SIMATIC PCS 7 The process control system for all sectors. Brožura září 2006

5.9.2006 12:15

Stránka 1

SIMATIC PCS 7 The process control system for all sectors

Brožura • září 2006

PCS7zlom01

PCS7zlom01

5.9.2006 12:15

Stránka 2

Vyhovuje všem požadavkům – moderní procesní řídicí systém SIMATIC PCS 7 „Dvě nejzásadnější věci odlišují firmu Siemens od konkuren-

SIMATIC PCS 7 je integrován do konceptu Plně Integrované

ce, první je schopnost spojit procesní a diskrétní automati-

Automatizace (TIA), kompletní rodiny do sebe navzájem

zaci do jednoho řídicího prostředí, druhou pak filozofie

propojených produktů, systémů a řešení, pro jednotnou při-

vlastnit a vyvíjet klíčové části systému.“

způsobitelnou automatizaci ve všech odvětvích výrobního,

Studie ARC Leden 2005 „Siemens Process Industry Strategies“, strana 3 ARC Advisory Group, Dedham /MA, USA

procesního a hybridního průmyslu. Koncept TIA může být homogenně a jednotně použit pro automatizaci kompletních výrobních procesů od vstupu suro-

Automatizační technologie podniku je důležitým klíčem ke zvýšení produktivity, zkrácení času uvádění produktů na trh

vin až po výstup hotových výrobků, nebo pro implementaci kompletních automatizačních řešení výrobního místa.

a splnění požadavků trhu. S těmito výzvami se setkáváme Procesní

Diskrétní

Hybridní

Potravináfiství

Farmacie

DÛlní prÛmysl

Cement & Sklo

Oil & Gas

Chemie

Voda

mens, který prokazuje svou sílu ve všech těchto odvětvích.

Rafinerie

SIMATIC PCS 7 je moderní procesní řídicí systém firmy Sie-

Energetika

vaných.

Papírensk˘ prÛmysl

průmyslu, který obsahuje výrobní kroky z obou výše jmeno-

Automobilov˘ prÛmysl

PrÛmysl

Elektronika

jak v procesním a výrobním průmyslu, ale také v hybridním

Díky své flexibilní architektuře nezpracovává pouze procesní řízení hlavního výrobního procesu, ale řídí také všechny

Díky rozsáhlým znalostem našich oborových specialistů

podružné, přípravné a výstupní procesy, jako jsou např. čiš-

z Kompetenčních center, mohou být z tohoto základu vyvi-

tění odpadních vod nebo rozvod energie a skladové hospo-

nuta odborově specifická řešení, která mohou být dále indi-

dářství.

viduálně přizpůsobena na konkrétní požadavky zákazníka.

2

SIMATIC PCS 7 procesní řídicí systém

PCS7zlom01

5.9.2006 12:15

Stránka 3

Obsah

Plně Integrovaná Automatizace ........ 4 Flexibilita a rozšiřitelnost .................. 8 Redundance ..................................... 10 Inženýrský systém ............................ 12 Operátorský systém ......................... 20 Automatizační systém ...................... 26 Asset Management .......................... 28 SIMATIC BATCH ................................ 32 SIMATIC Route Control ..................... 38 Komunikace ..................................... 42 Procesní I/O ...................................... 47 Procesní bezpečnost ......................... 50 Připojení OPC a MES ......................... 54 Migrace ........................................... 56

SIMATIC PCS 7 procesní řídicí systém

3

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 4

SIMATIC PCS 7 – procesní řídicí systém v Plně Integrované Automatizaci

Enterprise Resource Planning (ERP)

MES

SIMATIC IT SIMATIC S7 / PCS 7

¤ízení

Vstupní logistika Komunikace Pole

Primární proces

Sekundární proces

V˘stupní logistika

PrÛmyslové sítû (Industrial Ethernet, PROFIBUS) Aktuátory (pohony) a senzory (mûfiící zafiízení) Pomocné procesy: rozvod energie, HVAC, automatizace budov

SIMATIC PCS 7 integrace do výroby (horizontální) a komunikace (vertikální)

S koncepcí Plně Integrované Automatizace (TIA) je firma Siemens jediným výrobcem, nabízejícím ucelenou řadu produktů a systémů pro implementaci automatizačních řešení – pro kompletní procesní řetězec, od vstupní logistiky přes výrobu nebo primární procesy a sekundární procesy, až po výstupní logistiku. Díky své unikátní homogennosti TIA velmi přispívá k optimalizaci procesů a snížení celkových nákladů na vlastnictví. TIA umožňuje optimalizaci všech výrobních postupů v rámci celého podniku – včetně úrovně ERP (Enterprise Resource Planning), úrovně MES (Management Execution System) a řídicí úrovně, až po polní úroveň. Tato vertikální jednotnost s redukovaným počtem rozhranní zabezpečuje maximální transparentnost na všech úrovních. Po celou dobu životního cyklu provozu, který pokrývá kroky úvodního plánování, provozu, ale také modernizace, zákazník těží z toho, že koncept TIA předchází zbytečným změnám v systému a garantuje vysoký stupeň ochrany investic díky kompatibilnímu vývoji.

4

Plně integrovaná Automatizace

Moderní řídicí systém SIMATIC PCS 7 je významnou komponentou konceptu TIA. Nabízí modulární, otevřenou architekturu, výkonné základní technologie, vybrané standardní hardwarové a softwarové komponenty z rodiny moderních produktů SIMATIC, a také složité řídicí funkce. Homogenní a jednotný systém SIMATIC PCS 7 tvoří homogenní a jednotný systém s typickými vlastnostmi procesního řízení. Tyto vlastnosti získávají stále více na důležitosti zejména jako důsledek: ■ Přetrvávajícího tlaku konkurence a tlaku na cenu ■ Požadavku na zvýšenou flexibilitu výrobních provozů,

např. pro zvýšení produktivity ■ Zvyšování složitosti, která je také důsledkem spojení

automatizačního inženýringu a informačních technologií.

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 5

SIMATIC PCS 7 zcela splňuje veškeré typické nároky kladené na moderní procesní řídicí systém, což znamená, že majitelé podniků jsou náležitě vybaveni i pro budoucí požadavky. Toto je zabezpečeno díky vlastnostem systému jako jsou: ■ Vysoký výkon, flexibilita a rozšiřitelnost ■ Jednotná správa dat, komunikace a konfigurace ■ Otevřenost systému na bázi mezinárodně stanovených

základních technologií a průmyslových standardů ■ Výkonný celo-systémový inženýring ■ Snadné a spolehlivé procesní řízení ■ Uživatelsky přívětivé ovládání a vizualizace ■ Redundance na všech úrovních ■ Přímé připojení do světa IT ■ Bezpečnostní automatizační řešení ■ Úplná integrace polní sběrnice ■ Flexibilní řešení pro batch procesy ■ Začlenění řízení přepravy materiálu (Route Control) ■ Asset management (diagnostika, preventivní údržba

a opravy).

Využití centrálního inženýrského systému s jednotnou a vzájemně provázanou paletou nástrojů minimalizuje náklady na konfiguraci. Inženýrské nástroje pro aplikační software, hardwarové komponenty a komunikační funkce mohou být volány z centrálního správce projektu (SIMATIC Manager). Ten je také základní aplikací pro vytváření, správu, ukládání a dokumentaci projektu. SIMATIC PCS 7 integrovaný do Plně Integrované Automatice – vaše výhody Plně Integrovaná Automatizace (TIA) a procesní řídicí systém SIMATIC PCS 7 umožňuje efektivní implementaci a ekonomický provoz řízených provozů, ve všech fázích jejich životního cyklu s uvážením veškerých aspektů: od plánování, inženýringu, uvádění do provozu a školení, přes údržbu a opravy, až po rozšiřování a modernizaci. Navíc uživatel těží z výhod, vyplívajících z nasazení standardních komponent SIMATIC, jako jsou: ■ Nízké náklady na hardware a inženýring ■ Ověřená kvalita a stabilita ■ Systémové komponenty mohou být rychle a snadno

definovány

Jednotná správa dat, komunikace a konfigurace

■ Nízké náklady na náhradní díly

Výhody systému SIMATIC PCS 7 jsou evidentní nejen během plánování a inženýringu, ale také během instalace a uvádění do provozu, v každodenním provozu i během údržby, oprav a modernizace.

■ Krátké dodací lhůty náhradních dílů a dílů pro rozšiřo-

Jednotná správa dat znamená, že všechny softwarové komponenty přistupují do společné databáze. V rámci projektu jsou zápisy a změny prováděny v jednom místě. To snižuje pracnost, a zároveň eliminuje potenciální zdroje chyb. Konzistence dat je zaručena i v případě, že na projektu pracuje současně více lidí. Parametry definované na inženýrském systému mohou být přeneseny přes různé sítě dolů do senzorů, aktuátorů nebo pohonů v poli.

vání ■ Celosvětová dostupnost ■ Minimalizované náklady na logistiku, údržbu a školení ■ Spoluúčast při inovacích s vedoucím na trhnu s auto-

matizační technologií.

Jednotná komunikace z úrovně podnikového managementu do úrovně pole, je založena na mezinárodně uznávaných standardech jako je Průmyslový Ethernet nebo PROFIBUS, a také podporuje globální tok informací přes Internet. A protože použité hardwarové a softwarové komponenty také využívají tyto komunikační mechanismy, je velmi jednoduché nakonfigurovat spojení i na jiný systém nebo na jiné sítě.


5

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 6

Otevřený pro budoucnost

INTERNET

SIMATIC PCS 7 – setting a new standard of integration!

Web client

Kanceláfiská LAN (Ethernet)

Internet/ intranet

Management information/ Manufacturing Execution System

INTERNET

SIMATIC PCS 7 BOX

OS single stanice (multi-VGA)

Asset management/ inÏen˘rská stanice SIMATIC PDM inÏen˘rské nástroje

OS klienti/ Route Control klient

SIMATIC BATCH klienti

SIMATIC IT

@PCS 7 / OPC server PCS 7 Web server OS-LAN OS server/ Route Control server

Ethernet Batch server

Archive server

PrÛmyslov˘ Ethernet

DP/EIB link

ET 200M Ex-I/O HART

OP

PROFIBUS PA DP/PA link

PROFIBUS DP

ET 200iSP

PROFIBUS DP

GAMMA instabus

PROFIBUS DP

DP/AS-Interface link

Bezpeãnostní automatizaãní systém

OS

ET 200M bezpeãnostní ET 200M

DP/PA link

Automatizaãní systémy odolné proti poru‰e

PROFIBUS DP

Standardní automatizaãní systémy

PROFIBUS PA

ET 200M s CP 341 Modbus, sériové spojení DP/PA link PROFIBUS PA Y-link

Architektura systému SIMATIC PCS 7

SIMATIC PCS 7 je založen na modulárních hardwarových a softwarových komponentách, které jsou díky TIA na sebe navzájem perfektně navázané. Tyto komponenty jsou otevřené, a proto mohou být snadno s minimálním úsilím v budoucnu rozšířeny a inovovány, díky využití dlouhodobě stabilních rozhranní. To umožňuje a prodlužuje ochranu investic zákazníka, nehledě na rychlost inovací a zkracování výrobních cyklů. SIMATIC PCS 7 důsledně aplikuje nové, výkonné technologie a mezinárodně ustanovené průmyslové standardy jako jsou IEC, XML, PROFIBUS, Gigabitová Ethernet technologie, TCP/IP, OPC, ISA-88 nebo ISA-95 a další. Otevřenost v systému SIMATIC PCS 7 pokrývá všechny úrovně, a platí pro automatizační systém, procesní I/O stejně tak jako pro průmyslové komunikační sítě, operátorský a inženýrský systém.

Otevřenost se nevztahuje pouze na systémovou architekturu a komunikace, ale také na programové a datové rozhranní uživatelského programu, stejně tak jako na import a export grafiky, textů a dat, např. ze světa CAD/CAE. Proto může být SIMATIC PCS 7 kombinován s komponenty od ostatních dodavatelů a integrován do existujících infrastruktur. Integrace do podnikové informační sítě Procesní řídicí systém SIMATIC PCS 7 může být pomocí rozhranní, založených na mezinárodních průmyslových standardech pro datovou výměnu, integrován do podnikové IT sítě. Tímto způsobem je možné k procesním datům přistupovat kdykoliv a odkudkoliv v rámci společnosti pro vyhodnocování, plánování, koordinaci a optimalizaci výrobních procedur, výrobních procesů a obchodních procesů, např. pro: ■ ERP (Enterprise Resource Planning) ■ MIS (Management Information System) ■ MES (Manufacturing Execution System) ■ Advanced Process Control.

6


PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 7

SIMATIC PCS 7 podporuje připojení systému do SIMATIC IT, MES systému firmy Siemens. SIMATIC IT může být použit pro zaznamenávání dat v reálném čase z úrovně ERP a úrovně řízení, nebo pro vytvoření modelu kompletního výrobního know-how, na kterém jsou přesně definovány výrobní procesy.

Modernizace se SIMATIC PCS 7

Operátorské stanice SIMATIC PCS 7 poskytují další prostředky pro snadný přístup do IT prostředí. Operátorská stanice může být buď OPC server, jako zdroj dat pro IT aplikace, nebo OPC klient, přistupující k aplikacím OPC serveru.

Aby bylo možné tyto cíle splnit, musí být procesy dále optimalizovány, systémy a provozy modernizovány a rozšiřovány. A jelikož instalovaná základna hardware, aplikačního software a know-how provozních inženýrů a údržby znamená obrovskou hodnotu, má ochrana investic výrobních společností při modernizaci provozu vždy velmi vysokou prioritu.

S pomocí PCS 7 Web serveru může být provoz ovládán a monitorován přes Internet/intranet. PCS 7 Web server spojuje data podružných OS serverů a zpřístupní je globálně pro vzdálené monitorování, řízení, diagnostiku a údržbu. Pro web přístup platí stejné mechanismy ochrany přístupu jako pro klienta umístěného ve velínu.

Stále se zvyšující konkurenční tlak nutí společnosti snižovat své náklady, nadále zvyšovat produktivitu a kvalitu výroby, zkracovat čas uvádění na trh, a zavádět výrobní procesy a technologie šetrné k životnímu prostředí, založené na optimálním využití surových materiálů a energie.

Již po mnoho let firma Siemens nabízí širokou paletu moderních produktů a řešení pro své starší řídicí systémy jako jsou TELEPERM M nebo APACS, které umožňují migraci na SIMATIC PCS 7. Zásada firmy Siemens pro migrační strategii je – Modernizace existující instalované základny v několika krocích a bez kompletní výměny systému – pokud možno bez odstávky výroby. Se svou univerzální migrační technologií „Data Base Automation“, je firma Siemens schopna migrovat řídicí systémy i od ostatních dodavatelů na systém SIMATIC PCS 7.


7

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 8

Flexibilita a rozšiřitelnost – z malého laboratorního systému až na distribuované klient/server řešení Laboratofi/ testovací

SIMATIC PCS 7 BOX

Malé

V˘robní podnik Stfiední Velké

Propojené provozy

SIMATIC PCS 7 základní balení

Roz‰ifiitelnost z malého laboratorního systému (pfiibliÏnû 160 tagÛ) ...

... distribuovan˘ systém s architekturou klient/server (pfiibliÏnû 60 000 tagÛ)

Rozšiřitelnost procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7

Procesní řídicí systém SIMATIC PCS 7 může být při projektování provozu flexibilně adaptován na různě rozlehlé podniky a dle požadavků zákazníka. Při pozdějším rozšiřování kapacity provozu nebo po technologických změnách, může být SIMATIC PCS 7 kdykoliv a bez jakýchkoliv problémů rozšířen. SIMATIC PCS 7 je rozšiřitelný z malého jednoduchého systému čítajícího cca. 160 procesních tagů (synonymum pro: měřící body) použitelného například v laboratoři nebo v testovacím centru, až po distribuovaný multi-uživatelský systém s architekturou klient/server a přibližně s 60 000 procesními tagy, použitelného například pro automatizaci velmi velkého výrobního podniku nebo skupiny propojených provozů ve výrobním místě.

SIMATIC PCS 7 BOX SIMATIC PCS 7 BOX je nízko nákladové startovací řešení systému SIMATIC PCS 7, které spojuje funkce automatizačního systému, operátorské stanice, vizualizace a inženýrské stanice v jednom kompaktním PC systému. Společně s distribuovanými I/O na sběrnici PROFIBUS, toto řešení reprezentuje kompletní procesní řídicí systém vhodný pro malé výrobní aplikace, autonomní podružné procesy, automatizaci laboratorního systému nebo testovacího centra.

