作為世界聞名的、在中國有140多年歷史的企業(yè)，西門子是最早進入中國市場的電子和電器產品供應商。 1979年，西門子為寶山鋼鐵廠提供冷軋自動化系統(tǒng)。 其中包括當時在漢諾威工業(yè)博覽會上引起業(yè)界關注的SIMATIC S5PLC。 西門子PLC產品時隔40年在中國的PLC市場競爭中排名第一。 究其原因，西門子(中國)有限公司數字化工業(yè)集團工廠自動化事業(yè)部PLC產品經理xsdm認為，持續(xù)創(chuàng)新是西門子贏得顧客，獲得市場核心競爭力。
創(chuàng)新基準SiMatiC S7-1500
2013年3月12日，西門子新一代PLC產品——SIMATICS7-1500誕生。 這個被稱為新一代控制器的產品完全集成在TIA博途軟件平臺上，是為中高級設備和工廠的自動化而設計的。 憑借高性能、高效率的優(yōu)勢脫穎而出，除了出色的系統(tǒng)性能之外，還可以整合運動控制、工業(yè)信息安全、實現方便安全的APP應用的故障安全功能等多種功能。 其效率特別是創(chuàng)新的設計使調試和安全操作變得簡單方便，集成在TIA網關中的診斷功能用簡單的結構實現了設備的運行狀態(tài)診斷，簡化了工程結構，降低了項目成本。
西門子(中國)有限公司數字工業(yè)集團工廠自動化事業(yè)部PLC產品經理xsdm
據悉，SIMATIC S7-1500自上市以來發(fā)展良好，在中高端OEM和項目領域進展迅速，客戶反饋非常積極。
據xsdm報道，雖然上市后很快得到了顧客的認可，但西門子仍然繼續(xù)投入到新的1500系列的開發(fā)中。 “西門子開發(fā)的新的SIMATIC S7-1500R/H系列冗余控制系列于2018年正式上市。 西門子通過不斷投入新技術，不斷提高產品的功能、性能，引領市場。 ”
據此，基于標準型SIMATICS7-1500 CPU，SIMATIC S7-1500R/H采用透明化編程方式，采用TIA門戶網站7編程語言進行編程，將程序作為標準系統(tǒng)嗎SIMATIC S7-1500 R/H具有高可用性，可以有效防止數據丟失，避免停機。 另外，該系列控制系統(tǒng)采用PROFINET系統(tǒng)的冗余方式，可以充分利用PROFINET的效率、靈活性、高性能的特點。
新的SIMATIC S7-1500冗余控制器包括三種類型的處理器： CPU1513R、CPU1515R和CPU1517H。 其中，CPU1513R和CPU1515R適用于中小型項目APP應用。 如果一個CPU發(fā)生故障，備份CPU會自動接管程序控制，從而可以迅速重新啟動程序的執(zhí)行，防止數據丟失。 另外，還可以基于PROFINET系統(tǒng)的冗余通信方式，提高設備的可用性。 支持PROFINETS2冗余功能的現場設備(例如ET 200SP/MP )通過PROFINET與冗余CPU連接，從而構成了PROFINET冗余通信，即使發(fā)生網絡中斷，現場設備也能夠繼續(xù)動作，從而能夠實現具有同樣功能特性的CPU1517H適用于大型項目APP。 該系列CPU配備專用的光纖同步模塊，可以進行高速、順利的切換。 將來，CPU1517H將被開發(fā)為支持PROFINET冗余網絡。
特別是面對未來工業(yè)制造向智能制造發(fā)展的需要，xsdm不僅進一步加強了網絡通信方面的性能，實現了對工業(yè)以太網的全面支持，在信息安全、知識產權保護等方面也
面向未來的最先進創(chuàng)新
對自動化企業(yè)來說，創(chuàng)新始終是其最核心的競爭力，對西門子也是如此。 那一百多年的發(fā)展史是一部可靠的創(chuàng)新史。 目前，面對新的工業(yè)革命浪潮，xsdm表示：“西門子的創(chuàng)新不僅局限于傳統(tǒng)的PLC領域，即使在最先進的技術領域，西門子也在不斷擴大創(chuàng)新。”
大家都很關心未來智能工廠的情況。 西門子認為自動化技術的發(fā)展將極大地影響智能工廠的未來，特別是三大趨勢： AI、邊緣計算和AR增強現實。
2018年底，西門子將集成人工智能芯片的新模塊——SIMATICS7-1500 TMN PU (Neural Processingunit-)，用于Simatic S7-1500控制器和ET 200MP I/O系統(tǒng)。 這個配備人工智能芯片intelmonpu的模塊可以從SD卡上獲得訓練有素的神經網絡系統(tǒng)，并配備了USB3.1接口和千兆以太網端口。 可以以神經網絡為基礎處理所連接的傳感器的數據和來自CPU程序的數據。 例如，使用機器學習算法可以有效地實現生產工廠和圖像控制的機器人系統(tǒng)的質量控制。 這樣可以更有效率，“更像人”的行動。 其優(yōu)點很明顯，以出入APP為例，移動機器人需要能夠識別、抓住和放置在箱子里的零件。 在質量檢測方面也能帶來附加值。 例如，利用通過網絡攝像機收集的圖像和數據，就產品和處理過程的濃度、顏色、質量持續(xù)培訓神經網絡
等參數直接傳輸給模塊，而這些參數都是曾經依靠人類專業(yè)判斷的知識。隨著該模塊的推出，西門子將更多的未來技術整合到工業(yè)應用之中。此外，xsdm表示，西門子正致力于邊緣計算領域的研發(fā)創(chuàng)新和實踐應用：“現階段西門子已推出一系列基于PC的邊緣計算產品，未來我們在PLC的CPU上也將直接集成邊緣計算功能，以新技術不斷提升產品的功能?！?/p>
據其透露，在西門子安貝格EWA工廠，邊緣計算和人工智能技術已投入到實踐應用中。
在 S7-300、ET200和其它知名SIMATIC產品的生產線中，西門子已部署一臺PCB切割機，用于按生產的需求切割印刷電路板。此處面臨的挑戰(zhàn)是，由于出現銑削粉塵，這臺切割機的主軸一次又一次地卡住，從而帶來機器停機導致的大量成本損失。為解決這一問題，西門子的應對措施是部署人工智能和邊緣計算，借助這些技術，工廠能夠在故障發(fā)生前12小時至36小時預測出機器故障。為了訓練這種人工智能算法，西門子首先在邊緣層上收集數據并將其全部傳輸到云端，以利用Siemens MindSphere中的可用計算能力來訓練人工智能算法。一旦AI算法訓練完成，再將其放入邊緣應用并下載到機器附近的邊緣設備中。邊緣設備隨后會收集機器數據，如主軸速度和驅動電流需求，通過機器學習來分析這些數據并檢測主軸是否存在異常情況。根據檢測到的異常情況，算法隨后會預測主軸的故障率，從而避免主軸故障。在生產現場的總共18個主軸配備了這種算法后，每年可節(jié)省總計20萬歐元。
毫無疑問，現在和將來，新的自動化技術將進一步賦能數字化企業(yè)和智能工廠。西門子將以多層面的持續(xù)創(chuàng)新致力于推進新技術，幫助客戶應對智能工廠日益增長的復雜性需求。
摘自《自動化博覽》2019年6月刊