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工业自动化大腕儿SIMATIC的甲子之旅


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1958年4月2日——西门子在德国专利局注册了SIMATIC商标。而60年后的今天,SIMATIC已经是世界上最成功的自动化系统之一。西门子成为全球自动化领域领军企业,SIMATIC发挥了至关重要的作用。据统计,SIMATIC可编程逻辑控制器(PLC)在中国工业产业的占有率超过了35%!


1956年,一个专家小组聚集在位于德国爱尔兰根的西门子-舒克特工厂,研究最新发明的晶体管在电力行业的应用。他们大胆创新,终于研发出了全新的产品。1959年,在巴黎机床博览会上,西门子自豪地展示了第一代固态控制装置的构件系统:SIMATIC G。这些控制装置有许多功能,不仅能帮助控制电梯实现“向上”和“向下”移动,还可以根据编程序列控制机床加工。在那个时代的传统电动机械系统中,开关元件主要是继电器和接触器,但在SIMATIC G中,晶体管负责执行这些功能。它的优势是体积更小,而且不存在磨损的问题。这就是为什么SIMATIC G起初主要用于需要高度可靠的控制元件的变电站和发电厂。

用于转塔车床的SIMATIC控制器,1959年

SIMATIC被广泛使用的原因之一在于20世纪60年代初期人们对消弧系统的大量需求。西门子当时为很多变电站安装了消弧系统。对变电站而言,由于操作员使用开关柜不当,或者由冲击电压导致的电压激增都会产生电弧,进而造成电路短路。这样会严重损害设备,并引起长时间的停电。要想避免这种危害,就需要安装消弧系统,在几毫秒内将电弧转换成无害的短路。得益于快速的切换速度,SIMATIC G当然是构成消弧系统的不二之选。
 
可编程逻辑控制器(PLC)诞生于20世纪70年代初。它的功能由软件控制,而不再受制于硬件连接,所以编程变得更容易。同时,当时的计算能力大幅提高。1965年,一个SIMATIC N 模块的功能相当于20个晶体管,每秒可执行15条指令。1988年,一个SIMATIC S5模块的功能已经相当于400万个晶体管,每秒可执行32000条指令。现在,SIMATIC可以执行更高级别的任务以及控制功能。

SIMATIC N组件的测试装置,1965年


1979年,西门子推出了SIMATIC S5系统,之后的两年内,其市场销售量提高至面市之初的5倍。SIMATIC S5可以管理自动化、编程和文档管理功能。第一个所谓的总线系统也在不久之后推向市场。总线系统对于数据和指令的交互是不可或缺的。这些系统将大量的单独控制设备整合成了一个高性能的数据网络。20世纪90年代,SIMATIC成为过程控制和管理系统的核心,这一系统覆盖了从信号层到控制室终端的所有自动化任务。 


自第一代SIMATIC G发布以来,西门子共推出了五代SIMATIC控制器,每一代产品的功能都有大幅扩展。在诞生之初,第一代SIMATIC只为实现编程控制功能。而今,SIMATIC S7系统已经成为西门子全集成自动化(TIA)的核心,从管理发电到废物处理,从控制交通系统到控制制造业工厂,它能执行几乎所有工业自动化任务。2009年西门子推出的TIA博途工程软件平台更是为工业用户提供了完成所有自动化任务的统一入口。

SIMATIC S7-1500可编程逻辑控制器

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