8

Flexibilita a rozšiřitelnost

Startovací systém SIMATIC PCS 7 BOX

SIMATIC PCS 7 BOX využívá standardní systémový software SIMATIC PCS 7, a je rozšiřitelný bez přerušení kompatibility. SIMATIC PCS 7 BOX může být provozován buď v módu stand-alone, nebo může být spojen s provozem.

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 9

SIMATIC PCS 7 Basic Package SIMATIC PCS 7 Basic Package je určen pro cca. 650 procesních tagů a je výkonnější než SIMATIC PCS 7 BOX. Tento atraktivní produktový balík je vybaven všemi základními řídicími funkcemi (AS, OS, ES) a reprezentuje nízko nákladové startovací řešení úloh v procesní automatizaci, se standardními hardwarovými a softwarovými komponentami systému SIMATIC PCS 7. Díky hardwarové a softwarové kompatibilitě mohou být všechny komponenty v případě navyšování kapacity provozu i nadále používány a to bez jakéhokoliv omezení. Individuální a flexibilní adaptace funkčnosti SIMATIC PCS 7 V závislosti na specifických požadavcích může uživatel nebo projektant provést následující: ■ Vybrat různě výkonné automatizační systémy ■ Začlenit krok za krokem decentrální a centrální I/O ■ Dimenzovat a konfigurovat zobrazovací a ovládací kom-

ponenty: od jednouživatelského systému až po distribuovaný multi-uživatelský systém, volitelně také v redundantním provedení ■ Specificky rozšířit funkčnost operátorského systému

pomocí různých hardwarových a softwarových komponent, např. o SFC vizualizaci, speciální prohlížeče, vzdálené ovládání a monitorování přes Internet, nebo o dlouhodobou archivaci ■ Vybrat inženýrský systém podle rozsahu a počtu proces-

ních objektů, a dále je rozšířit o volitelné funkce

Hlavní rysy ■ Rozšiřitelnost z malých laboratorních systémů pro cca.

160 procesních tagů až po distribuovaný systém s architekturou klient/server s až 60 000 procesními tagy ■ Jednotná platforma řídicího systému založená na stan-

dardních komponentech SIMATIC ■ Úspora nákladů díky stávajícímu know-how obsluhy

a redukci náhradních dílů držených skladem ■ Úspora nákladů díky znovu využití aplikačního inže-

nýringu (např. z testovacích center) ■ Cenově atraktivní startovací systémy pro malé a střed-

ní výkony: ■ SIMATIC PCS 7 BOX ■ SIMATIC PCS 7 Basic Package ■ Optimální adaptace na velikost podniku ■ Není třeba počítat s drahými rezervními kapacitami ■ Procesní řídicí systém roste spolu s rozšiřováním

provozu ■ Velké množství rozšiřujících možností pro přizpůsobení

funkčnosti ■ Nejlepší možná adaptace na individuální požadavky

podniku ■ Optimální poměr cena/výkon

■ Specifikovat hardwarové a softwarové komponenty pro

speciální automatizační úlohy: SIMATIC BATCH, SIMATIC Route Control ■ Specifikovat komunikační sítě a definovat síťové kompo-

nenty ■ Organizovat asset management (diagnostiku, preventivní

údržbu a opravy) ■ Propojit SIMATIC PCS 7 do světa IT.

Flexibilita a rozšiřitelnost

9

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 10

Redundance na všech úrovních

Klient

OS-LAN (Ethernet), kruh 1

Klient

OS-LAN (Ethernet), kruh 2

Redundantní servery

¤ídicí systém s odolností proti poru‰e AS 414H / AS 417H ET 200M ET 200M Senzor/ aktuátor ET 200M safety-related PROFIBUS

ET 200iSP

PROFIBUS PA

Y-link Pfiipojení neredundantních pfiístrojÛ PROFIBUS DP na redundantní PROFIBUS DP

Možná spojení redundantních systémů v procesním řídicím systému SIMATIC PCS 7; distribuované I/O zde všude s redundantním napájením

10

Redundance

Architektura klient/server procesního řídicího systému umožňuje přístup až 32 klientů (OS / Batch / Route Control) k datům 1 až 12 serverům/párům serverů (OS / Batch / Route Control). Ke každému klientu lze připojit až 4 procesní monitory při použití multi-obrazovkové technologie. OS server, Batch server a Route Control server mohou mít v případě potřeby také redundantní architekturu. Synchronizace redundantních párů serverů se provádí velmi rychle a automaticky. V případě architektury s redundantními OS servery, se při výskytu chyby OS klienti automaticky přepnou na záložní server. Procesy na pozadí permanentně monitorují chyby všech důležitých aplikací serveru, které mohou vést k přepnutí redundance. Automatická synchronizace procesních dat a archívů hlášení se provádí po opětovném nastartování partnerského serveru.

Redundantní Industrial Ethernet podniková sbûrnice (zdvojen˘ kruh)

Redundantní DP/PA link

SIMATIC PCS 7 nabízí kompletní koncept redundance pokrývající všechny řídicí úrovně.

Komunikace klient/server a server/server probíhá po vyhrazené síti Ethernet. Tato komunikační síť označovaná též jako OS LAN nebo terminálová sběrnice může být postavena na standardních komponentech SIMATIC NET, jako jsou přepínače (switch), síťové karty, komunikační procesory (CP), kabely atd. Kruhová architektura předchází selhání komunikace v případě, že je např. poškozená linka nebo v případě, že je linka v určitém bodě rozpojena. OS LAN lze také distribuovat mezi dva redundantní kruhy, čímž se ještě více zvýší dostupnost. Každý redundantní server a klient může být připojen na oba kruhy pomocí dvou nezávislých interface modulů. Komunikace standardně probíhá po kruhu 1. Komunikace po kruhu 2 se aktivuje pouze v případě chyby na kruhu 1, která způsobí přepnutí redundance.

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 11

Automatizační systémy (AS) komunikují mezi sebou a také s inženýrským a operátorským systémem (servery/single stanicemi) přes podnikovou sběrnici založenou na průmyslovém ethernetu. Podniková sběrnice může být implementována s kruhovou architekturou, která navíc, v případě vysokých požadavků na dostupnost, může být nakonfigurována jako redundantní (dvě CP na AS CPU a OS server). Zdvojené chyby jako jsou selhání OSM/ESM na kruhu 1 a zároveň přerušení kabelu kruhu 2 může být v tomto případě tolerována. Redundantní automatizační systémy AS 414H a AS 417H se zvýšenou odolností proti poruše, jsou pomocí jednoho komunikačního procesoru (CP) na CPU (AS subsystému) připojeny k podnikové sběrnici. S dvojitým kruhem navrženým pro vyšší dostupnost, může být každý AS subsystém připojen na oba kruhy pomocí dvou CP. OS LAN (terminálová sběrnice) a podniková sběrnice, mohou být sestaveny ze sběrnicových komponent pro přenosové rychlosti do 100 Mbit/s nebo 1 Gbit/s.

Při využití integrovaného rozhranní PROFIBUS DP nebo dalších komunikačních procesorů, může každý AS subsystém pracovat s několika PROFIBUS DP segmenty s distribuovanými procesními I/O. Distribuované I/O systémy, jako jsou ET 200M nebo ET 200iSP, mohou být připojeny k redundantním PROFIBUS DP segmentům pomocí dvou interface modulů (IM). Inteligentní polní přístroje s rozhranním PROFIBUS PA jsou k systému připojeny pomocí redundantního DP/PA linku. Pro systém ET 200iSP převedou RS 485-iS koplery elektrickou PROFIBUS DP RS 485 přenosovou technologii na jiskrově bezpečnou RS 485-iS technologii s přenosovou rychlostí 1.5 Mbit/s. S distribuovaným I/O systémem ET 200M je redundance rozšířena dolů až na úroveň kanálů vstupně/výstupních modulů. Vybrané moduly ze systému SIMATIC S7-300 lze využít pro redundantní provoz – jak standardní tak i bezpečnostní (failsafe) moduly. Senzory nebo aktuátory mohou být připojeny na dva kanály, které jsou distribuovány ve dvou redundantních modulech v oddělených ET 200M stanicích. Je také možné připojit ne-redundantní PROFIBUS DP zařízení k redundantnímu PROFIBUS DP pomocí Y-linku.

ET 200iSP stanice se dvěma PROFIBUS konektory, redundantní

Redundance

11

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 12

Celo-systémový inženýring s centrálním inženýrským systémem

Technologické funkãní bloky

OS inÏen˘ring

PCS 7 engineering CFC/SFC Libraries

Import/ Export Assistant

HW Config

Graphics Designer

Faceplate SIMATIC Designer BATCH

S7 F Systems

SIMATIC PDM

Inženýrské nástroje Projektant má k dispozici kompletní funkcionalitu celo-systémového a projektově orientovaného inženýringu – která je též základem pro Asset Management řídicích přístrojů a zařízení – v podobě optimálně zkoordinované sady nástrojů. Obsahuje nástroje pro efektivní inženýring ■ hardware řídicího systému včetně distribuovaných I/O a polních přístrojů, ■ komunikačních sítí, ■ automatizačních funkcí pro kontinuální a dávkové proce-

sy (AS inženýring)

SIMATIC Manager / jednotná databáze

■ HMI funkcí (OS inženýring), ■ bezpečnostních aplikací (procesní bezpečnost), ■ diagnostických funkcí a funkcí asset managementu, ■ automatizace batch procesů pomocí balíku SIMATIC BATCH,

Konfigurace automatizace

Konfigurace sítû komunikace/hardware

Konfigurace bezpeãnostních systémÛ

Parametrizace zafiízení

Inženýrské nástroje inženýrského systému

Použití centrálního inženýrského systému s unifikovanou a vzájemně provázanou sadou nástrojů minimalizuje režie na konfiguraci. Inženýrské nástroje pro tvorbu aplikačního software, hardwarové komponenty a komunikační funkce jsou volány z centrálního správce projektu (SIMATIC Managera). Ten je také základní aplikací pro vytváření, správu, ukládání a dokumentování projektu. Centrální inženýrský systém procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7 je založen na výkonné PC technologii, která může být nasazena jak v kancelářských aplikacích tak i v průmyslovém prostředí. Ta společně s operačními systémy Windows 2000 Professional, Windows XP Professional nebo Windows Server 2003 nabízí optimální startovací bod pro inženýring. Pro zlepšení komfortu při konfiguraci může být pracovní plocha projektanta rozšířena až o 4 procesní monitory díky multi-VGA grafické kartě. Výsledkem tohoto modulárního designu je, že velikost a funkce inženýrského systému mohou být optimálně přizpůsobeny podle různých požadavků zákazníka a nároků automatizační úlohy. Software je k dispozici v balících různých velikostí, které jsou odstupňovány podle počtu konfigurovaných procesních objektů (PO). Počet konfigurovatelných procesních objektů může být následně kdykoliv zvýšen pomocí takzvaných inženýrských PowerPacků. Základní funkcionalita pokrytá standardním softwarem může být v případě potřeba dále rozšířena dle projektově specifických požadavků.

12

Inženýrský systém

■ transportu materiálu řízeného pomocí balíku SIMATIC

Route Control, a ■ pro spolupráci s CAD/CAE plánovacími nástroji (import

a export procesních tagů a řešených příkladů). SIMATIC Manager SIMATIC Manager je integrační platforma pro všechny inženýrské nástroje a je zároveň konfigurační základnou pro všechny inženýrské úlohy procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7. Z něho je projekt SIMATIC PCS 7 spravován, archivován a dokumentován. Technologové a technici výroby mohou snadno projektovat a konfigurovat projekt v prostředí, které velmi dobře znají a využít při tom inženýrských nástrojů a předdefinovaných bloků a plánů, navržených pro potřeby technologie. Všechny potřebné hardwarové komponenty použité v projektu – jako jsou automatizační systémy, komunikační komponenty a procení I/O – jsou uloženy v elektronickém katalogu, a jsou konfigurovány a parametrizovány za pomoci konfiguračního nástroje HW Config. Pro realizaci automatizační logiky jsou k dispozici předdefinované funkční bloky, které jsou navzájem propojované s dalšími bloky v grafickém konfiguračním nástroji CFC. Tato metoda tvorby programu je velmi jednoduchá a rychlá i pro technology bez předchozích programátorských zkušeností. V knihovně řídicího systému jsou k dispozici standardizované funkční bloky (typy procesních tagů), které reprezentují typické zařízení/komponenty používané v procesu. Projektant pouze vybere předdefinované bloky, umístí je na pracovní plochu, graficky je propojí, a přiřadí jim parametry.

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 13

Zobrazení procesních objektů (Process Object View) Zobrazení procesních objektů poskytuje procesnímu inženýru univerzální pohled na měřící bod. Kombinuje technologickou hierarchii podniku (zobrazeného ve stromové struktuře) s tabulkovým zobrazením všech aspektů procesního tagu/objektu (obecná data, parametry, signály, hlášení, objekty obrazovek a archívy měřených hodnot). To technologovi umožňuje snadnou a rychlou orientaci v procesu. Všechny objekty v označené větvi hierarchického stromu jsou zobrazeny v tabulce tak, aby mohly být přímo zpracovány pomocí funkce editace, filtrace, nahrazení, importu a exportu. Speciální testovací mód nabízí možnost testovat a spouštět procesní tagy a CFC online.

Komponentní zobrazení: hardwarová konfigurace v HW Config

U rozsáhlých projektů lze dosáhnout výrazného efektu racionalizace využitím funkce Import/Export Asistent, určené pro výměnu dat z plánovacích systémů, a také díky funkci „Extended rename“ a filozofie násobné aplikace standardizovaných procesních tagů a připravených řešení. Jednotná databáze inženýrského sytému garantuje, že již jednou zadaná data jsou k dispozici v celém systému. Veškeré změny v projektu týkající se automatizačních systémů, operátorských systémů a SIMATIC BATCH, mohou být zkompilovány a nahrány v jednom kroku. Inženýrský systém automaticky zabezpečí správnou sekvenci. Tuto operaci řídí a zabezpečuje centrální dialog.

Přehledové oblasti a hierarchie obrazovek procesního řízení na operátorské stanici, stejně tak jako asset management SIMATIC PCS 7, mohou být od technologické hierarchie odvozeny. Navíc technologická hierarchie tvoří základ pro identifikaci procesních objektů. Do obrazovek může být vložena takzvaná skupinová signalizace poruch, která je na základě hierarchie obrázků automaticky propojena se všemi podřízenými obrazovkami. Programátor se věnuje pouze jejich správnému rozmístění v obrázku. Jelikož počet polí skupinové signalizace a jejich význam může být konfigurován, je možné implementovat i zákaznické konfigurace alarmů.

Vybrané změny v konfiguraci mohou být online nahrány do příslušných komponent systému. Zkrácení režijních časů zkracuje i časy čekání při uvádění do provozu a mají pozitivní dopad na náklady uvádění do provozu. Změny v konfiguraci týkající se automatizačního systému, mohou být odladěny v testovacím systému a poté nahrány do cílového systému v běžícím provozu. SIMATIC Manager podporuje tvorbu projektu, pomocí následujících pohledů na projekt: ■ Komponentní zobrazení (HW Config) používaného pro

konfiguraci hardware jako jsou automatizační systémy, sběrnicové komponenty nebo procesní I/O ■ Zobrazení procesních objektů, což je centrální vývojové

prostředí pro všechny aspekty procesních tagů/objektů.

Procesní tagy v zobrazení procesních objektů


13

PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 14

Inženýrský software

Příklady editovatelných standardních OS obrazovek (faceplatů) z PCS 7 knihovny

Technologická knihovna řídicího systému Předdefinované a otestované bloky, faceplaty (ovládací prvky) a symboly jsou organizovány v technologické knihovně, která tvoří základní prvek grafické konfigurace automatizačních řešení. Využití knihovních elementů hraje velmi významnou roli při minimalizaci inženýrských a projektových nákladů. Obsáhlé spektrum bloků obsahuje: ■ Jednoduchou logiku a driver bloky ■ Technologické bloky s integrovanou ovládací a signalizač-

ní funkcí jako jsou PID regulátory, motory nebo ventily ■ Bloky pro integraci PROFIBUS polních přístrojů v souladu

s PROFIBUS PA profilem 3.0 (včetně standardizovaného vyhodnocení stavu procesní hodnoty).

