图1  当机床设备还能够使用运行时，把Simatic S5可编程控制器系统更换为现代化的Simatic S7系统是非常值得和有益的事情。利用这一新的技术，可以使用户的产品满足更多生产制造技术标准的要求

许多机床设备的使用寿命都比订购的自动化系统寿命要长得多，对这些机床设备进行技术更新改造，对于最佳地利用设备非常有益，因为能保证满足用户对现代新技术标准的要求。

对正在使用的机床设备进行现代化技术改造，总是与资金的投入和一定的风险分不开；而这样的投资和风险又总是与新方案“较高的附加值”密切相关。

这里的“附加值”可以是因生产能力的提高或产品质量的提高而获得的，也可以是通过降低生产成本、降低机床设备的维护保养费用而实现的。这说明，机床设备的创新性技术改造是值得的，这一点在调整性的维护保养措施增加的情况下表现得尤为突出。

除了那些可以直接测算的量值以外，例如可以直接测算的设备生产能力、设备效率和设备可用性以外，现代化的自动化系统，例如西门子的Simatic S7可编程控制器系统，还能为用户带来一些技术上和经济上的优势，其中就包括能够为用户引进新的、全球性的生产制造标准（如美国的FDA、医药或安全标准）。

与原来的Simatic S5系统（图1）相比，Simatic S7可编程控制器系统拥有更多的集成功能。例如，西门子公司的报价中除了常规的可视化功能之外，还提到了对包括维护保养、可追溯性和文件分类归档等所有生产数据都能用的“TIA全集成自动化”功能；而且其工艺技术功能也能够完成复杂的定位任务。

模块化结构的Simatic S7提高了投资的未来可靠性， 因为它所使用的外设模块、功能模块或者通讯模块都可以随时补充安装。

对于大型机床设备，Simatic S7还提供了利用内部集成的接口，把生产自动化或者过程控制自动化与MES（生产制造执行系统）或者ERP（资源管理系统）相互连接的可能性，从而带来了进一步优化改进的可能性。

根据机床设备的大小，也有完全不同的现代化技术改造方法：可以通过现代化技术的补充提高现有系统的自动化程度。替代的解决方案可以是逐步地更换现有的机床设备部件，或者整体更新自动化控制技术。为此，西门子公司提供了部分更新或者整体更新的产品，从而帮助用户把风险降低到最低程度，并能够一步步实现全集成自动化。

图2  利用IM463-2扩展控制器接口模块，可以把S5系统的元器件与S7-400中央控制器连接在一起

现代化技术改造措施中的保护战略

以下若干实例说明：如何在降低风险的同时实现从老一代Simatic S5转换到市场份额越来越大的现代化的Simatic S7系统。

由于目前留给现代化技术改造的时间越来越少，因此建议在技术改造时采取相应的保护战略是非常有益的：在新系统出现意外时，能够快速返回到原系统中工作。基于这一观点，在创新性的Simatic系统中给予了特殊的关注。

外设的重新布线是一项既费时又费成本的工作。因此，在S7-300和S7-400外设中使用的是新的接线器。这一接线器在S5面板插口与S7外设之间起到了信号转换器的作用。

有了这一接线器，就可以直接利用现有的电气设备布线了。这不仅节约了时间，而且也可以把出错风险降到最低程度：在紧急情况下可以重新启用原来的系统。

不仅仅是S7控制器中处理程序的软件Simatic Step7，也包括操作和观察使用的工具软件Simatic Win CC，都可以灵活、方便地把现有的应用程序转换到新的系统中。

其中，Simatic Step7的一个重要组成部分就是S5的数据交换器：由它把S5数据转换到S7格式的语句表指令。用户现有的、基于Windows平台的Pro工具软件（例如 Windows CE Panels和PC）等，都可以在转换器的帮助下方便地转换为Win CC程序。

在使用现场总线系统之前，Simatic S5系统分散式配置的外部仪器设备是通过扩展控制器与中央控制器连接的。从这一中央控制器和多个扩展控制器触发，连接构成了整个网络。

而对这样构成的网络进行全面的技术改造需要支付大量资金，因为一般情况下除了要更换中央控制器以外，还要更换所有的扩展控制器。对此，西门子Simatic S7提供一种很好的替代解决方案：利用IM463-2接口模块（图2）驱动S7-400中央控制器。这样，原S5系统的扩展控制器无需附加DP-Slave就能够与S7-400中央控制器相互连接了。也就是说，利用这一接口模块与现有的扩展控制器相互连接。

图3  在西门子的Sinec-H1电气和光线网络中，可以使用图示的媒体转换接口

媒体转换器与通讯网络连接

在媒体转换器的帮助下，可以使现有的三轴电缆网络，如Sinec H1与现代化的Ethernet工业以太网、Profinet网络相互连接并相互通讯。此时，仅需在工业通讯技术的成套组件中安装一个Simatic Net的、用于电缆或者光缆连接的媒体转换器（图3）即可。相应的通讯技术协议都集成在Simatic S7的通讯微处理器和集成式的以太网接口中。

在西门子公司Simatic网站中，汇集了大量的描述系统升级、技术改造的文件资料、工具和手册。这就为今天想要进行机床设备技术改造的用户提供了大量的有用信息，从而也使他们对技术改造的费用和投资更加心中有数，也能够更好地把可能的风险限制到最低的程度。作为收益，用户们得到的是较低的生产成本、较少的维护保养费用，经济地实现技术的现代化更新改造，也保障了投资的未来可靠性。

从S5更新到S7的优点

除了能够提高机床设备的生产能力、效率和机床设备的可用性之外，现代化的自动化技术系统还能给用户带来下列技术和经济性的好处：

满足新的技术标准的要求；

能够实现更多的自动化控制功能；

能够把生产加工设备与MES（生产制造系统）连接起来；

能够把更多的功能结合在一起，例如可视化、工艺管理和数据分类归档；

外设、功能和通讯模块即插即用。