西门子的全集成自动化（TIA）

  西门子公司作为全球领先的自动化系统集成商，一直以其先进的自动化技术与产品向用户提供可靠的自动化解决方案。全集成自动化技术(Totally Integrated Automation，TIA)是西门子自动化系统技术与产品的核

  心思想和主导理念。

  目前已有的自动控制解决方案混合了许多不同厂商的产品和技术，系统使用完全不同的软件和用户界面，因此时常导致通信问题的发生，而且数据需要多次进行读写。这就迫切需要一种相容的技术来解决这些问题。全集成自动化立足于一种新的概念以实现工业自动控制任务，解决现有的系统瓶颈。

  全集成自动化是西门子公司于1997年提出的崭新的革命性的概念，它将所有的设备和系统都完整地嵌入到一个彻底的自动控制解决方案中，采用共同的组态和编程、共同的数据管理和共同的通信。图0-1所示为全集成自动化示意图。

  图0-1 全集成自动化示意图

  TIA集高度的统一性和充分的开放性于一身，标准化的网络体系结构、统一的编程组态环境和高度一致的数据集成，使TIA为企业实现了横向和纵向的信息集成;领先的通信标准、基于组件的自动化技术(CBA)与IT集成，使TIA对全球自动化市场的产品和服务范围真正开放。

  SIMATIC是西门子自动化系列产品品牌的统称，来源于Siemens Automutic，它诞生于1958年，涵盖了从PLC、工业软件到HMI(人机界面)。50年来SIMATIC控制器已从S3系列发展到S7系列。SIMATICS7系列PLC是西门子全集成自动化系统中的控制核心，如图0-2所示，是其集成与开放特性的重要体现。该系列PLC继承了西门子上一代PLC SIMATIC S5系列稳定、可靠和故障率低的精髓，在CPU运算速度、程序执行效率、故障自诊断、联网通信、面向工艺和运动控制的功能集成，以及实现故障安全的容错与冗余技术等方面取得了业界的一致认可。不断创新的PLC编程组态工具STEP7采用SIMATIC软件的集成统一架构，为实现PLC编程组态的易用性和友好性以及与上位机组态系统的集成统一性提供了一个功能强大、风格一贯的软件平台。符合IEC-61131-3的多种高级编程语言的补充，使PLC在实现复杂工艺编程、多重回路调节，甚至模糊控制(Fuzzy Control)和神经元控制(Neuron Control)等智能控制算法时具有类似高级编程语言的特点和优势。此外，SIMATICS7-300/400PLC集成的强大通信功能，是其得以成功的另一个重要方面。如今PROFIBUS有超过1200余家会员单位，全球的总安装节点已经突破了1000万，是全球公认的工业现场总线标准的领跑者;新一代工业以太网标准PROFInet的提出，为以太网在工业领域更大范围的应用提供了技术保障。凭借集成统一的通信，SIMATIC S7-300/400 PLC在实现车间级、工厂级、企业级乃至全球企业链的生产控制与协同管理中起到中坚作用。

  图0-2 西门子的工业自动化通信网络

  几年以前，当自控界还在围绕PLC、DCS和基于PC的解决方案，争论何者将成为控制系统主流时;当人们还在为如何突破“自动化孤岛”而积极思考、探索和忧虑时;携全集成自动化的理念，西门子提出通过不断丰富和发展PLC的控制功能和总线通信技术，实现了横跨工厂自动化和过程自动化两大自动化领域的统一的控制策略。如今S7系列PLC在全球自动化各个领域的广泛应用和成功经验，充分证明了PLC解决方案的强大生命力和多种不同控制系统在技术、理念突飞猛进的过程中殊途同归的必然趋势。在致力于将先进的控制系统介绍到工业界的过程中，时常听到工程师们对西门子PLC的评论。他们在称赞SIMATIC PLC功能强大的同时，也为不能尽快学习掌握它而苦恼，感到"西门子S7PLC技术门槛太高"。其实，先进性与易用性并不矛盾，一旦突破了"窥豹一斑"的阶段，深入领会了整体系统的结构，就可以充分领略到SIMATIC PLC给人们带来的灵活易用的一面。为了帮助广大读者轻松愉快地学习掌握SIMATICS7 PLC技术，应该首先要从全局上了解西门子全集成自动化技术的核心思想和主导理念，从整体上认识新一代S7PLC的家族。