Continuous function chart

Continuous function chart (CFC) CFC editor je nástroj pro grafickou konfiguraci a uvádění do provozu kontinuálních automatizačních funkcí. V rámci CFC editoru mohou být na plochu vloženy, zkonfigurovány a za podpory funkce autorouting vzájemně propojeny předpřipravené funkční bloky. V CFC editoru mohou být také konfigurována HMI hlášení. Pro další racionalizaci konfigurace jsou k dispozici speciální techniky jako chart-in-chart (plán v plánu), pro implementaci hierarchických plánů a násobné použití plánů, typy bloku (plán je zkompilován jako typ bloku) nebo SFC typy (standardizované sekvenční řízení). Při vytváření nového CFC, je automaticky vytvořena nová runtime skupina se stejným názvem jaký má CFC plán. Všechny bloky, které jsou následně do plánu vloženy, jsou automaticky přidány do této runtime skupiny. Každému bloku jsou tedy přiděleny runtime vlastnosti již při vložení, a projektant může tyto vlastnosti optimalizovat pomocí modifikace v runtime editoru nebo pomocí integrovaných algoritmů. Tento algoritmus nejprve určí optimální sekvenci bloků v každé runtime skupině samostatně, a poté optimální sekvenci všech runtime skupin. Navíc k těmto komfortním editačním funkcím, CFC funkce také obsahují výkonné testovací funkce, funkce pro uvádění do provozu a individuálně konfigurovatelné dokumentační funkce.

14


PCS7zlom01

5.9.2006 12:16

Stránka 15

a parametrizovány. Změny v originále se automaticky projeví i ve všech instancích. SFC typ může obsahovat až 32 sekvencí. Pomocí funkce „Create/update block symbols“, jsou automaticky do procesních obrazovek vloženy a napojeny symboly bloků všech SFC instancí s HMI funkcionalitou. Graphics designer a faceplate designer Projektová data pro konfiguraci operátorských systémů jsou organizována v SIMATIC Manageru. Všechna data týkající se ovládání a monitorování procesních tagů, jako jsou hlášení a proměnné, jsou automaticky generovány během definice automatizační funkce. Pro generování procesních obrazovek je k dispozici grafický editor. Navíc ke standardním ovládacím prvkům (faceplatům), můžeme pomocí funkce Faceplate designeru vygenerovat uživatelské faceplaty pro řízení a monitorování procesních tagů nebo částí provozu. Symboly bloků mohou být velmi pohodlně propojeny na procesní tagy pomocí metody drag & drop.

Sequential function chart

Sequential function chart (SFC) SFC editor se používá pro grafickou konfiguraci sekvenčního řízení pro dávkové výrobní operace. Obsahuje komfortní editační funkce, stejně tak jako silné testovací funkce a funkce pro uvádění do provozu. Sekvenčním řízením jsou řízeny a selektivně zpracovávány základní automatizační funkce, obyčejně vytvořené v CFC, ve smyslu změny provozního módu a stavu. V závislosti na dalším využití, může být sekvenční řízení vytvořeno buď jako SFC plán nebo SFC type. SFC plán SFC plán může být použit pro realizaci sekvenčního řízení, které se aplikuje jednou, a které má přístup k několika oblastem výrobního podniku. Každý SFC plán obsahuje standardizované vstupy a výstupy pro zobrazení stavových informací a pro ovládání buď uživatelským programem, nebo uživatelem. SFC plán může být umístěn a propojen jako blok do CFC. Jednoduše se vyberou potřebné přípojky CFC bloku, které se napojí na kroky nebo přechody sekvence. Správce stavů, vyhovující ISA-88, umožňuje konfiguraci až 8 separátních sekvencí uvnitř jednoho SFC plánu, např. pro konfiguraci stavů jako jsou HOLDING, ABORTING, SAFE STATE, nebo pro realizaci různých provozních módů. SFC typ SFC typ je standardizované sekvenční řízení, které může být aplikované opakovaně, a které přistupuje k jedné konkrétní oblasti výrobního podniku. SFC typy mohou být organizovány v knihovnách, a může s nimi být pracováno jako s normálními funkčními bloky – to je mohou být vybrány z katalogu, vloženy jako instance do CFC, propojeny

Porovnání verzí projektů pomocí programu version cross-checker

Version cross-checker Nástroj version cross-checker zjistí rozdíly mezi různými verzemi projektu: ■ Porovnáním CFC/SFC, typů bloku, signálů a sekvencí, zjis-

tí, zda bylo něco přidáno, odebráno nebo zda jsou objekty rozdílné ■ Graficky zobrazí výsledky ve stromové a tabulkové struk-

tuře ■ Barevně zakóduje identifikaci objektů a hodnoty atributů


15

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 16

Inženýrský software

Multi-projektový inženýring Multi-projektový inženýring umožňuje rozdělení složitých projektů do několika sub-projektů dle technologických kritérií, tak, aby byla možná paralelní práce několika týmů na projektu současně. Aby toto bylo možné, je v SIMATIC Manageru definován hostitelský „Multi-projekt“. Jednotlivé (sub)projekty mohou být z multi-projektu kdykoliv odebrány či do něj přidány. Podobně mohou být projekty rozděleny nebo kombinovány (Branch & Merge). Centrální konfigurační funkce multi-projektů pomáhají snížit konfigurační režii. Například v centrálním projektu může být vytvořena hierarchická složka, která je automaticky vytvořena také ve všech ostatních projektech. Všechny typy bloků použité v multi-projektu mohou být aktualizovány centrálně. (Sub)projekty patřící do multi-projektu jsou uloženy na centrálním serveru a mohou být pro editaci poslány na lokální inženýrské stanice. Výkon inženýringu proto není ovlivněn přístupem k síti.

CAD/CAE

Plánovací nástroje vy‰‰í úrovnû

Import/export asistent

Typické knihovny

Vzorová fie‰ení a typy procesních objektÛ (napfi. motor, ventil)

Diagramy procesních objektÛ OS hierarchie obrazovek Technologická hierarchie

OS obrazovky

Branch & Merge

Zpracování hromadných dat pomocí nástroje Import/Export Assistant

Branch & Merge podporuje rozdělení a kombinaci projektů z technologického hlediska.

Výhody nástroje Import/Export Assistant:

Plány nebo celé části programu mohou být zkopírovány do jiného projektu, kde mohou být editovány. Ze propojení, která nejsou specifická pro projekt, typicky blokace, se stanou textová propojení. Při opětovném spojení, jsou plány se stejným názvem v původním objektu přepsány, a textová propojení – i manuálně zadaná – mohou být stiskem tlačítka uzavřeny. Účinné zpracování hromadných dat Import/Export Assistant Import/Export Assistant (IEA) je efektivní nástroj pro zpracování hromadných dat, který je založen na násobném využití typů procesních tagů a hotových řešení. Je velmi vhodný zejména pro rozsáhlé provozy s mnoha procesními tagy stejného typu, nebo s více částmi provozu stejného typu. Projektová data, která již byla dříve konfigurována (např. seznam procesních tagů nebo plány z CAD/CAE světa) mohou být importovány do inženýrského systému a využity při automatickém generování procesních tagů. Data z plánovacích systémů mohou být následně znovu synchronizovány s parametry optimalizovanými během uvádění do provozu. Pro usnadnění a urychlení modifikací mohou být PCS 7 projekty exportovány, data zpracována pomocí IEA editoru nebo dalších programů (např. Microsoft Excel nebo Access), a později reimportovány.

16


■ Importování již dříve zkonfigurovaných projektových dat,

např. seznamu procesních tagů ze světa CAD/CAE: – Žádné násobné zadávaní dat – Lehce zvládnutelné, snadno ovladatelné grafické prostředí ■ Automatické, opakovatelné generovaní procesních tagů

a kopií založené na importovaném seznamu procesních tagů a hotových řešení ■ Automatické odvození hierarchie OS obrazovek, napojení

bloků a jejich umístění do obrazovek ■ Testování individuálních procesních tagů pomocí uživa-

telsky přívětivých grafických nástrojů CFC a SFC ■ Exportování parametrů, optimalizovaných během uvádě-

ní do provozu, zpět do CAD/CAE světa zabezpečuje konzistenci dat v plánovacích nástrojích Pokročilé přejmenovávání Při přejmenovávání objektů jsou také patřičně změněny odkazy ovlivňující vizualizaci (obrázkové objekty nebo proměnné v archivu a skripty). Tato funkce nabízí obrovský racionalizační potenciál, obzvláště pro podniky s opakujícími se strukturami, nebo podniky vyžadující validaci. Například, pokud je kompletně nakonfigurovaná a otestovaná část provozu zkopírována spolu se všemi plány, sekvenčním řízením a obrázky, a pokud jsou zkopírované plány/obrázky následně přejmenovány, jsou všechna interní propojení automaticky upravena. Tímto způsobem mohu být v nejkratším možném čase reprodukovány složité části provozu nebo celé výrobní linky.

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 17

Hlavní rysy ■ Centrální konfigurace hardware a software, která je

jednotná v celém systému za použití inženýrského systému – Plně grafická konfigurace s uživatelsky přívětivým rozhranním – Integrovaná konfigurace polních přístrojů – Parametrizace komunikace bez složité konfigurace – Stejná konfigurace pro redundantní a ne-redundantní aplikace – Zahrnuje i konfiguraci bezpečnostních aplikací ■ Centrální dialog pro kompilaci a nahrávání všech modi-

fikací AS, OS a SIMATIC BATCH – Optimalizace veškerých kroků a souhrnný dialog s testem programu – Kompilace a nahrávání najednou s minimem režijních časů ■ Online nahrávání vybraných konfiguračních změn do

příslušné systémové komponenty ■ Technologicky orientovaná konfigurace bez speciálních

programátorských znalostí. – Funkční struktura s až 8 hierarchickými úrovněmi, organizovaná podle provozu, části provozu a technického vybavení – Hardwarově nezávislý inženýring: přidělení AS a I/O modulů může být provedeno dodatečně – Oblastně orientovaná kompilace OS a nahrávání dat serveru – Možné rozšíření o sektorově specifické add-on a standardních rozhranní pro datovou výměnu ■ Zobrazení procesních objektů pro vyhledání a zpraco-

vání všech hledisek procesních tagů/objektů – Komfortní centrální zpracování v tabulkovém procesoru – Knihovna projektu s typy procesních tagů a funkcemi import/export – Online mód pro testování a uvádění do provozu měřících bodů a CFC

■ Speciální funkcionalita SFC

– SFC typ: standardizované sekvenční řízení pro násobné použití, aplikace SFC instancí jako bloků do CFC – SFC plán pro sekvenční řízení pro jednotlivé použití – Správa stavů dle ISA-88 pro konfiguraci sekvencí závislých na stavech jako jsou HOLDING, ABORTING nebo SAFE STATE ■ Snížení nároků na inženýring a validaci díky:

– Rozsáhlým knihovnám s předdefinovanými a otestovanými standardními bloky, faceplaty a symboly – před-konfigurovaným plánům z knihovny – Knihovna projektu s typy procesních tagů a funkce import/export v Zobrazení procesních objektů – Snadná duplikace částí provozu pomocí kopírování, přejmenovávání (Rozšířené přejmenování) a kompilace – Koncept typ/instance s možností centrální modifikace všech instancí – Import/export Assistant pro zpracování hromadných dat (hromadný inženýring) – Centrální update všech typů bloků použitých v multiprojektu – Mnoho konfiguračních kroků je vykonáno automaticky systémem (auto-inženýring) ■ Auto-inženýring pro:

– Oprava odkazů v OS po změně názvu v AS – Optimalizace sekvence vykonávání bloků v CFC – Spojení textových propojení ■ Version cross-checker

– Dokumentace inženýrských změn pomocí porovnání verzí a grafické zobrazení rozdílů ■ Identifikace informací relevantních pro MIS/MES a spo-

jení se SIMATIC IT ■ Automatické generování diagnostických obrazovek

Asset Managementu z projektových dat

■ Konfigurace velkých provozů pomocí distribuovaného,

paralelního multi-projektového inženýringu a funkci Branch & Merge ■ Uživatelská konfigurace alarmů, volně konfigurovatel-

né souhrnné zobrazení až 8 skupin alarmů ■ Konfigurovatelná archivace proměnných pro HMI funk-

ce (archivace, dlouhodobá archivace, nearchivovat)


17

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 18

Inženýring inteligentních polních přístrojů a komponent pomocí správce procesních přístrojů SIMATIC PDM SIMATIC PCS 7 inÏen˘rská stanice se SIMATIC PDM

SIMATIC PDM

Pfiístroj na pracovním stole SIMATIC PDM

Systémová sbûrnice S7-400

SITRANS P

S7-400

Stand-alone poãítaã s SIMATIC PDM

SIMATIC PDM

PROFIBUS DP fieldbus DP/PA link

SIMATIC PDM

HART protokol

aÏ 12 Mbit/s ET 200M (IM 153-2 s HART moduly)

SIMOCODE pro

RS 232/ RS 485

ET 200iSP

HART multiplexer

HART

MICROMASTER

PROFIBUS PA SIMATIC PDM

SIMATIC PDM

HART pfiístroj Analyzátor plynÛ

SITRANS P

SITRANS T3K SITRANS LR

SIPART PS2

SITRANS F M

MoÏn˘ pfiípojn˘ bod PG/PC se SIMATIC PDM (stand-alone provoz)

Možná spojení se SIMATIC PDM

SIMATIC PDM (Process Device Manager) je univerzální, na výrobci nezávislý nástroj pro konfiguraci, parametrizaci, uvádění do provozu, diagnostiku a servis inteligentních polních přístrojů (senzorů a aktuátorů) a polních komponent (vzdálené I/O, multiplexery, přístroje ve velínu, kompaktní regulátory), které dále budeme jednoduše nazývat přístroje. Pomocí jednoho software, umožňuje SIMATIC PDM zpracování více než 1 200 přístrojů od firmy Siemens a více než 100 dalších světových dodavatelů v homogenním uživatelském prostředí.

pomocí elektronického popisu přístroje (Electronic Device Description – EDD), např. detailní diagnostické informace (informace o výrobci, chybová diagnostika a hledání chyb, další dokumentace), deník změn (audit trial) a informace o parametrech.

S přihlédnutím k možnostem integrace přístrojů je SIMATIC PDM nejvýkonnějším dostupným správcem přístrojů na světovém trhu. Přístroje, které dříve nebyly podporovány, mohou být do SIMATIC PDM kdykoliv jednoduše doplněny importem jejich popisu zařízení (EDD). To zaručuje ochranu Vašich investic a šetří investiční náklady, náklady na školení a další náklady.

■ Identifikace a testování přístroje

Parametry a funkce všech podporovaných přístrojů jsou zobrazeny v konzistentním a jednotném stylu, nezávisle na jejich komunikačních rozhranních.

■ Funkce pro uvádění do provozu, např. testy měřících

Možné aplikace: ■ Integrované v systému: v konfiguračním prostředí SIMA-

TIC PCS 7 ■ Stand-alone: jako servisní nástroj na přenosných počítačích

SIMATIC PDM je také integrován do asset managementu. Správce procesních přístrojů (Process Device Manager) poskytuje širší informace o všech přístrojích popsaných

18


Klíčové funkce ■ Úprava a modifikace parametrů přístroje ■ Porovnávání (např. projektová a přístrojová data) ■ Kontrola věrohodnosti vstupních dat ■ Zobrazení stavů přístroje, alarmy a stavy ■ Simulace ■ Diagnostika (standardní, detailní) ■ Správa (např. sítí a PC) ■ Export/import (parametrů, reportů)

okruhů ■ Náhrada přístroje (správa životního cyklu) ■ Deník globálních a přístrojově specifických modifikací uži-

vatelských operací (audit trail) ■ Přístrojově specifické kalibrační reporty ■ Grafická reprezentace křivek, trendů, diagnostiky ventilů

atd. ■ Zobrazení integrovaných manuálů

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 19

Podpora správy systému SIMATIC PDM podporuje operativní správu systému především díky: ■ Jednotné prezentaci a ovládání přístrojů ■ Indikací preventivní údržby a servisu ■ Detekce změn projektu a přístroji ■ Zvýšení provozní spolehlivosti ■ Snížení investičních, provozních a údržbových nákladů.

