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西门子全新Simatic S7-1500 冗余控制器以高可用性为工厂保驾护航
? 凭借高可用性防止数据丢失，避免停机? 采用透明化编程的PROFINET冗余控制系统
? Simatic 诞生60周年进一步丰富全集成自动化产品家族
尽可能地降低工厂出现故障或意外停机的可能性，以提高工厂效率，已经成为生产企业的主要诉求。为此，西门子开发出全新Simatic S7-1500 R/H系列冗余控制系统。基于标准型 Simatic S7-1500 CPU，Simatic S7-1500 R/H采用透明化编程方式，使用TIA Portal STEP 7 编程语言进行编程，把程序从标准系统迁移到冗余系统，无需额外工作。Simatic S7-1500 R/H凭借其高可用性，能够有效防止数据丢失以及避免停机。此外，该系列控制系统采用PROFINET系统冗余的方式，可以充分利用PROFINET的、灵活、高性能的特点。
全新Simatic S7-1500 冗余控制器涵盖三种CPU，分别为CPU1513R、 CPU1515R和CPU1517H。其中，CPU1513R 和 CPU1515R适合中小型项目应用。如果一个CPU失效 ，备用CPU将自动接管程序控制工作，程序可以快速恢复运行，以防止数据丢失。此外，基于PROFINET系统冗余的通讯方式还可以提高设备的可用性。支持Profinet S2冗余功能的现场设备（例如ET 200SP/MP）通过PROFINET连接到冗余CPU，从而构成PROFINET冗余通讯，即使发生网络中断，现场设备也能继续工作。具有相似的功能特性的CPU1517H性能更强，适合大型项目应用。该系列CPU带有专门的光纤同步模块，可以实现快速、平滑的切换。未来，CPU1517H还将开发支持PROFINET冗余网络。
Simatic S7-1500 R/H能够限度地降低生产故障机率。例如，在生产、能源、供水系统、环境监控系统、机场助航照明、编组站系统等领域，能够有效避免控制器故障引起的停机；在行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域，能够避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本；在污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域，即使没有监督和维修人员也能保障正常运行。
西门子Simatic系列可编程逻辑控制器（PLC）诞生于1958年，经过60年的发展和创新，从早的S3系列发展到如今的S7系列，已成为全球工业领域应用非常广泛的可编程控制器。
“依托数字化企业套件，我们能够支持离散行业的产品制造商与设备制造商实现数字化转型。”西门子股份公司数字化工厂集团首席执行官Jan Mrosik表示，“我们可以针对产品、生产和绩效建立数字化双胞胎，对其进行的虚拟仿真。通过利用从MindSphere中获得的知识，我们能够持续帮助客户优化其整个价值链。这不仅适用于不同行业和传统生产方式，也适用于增材制造等新技术。”增材制造也是西门子在本年度展会上的一个焦点。西门子是全球一家涵盖增材制造价值链各个环节的集成式软件和硬件解决方案的供应商。对用户而言，这意味着整个数字化流程链都将整合在一个集成的软件环境下。工程、仿真、产品制备和3D打印所需的工具都合并在一个集成系统中，并可通过标准化的用户界面来访问。这样就不必进行数据转换，也避免了相关息内容丢失的可能。这使用户能从单机的原型设计和小批量生产迅速转化为完全工业化的批量生产。
另外，西门子还将展示围绕Simatic自动化系统的一系列新应用。全新Simatic MindApps应用程序如 Machine Monitor、Notifier和Performance Monitor是专为MindSphere而设计的特殊应用，让用户可以充分利用云服务的优势并实现增值。Simatic MindApps从生产设备导出相关数据进行分析，将其处理成有意义的息并显示在仪表板上，或将其用作智能报警系统和消息显示的基础。为确保这些数据与其所服务的工厂和基础设施一样，Simatic MindApps采用了符合IEC 62443标准的“纵深防御”理念，以防范当前和未来的网络威胁。
