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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)場設備也能夠繼續(xù)動作，從而能夠實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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