Integrace přístroje SIMATIC PDM podporuje všechny přístroje popsané pomocí EDD (Electronic Device Description). EDD je standardizován v EN 50391 a IEC 61804. Mezinárodně se jedná o nejčastěji používaný standard pro integraci polních přístrojů. Zároveň je to direktiva ustanovená organizací PROFIBUS (PNO: PROFIBUS International) a HART (HCF: HART Communication Foundation). Přístroje jsou integrovány přímo do SIMATIC PDM pomocí jejich EDD nebo aktuálního HCF katalogu. Přístroj je popsán v EDD, v závislosti na jeho funkcích a konstrukci, pomocí jazyka elektronického popisu přístroje – Electronic Device Description Language (EDDL), který byl specifikován organizací PNO. Pomocí tohoto popisu SIMATIC PDM automaticky vytvoří uživatelské rozhranní se specifickými daty přístroje. Aktuální katalog přístrojů SIMATIC PDM obsahuje více než 1 200 zařízení od více než 100 světových výrobců. Navíc mohou být do tohoto aktuálního katalogu integrovány další přístroje od všech výrobců, jednoduchým importem jejich EDD. Díky tomu je tedy možné udržet katalog vždy aktuální a přidávat do něho nové výrobce a přístroje podporované v SIMATIC PDM. Pro zlepšení přehlednosti umožňuje SIMATIC PDM vytvářet také projektově specifické katalogy přístrojů. Uživatelské rozhranní Uživatelské rozhranní splňuje požadavky direktiv VDI/VDE GMA 2187 a IEC 65/349/CD. Díky rozšíření EDDL je nyní také možné zobrazit obrázkové elementy. I složité přístroje s několika stovkami parametrů mohou být jasně reprezentovány a rychle zpracovány. Pomocí SIMATIC PDM je velmi jednoduché orientovat se ve vysoce komplexních stanicích, jako jsou vzdálené I/O a připojené polní přístroje.

Zobrazení parametrů SIMATIC PDM s křivkou a online zobrazením

Uživateli je k dispozici několik pohledů: ■ Hardwarové zobrazení projektu ■ Zobrazení sítě procesních přístrojů (preferované pro

stand-alone aplikace) ■ Zobrazení procesních přístrojů v podniku jako zobrazení

vztahující se k tagům, také se zobrazením diagnostických informací ■ Zobrazení parametrů pro parametrizování procesních pří-

strojů ■ Zobrazení aktivních přístrojů (Lifelist) pro servis a uvádě-

ní do provozu. Komunikace SIMATIC PDM podporuje několik komunikačních protokolů a komponent pro komunikaci s přístroji, které mají následující rozhranní: ■ PROFIBUS DP/PA ■ HART ■ Modbus ■ Speciální rozhranní od firmy Siemens.

Routing Z centrální inženýrské stanice procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7 je možné, za pomoci SIMATIC PDM, dosáhnout na každý přístroj v poli popsaný pomocí EDD v celém podniku, přes různé sběrnicové systémy a vzdálené I/O. SIMATIC PDM proto může z centrálního místa provádět následující: ■ Číst diagnostické informace z přístrojů ■ Modifikovat nastavení přístrojů ■ Upravovat a kalibrovat přístroje ■ Monitorovat procesní hodnoty ■ Vytvářet simulační hodnoty ■ Pře-parametrizovat přístroje.


19

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 20

Bezpečné a pohodlné řízené procesu s operátorským systémem SIMATIC PCS 7 Jedno-uživatelský systém (OS single stanice) V jedno-uživatelském systému jsou všechny ovládací a monitorovací funkce celého projektu (provozu/jednotky) koncentrovány v jedné stanici. Jeden port FastEthernet RJ45 pro připojení na OS LAN (terminálovou sběrnici) je integrován již v základu. OS single stanice mohou být připojeny k systémové sběrnici průmyslového Ethernetu dvěma způsoby: ■ pomocí komunikačního procesoru CP 1613 (pro komuni-

kaci s max. 64 automatizačními systémy) nebo ■ pomocí standardní LAN karty (Basic Communication Ether-

net pro komunikaci s max. 8 automatizačními systémy). OS single stanice mohou být provozovány na systémové sběrnici paralelně s dalšími jedno-uživatelskými systémy nebo s multi-uživatelskými systémy. Při použití programového balíku WinCC/Redundancy je také možné provozovat dvě OS single stanice v redundantním módu. Operátorský systém je rozhraní člověk-stroj procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7, a pro uživatele reprezentuje okno do procesu. Architektura operátorského systému je variabilní a vysoce flexibilní, a může být snadno přizpůsobena architektuře provozu a požadavkům zákazníka. Základ je tvořen vzájemně propojenými operátorskými stanicemi pro jednouživatelské systémy (OS single stanice) a pro multi-uživatelské systémy s architekturou klient/server. Operátorské stanice Všechny operátorské stanice jsou postaveny na moderní PC technologii s různým výkonem, optimalizovaným pro použití jako OS single stanice, OS klient nebo OS server. Pracují pod následujícími operačními systémy: ■ Microsoft Windows 2000 Professional / 2000 Server nebo ■ Microsoft Windows XP Professional / Server 2003.

Využití standardních komponent a rozhranní ze světa PC znamená, že operátorské stanice jsou otevřené pro uživatelské/sektorové opce a rozšiřování. Mohou být použity v drsném průmyslovém prostředí, stejně tak jako v kanceláři. OS single stanice a OS klienti mohou být vybaveni multiVGA grafickou kartou, čímž je umožněno procesní řízení několika různých provozů za pomoci až 4 monitorů. Systémový software operátorských stanic je k dispozici v různých úrovních, v závislosti na počtu použitých procesních objektů (PO). Při zvýšení požadavků nebo po rozšíření systému lze počet PO kdykoliv zvýšit pomocí takzvaných PowerPacků.

20

Operátorský systém

Multi-uživatelský systém s architekturou klient/server Multi-uživatelský systém se skládá z operátorských terminálů (OS klientů), které získávají data (projektová data, procesní hodnoty, archivy, alarmy a hlášení) z jednoho nebo více OS serverů, se kterými jsou spojeny přes OS LAN (terminálovou sběrnici). OS LAN může sdílet přenosové médium se systémovou sběrnicí, nebo může být navržena jako oddělená sběrnice (Ethernet s TCP/IP). K dosažení vyšší dostupnosti mohou být OS servery nakonfigurovány jako redundantní. Kritické aplikace běžící na OS serveru jsou pomocí funkce Health check monitorovány, aby bylo možné detekovat softwarové chyby. Pokud je taková chyba nalezena, vyvolá se přepnutí na záložní systém. Synchronizace redundantních OS serverů se provádí automaticky a velmi rychle. OS klienti nemusí přistupovat k datům pouze jednoho OS serveru/páru serverů, ale mohou číst data z několika OS serverům/párům serverů současně (multi-klient mód).

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 21

To umožňuje rozdělit provoz do technologických jednotek a distribuovat data do několika OS serverů/párů serverů. Výhodou distribuovaných systémů je, kromě jejich rozšiřitelnosti, také schopnost od sebe oddělit jednotlivé části provozu, což má za následek vyšší dostupnost. SIMATIC PCS 7 podporuje multi-uživatelské systémy s až 12 servery nebo 12 redundantními páry serverů. V multi-klientském módu, mohou OS klienti přistupovat k datům jednoho nebo několika z 12 OS serverů/párů serverů paralelně (až 32 OS klientů současně na všechny). OS servery mají navíc i funkci klienta, která jim umožňuje přistupovat k datům (archívům, hlášením, tagům, proměnným) uloženým na ostatních OS serverech multi-uživatelského systému. To znamená, že procesní grafika na jednom OS serveru může být také spojena s proměnnými na ostatních OS serverech (oblastně nezávislé obrazovky). Tak jako OS single stanice i OS servery mohou být připojeny k systémové sběrnici průmyslového Ethernetu pomocí komunikačního procesoru nebo standardní LAN karty. Jeden FastEthernet RJ45 port je již v základu k dispozici a může být využit pro připojení na OS LAN (terminálovou sběrnici).

Centrální archivní server

OS klienti (max. 32 v multi-client módu)

OS servery (max. 12 nadbyteãn˘ch)

Automatizaãní systém

Multi-uživatelský systém s architekturou klient/server

Výkon a technické specifikace Operátorský systém SIMATIC PCS 7 je optimalizován pro zpracování velkých množství dat. Má velmi vysoký výkon – a to i v případě rozsáhlých struktur – a zároveň může být snadno a intuitivně ovládán. Mnoho individuálních opatření, redukuje zatížení systému a zlepšuje časy výběru a updatu obrazovek. To je dosaženo např.: ■ Kombinací stavové a analogové hodnoty s alarmovou

informací do komponenty tzv. rozšířeného stavového zobrazení (Extended Status Display) ■ Potlačení rušivých alarmů a opětovné vyvolání jejich pře-

nosu až po potvrzení ■ Přenosu dat z automatizační stanice pouze po změnách

Operátorský systém Max. počet OS serverů/párů serverů Max. počet automatizačních systémů na OS server/pár serverů Max. počet OS klientů v multi-klient módu 1) (na multi-uživatelský systém) Max. počet monitorů na operátorskou stanici s multi-kanálovým provozem Max. počet OS oblastí Max. počet oken na obrazovce Počet křivek v okně trendů Čas pro výběr obrazovky OS oblasti (100 procesních symbolů) Max. počet proměnných / procesních objektů: • pro OS single stanici • pro OS server Max. počet konfigurovatelných hlášení na server Počet procesních tagů • na OS single stanici • na OS server • na multi-uživatelský systém Integrovaný vysoce výkonný archivační systém (cyklický buffer), založený na Microsoft SQL serveru, pro: • Archivaci procesních hodnot (na OS server/single stanici) • Archivace hlášení (na OS server/single stanici) Dlouhodobá archivace • Archivace procesních hodnot se StoragePlus (procesní hodnoty ze 4 single stanic, serverů nebo párů serveru) Procesní hodnoty jednoho serveru: Procesní hodnoty všech serverů: • Archivace procesních hodnot s centrálním archivačním serverem CAS (procesní hodnoty z až 11 serverů nebo párů serverů) Procesní hodnoty z jednoho serveru: Procesní hodnoty ze všech serverů:

12 64 32

4

64 1 až 16 (konfigurovatelné) 10 <2s

150K / 5 000 POs 256K / 8 500 POs 50 000

Cca. 3 000 Cca. 5 000 Cca. 60 000

Cca. 1 000/s Kontinuální zatížení cca. 10/s Sprcha alarmů cca. 3 000 / 4 s

cca. 1 000/s cca. 1 600/s

cca. 1 000/s cca. 10 000/s

1) V případě, že má každý OS klient přístup ke všem OS serverům/ párů serverů

namísto cyklického přenosu ■ Blokování/povolování hlášení jednotlivých procesních

tagů nebo všech tagů v oblasti


21

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 22

OS software

Trendy Trendy mohou být zobrazeny jako celo-obrazovkový obrázek nebo jako okno v pracovní oblasti. Některé trendy/skupiny trendů jsou předdefinovány během konfigurace projektu. Další mohou být vytvořeny individuálně v online módu, vybrány pomocí názvů procesních tagů a uloženy pro pozdější použití.

OS procesní řízení s volně pozicovatelnými okny

Uživatelské rozhranní Předdefinované uživatelské rozhranní operátorského systému má všechny vlastnosti typické pro řídicí systém: je multijazykové, jasně strukturované, ergonomické a snadno srozumitelné. Operátor může na proces dohlížet velice snadno, a rychle se pohybovat mezi různými částmi provozu. V tom ho podporuje Picture-tree manager, který organizuje hierarchii obrazovek podle požadavků uživatele a umožňuje listování v této hierarchii a přímý výběr podřazených oblastí. Procesní obrazovky a procesní tagy, mohou být snadno vyvolány pomocí jejich názvu. Tlačítko výběru online jazyka umožňuje uživateli měnit zobrazovaný jazyk během runtime. Pro technologickou reprezentaci provozu je k dispozici standardní a serverové zobrazení, každé s různě rozvrhnutými přehledovými oblastmi. Hlavní rysy obou zobrazení jsou: ■ Linka hlášení posledního hlášení s konfigurovatelnou

sekvencí zobrazení (nejvyšší třída hlášení nebo nejvyšší priorita) ■ Datum, čas a jméno operátora ■ Přehledová oblast a až 36/49/64 oblastmi ■ Pracovní oblast a posouvatelná okna faceplatů, historic-

kých trendů atd. ■ Systémové funkční klávesy

Ve speciálním zobrazení hlášení je možné zobrazit příchozí alarmy, přepínat se mezi novým a starým seznamem, potvrzeným seznamem alarmů, seznamem akcí operátora, seznamem řídicích elementů a seznamem historických hlášení. Nástroje pro práci s obrazovkami umožňují operátorovi vytvářet individuální obrazovky, ukládat je a později je vyvolávat.

22


Okno trendů na operátorské stanici

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 23

Zobrazení hlášení na operátorské stanici SFC vizualizace

SFC vizualizace Funkce SFC vizualizace operátorského systému umožňuje zobrazit a řídit sekvence, nakonfigurované v pomocí SFC editoru, stejným způsobem jako na inženýrském systému. Není třeba žádné další konfigurační práce. V zobrazení přehledu je možné například otevřít krok nebo přechod a zobrazit komentáře kroku nebo dynamicky zobrazit podmínku přechodu do dalšího kroku. Hlášení a alarmy Priority hlášení jsou přídavným atributem k již známým třídám signálů – slouží pro ulehčení zpracování rozsáhlých kvant signálů a zlepšují rozlišení důležitých hlášení od méně důležitých. Operátoři mohou specificky potlačovat hlášení (alarmy) od jednotlivých procesních tagů nebo od všech procesních tagů na obrazovce/v oblasti v případě poruchy senzorů/aktuátorů nebo během fáze uvádění do provozu. Potlačení a povolení hlášení je zapsáno v provozním protokolu. Aktivní hlášení jsou signalizována v tzv. skupinovém zobrazení, jehož reprezentace je založena na třídách hlášení/alarmů. Skupinové zobrazení také indikuje, zda jsou hlášení potlačena či nikoliv.

Poslední příchozí hlášení – nebo pokud využíváme prioritu, hlášení s nejvyšší prioritou – je zobrazeno v horním okraji standardního zobrazení. Pomocí tlačítka „Extended message line“ můžeme zobrazit ostatní hlášení. Funkce „Loop-in-alarm“ a „Select display using process tag“ umožňují rychlé vyhodnocení hlášení a eliminaci chyb. Pomocí funkce „Loop-in-alarm“ může operátor skočit přímo do procesní obrazovky, ve které nastala porucha, a tam otevřít příslušný faceplate (zobrazení okruhu) u barevně označeného měřícího bodu. Okno faceplatu (zobrazení okruhu) může být ukotveno pomocí tlačítka „Pin“, což způsobí, že toto okno zůstane zobrazeno i po změně obrazovky. Flexibilní možnosti nastavení zvuků a priority, které mohou být definované pomocí signálové proměnné, podporují akustickou signalizaci přes zvukovou kartu nebo přes signálový modul a externí houkačku. Centrální správa uživatelů, řízení přístupu a elektronický podpis SIMATIC Logon umožňuje centrální administraci uživatelů a řízení přístupu jak do systémových komponent SIMATIC PCS 7, tak i do ne-SIMATIC komponent připojených přes API. Může být vyžit pro splnění požadavků validace 21 CFR Part 11. Ve spojení se SIMATIC Logon může být využita též funkce elektronického podpisu. Pro řízení přístupu může být použita i čtečka čipových karet.


23

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 24

OS software, OS archivace

Monitorování správné funkce (Sign-of-life monitoring) S monitorovací funkcí „Sign-of-life monitoring „ sleduje operátorská stanice správnou funkci všech podřízených systémů připojených na systémovou sběrnici. Konfigurace řídicího systému je graficky znázorněna a zobrazuje status každé monitorované komponenty. Rozšířenou funkcionalitu v této oblasti nabízí asset management SIMATIC PCS 7. Časová synchronizace Společně s časovým generátorem SICLOCK může být operátorský systém procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7 doplněn o celo-systémovou časovou synchronizací na bázi UTC (Universal Time Coordinated). Tato vlastnost je výhodná zejména pro široce distribuované provozy, umístěné v různých časových zónách, např. plynovody.

OS server: Short-term archiving (cyclic) Procesní hodnoty Pomal˘ archív rychlost > 1 min

napfi. 2 t˘dny Rychl˘ archív rychlost max. 1 min napfi. 7 dní

Skriptovací jazyky

Hlá‰ení/události

Uživatelé si taktéž mohou na bázi skriptovacích jazyků Visual Basic a C programovat jejich vlastní OS aplikace.