西门子将推出新一代软起动器Sirius 3RW5，能满足从简单到复杂的驱动需求。该系列设备专为确保5.5-1,200 kW三相异步电机的平稳启动而设计，可用于以极其简单、经济的方式实施的、面向未来的机器概念。
过程工业各行业进入数字化
“现在正是利用数字化潜力和优势来优化过程工业整个价值链的时机。”西门子股份公司过程工业与驱动集团首席执行官Jürgen Brandes强调，这对新建（绿地）工厂与现有（棕地）工厂同样适用。重要的步是一致地使用公司已有的静态和动态数据，以实现全生命周期各个环节的透明度，以此为基础实现优化。“得益于我们深厚的电气化和自动化专业知识，我们支持不同企业实施相应的数字化转型。在每个案例中，我们的产品都根据客户的增值和商业模式量身定制。”在此，西门子全新“数字化咨询”理念能够起到重要作用。这需要与客户开展合作，理清整个价值链各个环节公司的数字化转型范围，并绘制数字化路线图，包括计算所需的投资。
过程工厂的数字化双胞胎在其中发挥着重要作用。数字化双胞胎模型始于工程设计阶段，并且通过工厂整个生命周期不同阶段的数据获得更新和丰富。对来自工厂现场层的过程数据及其他智能传感器数据的持续分析，可带来全新的透明度水平，从而实现过程维护和服务的显著改善。数字化双胞胎在工厂试车时也能带来决定性的益处。在此，Simit仿真软件9.1版本能以更简单的方式结合虚拟工厂试车和用户培训，从而将实际试车速度加快60%，并将停机时间降至——特别是在工厂转型和升级过程中。
西门子在汉诺威工业博览会上展示的另一项创新成果是Sidrive IQ，这是利用MindSphere评估驱动数据的一个全新数字化平台。它能为工厂和设备用户提供针对已安装驱动系统的全新数据透明度，简化机队管理并优化维修服务。对数据的连续分析可以节省时间并延长设备正常运行时间，譬如通过及早发现并纠正可能的错误根源的方式。这些益处使Sidrive IQ成为在整个生命周期各个环节提高驱动技术的效率和生产力的基础。
时间敏感型联网TSN是本次展示的另一个主题。即使在极端的网络负载下，TSN也可以实现自动化设备之间更强大、可靠和标准化的以太网通。Profinet网络基础设施未来将会逐步升级，集成基本的TSN技术。作为实现这一目标的步，西门子将展示基于TSN的OPC UA PubSub如何用在控制层级——以展会机器人模型为例。
智能能源管理
如果没有稳定的能源供应，顺畅的生产运行和不间断的生产流程是不可想象的。工业对能源的需求日益增长，需要全新的能源解决方案—提率以降低能源成本，从而增强竞争力。汉诺威展会上西门子展位的亮点之一是无缝交互带来的客户受益，这些交互发生在可靠的能源供应解决方案、具备通功能的计量设备和复杂的数据分析之间。这些交互带来能源透明度，能源透明度对实现能源管理至关重要。西门子股份公司能源管理集团首席执行官Ralf Christian表示：“这还包括寻找更智能的方法，处理当今配电领域不断增加的海量数据。利用数字化应用，我们能为客户提供智能分析工具，提高运营效率。”以西班牙汽车制造商Gestamp为案例，西门子将展示更高的能源透明度如何助力实现节能15%并使二氧化碳的排放显著降低。收集的数据还将上传到MindSphere。MindApp Energy Efficiency Analytics应用程序可计算能源需求，根据实际情况给出减少负荷的并利用来自多个地点的实时耗能数据，帮助优化工厂和生产流程，从而降低企业的总能耗。Ralf Christian解释说，“在业界寻找降低生产成本的新方法方面，除优化能源效率外，自发电变得越来越有吸引力。”在汉诺威展会上，西门子将展示公司如何消弭用电高峰，充分利用波动电价，并创造额外收入—譬如通过参与能源平衡市场的方式。需求响应、电池储能系统和电网控制相关方面也纳入在西门子的解决方案中。
