چگونه یک سیستم اتوماسیون جهان را تغییر می دهد
در اواسط دهه 1950 تیم کوچکی از متخصصان شرکت Siemens-Schuckertwerke در ارلانگن تحقیقات گسترده ای بر روی کشف کاربردهای جدید ترانزیستورها در منبع تغذیه انجام دادند. نتایج تحقیقات این گروه نه تنها چهره فناوری منابع تغذیه، بلکه کل صنعت را برای همیشه تغییر داد. این تحقیقات منجر به تولد خانواده سیماتیک زیمنس شد که دنیای اتوماسیون صنعتی را متحول کرد. در این نوشتار تاریخچه سیماتیک زیمنس را به صورت خلاصه بررسی می کنیم.
خانواده سیماتیک زیمنس
گوشی‌های هوشمند، خودروها و قهوه‌سازها اغلب از چیزهایی استفاده می کنند که با استفاده از کنترل‌کننده‌های SIMATIC تولید می‌شوند. خانواده سیماتیک در قلب ماشین آلات و کارخانه ها با قدرت همه چیز را تحت کنترل دارد. پی ال سی زیمنس از جمله موفق ترین کنترل کننده های اتوماسیون صنعتی است. دلیل این موفقیت عملکرد مطمئن و کاربردهای بالقوه آنها است.
زیمنس روز به روز بر قابلیت های این خانواده می افزاید و این پی ال سی ها به طور مداوم با عملکردهای جدید در حال گسترش هستند. این تجهیزات پیشرفته فناوری‌های نوین مانند هوش مصنوعی را پیش‌بینی و با آن ها یکپارچه شده‌اند.
این خانواده پیشرفته به دفعات تاریخ سازی کرده و سطح اتوماسیون را ارتقا بخشیده است. سیماتیک زیمنس استانداردهای جدیدی را به جهان اتوماسیون عرضه کرده است. اما این همه پیشرفت از راهروهای مسیر پر فراز و نشیبی عبور کرده است که در ادامه به بررسی آن می پردازیم.
تاریخچه سیماتیک زیمنس
همه چیز از یک تحقیق ساده شروع شد. در ابتدا قرار بود گروهی از مهندسان بر روی کاربرد و قابلیت های ترانزیستور برای استفاده در منبع تغذیه استفاده کنند. اما نتایج این تحقیقات مانند یک انقلاب صنعتی، همه چیز را دگرگون کرد.
1958، سیماتیک متولد می شود!
علامت تجاری SIMATIC در 2 آوریل 1958 توسط زیمنس در اداره ثبت اختراعات آلمان ثبت شد. با ثبت این برند بنای یکی از موفق ترین سیستم های اتوماسیون جهان گذاشته شد.
یک سال بعد در نمایشگاه ماشین ابزار سال 1959 پاریس، زیمنس با افتخار از اولین نسل “سیستم کنترل ماژولار” با نام SIMATIC G رونمایی کرد. این فن آوری جدید سرعتی به مراتب بیشتر از مدارات فرمان رله ای و در عین حال به فضای کمتری نیاز داشت. با معرفی این تکنولوژی جدید پایه و اساس یکی از موفق ترین سیستم های اتوماسیون صنعتی جهان گذاشته شد.
1964 ، تولد SIMATIC N
در این سال ها سیلیکون به جای ژرمانیوم در تولید قطعات نیمه هادی مورد استفاده قرار گرفت. تغییر نسل قطعات نیمه هادی منجر به تولد نسل دوم SIMATIC شد. این نسل با نام SIMATIC N به بازار عرضه شد. این کنترل کننده ها عمدتاً در پست‌های ترانسفورماتور و نیروگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت. افزایش سرعت سوئیچینگ توسط این کنترل کننده ها، کنترل قابل اعتماد قوس الکتریکی را امکانپذیر کرد.
1973، از سیم کشی به برنامه نویسی
در این سال ها ریزپردازنده ها به پایداری مطلوبی رسیده بودند و فناوری ریزپردازنده و مدار مجتمع، راه خود را به مهندسی کنترل باز کردند. ورود ریزپردازنده ها به حوزه کنترل صنعتی، منجر به تولد کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) شد. در این سال نسل جدید کنترل کننده زیمنس با نام SIMATIC S3 به بازار عرضه شد.
این کنترل کننده برخلاف نسل های قبلی از طریق سیم کشی های ثابت برنامه ریزی نمی شد. این کنترل کننده اولین نمونه plc قابل برنامه ریزی به صورت نرم افزاری بود. با افزایش تصاعدی توان محاسباتی این کنترل کننده ها، کاربردهای صنعتی جدید امکان پذیر شد.
1979، رونمایی از SP5
در این سال زیمنس با معرفی نسل پنجم پردازنده ها، سری SIMATIC S5 را معرفی وانقلابی دیگر در کنترل صنعتی ایجاد می کند. معرفی این محصول به عنوان یک موفقیت بزرگ در کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی شناخته می شود.
کاهش زمان سوئیچینگ یا به عبارت دیگر افزایش سرعت پردازش در این نسل، مدیریت فرآیندهای تولید پیچیده تر و سریعتر را امکان پذیر می کند. با معرفی S5 اولین کنترل کننده صنعتی ایمن در دسترس قرار می گیرد. در کنار توسعه سخت افزاری، نرم افزار مهندسی STEP 5 ایجاد و اصلاح سریع برنامه ها را امکانپذیر می کند. کنترلرهای SIMATIC S5 در سراسر جهان و تقریباً در هر صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.