Archív alarmÛ

OS archivace Pro ukládání procesních hodnot a hlášení/událostí (alarmů) do cyklického archivu je k dispozici vysoce výkonný archivační systém, založený na technologii Microsoft SQL server, který umožňuje i online konfiguraci. Tento systém je implementován v každé OS stanici jako standard pro 512 proměnných, a může být dle požadavku rozšířen až na 1 500 nebo 5 000 proměnných. Data z cyklických archívů, OS reporty a batch data ze SIMATIC BATCH, mohou být událostně nebo časově exportovány do permanentního archívu StoragePlus nebo do takzvaného Centrálního archivačního serveru (CAS). StoragePlus je nízko nákladová verze, která může archivovat cca. 1 600 procesních hodnot/s z celkem 4 single stanic/serverů/párů serverů. Vyšší nároky na archivaci jsou splněny pomocí výkonného Centrálního archivačního serveru, který může archivovat až 10 000 hodnot/s z až 11 serverů/párů serverů. Data spravovaná v Centrálním archivačním serveru mohou být snadno vizualizovány na všech OS klientech. Na druhé straně, data archivovaná ve StoragePlus jsou zobrazována pomocí integrovaného prohlížeče Internet Explorer, nezávisle na PCS 7 runtime systému.

24


30 bytÛ/ hodnota

napfi. 2 mûsíce

Automatické ukládání, napfi. dennû

Centrální archivaãní server: dlouhodobá archivace

Max. 30 bytÛ/ hodnota

Microsoft SQL server Ukládání na pevn˘ disk, napfi. po 6 mûsícÛ

172 bytÛ/ událost

Automatické ukládání, napfi. t˘dnû

Batch server Batch data Ukládání vyvolané operátorem po dokonãení dávky

XML soubory ZáloÏní archivace na DVD

OS archivace

V obou dlouhodobých archivačních systémech, je selekce dat pro archivaci podporována integrovanými filtrovacími funkcemi. Hlášení i procesní hodnoty mohou být zobrazeny ve formě tabulky, procesní hodnoty navíc i v grafické formě. Tabulky s procesními hodnotami mohou být pro zpracování v dalších Windows aplikacích (např. Microsoft Excel) exportovány do CSV formátu. Data archivovaná ve StoragePlus a v Centrálním archivačním serveru spolu s jejich katalogizací mohou být uložena na všechny typy médií podporovaných operačním systémem.

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 25

Řízení a monitorování přes World Wide Web

Globální, zabezpeãen˘ pfiístup k provozu prostfiednictvím moderní Webové technologie

SIMATIC PCS 7 Web klienti

Operátorské systémy

Modem LAN intranet

... ...

Hlavní rysy

Web server na SIMATIC PCS 7 klientu

OS-LAN (terminálová sbûrnice) Systémová sbûrnice

PCS 7 Web server

PCS 7 Web server, postavený na operačním systému Microsoft Windows Server 2003, umožňuje řízení a monitorování provozu přes síť intranet/Internet. PCS 7 Web server využívá pro přístup k podružným serverům multi-klientský mechanizmus a globálně zpřístupňuje projektová data přes intranet/Internet. Pro tento účel se využívá komponenta Web View Publisher, která konvertuje procesní obrazovky a skripty do formy vhodné pro zobrazení pomocí Internet Exploreru. PCS 7 Web server je k dispozici pro použití na 3, 10, 25 nebo 50 Web klientech. Při řízení a monitorování přes celosvětovou síť, se k projektovým datům na PCS 7 Web serveru přistupuje prostřednictvím Web klientům. Použitý Web klient je vybaven Internet Explorerem a pluginy, které mohou být nainstalovány přes síť. Pomocí Web klienta může být provoz řízen stejným způsobem, jako z běžného OS klienta. Přihlašování a přidělená privilegia jsou identická. Vstupní operace provedené na Web klientu jsou zaznamenávány do provozního deníku OS. Správa uživatelů integrovaná do OS, garantuje vysokou bezpečnost při přístupu z PCS 7 Web serveru k OS serverům. V souladu s bezpečnostními požadavky příslušného systému je možné přístup omezit pomocí hesla, firewallu a individuálními bezpečnostními strategiemi.

■ Flexibilní, modulární architektura s rozšiřitelnými hard-

warovými a softwarovými komponentami pro jednouživatelské a multi-uživatelské systémy ■ Vysoce výkonné operátorské stanice postavené na

standardní PC technologii a vybavené Microsoft Windows 2000 Professional / 2000 Server nebo Windows XP Professional / Server 2003, mohou být použity jak v kanceláři tak nebo v průmyslovém prostředí ■ Multi-uživatelské systémy klient/server s až 12 OS ser-

very/páry serverů, každý pro 5 000 procesních objektů a až 32 OS klienty na server/pár serverů ■ Vysoce výkonný archivační systém založený na Micro-

soft SQL serveru s cyklickou archivací a integrovanou zálohou dat, volitelně s dlouhodobou archivací prostřednictvím StoragePlus/centrálního archivačního serveru ■ OS health check pro kontrolu důležitých aplikací serveru ■ Online změny bez přerušení runtime provozu, online

testování s možným výběrem nahrání do redundantních serverů ■ Optimalizovaná AS/OS komunikace: data jsou přenáše-

na pouze po změně dat, nezávisle na odezvě AS; potlačení rušivých alarmů ■ Uživatelsky přívětivé procesní řízení a vysoká provozní

spolehlivost, taktéž ve spojení s multi-obrazovkovou technologií ■ Rozšířené stavové zobrazení, které je kombinací stavu

a analogových hodnot s alarmovou informací ■ Potlačení alarmů během uvádění do provozu nebo

alarmu od vadného senzoru/aktuátoru ■ Priorita alarmů jako přídavný atribut pro lepší filtrování

důležitých hlášení ■ Centrální správa uživatelů, řízení přístupu, elektronický

podpis ■ Monitorování „známek života“ systémů připojených na

systémovou sběrnici ■ Celo-systémová časová synchronizace založená na UTC

(Universal Time Coordinated)


25

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 26

Automatizační systémy – založené na vybraných komponentách SIMATIC S7-400 V automatizačních systémech (AS) procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7 mohou být kombinovány vybrané komponenty z rodiny SIMATIC S7-400. Následující charakteristika předurčuje SIMATIC S7-400 pro použití v automatizačním systému SIMATIC PCS 7: ■ Modulární design bez nutnosti použití ventilátorů ■ Velká možnost rozšiřování a robustnost ■ Jednoduchý nebo redundantní design ■ Rozsáhlé komunikační možnosti ■ Integrované systémové funkce ■ Snadné spojení s centrálními nebo distribuovanými I/O.

Standardní automatizační systémy

Hlavní rysy ■ Flexibilita díky různým úrovním dostupnosti a bezpeč-

nosti: – Standardní systémy (S-systémy) – Systémy s vyšší odolností proti poruše (H-systémy) – Bezpečnostní systémy (F-systémy) – Bezpečnostní a systémy s vyšší odolností proti poruše (FH-systémy) ■ Široký škála před-konfigurovaných automatizačních systémů s odstupňovaným výkonem ■ Kompletně smontované a otestované objednací jedno-

tky (balení), obsahující rack, napájecí zdroj, CPU, paměťovou kartou a rozhranní pro průmyslový Ethernet a PROFIBUS ■ Změny konfigurace za provozu ■ Kompletně redundantní automatizační systémy AS 414

H/FH a AS 417 H/FH: – Současné (synchronní) zpracování identického uživatelského programu ve dvou CPU – Bez nárazové přepnutí – Mohou být také umístěny ve dvou racích prostorové oddělení redundantních subsystémů

26

Automatizační systém

Nabízené typy automatizačních systémů mají adekvátně přizpůsobený poměr cena/výkon tak, aby vyhověly různým systémovým požadavkům. Všechny automatizační systémy jsou vybaveny integrovaným rozhraním pro připojení sběrnice PROFIBUS DP. V případě potřeby mohou být vybaveny dalšími komunikačními moduly PROFIBUS. Komponenty Automatizační systémy jsou bez příplatku dodávány jako smontované a otestované kompletní systémy. Obsahují: ■ Rack s 9 nebo 18 sloty, které v případě redundantních

systémů, mohou být fyzicky odděleny ■ Standardní SIMATIC CPU 414-3, 416-2, 416-3, 417-4

nebo redundantní CPU 414-4H a 417-4H ■ Napájecí zdroj pro 24 V DC nebo 120/230 V AC včetně

záložní baterie (baterií) ■ Pracovní paměť 1,4 MB až 20 MB ■ Paměťová karty 2 až 64 MB RAM ■ Rozhranní pro průmyslový Ethernet

Standardní automatizační systémy Automatizační systémy AS 414-3 jsou ušity na míru malým aplikacím. Proto splňují požadavek na nízko-nákladovou prvotní implementaci, modularitu a rozšiřitelnost systému. Větší aplikace mohou být implementovány s automatizačními systémy AS 416-2, AS 416-3 a AS 417-4. Tyto systémy jsou preferovány u středně velkých a velkých systémů.

5.9.2006 12:21

Stránka 27

Bezpečnostní automatizační systémy Pro kritické aplikace, kde chyba řízení může vést k nebezpečí pro obsluhu, poškození provozu nebo znečištění životního prostředí, se používají bezpečnostní (Failsafe) automatizační systémy (F/FH systémy). Tyto systémy detekují nejen poruchy v procesu, ale i své vlastní interní chyby, a v případě že takovou chybu zjistí, automaticky uvedou provoz do bezpečného stavu. Bezpečnostní automatizační systémy jsou založeny na hardwaru systémů s vyšší odolností proti poruše AS 414H a AS 417H. Jsou k dispozici ve dvou verzích: ■ Jako jedno-kanálové AS 414F/AS 417F (pouze s jedním CPU) ■ S vyšší odolností proti poruše AS 414FH/AS 417FH

(s redundantními CPU)

Oba subsystémy redundantního automatizačního systému jsou od sebe vzájemně elektricky izolovány. To, s ohledem na EMC interference, zvyšuje stabilitu systému. Redundantní automatizační systém může být mechanicky instalován do jednoho racku nebo dvou racků. Automatizační systémy instalované do dvou racků, se využívají například v případě, kdy obě části automatizačního systému musí být od sebe vzájemně odděleny protipožární stěnou. Pro každý typ aplikace je k dispozici vhodná kompletní jednotka. Současný provoz redundantních a standardních systémů je také možný.

Paměťová karta [MB] Analogově měřená hodnota

2

2

4 50

8

4 150

4

16

AS 417H

AS 417-4

Automatizační sytém

AS 417H

Technické specifikace AS 417-4

Modely AS 414H a AS 417H jsou automatizační systémy s vyšší odolností proti poruše, které se v SIMATIC PCS 7 využívají. Jsou založeny na principu 1-ze-2 a na přepnutí na záložní systém v případě poruchy. Tyto systémy využívají kompletně redundantní design pro maximalizaci dostupnosti. To znamená, že všechny hlavní komponenty jako je CPU, napájecí zdroj a hardware pro spojení dvou CPU, jsou přítomny v párech. Jaké další komponenty jsou ještě párovány pro zvýšení dostupnosti, závisí na konkrétní automatizační úloze.

AS 416-3

Automatizační systémy s vyšší odolností proti poruše se používají pro minimalizaci rizika výpadku výroby. Vyšší investiční náklady za automatizační systém s vyšší odolností jsou často zanedbatelné v porovnání s náklady plynoucími ze zastavení výroby. Čím vyšší jsou náklady spojené s přerušením výroby, tím důležitější je systém s vyšší odolností proti poruše.

AS 416-2

Automatizační systémy s vyšší odolností proti poruše

AS 414H

Automatizační systémy s vyšší odolností vůči poruše

Bezpečnostní automatizační systémy jsou certifikovány organizací TÜV a splňují bezpečnostní požadavky až do úrovně bezpečnosti SIL 3, podle normy IEC 61508. Mohou zpracovávat jak standardní, tak i bezpečnostní funkce v jednom systému. Bezpečnostní funkce jsou zpracovávány dvakrát, v různých částech procesoru v rámci jednoho CPU. Během následného porovnání obou výsledků systém detekuje potenciální chyby. Redundance FH systémů slouží pouze pro zvýšení dostupnosti. Nemá žádný vliv na zpracovávání bezpečnostních funkcí nebo následnou detekci poruch.

AS 414-3

PCS7zlom15

16 500

30

Digitálně měřená hodnota

60

150

400

1000

PID regulátor

20

50

130

200

Motory

20

75

150

300

Ventily

25

75

150

300

SFC

2

20

50

100

Kroky

4

200

500

1000

Dávkování

2

5

15

30 1500

Digitální vstupy DI

100

300

850

Digitální výstupy DO

50

150

315

630

Analogové vstupy AI

30

100

275

500

Analogové výstupy AO

20

50

130

200

Typický kvantitativní rámec automatizačního sytému SIMATIC PCS 7

Automatizační systém

27

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 28

Asset management pro optimální diagnostiku a preventivní údržbu

Automatizace

Enterprise Resource Planning (ERP level)

ÚdrÏba

Enterprise Asset Management System

Asset management SIMATIC PCS 7 bere v potaz také požadavky NAMUR (komise pro standardy procesního řízení v chemickém a petrochemickém průmyslu) definované v následujících dokumentech pro asset management systémy na podnikové úrovni a pro stavová hlášení z polních přístrojů: ■ NAMUR doporučení NE91 (požadavky na systémy asset

managementu na podnikové úrovni) Manufacturing Execution Systems (MES level)

MES Maintenance Operations

■ NAMUR doporučení NE107 (stavová hlášení z polních pří-

strojů) ■ NAMUR doporučení NE 105 (požadavky na integraci pol-

ních přístrojů v inženýrských nástrojích). Controls (Process and field level)

Plant Asset Management

Navíc je asset management orientován i na normu IEC 61804-2, týkající se samo-diagnostiky přístrojů popsaných pomocí elektronického popisu zařízení (EDD).

Asset managementem v průmyslu se rozumí správa a údržba zařízení provozu, zejména pak součástí řídicího systému, a všech aktivit a opatření, díky nimž se udržuje nebo zvyšuje hodnota provozu.

Zatímco operátor provozu vstupuje do procesu a získává všechny informace týkající se procesu z operátorského systému, inženýr údržby kontroluje hardware automatizovaného provozu prostřednictvím Stanice údržby (Maintenance Station MS) a zpracovává její diagnostické hlášení a požadavky na údržbu.

To primárně zahrnuje především

Cyklus a strategie údržby

Automatizace a údržba provozu v procesním průmyslu

■ reakci na nastalou poruchu a diagnostická hlášení (korek-

tivní údržba), ■ preventivní diagnostiku a údržbu, a ■ prediktivní údržbu a diagnostiku.

V minulosti byly funkce a informace údržby obyčejně k dispozici na oddělené, na výrobě nezávislé úrovni. SIMATIC PCS 7 nyní staví integrovaný asset management paralelně s procesním řízením, a poskytuje ucelené údržbové funkce a informace o komponentách systému používaných v provozu. Asset management proto doplňuje SIMATIC PCS 7 o nástroj pro minimalizaci celkových nákladů na vlastnění provozu. Jakékoliv další hardwarové nebo softwarové nástroje pro funkce asset managementu jsou zbytečné.

Monitorování (zaznamenávání a vyhodnocování procesních hodnot a stavových proměnných) může být určen status komponenty nebo zařízení, např. polního přístroje. Pokud senzor přestane dávat signál, pak tato diagnostická funkce vyhodnotí jako možné přerušení vedení. Tento fakt vyvolá požadavek údržby, po kterém následuje zásah údržby. Po dokončení údržby na Stanici údržby, jsou indikátory stavů resetovány do normálního stavu. Kompletní cyklus údržby je na Stanici údržby automaticky dokumentován, bez nutnosti jakékoliv další konfigurace. Ostatní detaily cyklu údržby závisí na strategii údržby, diagnostických výsledcích, a na dostupnosti detailních typově specifických informacích. Rozlišují se následující strategie údržby: ■ Údržba zaměřená na poruchu (korektivní)

– Poruchy jsou riskovány nebo minimalizovány redundantními konfiguracemi – Údržba ve formě opravy nebo náhrady ■ Preventivní údržba

– Vhodné opatření údržby jsou zahájeny ještě před výskytem poruchy – Údržba závislá na čase, stavu nebo preventivní údržba

28

Asset management

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 29

Komponenty/spektrum přístrojů Zařízení/komponenty procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7 a připojené procesní I/O patří do popsaného cyklu údržby. Těmito komponentami jsou: ■ Základní hardware PC (server, klient, single stanice) ■ Automatizační systémy (automaty) ■ Síťové komponenty systémové sběrnice, terminálové

sběrnice a polní sběrnice ■ Distribuované I/O (vzdálené I/O) ■ Polní přístroje (senzory/aktuátory).

