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概述

通过 SIMATIC PCS 7 过程控制系统的操作员站，操作人员可方便而安全地进行过程控制。操作员可以通过各种视图来观察过程序列，并在必要时进行干预，从而对系统进行控制。

操作员站架构具有很大的可变性，且可灵活地适应不同的工厂架构和客户需求。

该架构的基础是**协调的单用户系统操作员站（OS 单站）和具有客户机/服务器架构的多用户系统操作员站。

通过累积式 SIMATIC PCS 7 OS 运行系统许可证（用于 100、1000 和 5000 个过程对象），可以将操作员站的系统软件扩展至如下组态限值：

每个 OS 单站有 8,500 个过程对象

每台 OS 服务器（客户机/服务器架构）12000 个 PO

优势

高性能操作员站基于性能可靠的通用型 SIMATIC PCS 7 工业工作站，适用于工业环境

灵活的模块式结构实现了硬件和软件组件的可扩缩

单用户系统（OS 单站），多 8500 个过程对象

基于冗余 OS 单站对的扁平型系统配置，可使用参考站扩展为多 8 个 OS 单站。

客户机/服务器多用户系统，包含多 18 个 OS 服务器/服务器对，一切用于 12000 个过程对象 (PO) 和多 40 个 OS 客户机

基于 Microsoft SQL Server 的高性能归档系统，带短期归档和集成的归档备份功能，可通过扩展用于长期归档（使用 Process Historian）

重要 OS 服务器应用的自我诊断

*中断运行系统操作即可进行修改，可通过选择性地加载冗余服务器来进行在线测试

优化的 AS/OS 通信：
只有在数据发生改变之后才进行数据传输，与自动化站 (AS) 应答循环无关；抑制无用报警

直观的过程控制，较高的运行可靠性，并采用了多屏幕技术

通过将状态和模拟值组合到报警信息中，以扩展状态显示

高性能的报警管理功能可以为操作提供支持

使用多 16 种消息**级（作为消息类别的附加属性）分配**级

隐藏与特定运行状态不相关的信息的图像和声音（动态或手动）

启动期间或发生传感器/执行器故障时，抑制报警

集中用户管理、访问控制和电子签名

监视与工厂总线相连的子系统的运行状况

基于 UTC（Universal Time Coordinated，通用时间同步）的系统范围内的时间同步功能

设计

所有操作员站都基于**的 SIMATIC PCS 7 工业工作站，它们已针对作为 OS 单站、OS 客户机或 OS 服务器使用而进行了优化。SIMATIC PCS 7 工业工作站适合在恶劣工业环境中使用，其采用功能强大的工业 PC 技术以及 Microsoft 的 Windows 桌面操作系统（Windows 10 LTSC 2019）Windows Server 操作系统 (Windows Server 2019)。PC 的标准组件和接口提供了多种适合于特定系统、客户和工业领域的选件和扩展功能。

出厂时预装了 SIMATIC PCS 7 过程控制系统的操作系统和下列 ES/OS软件：

单站：用于 AS/OS 的 PCS 7 工程软件（包括 OS 运行软件）

服务器：PCS 7 OS 服务器软件

客户机：PCS 7 OS Software Client

您只需要相应的软件许可证，便可以使用预装的 SIMATIC PCS 7 软件。

根据客户的具体要求，可以为其配备 OS 单站、OS 服务器或 OS 客户机以及可选的硬件组件，如：

用于冗余操作的硬件和软件组件

用于以声音或可视信号发送消息的信号模块

用于提供访问保护的智能卡读卡器

用于连接多 4 台过程显示器的多屏显卡

用于办公和工业环境的过程显示器

关于 SIMATIC PCS7 工业工作站以及可用选件/扩展的订货数据，与供货范围和技术数据等有关的详细信息，请参见章节“工业工作站/IPC”。

单用户系统（OS 单站）

在单用户系统架构中，一个完整项目（工厂/单元）的所操作和监视功能都集中在一个站中。

此 OS 单站可同其他单用户系统一起在工厂总线上运行，或平行于一个多用户系统运行。可冗余运行两个 OS 单站 (SIMATIC PCS 7 Single Station Redundancy) 并使用参考站将其扩展为一个含有多 8 个 OS 单站的扁平型系统配置。