1984: رونق تجارت با پیشرفت تکنولوژی
زیمنس نسل جدید کنترل کننده خود را با عنوان SIMATIC S5 U به بازار عرضه کرده است. معرفی نسل جدید آمار فروش زیمنس را به سرعت افزایش می دهد. این موفقیت مرهون افزایش قابل توجه قدرت محاسباتی PLC است. در حالی که یک ماژول SIMATIC N معرفی شده در سال 1965 تنها قادر به انجام 20 عملکرد ترانزیستوری بود، نسخه SIMATIC S5 در سال 1988 توانایی انجام حدود چهار میلیون دستورالعمل را دارد. در این نسل، علاوه بر توابع کنترل، وظایف سطح بالاتر نیز قابل انجام است.
1994: نسل جدید و قابلیت شبکه
در این سال نسل جدید PLC های زیمنس به بازار معرفی و استانداردهای اتوماسیون صنعتی جابجا شد. پی ال سی های SIMATIC S7 در سه کلاس عملکردی S7-200، S7-300 و S7-400 وارد بازار شد. در این نسل پروتکل استاندارد فیلدباس جدید با عنوان PROFIBUS و اترنت صنعتی ارتباط یکپارچه در تمام مسیر، از محل نصب تا دفتر کنترل را امکان پذیر کرد. معرفی پروتکل های صنعتی یک نقطه عطف در تاریخچه سیماتیک زیمنس است. با معرفی این پروتکل ها امکان شبکه کردن سیستم و پی ال سی ها فراهم شد.
1996: جهش کوانتومی فناوری اتوماسیون
نقطه عطف بعدی تاریخچه سیماتیک زیمنس که می توان آن را به عنوان یک نقطه عطف در تاریخ اتوماسیون صنعتی معرف کرد، در سال 1996 اتفاق افتاد. در این سال زیمنس با معرفی اتوماسیون کاملاً یکپارچه (TIA) ، مفهومی از اتوماسیون ارائه می کند که کل زنجیره تولید را از دریافت تا حمل و نقل پوشش می دهد.
2002: جریان اطلاعات یکپارچه
در این برهه زمانی زیمنس تلاش می کند فناوری اطلاعات را با اتوماسیون صنعتی ترکیب کند. نتیجه این تلاش ها معرفی SIMATIC IT است که با هماهنگ کردن تبادل اطلاعات بین بخش تولید و مدیریت، کارایی سیستم را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
2009: همه چیز ممکن می شود
در این سال زیمنس از نسل جدید کنترل کننده های صنعتی رونمایی می کند. کنترل‌کننده پایه SIMATIC S7-1200 استانداردهای جدیدی از انعطاف‌پذیری را با گزینه‌های توسعه گسترده همراه می‌کند. این کنترل کننده قادر است با طیف گسترده‌ای از وظایف اتوماسیون کاملا سازگار شود. ترکیب این کنترل کننده با پنل های پایه SIMATIC HMI، تقریباً هیچ محدودیتی برای دامنه برنامه ها باقی نمی گذارد.
2011: حداکثر بهره وری اتوماسیون
در این برهه زمانی چشم انداز اتوماسیون کاملاً یکپارچه به واقعیت تبدیل می شود. زیمنس با معرفی TIA Portal انقلاب دیگری در اتوماسیون صنعتی ایجاد می کند. این پرتال یک پلت فرم کاربر پسند برای برنامه ریزی پروژه، برنامه نویسی و راه اندازی کنترلر ها، واحدهای اپراتور و درایوها است. اجرای سریع و شهودی وظایف اتوماسیون از جمله قابلیت هایی است که توسط این پرتال پشتیبانی می شود. زیمنس اعتقاد دارد پرتال TIA مهمترین نقطه عطف در مسیر کارخانه دیجیتال است.
2013: سریعترین کنترلر تاریخ
زیمنس با معرفی سری SIMATIC S7-1500 Advanced Controller از نظر عملکرد و کارایی، نقطه عطف دیگری در تاریخ اتوماسیون صنعتی ایجاد می کند. این سیستم کنترل با عملکرد بالا، بهره وری ماشین ها را افزایش می دهد. در این نسل راه حل های جدید تجسم و کنترل حرکت در SIMATIC فعال شده است.
این کنترل کننده ها از توابع تشخیص یکپارچه بهره می برند که به کمک آن ها خطاهای سیستم به سرعت شناسایی و اصلاح می شود. با ترکیب SIMATIC S7-1500 و TIA Portal، وظایف اتوماسیون را می توان کارآمدتر از همیشه تحقق بخشید.
2017: کارخانه دیجیتال
معرفی قابلیت های جدیدی مانند PLCSIM Advanced مرز بین دنیای واقعی و دیجیتال را محو کرد. به کمک این قابلیت شبیه سازی مجازی، آزمایش و راه اندازی کنترلرهای SIMATIC امکانپذیر شد. به این ترتیب، خطاها یا نقاط ضعف را می توان قبل از اینکه مشکلی در واقعیت ایجاد شود، به صورت مجازی تشخیص داده و از بین برد. اکنون کارخانه دیجیتال امکان پذیر است!
2018: بهترین ها هنوز در راه است …
شرکت زیمنس به مناسبت تولد 60 سالگی خانواده سیماتیک متن زیر را منتشر کرد:
تولدت مبارک، SIMATIC!
60 سال پیش، SIMATIC به عنوان سنگ بنای تاریخ اتوماسیون زیمنس متولد شد، و امروز دلیلی برای جشن گرفتن ماست! با این حال، فریب این سن بالغ را نخورید، بهترین ها هنوز در راه است!