Введение
Будучи крупнейшим в Европе производитель электроники и электрического оборудования, Siemens играет жизненно важную роль в глобальной промышленной автоматизации. С момента введения бренда Simatic в 1958 году Siemens PLCS (программируемые логические контроллеры) стали сердечными устройствами управления в металлургии, химическом инженерии и автомобильном производстве благодаря их технологическим инновациям и надежности. Эта статья прослеживает разработку Siemens PLCS и исследует, как они развивались от двоичных контроллеров до интеллектуальных платформ для промышленности 4. 0.
1.Раннее исследование: от реле к управлению транзистором (1958-1970 s)
Рождение симатического бренда ознаменовало начало технологии автоматизации Siemens. В 1958 году Siemens запустила свой первый продукт Simatic Series и выпустил Simatic G в 1959 году, в котором использовалась транзисторная технология для замены традиционных реле. Это продвижение значительно повысило компактность и энергоэффективность систем управления. Последующая серия Simatic N, представленная в 1960 -х годах, включала в себя кремниевые материалы для дальнейшей оптимизации скорости и стабильности устройства, закладывая основу для будущей оцифровки.
На этом этапе ПЛК были в основном на оборудовании, но продемонстрировали потенциал для замены механических реле, предлагая предварительные решения для промышленной автоматизации.
2. Микропроцессорная революция: прорывы с серией S3 и S5 (1970-1990 S)
Simatic S3 (1975)
Первый продукт Siemens PLC, SIMATIC S3, был официально запущен в 1975 году. В нем был представлен дизайн двоичного контроллера с простым рабочим интерфейсом, в основном используемым для основных задач управления логическим управлением, таких как управление коммутатором производственной линии. Несмотря на ограниченную функциональность, серия S3 создала основу для будущих продуктов.
Simatic S5 (1979)
С созреванием микропроцессорной технологии Siemens представила серию S5 в 1979 году, эффективно заменив S3. Эта серия была первой, которая включила микропроцессоры, позволяя обеспечить более сложные логические операции и ввести инструмент программирования шага 5, который может работать в системах CP/M и MS-DOS. Этот переход ознаменовал сдвиг в ПЛК с аппаратного обеспечения к программному программированию. Типичные модели, такие как s 5-95 u и s 5-155 u нашли широко распространенное применение в управлении процессом.
SIMATIC S5 PLC
Сетевые ранние стадии
В 1980 -х годах серия S5 превратилась в модели серии U (например, S 5-90 U, S 5-135 U), улучшая модульную конструкцию и включает в себя управление распределенным вводом/выводом, прокладывая путь для промышленной сети.
3.Digital Leap: серия S7 и полностью интегрированная автоматизация (1994-2000 s)
Рождение серии Simatic S7 (1994)
В 1994 году Siemens запустил новаторскую серию S7, отметив еще один революционный год для Simatic PLCS. Siemens представил первую версию Profibus и интегрировала концепцию промышленных сетей в PLC Realm. Серия Simatic S7 включает в себя три основные модели: S 7-200, S 7-300 и S 7-400, нацеливаясь на малые, средние и большие системы управления, соответственно. Среди них S 7-300 стал самой популярной моделью, известной своей широким спектром размеров процессора, подходящих для почти всех приложений.
Основные инновации:
- Модульный дизайн:Позволяет гибкие комбинации, с S 7-300, предлагающим 22 типа процессоров для соответствия различным промышленным сценариям.
- Совместимость Windows:Инструмент программирования шага 7 оснащен графическим интерфейсом, снижая барьеры для разработки.
- Сетевая коммуникация:Интеграция технологии Profibus Bus обеспечивает сеть на уровне устройства.
Концепция полностью интегрированной автоматизации (TIA) (1996)
Siemens предложил концепцию TIA (полностью интегрированная автоматизация) для достижения бесшовного сотрудничества от проектирования до производства посредством унифицированной платформы, интегрирующей ПЛК, HMIS и промышленное программное обеспечение. Система управления процессами PCS7, выпущенная в 1996 году, объединила интерфейс WINCC с ProFibus Networks, став эталонным решением для промышленности процессов.
4.Интеллектуальное преобразование: подъем S 7-1200 и S 7-1500 (2009- Присутствует)
S7-1200 (2009)
S 7-1200, обновление до S 7-200, характеризуется его компактным размером и интегрированным интерфейсом ProFinet, поддерживая распределенное расширение ввода -вывода. Несмотря на то, что он был нацелен на середину до низкого конца рынка, его экономическая эффективность сделала его предпочтительным выбором для небольших систем автоматизации.
S7-1500 (2012)
Установленный в качестве официального преемника S {{0}}/400, S 7-1500 был разработан для промышленности 4.0 с несколькими преимуществами:
- Высокопроизводительный процессор:Поддерживает ответы на миллисекунд на уровне с увеличением эффективности выполнения кода в десять раз.
