SIMATIC PCS neo:面向未来的DCS

厂商:全新西门子工业业务领域中文网站发布
作者:梁秀璟
  点击数:1297  发布时间:2019-07-30 13:00
在世界各处的西门子公司办公地都写着这样一句话:“I won't sell the future for a short-termprofit.”(绝不为短期利益而牺牲未来)。这句话的提出者,正是西门子公司的创始人维尔纳·冯·西门子(Werner VonSiemens)先生。他将经营的每个决策都着眼于公司未来的发展,而不会因为回报周期长而放弃对新领域的征服。这些最初设定的原则,陪伴着西门子走过了绝大多数企业没能走过的漫长岁月,成为全球电气化、自动化、数字化领域的行业巨头。
关键词:SimaticPCS neo ,西门子 ,DCS

西门子(中国)有限公司数字化工业集团副总裁兼过程自动化事业部总经理姚峻

在世界各处的西门子公司办公地都写着这样一句话:“I won't sell the future for a short-termprofit.”(绝不为短期利益而牺牲未来)。这句话的提出者,正是西门子公司的创始人维尔纳·冯·西门子(Werner VonSiemens)先生。他将经营的每个决策都着眼于公司未来的发展,而不会因为回报周期长而放弃对新领域的征服。这些最初设定的原则,陪伴着西门子走过了绝大多数企业没能走过的漫长岁月,成为全球电气化、自动化、数字化领域的行业巨头。

事实上,这种着眼于未来的眼光不仅体现在西门子对公司未来业务的发展考量中,更体现在其多年来引领技术发展潮流,持续开发面向未来的技术产品中。

一脉相承的创新

2019年4月,西门子在汉诺威工业博览会上,推出过程行业首个完全基于Web的控制系统SIMATIC PCS neo,树立了过程自动化领域的新标准。面对这个极具颠覆性的控制系统,西门子(中国)有限公司数字化工业集团副总裁兼过程自动化事业部总经理姚峻博士表示:“这是一款面向未来的DCS,但其实仔细研究西门子控制系统的发展脉络,你会发现,它的诞生与西门子经典的SIMATIC PCS 7一脉相承。”

1997年,西门子推出SIMATIC PCS7,这是西门子公司在TELEPERM系列集散系统和S5,S7系列可编程控制器的基础上,结合当时先进的电子制造技术、网络通讯技术、图形及图像处理技术、现场总线技术、计算机技术和先进自动化控制理论,面向所有过程控制应用场合的先进过程控制系统。在这之后的20多年里,西门子的PCS7一路迭代更新,从最初的V3.0升级到现在的V9.0,始终紧贴技术发展和市场需求,目前在中国市场已拥有超过5000台套的应用。在姚峻的眼中,PCS 7其实并不仅仅是一个简单的DCS。“我认为PCS7早已经超过了DCS的范畴。在全集成的概念下,我们为它嵌入了很多不同的功能。比如从V7.1开始,PCS7在标准化方面做了很大提升,其中高级过程库APL库可以帮助客户完成标准化的工程;我们在V8.0、V9.0中也陆续推出了模块化集成的理念。例如,CMT、EMT,符合ISA S88标准,将标准化又提升了一个水平。同时,PCS 7可与COMOS软件集成,将工程设计与工程实施有效结合,实现了工厂全生命周期的一体化设计与一体化运维。通过数字化双胞胎,客户能提前仿真模拟工厂的运行状态,最大程度避免错误的发生和昂贵的返工。”这些都是PCS 7在这些年中的创新,同时也为今天SIMATIC PCSneo的诞生打下了数字化的基础。

时间来到了2019年,智能制造成为了整个行业发展的方向,而数字化被认为是实现智能制造的基础。站在数字化时代的节点去思考工业的未来是什么样子?姚峻表示可以从现有技术的发展窥见一斑。“互联网技术已经成为社会经济转型的新引擎,由此也带来了很多新的业务模式。那么,工业界在产品研发上如何借力互联网技术带来的变革?过程控制系统如何为过程工业面临的数字化转型、全球竞争等挑战提供解决之道?面对在互联网生活方式下成长起来的未来工程师,如何让他们能够快速融入和使用控制系统?”这些正是西门子研发SIMATIC PCSneo的思路。

开启DCS编程组态新时代

10年前,这样的操作可能难以想象:一位在夏威夷海岸的工程师和一位在原始森林中的工程师,他们仅仅依靠手机或iPad就可以协同进行DCS编程组态。而今天,SIMATIC PCS neo告诉全世界,这在过程行业是可以实现的。基于Web的编程组态是SIMATIC PCS neo的一个飞跃式的创新。通过集中的面向对象数据管理,这种基于Web的创新可确保所有参与者始终可以直接访问一致、可靠的信息,这将支持用户在工程和运营领域开展基于网络的全球合作,从而大大提高用户做出正确决策的速度和准确度。

基于清晰的职责和授权管理,该系统可以支持任意数量的用户基于网络并行开展工作。这意味着,通过安全的Internet连接,项目的每个成员可以同时拿着任意终端以网页访问的形式进入编程组态的平台,而无需安装本地应用。用户只需要一个账号和密码,以及授信证书,就可以在平台上进行编程组态并发布。所有项目组成员使用的是统一的数据库,每个用户可以使用独立的会话完成各自的工作。完成各自的工作后,用户可以安全地将他们的工作成果共享给其他人,而SIMATIC PCS neo可以自动保持项目的一致性。

