传统的自动化系统大多是以单元生产设备为核心进行检测与控制，生产设备之间易形成“自动化孤岛效应”。这种“自动化孤岛效应”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，已无法满足现代工业生产的要求。

随着计算机和网络通信技术的发展，企业对生产过程的自动控制和信息通信提出了更高的要求。工业自动化系统已经从单机的可编程序控制器（Programmable Controller，PLC）控制发展到多PLC以及包含人机界面（Human Machine Interface，HMI）的网络控制。目前PLC技术、网络通信技术和HMI监控技术已广泛应用于现代工业的各个方面，涵盖了“产品制造”与“过程控制”领域，包括钢铁、机械、冶金、石化、玻璃、水泥、水处理、垃圾处理、食品和饮料业、包装、港口、纺织、石油和天然气、电力、汽车等各个行业。

以西门子公司的自动化技术为例，图1-1展示了其工业自动化控制系统的组成。图中SIMATIC是SIEMENS AUTOMATIC的缩写。在一个全集成自动化（Totally Integrated Automation，TIA）平台中，以控制器PLC为核心，通过网络技术向下可以连接远程I/O从站，向上可以与HMI设备进行信息传输，实现了高度一致的数据管理，统一的编程和组态环境以及标准化的网络通信体系结构，为从现场级到控制级的生产及过程控制提供了统一的全集成系统平台。

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图1-1 西门子工业自动化系统

本书基于SIMATIC自动化技术的应用，通过工程项目设计实例使读者快速掌握自动化系统的核心技术及其设计方法。