC Box PC 目前其有 627 個系列，完全可以根據(jù)解決方案提供商的要求按需選用。工業(yè) PC 機(jī)堅固耐用，設(shè)計可以在環(huán)境溫度高達(dá) 55 °C 的情況下不間斷地運(yùn)行。為了運(yùn)行可靠，Box PC 安裝在抗沖擊、防震動、具備高電磁兼容性（EMC）的堅實的金屬機(jī)箱內(nèi)。為了保證高數(shù)據(jù)安全性，選用了選件 - 雙硬盤鏡像磁盤系統(tǒng)（RAID1）。RAID1 控制器采用板載方式，不占用 PCI 插槽。

硬件可靠、耐用，且采用了極緊湊型長壽命工業(yè)設(shè)計，完全可以滿足惡劣環(huán)境中不間斷運(yùn)行的苛刻要求。

基于 SIMATIC PC 的自動化解決方案的優(yōu)點(diǎn)：

• Box PC 的安裝尺寸數(shù)代產(chǎn)品以來保持未變，其安裝解決方案可以方便地用于下一代產(chǎn)品。
• 此外，采用新一代設(shè)備時，所有前置接口和功能單元均可保留不變。例如，西門子 Wind division 在其使用的 Box PC 產(chǎn)品壽命期過后，采用該產(chǎn)品的下一代產(chǎn)品時，無需針對新硬件平臺進(jìn)行任何調(diào)整。
• Box PC 具備優(yōu)異的國際標(biāo)準(zhǔn)（例如 CE 和UL）兼容性，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)遍布全球，可以部署于全球任何地點(diǎn)。