与此同时,直观便捷的图形用户界面也是此次SIMATIC PCSneo带给业内的一大惊喜。据悉,SIMATIC PCS neo的操作屏幕分为菜单区、导航和工作区,直观而方便。用户只需点击几下鼠标,即可访问每一个应用子程序。通过SIMATIC PCS neo的软件平台,用户可以方便、随时地在工程组态、监视与控制视图之间切换。无缝衔接地面向对象数据模型帮助企业在整个工厂生命周期内提高生产的效率和质量。

姚峻强调:“SIMATIC PCS neo完全摆脱了原来的编程组态的形态,将编程组态变成了更加简单和大众化的事情,提高了工程人员的参与度,开启了DCS编程组态的新时代。”

开放式架构为模块化提供更多可能

在不断变化的市场中,过程行业用户迫切需要提高生产效率,降低生产过程的复杂性,朝着更短的上市时间、个性化的产品和更小的批量方向改进,而这些趋势对生产灵活性的要求也越来越高。传统的流程工艺设备无法满足这些要求,为了提高企业的竞争能力,节约资源,实现需求为导向的生产,模块化成为了过程工业企业未来的技术演进方向之一。

姚峻对此深表认同:“过程行业自动化一定会朝向模块化发展。建设一个工厂需要采购很多模块,用户可以根据自己的需求自由选择。核心的问题在于如何将这些模块连接起来,实现底层数据的互联互通,这是走向模块化无法回避的问题。每家企业都追求自己的专用方法,没有标准就无法达成预期目标。只有各方都达成有约束力的标准,才能实现从工程设计到自动化操作流畅的模块化。”

对此,西门子早有布局,不仅在多年前就参与了NAMUR开放式架构的相关工作,同时,在此次推出的SIMATIC PCS neo中也更加强调了这一点。姚峻告诉记者:“SIMATIC PCS neo开放而灵活的架构集成了模块化工程组态,通过即插即用操作就可支持各种模块类型包(支持开放的 MTP标准)。基于最大化的可扩展性,从小型工艺模块到超大型工厂都可采用该软件系统的控制技术。工程组态代码具有极高的复用性,可根据不同的工厂规模灵活扩展与调整。”

用发展的眼光应对信息安全新挑战

随着IT与OT不断融合,如何满足并维持过程控制系统的所有安全要求成为了过程企业面临的一大挑战。姚峻表示,信息安全是在推行OT和IT融合过程中,工业系统无法回避的问题。西门子过去在信息安全领域做了非常多的尝试,并积累了丰富的经验。针对工业信息安全需求,西门子提出了一套非常完整的“纵深防御”理念。SIMATIC PCS neo完全遵循“纵深防御”理念,同时还融入了Web安全的各种策略(例如引入SSL、数字证书验证等技术)。此外,SIMATIC PCS neo的软件开发生命周期遵循安全编码原则,完全符合IACS安全标准,并已经获得了基于IEC 62443-3-3标准的T üV证书。“所有这些,都代表SIMATIC PCS neo在诞生之初就充分考虑了安全的问题,达到了当前安全领域的极高标准。”他强调,“对于网络技术的迭代速度非常快,所以,我们一定要用发展的眼光看问题。任何将来可能出现的基于网络的安全技术,都可以方便地嵌入SIMATIC PCS neo的系统中,这也是为什么说SIMATIC PCSneo是一套面向未来的系统。”

PCS neo还是PCS 7?这不是个问题

西门子SIMATIC PCS neo的问世,将为过程企业的数字化带来更多可能,而基于网络的技术也必将成为过程行业发展的趋势。那么,它是否会在未来一段时间内替代PCS7?面对这样的疑问,姚峻表示:“SIMATIC PCS neo作为西门子的创新型DCS,与PCS7共享硬件平台。在很长一段时间内,我们依然会持续对PCS 7产品进行研发和升级,保护已有客户的投资和行业积累。同时,我们也将不断地对SIMATIC PCS neo进行完善和革新,应用各种新技术,满足并引导市场各种不同的新需求。我们愿意为市场,为客户提供更多的选择。”

据悉,在SIMATIC PCS neo设计之初,西门子充分考虑了对客户的资产保护。因此,SIMATICPCS neo和PCS7采用了相同的硬件平台和应用架构。如果客户有一天需要将PCS 7升级到SIMATICPCSneo,就变得非常简单。不仅不需要做硬件替换,同时也可将原本软件制定的功能、数据库等全部转移到SIMATIC PCSneo中。

网络技术的发展在过去短短5年间让我们的日常生活和工作方式发生了翻天覆地的变化。同样,我们有充分的理由相信,工业网络技术也一定会为工业领域带来巨变。SIMATIC PCS neo是目前过程控制行业首个完全基于Web的控制系统,系统组态、监控、维护等所有操作,均可以通过网页接入的方式完成。“我相信随着网络技术的不断发展和在工业领域的不断推进,会有更多的系统加入进来。互联网改变了我们的生活和工作,工业互联网技术也一定会改变工业领域的现状,催生出更符合客户需求的应用场景、新的业务模式、新的业务机会和新的合作模式。SIMATIC PCS neo基于数字化的设计理念,采用各种创新技术,让客户部署和接入更简单、使用更方便、扩展更灵活、系统更安全,让客户的产品上市时间更短、企业运营更高效灵活、更有竞争力,这就是SIMATIC PCS neo带给用户的核心价值。”姚峻说道。

摘自《自动化博览》2019年7月刊

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