早期的SCADA着眼于对现场生产设备进行实时、有效地监视和控制。近年来，随着“数字化、智能化”等话题的兴起，OT与IT日渐融合，作为“数据集散中心”的SCADA在其中扮演了越来越重要的角色，其功能亦有向IT层、管理层扩展延伸的趋势。本文以设备管理为例：要实现“设备高效”，就必须“管之有道”，来自设备本身控制系统的数据支撑将是必不可少的，提高设备效能的两个关键在于降低平时停机时间(MDT)和提高平均无故障时间(MTBF)。通常，设备维护可大致可分为三个层次：纠正性维护、预防性维护和预测性维护。

对于纠正性维护，工厂经常面临的困境是：出现故障后，缺乏有效的手段快速识别故障原因和定位故障，结果造成设备长时间停机。SIMATIC WinCC作为西门子全集成自动化(TIA)理念下的核心软件之一，通过与PLC控制系统的集成，为用户提供强大、高效的系统诊断和过程诊断功能。如：某个远程I/O站点的一个模拟量模块出现了系统故障，可能造成整个庞大复杂的控制系统停运，维护人员只需在SIMATIC WinCC的客户端，甚至手机上查看，就能知道是哪个模块出现问题，无需挨个打开电控柜。

对于过程故障，SIMATIC WinCC不但能识别故障现象，也有能力识别真正的原因。如：按下水泵的起动按钮，现象是水泵并没有起动起来，真正的故障原因可能是因为前端的电动阀出现机械故障，未能打开到位，不满足水泵的起动条件，而不是水泵本身出现故障。总之，SIMATIC WinCC可以有效地帮助用户缩短故障排查的时间，提高纠正性维护的效率，这也使得SIMATIC WinCC相比其他SCADA软件具有无可比拟的优势。

为了避免非计划停机，很多工厂都有预防性的维护保养，但大多数由于条件所限，也只是简单地基于固定时间间隔来执行，如每个季度的第1天全厂停厂检修。但是，当生产有高峰低谷时，这种维护计划就无法动态地适应生产状态，可能造成维护不足或保养过度。SIMATIC WinCC的PM-MAINT设备管理选件，可以根据预定义的设备运转时间周期和负荷自动触发维护请求，如：压机累计工作1000 h，需要更换润滑油，或累计生产了10万个工件后，需要更换模具，都会自动的创建维护工单。工单可以关联设备信息，包括：设备名称、固资号、设备生产商和设备供应商等信息;关联维护人员信息，包括：人员资质、资格、隶属部门和人员工时成本等。关联材料、工具和备件信息，包括：材料分组、类型和材料成本等;关联设备文档库，包括：拆装指导视频、设计图纸和使用手册等。

维护的工作流程也变得系统化，各环节在平台上都可以跟踪追溯。当相关维护人员接收到维护请求后即可在平台上计划维护时间、开始维护、结束维护与维护反馈录入等相关操作，最终由管理人员确认维护效果后完成维护过程，自动生成完整的维护报告，包括各环节的时间节点、材料成本及工时成本等。

维护流程中产生的数据都存储在后台的数据库中，可用于后期的数据分析，如：多名工程师都对同一台设备做过维护，可得知谁的效率最高，成本最低，可以优化排班计划。

图1  预防性监测措施分布图

预测性维护立足于“状态监测”，强调的是“故障诊断”，是指不定期或连续地对现场设备的健康状况进行状态监测，根据其结果，查明设备有无状态异常或故障趋势，再采取有针对性的预维护。实施预测性维护可以采用多种方式比如：红外热成像、超声监测、铁谱分析、设备电流监测及振动分析等，但是各种技术对维护改进的比重是不一样的，从下图可见振动分析占了相当大的比重。

西门子提供的SIPLUS CMS系列就是专门应用于振动分析的产品。以SIPLUS CMS1200产品为例，由SM1281与西门子S7-1200系列PLC组成，可进行基于特征值的诊断、频率选择性诊断。通过S7-1200可以将SM1281模块处理后传输过来的数据上传到SIMATIC WinCC中。

图2  振动监测系统架构图

在图2的示例中用户可以通过HMI panel进行本地显示，同时也可以将数据继续远传进到控制室内的SIMATIC WinCC系统，用户通过SIMATIC WinCC可以显示设备的状态信息、振动特征值的趋势、报警信息列表等。这些数据为用户进行设备维护提供数据支持和决策辅助。

图3  WinCC振动监测画面截图

SIMATIC WinCC作为西门子最经典的SCADA软件平台，在其20多年的发展历程中，不断的推陈出新，业已成为SCADA市场的领导者，在数字化浪潮来临之际，也为客户实现透明化的设备维护管理，提供“神助攻”。