- Возможности облачной интеграции:Встроенный протокол OPC UA позволяет прямое взаимодействие с краевыми вычислениями и облачными платформами.
- Безопасность и масштабируемость:Предлагает избыточные процессоры и безопасные модули, подходящие для приложений с высокой надежностью.
Итерация продукта и рыночная стратегия
Siemens объявил о прекращении S 7-300 в 2023 году, а запасные части больше не доступны после 2033 года, что призывает пользователей мигрировать в s 7-1500.
5. Введение в контроллеры SIMATIC S7
Установив основу в истории Siemens PLC, давайте рассмотрим три ведущие модели SIMATIC PLC на рынке: S 7-300, S 7-1200 и S 7-1500.
|
Особенность |
S7-300 |
S7-1200 |
S7-1500 |
|
Процедура такта |
48 МГц |
100 МГц |
400 МГц |
|
Поддержка PROFINET |
Нет |
Да |
Да (продвинутый) |
S 7-300 PLC Controller
S 7-300 PLC стал самым популярным продуктом среди первой серии предложений S7, помогая создать Siemens как лидера в индустрии автоматизации. S 7-300 оснащен последовательной конструкцией разъема шины и подходит для широкого спектра сложных задач управления процессами.
По сравнению с S 7-400, S 7-300 имеет меньше возможностей, память и ввод/вывода. Тем не менее, его меньшая площадь и экономическая эффективность дают ему большую рыночную известность за счет балансировки возможностей обработки и расходов.
Siemens предлагает 22 различных версии S 7-300 ЦП, классифицированного на стандартные, компактные, сбои-безопасные и технологические типы. Каждый тип соответствует различным требованиям для заводов различного размера. Компактные процессоры сохраняют аналогичное покрытие со стандартными процессорами, но оптимизированы для космических сред. Отвращенные процессоры интегрируют управление уровнем безопасности в пределах одного устройства, в то время как технологические процессоры обслуживают передовые приложения управления движением.
S 7-300 PLC находится на рынке почти тридцать лет, и Siemens объявил о своем официальном поэтапном откладе, а отрасль мигрировала к более современному S 7-1200 и S 7-1500 PLCS.
S 7-1200 PLC Controller
Запущенный для решения нескольких технических задач, представленных S 7-300, S 7-1200 предлагает меньшие встроенные встроенный ввод -вывод при сохранении модульной масштабируемости. Однако он не считается формальным преемником S 7-300, роли, зарезервированной для S 7-500. S 7-1200 служит переходной моделью, способной выполнять большинство функций S 7-1500, причем программное обеспечение легко передается между двумя моделями. Его компактные размеры, наряду со встроенным вводом/выводом, делают его отличным выбором для управляющих панелей. Многие новые приложения либо перешли на систему S 7-1200, либо полагаются на распределенные блоки ввода/вывода S 7-1500.
S 7-1500 PLC Controller
Серия S {{0}} объединяет все преимущества гибкости и масштабируемости S 7-300, предвидя будущее технологии автоматизации управления. Многие тематические исследования вокруг этой серии сосредоточены на промышленности 4.0 и анализе данных. S 7-1500 PLC классифицируется на три типа: стандартные, компактные и сбои-безопасные, с приложениями, аналогичными приложениям S 7-300.
S 7-1500 может похвастаться значительным улучшениями в скорости обработки, производительности и длине кода. Кроме того, Profinet служит стандартным протоколом, используемым контроллерами S 7-1500, оснащенным протоколами и сетевыми возможностями, подходящими для краев и облачных вычислений.
Недавние сравнения между S 7-1500 и S 7-300 были проведены, чтобы выбрать лучшие решения для новых проектов автоматизации. Однако после объявления о прекращении отмены S 7-300 S 7-1500 стало официальным решением, и многие компании планируют переходить к нему.
6. Тенденции побывания: отрасль 4. 0 и устойчивость
Siemens PLC Innovations постоянно соответствует промышленным требованиям. В настоящее время S 7-1500 поддерживает алгоритмы искусственного интеллекта и цифровую технологию -близнецы, облегчая прогнозное обслуживание и оптимизацию энергоэффективности. Кроме того, Siemens консолидирует инженерное программное обеспечение через платформу TIA Portal, позволяя управлять полным жизненным циклом от виртуальной отладки до фактического производства.
Заключение
От Simatic 1958 года до современного S 7-1500, история разработки Siemens PLC представляет собой эволюцию технологии промышленной автоматизации. Благодаря непрерывным технологическим инновациям и адаптации на рынке Siemens не только продвинула интеллектуальную трансформацию производства, но и привел к мировой тенденции автоматизации во время отрасли 4. {3}} ERA. Поскольку облачные вычисления и ИИ продолжают интегрироваться, Siemens PLCS останется центральной для промышленной оцифровки.