Integrace do SIMATIC PCS 7 PCS 7 asset management je kompletně integrován do procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7, jako sektorově nezávislý softwarový balík. Využívá hardwarové a softwarové komponenty inženýrského a operátorského systému. Systémové rozhranní pro inženýry údržby je takzvaná Stanice údržby, jejímž základem je inženýrský systém. Pomocí této stanice má údržba přístup ke kompletní hardwarové struktuře procesního řídicího systému a může z ní zpracovávat diagnostická hlášení a požadavky údržby. Konfigurace PCS 7 asset management je postaven na hardware a software projektu, který se vytváří během standardní konfigurace na inženýrském systému. Z projektových dat jsou snadno, stiskem jednoho tlačítka, získána všechna potřebná data a diagnostické obrazovky relevantní pro PCS 7 asset management. Tato operace je velmi jednoduchá a pro asset management není třeba žádné další konfigurace pro: ■ Generování hardware a software projektu. ■ Generování diagnostických obrazovek se všemi kompo-

nentami nacházejícími se v projektu, včetně hierarchie obrazovek v závislosti na hardwarové struktuře projektu. Názvy obrazovek, symbolů atd. importovaných z projektu, mohou být změněny dle uživatelských požadavků nebo podle specifických vlastností projektu. Tyto změny jsou uchovány i během dalších prací. ■ Kompilaci konfiguračních dat a nahrávání do Operátorské

stanice a Stanice údržby s následným otestováním a fází uvádění do provozu.

Stanice údržby Architektura Stanice údržby asset managementu v PCS 7 poskytuje veškeré servisní informace o systémových komponentách provozu. V závislosti na použité architektuře systému SIMATIC PCS 7 v projektu, může být Stanice údržby postavena buď na SIMATIC PCS 7 BOX, single stanici nebo kombinaci klient/server. Využívá hardwarové a softwarové komponenty inženýrského a operátorského systému. Výsledkem úzkého spojení je možnost provozovat ES, OS a funkce asset managementu na společném hardware. Takto multifunkční stanice pak není používána pouze pro asset management, ale také pro inženýring systému nebo HMI. Systém hlášení, uživatelská plocha, hierarchie obrazovek a vedení operátora jsou přizpůsobeny filozofii řízení a monitorování na operátorském systému. Diagnostická data veškerých komponent jsou zobrazena v jednotných faceplatech, jejichž obsah závisí na inteligenci konkrétní komponenty. To ulehčuje práci se Stanicí údržby a intuitivně vede obsluhu – není potřeba žádné podrobné seznamování se s prostředím. Na Stanici údržby a také na OS klientovi, mohou být zobrazeny diagnostické obrazovky, strukturované podle hierarchie provozu, s provozními stavy všech komponent řídicího systému SIMATIC PCS 7. Podrobnější online diagnostické funkce, pro které je vyžadován HW Config nebo SIMATIC PDM však mohou být volány pouze ze Stanice údržby. Správu uživatelů a řízení přístupu na stanici údržby zabezpečuje SIMATIC Logon.

Asset management

29

PCS7zlom15

5.9.2006 12:21

Stránka 30

Asset management

V˘bûr podfiízené struktury

V˘bûr úrovnû PC

V˘bûr úrovnû Ethernet V˘bûr úrovnû AS

Standardní diagnostické funkce Pro detailní informace o diagnostickém stavu jednotlivých částí provozu nebo komponent, může inženýr údržby přepnout z přehledového zobrazení do diagnostické obrazovky příslušné hardwarové úrovně. V případě, že je v přehledovém zobrazení signalizována porucha, lze se za pomoci funkce „loop in alarm“ rychle přepnout do diagnostického faceplatu příslušné komponenty. U všech komponent máte k dispozici tyto informace: ■ Zobrazení diagnostického stavu stanoveného systémem ■ Informace o komponentách jako jsou výrobce, název

tagu, sériové číslo (v závislosti na konkrétních komponentách) Přehled provozu se symbolickými zobrazeními komponent

■ Zobrazení diagnostických hlášení komponent ■ Vizualizace typu a aktuálního stavu započaté údržby

Detailní diagnostika dle IEC 61804-2 Ikona bloku

Detailnější informace mohou být získány z komponent, popsaných pomocí elektronického popisu zařízení (EDD) dle IEC 61804-2. Tyto informace jsou z přístrojů načteny a zobrazeny automaticky, díky SIMATIC PDM. ■ Detailnější diagnostické informace

Faceplate zafiízení

– Informace závislé na výrobci – Diagnostika chyb a informace o odstraňování závad – Další dokumentace ■ Zobrazení deníku modifikací (audit trail) komponenty,

kde jsou všechny záznamy o obsluze, časy a typy zásahů operátora na komponentě Přehled komponent na segmentu PROFIBUS se symbolickými zobrazeními

■ Zobrazení parametrů komponenty (zobrazení parametrů

uložených v komponentě a v projektu; pokud je to vyžadováno, tak i rozdíly mezi nimi)

Skupinová indikace údrÏby Stavové zobrazení údrÏby Zobrazení provozního stavu

Identifikace zafiízení

Diagnostické zobrazení komponent

30

Asset management

Dobr˘

Îádost údrÏby (nízk˘)

PoÏadavek údrÏby neznám˘/ neinicializovan˘

Simulace

PoÏadavek údrÏby (stfiední)

PoÏadavek údrÏby inicializovan˘

Lokální zafiízení

Alarm údrÏby (vysok˘)

ÚdrÏba probíhá

Výběr ze symbolů PCS 7 asset managementu

PCS7zlom31

5.9.2006 13:28

Stránka 31

Tag zafiízení

Zobrazení symbolu komponenty

Vizualizace informací údržby Hierarchická strukturalizace informací a jednotná symbolika zvyšují přehled, usnadňují orientaci, a umožňují servisnímu inženýrovi rychle přistupovat k detailním informacím již z přehledové obrazovky provozu. Sada symbolů definovaná pro PCS 7 asset management obsahuje symboly, které identifikují diagnostický status zařízení/komponent, závažnost požadavku údržby a stav prováděných údržbových prací. Skupinové zobrazení v přehledové obrazovce vizualizuje diagnostický status podřazených struktur/komponent v podobně světelného semaforu s červenou, oranžovou a zelenou barvou.

Faceplate údržby

Hlavní rysy ■ Nástroj pro minimalizaci celkových nákladů na vlastně-

ní po celý životní cyklus provozu ■ Správa diagnostiky a údržby provozu řízeného se

SIMATIC PCS 7 pro – PC hardware, – sběrnicové komponenty (Ethernet/PROFIBUS), – automatizační systémy a – distribuované I/O (I/O moduly, inteligentní polní přístroje...)

Diagnostické ikony reprezentují stav komponent a podřazených přístrojů/komponent pomocí standardizovaných symbolů.

■ Homogenní integrace funkcí údržby do SIMATIC PCS 7

Ty obsahují následující komponenty:

■ Konzistentní využití architektury a výkonu SIMATIC PCS 7

■ Bitovou mapu komponent

■ Stanice údržby jako rozhranní pro servisní inženýry,

– bez jakéhokoliv dalšího inženýrského úsilí

■ Identifikační tag komponenty

založená na:

■ Zobrazení stavu údržby

– SIMATIC PCS 7 BOX, PCS 7 single stanice nebo kombinace klient/server a

■ Skupinové zobrazení diagnostického statusu podřaze-

ných komponent Kliknutím na element v zobrazení symbolu otevřete buď podřazenou hierarchickou úroveň nebo faceplate komponenty. Faceplate komponenty nabízí různé pohledy na příslušnou komponentu s dalšími přístrojově specifickými informacemi, např. identifikaci, hlášení nebo kartu údržby.

– ES/OS software ■ Stejný vzhled a ovládání jako u procesního řízení na

operátorském systému ■ Optimalizovaný pracovní tok od diagnostiky až po

ukončení servisního opatření ■ Jednotné zobrazení diagnostických a servisních stavů

v provozu ■ Implementace mezinárodních standardů a direktiv:

– NE91 (Asset management na úrovni provozu) – NE107 (stavová hlášení z polních přístrojů) – NE 105 (integrace přístrojů s polní sběrnicí) – EDD dle IEC 61804-2 (samo-diagnostika přístrojů).

Asset management

31

PCS7zlom31

5.9.2006 13:28

Stránka 32

Automatizace batch procesů se SIMATIC BATCH InÏen˘rsk˘ systém

SIMATIC BATCH klienti a OS klienti

OS-LAN OS server Batch server Systémová sbûrnice

Automatizaãní systémy

SIMATIC PCS 7 multi-uživatelský systém se SIMATIC BATCHů

Procesní řídicí systém SIMATIC PCS 7 nabízí vhodné řešení pro nenákladnou a efektivní implementaci batch procesů: ■ Jednoduché batch procesy s parametrizovatelným

sekvenčním řízením jsou automatizovány pomocí SFC a CFC nástrojů, obsažených v základním inženýrském systému. ■ SIMATIC BATCH je uživatelsky přívětivé řešení složitějších

úloh, pracujících na bázi receptur. Umožňuje snadné, flexibilní zpracování komplexních úloh obsahujících měnící se řídicí sekvence. Modulární architektura SIMATIC BATCH může být nakonfigurován jako jedno-uživatelský systém nebo jako systém klient/server a díky své modulární architektuře a rozšiřitelnosti, odstupňované do 5 kroků na 150, 300, 600, 1800 a >1800 batch procesních objektů (instance provozních jednotek a modulů zařízení), může být využit v provozech jakékoliv velikosti. Pro malé aplikace např. pro automatizaci laboratoře, může být SIMATIC BATCH postaven také na zaváděcím systému SIMATIC PCS 7 BOX. Kapacita SIMATIC BATCH je v tomto případě omezena na 150 batch procesních objektů. Nicméně pro automatizaci batch procesů pomocí SIMATIC BATCH je charakteristická architektura klient/server, ve které jeden batch server a několik batch klientů zpracovávají projekt společně. Batch server může být, pro zvýšení dostupnosti, nakonfigurovaný i jako redundantní.

32

SIMATIC BATCH

Integrace do SIMATIC PCS 7 SIMATIC BATCH je kompletně integrován do prostředí SIMATIC PCS 7. Provozní data mohou být konfigurována pomocí inženýrského systému. Ten předá veškerá data potřebná k vytvoření receptu do batch serveru, a umožní zpracování receptu odděleně od inženýrského systému. Změny v konfiguraci, provedené na inženýrském systému, jsou díky funkci update k dispozici i na batch serveru. V závislosti na vytížení operátorského systému, může být software batch serveru provozován i na OS serverech. Avšak je obvyklé ho provozovat na odděleném hardwaru (batch server), izolovaného od OS serverů. Klienti SIMATIC BATCH a OS klienti mohou běžet odděleně nebo na společné hardwarové základně. Operátorské stanice PCS 7 používané s batch jsou během konfigurace aplikace přiřazeny batch serveru. Komunikace s automatizačními systémy SIMATIC BATCH komunikuje s automatizačními systémy přes operátorský systém PCS7. Do komunikace lze také integrovat instrukce pro operátora a dialogy. To umožní zadání dalších dat (např. laboratorních hodnot) nebo pokynů pro důležité vstupy operátora. SIMATIC BATCH obsahuje pro řízení a monitorování provozních jednotek a modulů zařízení speciální faceplaty. Jako rozhranní na podřízenou automatizační úroveň se obecně používají SFC instance, odvozené od SFC typu. Vlastnosti SFC typu, jako jsou provozní módy, setpointy/aktuální hodnoty, parametry instancí, časy atd. mohou být definovány v dialogu vlastností.

PCS7zlom31

5.9.2006 13:28

Stránka 33

Plánování šarží se SIMATIC BATCH SIMATIC BATCH řídící centrum

Batch control center

Batch planning

SIMATIC BATCH batch control center (BatchCC) je „operační středisko“ pro monitorování a řízení dávkových procesů v SIMATIC BATCH. Pomocí BatchCC je možné spravovat všechna data, týkající se SIMATIC BATCH v grafickém uživatelském rozhranní.

BatchCC umožňuje vytvořit individuální výrobní příkazy a šarže. Volitelný balík Batch Planning nabízí obrovské vylepšení plánovacích funkcí, díky němuž mohou být dopředu plánovány šarže pro velké množství výrobních příkazů.

BatchCC nabízí výkonné funkce pro následující úlohy: ■ Načtení a update provozních dat základní automatizace ■ Definice uživatelských práv pro všechny funkce, klienty,

nebo provozní jednotky SIMATIC BATCH ■ Definice názvů a kódů materiálů ■ Správa master receptů, a spuštění editoru receptů slouží-

cí pro zadání struktury receptu ■ Správa knihoven s elementy receptu (knihovní operace) ■ Editace kategorií formulí a správa přiřazených formulí

(sady parametrů) ■ Vytvoření šarží s master recepty ■ Spuštění šarží a řízení šarží ■ Monitorování a diagnostika zpracovávání šarží ■ Zaznamenávání a archivace receptů a batch dat ■ Exportování a importování základních receptů, formulí

a knihovních operací.

Vytvoření a distribuce šarží pro výrobní příkazy je v něm možné provést manuálně, ale může být také provedeno automaticky v závislosti na počtu šarží nebo množství produkce. Všechny šarže včetně obsazení provozních jednotek může být přehledně prezentováno ve formě kombinace Ganttova diagramu a tabulky. Časové konflikty nebo konflikty vyplívající z obsazení provozních jednotek jsou symbolicky znázorněny. Časové konflikty mohou být snadno eliminovány posunutím přiřazených šarží v Ganttově diagramu. Kromě plánování množina funkcí obsahuje také změny, přerušení, vymazání a uvolnění šarží. Dokud není šarže uvolněna, je možné nastavit nebo modifikovat následující vlastnosti: ■ Množství ■ Startovní mód (okamžitě, po zadání operátorem nebo

časově řízený) ■ Obsazení provozních jednotek ■ Formule (sada parametrů) ■ Sekvence vykonávání (spojení s předchozí nebo následu-

jící šarží) ■ Zobrazení plánovaného času běhu šarže.

SIMATIC BATCH

33

PCS7zlom31

5.9.2006 13:28

Stránka 34

SIMATIC BATCH

Editor receptů může být použit pro: ■ Vytvoření nového master receptu a knihovních operací ■ Modifikaci stávajících master receptů a knihovních opera-

cí (změny struktury nebo parametrů) ■ Zjištění stavu objektu receptu (RUP, ROP, RPH) a proces-

ních hodnot v podmínkách přechodu ■ Dokumentaci master receptů a knihovních operací ■ Provedení testu správnosti, také ve spojení s uživatelsky

specifickými testy správnosti ■ Výběr kandidátů provozních jednotek pomocí omezují-

cích vlastností vybavení ■ Uvolnění master receptů a knihovních operací do testu

nebo výroby.

SIMATIC BATCH editor receptů

Hierarchické recepty dle ISA-88.01 Editor receptů Editor receptů je pohodlný nástroj pro snadné, intuitivní vytváření a modifikaci master receptů a knihovních operací. Obsahuje grafické uživatelské rozhranní, typické editační funkce z prostředí Microsoft Windows pro jednotlivé a seskupené objekty, a funkce pro kontrolu strukturální syntaxe. Základem pro vytvoření receptu jsou batch objekty, odvozené z batch provozních dat nakonfigurovaných v inženýrském systému SIMATIC PCS 7, jako jsou např. provozní jednotky a technologické funkce. Editor receptů může být spuštěn samostatně, nebo může být zavolán z BatchCC.

Plant

Recipe procedure

Unit

Partial recipe procedure Recipe operation

Technical Equipment

Recipe function

Individual control unit

Unit Plant

Individual control unit Technical Equipment

Reprezentace struktury hierarchického receptu v modelu provozu

34

SIMATIC BATCH

SIMATIC BATCH a SIMATIC PCS 7 tvoří funkční jednotku, která plně pokrývá model popsaný ve standardu ISA-88.01. Hierarchická struktura receptu je napojena na model provozu pomocí: ■ Receptní procedury pro řízení procesu nebo výroby v pro-

vozu ■ Částečné receptní procedury pro řízení procesního kroku

v rámci provozní jednotky ■ Receptní operace/funkce pro řízení technické úlohy/funk-

ce v modulu zařízení.