扁平型系统架构示例

依型号的不同（IE 或 BCE），可通过以下网络组件之一将 OS 单站连接到工业以太网：

IE：CP 1623 通信模块（预装在 SIMATIC PCS 7 工业工作站中）大值与多 64 个自动化站进行通信

BCE：标准以太网卡 (10/100/1000 Mbps) 和可以与多 8 个自动化系统（非冗余站）进行通信的基本通信以太网

该 OS 单站还有两个板载 10/100/1000 Mbps 以太网 RJ45 端口，可在需要时使用。

OS 工程组态作为标准，配置在单独的工程师站上

具有客户机/服务器架构的多用户系统

多用户系统示例

一个多用户系统包含多个操作员站（OS 客户机），这些操作员站通过终端总线从一个或多个 OS 服务器接收数据（项目数据、过程值、归档数据、报警和消息）。该终端总线与工厂总线共享传输介质或者设计为独立的总线（使用 TCP/IP 协议的工业以太网）。

在这种结构中，可以设置冗余 OS 服务器以满足高的可用性要求。运行状况检查设备会监视运行在 OS 服务器上的关键应用程序是否出现软件故障，触发冗余切换。冗余 OS 服务器的同步是自动、高速进行的。

OS 客户机不仅可以访问一对 OS 服务器/服务器对上的数据，而且可以同时访问多对 OS 服务器对上的数据（多客户机模式）。这样就可以将一个工厂划分成几个工艺单元，将相应数据分配给几个 OS 服务器/服务器对。这种分布式系统除了可扩展性以外，还能将各个工厂单元相互分开，从而提高了系统的可用性。

OS 服务器设计为具有客户机功能，使其可以从同一多用户系统中的其它 OS 服务器上访问数据（归档、消息、标签、变量）。这意味着一台 OS 服务器上的过程显示可与其它 OS 服务器上的变量相链接（与区域无关的显示）。

与 OS 单站类似，也可通过以下网络组件之一将 OS 服务器连接到工业以太网

IE：CP 1623 通信模块（预装在 SIMATIC PCS 7 工业工作站中）大值与多 64 个自动化站进行通信

BCE：标准以太网卡 (10/100/1000 Mbps) 和可以与多 8 个自动化系统（非冗余站）进行通信的基本通信以太网

该 OS 服务器还具有两个可用于连接终端总线的板载 10/100/1000 Mbps 以太网 RJ45 端口。

数据归档

OS 单站和 OS 服务器中已包括一个高性能归档系统，运行系统可组态，它基于 Microsoft SQL Server，带用于短期归档过程值（通常 1 至 4 个星期）和消息/事件（通常 2 个月）的循环归档。该系统也可结合一个外部数据归档系统以长期存储数据。如，“过程数据归档和报告”部分中所述 Process Historian 系统。

这些归档数据可保存在操作系统所支持的各种存储介质上。例如在 NAS 驱动上。

OS 数量框架
OS 单站的大数量	8
OS 服务器/服务器对的大数量	18
每个 OS 服务器/服务器对的大自动化系统数量	64
每个多站系统多客户机模式下 OS 客户机的大数量1)	40
多通道操作时每个操作员站中监视器的大数量	4
OS 区域的大数量	64
每个监视器中窗口的大数量	1 - 16（可调）
每个趋势窗口的趋势数量	10
OS 区域显示的选择时间（100 个过程符号）	< 2 s
每个服务器中可组态消息的大数量	200000
可组态过程对象的大数量	大约：216 000
可组态过程变量的大数量	大约：128 0002)
集成高性能归档系统 （循环缓冲器），基于 Microsoft SQL server，用于：
过程值归档（每个 OS 服务器/单站）	约 1500/s
消息归档（每个 OS 服务器/单站）	稳态负载约 10/s 消息峰值数量大约为 3000 个/4s

1) 如果每个 OS 客户机都可访问所有 OS 服务器/服务器对

2)大约 300000 点输入/输出