除位于9号展厅的主展位外，西门子还与位于6号展厅的合作伙伴密切合作，展示PLM软件组合。在27号展厅“综合能源广场”，来访者将能了解整个综合系统的工作原理，其中涉及能源生产、分配和储能、能源需求等各个环节。在此背景下，西门子将展示电动汽车亮点：来访者将能发现充电基础设施的完整解决方案，并了解组件、充电管理系统和完整的端到端解决方案相关息。
对于未来，揭阳普宁楚控自动化设备有限公司将不断在研发和制造 西门子通讯电缆中探索新工艺和新材料，倡导低能耗高品质，绿色环保的生活理念，使我们的 西门子通讯电缆产品在每个用户手中发光发热。
西门子与苏州国科数据中心（国科）宣布合作建立物联网赋能平台，并在制造业和楼宇领域实施试点项目。西门子将依托国科数据中心现有云平台，结合产业特性，建设集成的物联网平台、构建数据中台，建立一个区域经济数字化转型公共服务平台。未来，西门子与国科将深化合作，打造园区内面向多项垂直领域的试点应用。
西门子（中国）有限公司物联网服务事业部总经理朱骁洵博士表示：“在客户实现数字化转型的道路上，西门子物联网服务业务可谓赋能者。我们基于客户自身的数据和基础设施，帮助其实现集成云平台的服务模式。西门子与国科携手，旨在为双方客户提供物联网咨询及实施服务，帮助客户开拓新的商业机会，满足客户不断变化的需求。”
国科云是基于SDN（软件定义网络）技术的集成平台，与西门子合作将进一步加强国科的云平台能力，巩固其企业级、定制化、即需即供、按需付费的服务模式。物联网赋能平台将为跨行业的企业提供支持，驱动变革性的商业价值，帮助企业从降低成本，的收益、质量、透明度和预测能力中获益。
苏州国科综合数据中心有限公司董事长兼总经理顾宗根表示：“国科是苏州乃至全省范围内重要的公共技术服务平台。我们很高兴能与西门子这样的行业引领者合作，加强技术创新和数字化转型能力。我们期待与西门子携手为客户带来创新的技术和行业洞察，提供更高的灵活性、更大的价值，加速客户业务的数字化转型。”
未来双方将合作采用语义本体建模等变革性技术，并通过物联网赋能平台为更多客户提供这些技术。西门子还将快速构建和扩展物联网生态体系，以满足客户对于数字化转型的需求。
在单侧配置中，I/O 模块具有单通道设计，仅由两个中央控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到中央控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。在 I/O 寻址设备工作正常的情况下，从单侧读入的息始终提供给两个中央控制器。发生故障时，受影响的中央控制器的 I/O 模块将停止工作。
单侧配置用于：
?不需要很高可用性的工厂部分。
?连接基于用户程序的冗余I/O。此时，必须对系统进行对称设置。高可用性（切换式配置）
有关详细息，请参见手册《S7-400 自动化系统 S7-400 模块技术规格》。设计
S7-400 系统可方便地构建为模块化系统。S7-400 的突出特点是不带风扇，运行可靠，支持号模块的热插拔。
S7-400 设计简洁，使用灵活，操作极为方便：
?模块安装十分简单。
?背板总线集成在安装机架中。
?模块更换简单，不会将模块相互混淆
?成熟可靠的连接技术
?TOP Connect 连接方式：
通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。
?规定的安装深度：
所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。
?小限度的插槽规则通
CPU 和通处理器支持以下通类型：
?过程通；
通过总线（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）对 I/O 模块进行循环寻址（交换过程映像）。从循环执行级调用过程通
?数据通；
在自动化系统之间或 HMI 与多个自动化系统之间
进行数据交换。数据通可循环进行，或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。数据通
SIMATIC S7-400 拥有不同的数据通机制：
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