PCS7zlom31

5.9.2006 13:28

Stránka 35

Neutrálnost a přiřazení provozních jednotek Vytvoření receptu, který je neutrální na provozních jednotkách minimalizuje inženýrskou režii a přináší významnou výhodu pro validaci. Během vytváření receptu je dílčí receptní proceduře přidělena pouze třída provozní jednotky. Konečné přiřazení provozních jednotek se provádí až za běhu. V případě šarží, běžících po delší doby a šarží, kde nejsou provozní jednotky určeny a obsazeny při startu šarže, je přiřazení provedenou pouze v okamžiku použití. Konflikty při obsazování provozních jednotek jsou systémem detekovány a zobrazeny. Následující strategie obsazování provozních jednotek umožní optimální přizpůsobivost speciálním situacím provozu: ■ „Manuální výběr provozní jednotky“ pro před-výběr

v době vytváření receptu ■ „Preferovaná provozní jednotka“ pro před-výběr v době

vytváření receptu Příklad batch reportu

■ Určením „provozní jednotky nevyužité po nejdelší dobu“

dosáhneme jednotného využití Batch Report Funkce Batch Report integrovaná do BatchCC se používá pro tvorbu receptních a batch reportů. Ty mohou být zobrazeny a vytisknuty pomocí BatchCC nebo ze samostatného prohlížeče protokolů.

■ Přiřazení použití provozní jednotky pomocí „procesních

parametrů“ z externího modulu (např. plánovače) Strategie obsazování může být změněna i za běhu šarže, stejně tak jako přiřazení provozní jednotky.

Batch reporty Batch reporty obsahují všechna data, potřebná pro reprodukci batch procesu pro doložení kvality a pro splnění zákonných předpisů. Obsahují: ■ Identifikační data ■ Datum řídicí receptury ■ Efektivní výrobní data ■ Časové sekvence kroků ■ Chybové hlášení a alarmy ■ Zásahy operátora ■ Procesní hodnoty.

Reporty receptů Report receptů obsahuje výrobní data, jako např. ■ Hlavičková data receptu ■ Seznam použitých materiálů a produktů ■ Technologický postup

SIMATIC BATCH

35

PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 36

SIMATIC BATCH

Archivace batch dat a zápis do XML formátu

Validace v souladu s 21 CFR Part 11

Batch data, která jsou dostupná pouze autorizovaným osobám nebo systémům jsou ukládány do XML formátu. Funkce Batch Report poskytuje jako standard reporty založené na XML, které mohou být zobrazeny a vytištěny pomocí BatchCC nebo prohlížeče protokolů. Tato XML data mohou být dále zpracována externím reportním systémem.

Počet provozů, které musí být validovány pro sledování kvalitativních standardů kvůli marketingovým a zákonným požadavkům permanentně roste. Procesní řídicí systém a jeho výrobci hrají důležitou roli ve validační proceduře.

Knihovna s receptními operacemi (ROP)

■ Konzistentní standardizaci, např. s konceptem typ/instan-

Správa receptních operací je zajištěna pomocí uživatelské knihovny (ROP knihovna). Z ní mohou být do receptních procedur vkládány knihovní receptní operace ve formě referencí, a tak mohou být modifikovány z centrálního místa. To snižuje požadavky na inženýring a validaci. Pokud je reference přerušena, stane se z receptní operace fixní komponenta receptní procedury, nezávislá na dalších centrálních modifikacích.

SIMATIC BATCH konkrétně podporuje validaci v souladu s 21 CFR Part 11 díky: ce v SFC, tvorbou receptu nezávislého na provozní jednotce, díky oddělení procedury a formule a knihovním receptním operacím ■ Audit trail (denník modifikací):

– Zaznamenávání změn v receptech a receptních operacích (uložených s modifikovaným objektem) – Zaznamenávání změn během výroby (v batch reportu), včetně – operací na individuální řídicí úrovni patřící konkrétní šarzi ■ Přidělení verzí (životní cyklus receptů, receptních operací,

formulí) ■ Centrální správě uživatelů s řízením přístupu pomocí

SIMATIC Logon Formule 1

Formule 2

Formule 3

Teplota

1000 kg 90 °C

500 kg 80 °C

900 kg 95 °C

âas

10 min

15 min

12 min

SÛl Pepfi Cukr

Ano Ne 100 g

Ano Ne 150 g

Ne Ne 50 g

MnoÏství

Hlavní recept #1

Hlavní recept #2

■ Elektronickému podpisu pro uvolnění master receptů,

formulí a knihovních objektů založeném na SIMATIC Logon Navíc Siemens, jako výrobce procesního řídicího systému, má speciálně vyškolené odborníky a mnoho let zkušeností s managementem kvality a validacemi provozů. Hlavní recept #3

Propojení s MIS/MES Propojení s MIS/MES systémy je podporováno pomocí: ■ Integrace SIMATIC PCS 7 do SIMATIC IT ■ Otevřeného rozhranní (API) pro uživatelská rozšiřování.

Oddělení procedury a formule

Oddělení procedury a formule Flexibilita dosažená pomocí receptů nezávislých na provozních jednotkách může být ještě více zvýšena, pokud jsou procedura a sady parametrů (formule) od sebe navzájem odděleny. Pomocí spojení několika formulí a receptní procedury mohou být vytvořeny různé master recepty. To umožňuje centrální modifikace procedur. Struktura formule je určena kategorií formule definované uživatelem.

36

SIMATIC BATCH

PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 37

Hlavní rysy ■ Modulární architektura s flexibilní rozšiřitelností (hard-

warovou a softwarovou) – Optimální přizpůsobení se velikosti provozu a individuálním požadavkům – Roste s konfigurací provozu; žádné drahé rezervní kapacity ■ Vysoká dostupnost díky redundantním batch serverům

– Bez ztráty batch dat – Automatická synchronizace batch dat ■ Homogenní integrace SIMATIC BATCH do HMI strategie

a inženýrských nástrojů SIMATIC PCS 7 pomocí systémového rozhranní – Žádná uživatelská rozhranní – Žádná dvojitá konfigurace batch-specifických inženýrských dat ■ Recepty nezávislé na provozní jednotce

– Obrovské zjednodušení správy receptů a validace – Flexibilní provoz a optimální využití provozu díky strategii změny obsazení a přiřazení provozních jednotek za běhu šarže

■ Import a export master receptů, formulí a knihovních

objektů ■ Ukládání, archivace a rozsáhlé protokolování batch dat

v XML formátu – Výroba se stane transparentní a srozumitelná – Spolehlivé vedení operátora, bezpečná odezva na procesní poruchy ■ Redukce režie na inženýring a validaci díky:

– Konceptu typ/instance – Oddělení procedury a formule – ROP knihovna a konfigurace nezávislá na provozních jednotkách – Násobné využití, centrální modifikace ■ Podpora validace v souladu s 21 CFR Part 11 díky:

– Audit trail (denník změn) – Přidělení verzí receptům – Knihovně s receptními operacemi a formulemi – Uživatelské správě s kontrolou přístupu a elektronickému podpisu pro master recepty, formule a knihovní objekty

■ Hierarchické receptury v souladu s ISA-88.01

– Vytvoření receptů v souladu s technologickým postupem – Rychlé, snadné a chybu minimalizující tvorba

SIMATIC BATCH

37

PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 38

Řízení transportu materiálu se SIMATIC Route Control Díky své modularitě a rozšiřitelnosti ve 3 krocích (až 30, 100 nebo 300 souběžných přenosů materiálu), může být SIMATIC Route Control flexibilně přizpůsoben různým velikostem a architekturám (jedno-uživatelské/multi-uživatelské systémy).

SIMATIC Route Control (RC) rozšiřuje procesní řídicí systém SIMATIC PCS 7 o nástroj pro konfiguraci, řízení, monitorování a diagnostiku transportu materiálu v potrubních sítích. SIMATIC Route Control není specializovaný pro konkrétní průmysl. Se SIMATIC Route Control, jsou uživatelé systému SIMATIC PCS 7 schopni automatizovat nejen výrobní procesy a přidružené sklady, ale také přenos materiálu mezi oběmi oblastmi. SIMATIC Route Control může zpracovávat jak složité sítě, tak i jednoduché transportní cesty. Konkrétně je SIMATIC Route Control určen pro provozy s velkým množstvím složitých kombinací cest nebo rozlehlými sklady nádrží, které najdeme zejména v chemickém a petrochemickém průmyslu a v potravinářství. Preferované aplikace: ■ Provozy střední a velké kapacity s rozsáhlými sítěmi

cest/potrubí ■ Časté změny a rozšiřování transportních sítí včetně aktu-

átorů a senzorů ■ Transportní cesty s vysokou flexibilitou:

– Pravidelné změny materiálu – Dynamický výběr zdroje a cíle přenosu materiálu (včetně obrácení směru nebo obousměrných transportních cest) – Několik současných přenosů materiálu – Projekty v kombinaci se SIMATIC BATCH Modulární architektura SIMATIC Route Control je reprezentován následujícími softwarovými moduly: ■ Route Control Engineering (komponenta inženýrského

systému SIMATIC PCS 7) ■ Route Control Server ■ Route Control Center (RCC)

38

SIMATIC Route Control

SIMATIC PCS 7 multi-uživatelský systém se SIMATIC Route Control

Integrace do SIMATIC PCS 7 Software Route Control Engineering, skládající se z inženýrského nástroje, průvodce a knihovny bloků, je společně zakomponován do inženýrských nástrojů procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7 na centrálním inženýrském systému. Pro malé provozy může být SIMATIC Route Control instalován buď samostatně, nebo společně s OS software na jednouživatelský systém. Distribuované multi-uživatelské systémy s architekturou klient/server, rozšiřitelné až na 32 klientů na server, jsou pro automatizaci transportu materiálu pomocí SIMATIC Route Control typické. SIMATIC PCS 7 podporuje multi-uživatelské systémy s až 12 servery/páry serverů. V případě multi-uživatelských systémů malého rozsahu je možné provozovat Route Control Server, Batch server a OS server na společném základním hardwaru. Nicméně dostupnost bude vyšší a výkon lepší, pokud budou instalovány na odděleném serverovém hardwaru, který může být volitelně i redundantní. Route Control klient je reprezentován pomocí Route Control Centra (RCC). RCC může být instalováno na OS klientu, Batch klientu nebo na odděleném klientském hardwaru. Odstupňovaná uživatelská privilegia pro projektanty, provozní a údržbový personál jsou integrovány do správce uživatelů SIMATIC Logon.

PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 39

Route Control inženýrský nástroj Jakmile byly základní data z PCS 7 projektu související s RC adaptovány do RC projektu, je dalším krokem konfigurace RC-specifických objektů pomocí inženýrského nástroje Route Control: ■ Dílčí cesty: rozdělením transportních tras do dílčích tras je

možné zvýšit flexibilitu a redukovat konfigurační úsilí díky možnosti násobného použití těchto tras. Parametry částečných cest: „bidirectional“ a „priority“ (nejnižší ze všech částečných cest je rozhodující při hledání celkové cesty) ■ Umístění: označení začátku a konce každé dílčí cesty

a tím pádem počátku a cíle transportu materiálu pomocí provozních bodů; ty jsou parametry pro požadavky transportu materiálu (počáteční, cílové, střední body/cesta). ■ Propojení: „interconnection“ RC elementů jejich instalací SIMATIC PCS 7 procesní obrazovka: přehled sítě tras

Route Control inženýring Route Control staví na základní konfiguraci procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7 a využívá bloků ze standardní knihovny PCS 7. Proto jsou i existující provozy se SIMATIC PCS 7 snadno rozšiřitelné o SIMATIC Route Control. Technologické elementy, které mají vztah k řízení transportu materiálu (RC elementy) jsou v CFC editoru upraveny pomocí jednotných interface bloků z knihovny Route Control. RC elementy obsahují: ■ Řídicí elementy (aktuátory) ■ Snímací elementy (senzory) ■ Elementy parametrů (setpointy) ■ Propojovací elementy (informace o materiálu konkrétní

cesty) Knihovna Route Control

do částečných tras; elementy získají další vlastnosti v závislosti na jejich typu (např. „ventil zavřen“ v základní pozici). Tyto vlastnosti mohou být editovány pomocí konfiguračního dialogu. ■ Funkční katalogy: dílčí cesty mohou být podle technolo-

gických a produktově specifických aspektů přiřazeny konkrétním funkčním katalogům, např. „Čištění“ nebo „Transport produktu“. Při hledání cesty dovolují funkční katalogy omezit výsledky dle typu materiálového transportu. ■ Funkční kroky/sekvenční funkce: každý funkční katalog

obsahuje až 32 konfigurovatelných technologických sekvenčních funkcí, např. základní pozice řízených elementů, otevření transportních ventilů, otevření počátečního ventilu, spuštění čerpadla. Společně s RC elementy zapojenými do dílčích cest, určují sekvenční funkce sekvenci materiálového transportu. Speciální konfigurační funkce ulehčují provádění opakující se rutinní práce a rozšiřují rozsah možností pro řízení materiálového transportu, např.:

Knihovna Route Control obsahuje bloky pro konfiguraci RC, bloky pro vytváření transportních cest a interface bloky pro RC elementy. Knihovna je k dispozici v katalogu CFC editoru.

■ Export konfiguračních dat ve formě CSV souborů do MS

Průvodce Route Control

■ Řízení společně používaných dílčích cest pomocí konfigu-

Průvodce Route Control vytváří rozhranní mezi konfigurací RC a základní konfigurací SIMATIC PCS 7. Průvodce, který může být vyvolán z menu SIMATIC Manageru, získává konfigurační data pro import z projektu SIMATIC PCS 7. Přitom průvodce provádí kontrolu správnosti, definuje komunikační spojení mezi AS-RC server a AS-AS a vytváří signály RC serveru.

Excelu, kde se data kopírují a editují a soubory se importují zpět do Route Control rovatelných funkčních ID ■ Kontrola kompatibility materiálu a blokování dílčích cest

v případě nekompatibilních sekvencí materiálu, založené na ID materiálu uloženého ve spojovacích elementech dílčí cesty ■ Propojení dynamických (externích) setpointů přicházejí-

cích z procesu (např. navážené množství) na blok cesty za běhu


39

PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 40


Route Control Server

Route Control Centrum (RCC)

Po nakonfigurování transportní sítě a otestování variant materiálového transportu, jsou konfigurační data Route Control přeneseny na Route Control Server, kde mohou být ve vhodný čas aktivovány. Změny konfigurace jsou po přenesení z inženýrského nástroje Route Control do Route Control Serveru a následné aktivaci v Route Control Centru (online nahrání) při určování vhodné transportní cesty okamžitě zohledněny.

V procesních obrazovkách operátorského systému je každý blok cesty reprezentován RC symbolem bloku a RC faceplatem. Přes RC symbol bloku cesty můžete vyvolat jeho RC faceplate. RCC může být zavoláno z RC faceplatu bloku cesty nebo z lišty tlačítek na operátorské stanici. Zobrazuje všechny relevantní data cesty materiálového transportu a chybové informace v několika koordinovaných náhledech

Route Control Server (RC Server) poskytuje Route Control klientům (Route Control Centru) potřebná data a předává jejich povely automatizačnímu systému. Při požadavku na materiálový přenos prostřednictvím Route Control Centra (RCC), RC Server dynamicky zkompiluje vhodnou transportní cestu z dílčích cest, které byly nakonfigurovány za použití map automatizačního systému na základě vybraných parametrů (počátek, cíl a střední body) a nakonfigurovaných parametrů (např. ID materiálu nebo funkce).

■ Přehled všech RC elementů a detaily požadavků

Pro potřeby údržby může být automatizační systém nastaven specificky na „v údržbě“ (mimo provoz). Materiálový přenos probíhající na tomto automatizačním systému pokračuje, dokud není dokončen. Avšak nový materiálový přenos není dále povolen.

Klíčové funkční vlastnosti: ■ Řízení vybraného materiálového transportu v závislosti

na vybraném módu: manuálně/automaticky. Následující platí pro manuální mód: – Požadavek, start, stop, pokračuj a přeruš materiálový transport – Nastav/modifikuj parametry požadavku (body provozu: původ, cíl, středové body) – Nastav/modifikuj obecné vlastnosti (funkční katalog, ID funkce, ID materiálu a „ignoruj poruchu“) – Povol/zakaž sekvenční funkce ■ Diagnostika poruch požadavků materiálového transportu

způsobených uzamčením RC elementů, uzamčením dílčích cest, nekonzistentních ovládání nebo zakázané sekvence materiálu ■ Diagnostika právě probíhajícího materiálových transpor-

tů: – Barevné a textové zobrazení stavu transportní cesty v okně cest RCC – Detailní analýza vyhodnocením zpětných vazeb z RC elementů ■ Funkce serveru: Výběr RC serveru, zobrazení RC stavu

serveru, aktualizace zobrazení (opětovné načtení dat data z RC serveru) ■ Zobrazení operátora, který se přihlásil

Route Control Centrum (RCC)

40


PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 41

Hlavní rysy ■ Flexibilní, modulární architektura se škálovatelnými

hardwarovými a softwarovými komponentami pro jedno-uživatelské a multi-uživatelské systémy – Optimální adaptace velikosti provozu a individuálním požadavkům – Roste spolu s konfigurací provozu; bez drahých rezervních kapacit ■ Vysoká dostupnost díky redundantním Route Control

serverům ■ Homogenní integrace do HMI strategie a inženýringu

SIMATIC PCS 7 – Žádné zákaznické rozhranní – Žádné dvojité zadávání dat – Možná následná integrace do stávajících SIMATIC PCS 7 projektů ■ Může být kombinován se SIMATIC BATCH ■ Transparentnost provozu

– Identické zobrazení sítě cest v provozu pomocí dílčích cest – Jednoduché přiřazení RC elementů dílčím cestám pomocí plánů provozu ■ Rychlá odezva na modifikace provozu (např. přidání

ventilů) během konfigurace, uvádění do provozu nebo runtime – Převzetí změn konfigurace okamžitě po online nahrání

■ Snížení konfigurační režie a časů uvádění do provozu

– Rozdělení do dílčích cest a projektování opakovanou aplikací stejných dílčích cest – Export konfiguračních dat jako CSV soubor, zkopírování do Excelu, editace a reimportování – Redukce složitých, opakovaných akcí díky RC průvodce – Zapouzdření funkcionality z pohledu uživatelského programu, řízení jako celku ■ Exkluzivní přiřazení RC elementů a dílčích cest zapoje-

ných do materiálového transportu ■ Transport materiálu pomocí společných dílčích cest

(několik počátků nebo cílů s možností bez-nárazového přepnutí) ■ Uvážení materiálové kompatibility, kvůli zabránění

nechtěného smíchání nebo sekvence materiálu ■ Automatický výpočet přepraveného množství ■ Zaznamenávání reportů cest s funkcemi filtrování,

výstupem na obrazovku nebo na tiskárnu ■ Offline testování kompletnosti během konfigurace, tes-

tování nekonzistencí a nechtěných kombinací ■ Detailní diagnostika chybných požadavků materiálové-

ho transportu a aktuálního materiálového transportu


41

PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 42

Rychlá a bezpečná komunikace s průmyslovým Ethernetem pro systémovou sběrnici a OS LAN Průmyslový Ethernet OS klienti

Vzdálen˘ klient

OS-LAN (terminálová sbûrnice)

SCALANCE X414-3

SCALANCE X204-2/X208 SCALANCE W788-1PRO

Redundantní OS servery

SIMATIC PCS 7 BOX

InÏen˘rská stanice SCALANCE X414-3

Systémová sbûrnice PrÛmyslov˘ Ethernet

SCALANCE X414-3

AS 414H/ AS 417H

V malých systémech dovoluje základní komunikační zařízení „Basic Communication Ethernet“, integrované v ES/OS/BATCH/IT, provozovat jednouživatelské stanice a servery na systémové sběrnici i bez komunikačního procesoru. Ve středních a velkých provozech charakteristických vysokými komunikačními nároky, aplikuje SIMATIC PCS 7 moderní Gigabitovou a FastEthernet technologii, kombinující vysokou bezpečnost, kterou poskytují optické kruhy, se škálovatelným výkonem, poskytnutým technologií přepínání a vysokou přenosovou rychlostí až do 1 Gbit/s. V SIMATIC PCS 7 od verze 6.1 je možné pro konfiguraci systémové sběrnice a OS LAN kromě osvědčených ESM a OSM přepínačů (switch), použít přepínače průmyslového Ethernetu z rodiny SCALANCE X. Tím je možné dosáhnout mnoho různých konfigurací s odstupňovaným výkonem při zachování atraktivní ceny.

SCALANCE X204-2/X208

OSM/ ESM

Průmyslový Ethernet, výkonná oblastní síť pro průmyslové aplikace v souladu s mezinárodním standardem IEEE 802.3 (Ethernet), se používá jako systémová sběrnice a OS LAN (terminálová sběrnice) pro multi-uživatelské systémy v architektuře klient/server.

AS 414/ AS 416/ AS 417 AS 414H/ AS 417H

Průmyslový Ethernet, příklady připojení

SIMATIC NET Se síťovými prvky SIMATIC NET, založených na globálně ustanovených standardech, má SIMATIC PCS 7 výkonnou a robustní řadu produktů k implementaci plně integrovaných komunikačních sítí pro spolehlivou datovou výměnu mezi všemi komponentami systému a úrovněmi provozu. Produkty SIMATIC NET, speciálně navržené pro průmyslové použití, jsou vhodné pro provozy ve všech průmyslových odvětvích. Jsou na sebe navzájem přizpůsobeny a splňují vysoké standardy, obzvláště v oblastech, kde jsou vystaveny extrémním vlivům, jako jsou ■ interference elektromagnetických polí, ■ korosivní kapaliny a atmosféry, ■ nebezpečí výbuchu, ■ vysoké mechanické zátěže.

Produkty SIMATIC NET zaručují rozšiřitelnost a ochranu investic díky zpětně kompatibilnímu vývoji a jednotnosti použitých komponent v provozu.

42

Komunikace

SCALANCE X414-3E, X204-2 a X208

PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 43

Přepínače průmyslového Ethernetu

Průmyslové bezdrátové LAN (IWLAN)

■ ESM (elektrický) a OSM (optický), každý s 2 kruhovými

SIMATIC PCS 7 nabízí možnost integrace vzdálených klientů do OS LAN pomocí průmyslových bezdrátových LAN:

porty pro přenosovou rychlost až 100 Mbit/s a, v závislosti na typu, až 8 porty (RJ45, ITP nebo BFOC) pro připojení terminálů nebo síťových segmentů ■ SCALANCE X414-3E s

– 2-Gigabitové Ethernet porty pro gigabitový kruh: elektrický nebo optický1) – Až 20 elektrických 100-Mbit/s portů (12 integrovaných a 8 v rozšiřovacím modulu) pro připojení terminálů nebo síťových segmentů – 2 optické porty1) pro 100-Mbit/s kruh – Až 10 optických 100-Mbit/s portů1), ze kterých je 8 v rozšiřovacím modulu pro připojení terminálů nebo síťových segmentů ■ SCALANCE X208 s 8 porty pro přenosové rychlosti až

100 Mbit/s, vhodné pro strukturování elektrického průmyslového Ethernetu s lineární, kruhovou a topologii typu hvězda ■ SCALANCE X204-2 s 2 optickými porty a 4 elektrickými

porty pro přenosové rychlosti až 100 Mbit/s, vhodné pro optické strukturování průmyslového Ethernetu s lineární nebo kruhovou topologií 1)

■ OS klienti SIMATIC PCS 7 komunikuji pomocí dvou jedno-

tek SCALANCE W788-1PRO. Jedna je provozována jako access point na OS LAN, a druhá jako klientský modul průmyslového Ethernetu na straně klienta. ■ Vzdálení klienti na bázi mobilního počítače s komunikač-

ním procesorem CP 7515 ve slotu CardBus použitým pro komunikaci s access pointem. Ze vzdáleného klienta může uživatel přistupovat k inženýrské stanici za použití vzdálené plochy nebo programu PC Anywhere. Všechny použité komponenty jsou velmi robustní, používají nejmodernější ověřovací a kódovací procedury, a garantují vysokou spolehlivost radiového kanálu.

Hlavní rysy Průmyslový Ethernet ■ Univerzálně implementovatelný:

Ve spojení s media modulem

– Ve všech sektorech Díky své odolnosti proti rušení a vysoké dostupnosti, jsou optické kruhy preferovány pro použití v systémové sběrnici a OS LAN (terminálové sběrnici). Oba typy přepínačů OSM/ESM a SCALANCE X414-3E mohou být v kruhu použity jako redundantní managery. Redundantní manager rozpozná poruchu přenosového spojení nebo přepínače v kruhu a aktivuje záložní spojení během 0.3 sekundy. Funkce standby přepínačů OSM/ESM umožňuje, pokud je to vyžadováno, navrhnout systémovou sběrnici jako redundantní dvojitý kruh. Tato konfigurace také toleruje dvojité chyby, jako jsou porucha OSM/ESM na kruhu 1 a současně rozpojení kabelu kruhu 2. Přepínač v režimu standby na kruhu 2 rozpozná chybu redundantního partnera přes propojovací kabel, a aktivuje záložní sběrnici.

– V kancelářském prostředí stejně jako v drsném průmyslovém prostředí ■ Rychlé uvádění do provozu díky:

– Jednoduchému systému propojování – montáží na místě s použitím systému kabeláže FastConnect a technologii RJ45 ■ Odolnost proti elektromagnetickým interferencím

s použitím optického přenosového média ■ Kontinuální monitorování síťových komponent díky

jednoduchému, ale efektivnímu konceptu hlášení ■ Celopodniková časová synchronizace pro přesné přiřa-

zení událostí v celém provozu ■ Vysoká dostupnost díky redundantní síťové topologii ■ Odolnost proti výpadku napájení díky rychlému pře-

Technické specifikace průmyslového Ethernetu

pnutí na redundantní systém

Systémová sběrnice / OS LAN

Průmyslový Ethernet

■ Vysoký stupeň flexibility díky možnosti rozšiřování exi-

Počet stanic

1,023 na síťový segment (IEEE 802.3)

■ Odstupňovaný výkon technologie přepínání pro prak-

Délka sítě • Lokální • WAN Celosvětově s TCP/IP Topologie

stujících provozů ticky neomezený komunikační výkon

síť Elektrická: až cca. 5 km Optická: až cca. 150 km

■ Moderní síťové komponenty, jako např. přepínače

Lineární, stromová kruhová a topologie typu hvězda

■ Ochrana investic díky zpětně kompatibilnímu vývoji

SCALANCE X průmyslového Ethernetu

Komunikace

43

PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 44

Rychlá a bezpečná komunikace se sběrnicí PROFIBUS pro polní úroveň Distribuované periferie jako jsou I/O moduly, převodníky, pohony, ventily nebo operátorské terminály, komunikují s automatizačními systémy prostřednictvím výkonného realtime sběrnicovému systému. Tato komunikace je charakteristická deterministickým přenosem procesních dat a událostně řízeným přenosem alarmů, parametrů a diagnostických informací.

PrÛmyslov˘ Ethernet Automatizaãní systém Dlouhé vzdálenosti s optick˘mi vlákny PROFIBUS DP (RS 485)

Sběrnice PROFIBUS je pro tyto úkoly předurčena, jelikož umožňuje vysokorychlostní komunikaci s inteligentními distribuovanými I/O přes komunikační protokoly (PROFIBUS DP) a také komunikaci a souběžné napájení převodníků a aktuátorů (PROFIBUS PA).

OLM OLM

PROFIBUS PA (MBP)

Sběrnice PROFIBUS je jednoduchá, robustní a spolehlivá, může být rozšiřována o další distribuované komponenty online, a může být nasazena jak ve standardních oblastech, tak i v oblastech s nebezpečím výbuchu. Na základě těchto charakteristik je nyní PROFIBUS zavedený ve všech sektorech výroby, procesním a hybridním průmyslu a stal se nejúspěšnější otevřenou polní sběrnicí na světě. To je potvrzeno více než 14 miliony instalovanými PROFIBUS body.

DP/PA link

Ex izolace + repeater PROFIBUS DP (RS 485-iS) RS 485-iS kopler

PROFIBUS podporuje:

PROFIBUS přenosové systémy

■ HART komunikaci pro integraci dříve nainstalovaných

Přenosové systémy pro PROFIBUS

HART zařízení ■ Redundanci ■ Fail-safety (PROFIsafe až SIL 3 dle IEC 61508) ■ Isochronní mód ■ Časovou synchronizaci ■ Časové značkování

PROFIBUS DP ■ RS485:

Jednoduchý a nekladný elektrický přenosový systém, založený na stíněném dvouvodičovém vedení. ■ RS485-iS:

Jiskrově bezpečný elektrický přenosový systém pro oblasti s nebezpečím výbuchu až do Ex zóny 1, implementován s použitím stíněného dvouvodičového vedení s přenosovou rychlostí 1.5 Mbit/s. ■ Optická vlákna:

Optický přenosový systém se skleněnými nebo plastovými kabely pro rychlý přenos velkých množství dat v prostředích s vysokým stupně rušení nebo pro pokrytí dlouhých vzdáleností. PROFIBUS PA ■ MBP (Manchester coded; bus powered):

Jiskrově bezpečný přenosový systém, který dovoluje současně přenášet digitální data a napájet polní přístroje pomocí dvouvodičového vedení. Je vhodný pro přímé propojení přístrojů v prostředích do Ex zóny 0 nebo 1.

44

Komunikace

PCS7zlom31

5.9.2006 13:29

Stránka 45

Technická specifikace

PROFIBUS DP

PROFIBUS PA

Přenos dat

RS485

RS485-iS

Fiber- optic

MBP

Přenosová rychlost Kabel

9.6 kbit/s...12 Mbit/s Dvouvodičový stíněný

9.6 kbit/s...1.5 Mbit/s Dvouvodičový stíněný

9.6 kbit/s...12 Mbit/s Plastika nebo multi-mode a singlemode skleněná vlákna

31.25 kbit/s Dvouvodičový stíněný

Topologie

Lineární, strom

Lineární

Kruh, hvězda, lineární

Lineární, strom

Účastníků na segmentu Účastníků na síti (s repeaterem) Délka kabelu na segmenty závislosti na přenosové rychlosti

32 126

321) 126

– 126

32 126

1,200 m při max. 93.75 kbit/s 1,000 m při 187.5 kbit/s 400 m při 500 kbit/s 200 m při 1.5 Mbit/s 100 m při 12 Mbit/s Max. 9

1,000 m při 187.5 kbit/s1) 400 m při 500 kbit/s1) 200 m při 1.5 Mbit/s1)

Max. 80 m (plastika) 2-3 km (multi-mode skleněné vlákno) >15 km při 12 Mbit/s (single-mode skleněné vlákno) Není relevantní

1,900 m: standard 1,900 m: EEx(ib) 1,000 m: EEx(ia)

Typ jiskrově bezpečné ochrany

Repeater pro posílení signálu v RS485 sítích

EEx(ib)

Max. 91)

EEx(ia/ib)

Není relevantní

Připojení přístrojů s GSD a EDD Automatizační systémy (PROFIBUS master) a správci procesních přístrojů jako je SIMATIC PDM komunikují s polními přístroji a distribuovanými I/O komponentami (PROFIBUS slave) na bázi exaktního a kompletního popisu přístrojově specifických dat a funkcí jako jsou:

GSD EDD

Data popisu pfiístroje získaná od v˘robce

■ Typ aplikační funkce ■ Konfigurační parametry ■ Měřící jednotky ■ Limity a předdefinované hodnoty ■ Rozsahy.

Tento popis poskytuje výrobce v následujících formách: ■ Jako GSD soubor pro cyklickou výměnu dat mezi PROFI-

InÏen˘rsk˘ systém se SIMATIC PDM

Komunikaãní parametry z EDD PROFIBUS master

Parametry zafiízení z EDD

BUS masterem a PROFIBUS slavem nebo ■ volitelně jako „Elektronický popis zařízení“ (EDD) se stan-

PROFIBUS DP/PA

dardními a specifickými vlastnostmi (dle výrobce) pro acyklickou komunikaci, např. pro rozšířenou konfiguraci, uvádění do provozu, diagnostiku, monitorování měřené hodnoty, asset management nebo dokumentaci. Přístrojově specifické GSD a EDD soubory jsou buď již obsaženy v katalozích konfiguračních nástrojů, nebo do nich mohou být jednoduše integrovány pomocí funkce import. Nové GSD a EDD soubory jsou publikovány výrobci na Internetu – na jejich vlastních stránkách a na stránkách PROFIBUS International: www.profibus.com

V˘robce A

V˘robce B

V˘robce C

Komunikace

45

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 46

Rozsáhlé diagnostické možnosti v PROFIBUS sítích

Komunikace a diagnostika linky Diagnostické nástroje od různých dodavatelů (např. Amprolyzer), které se přímo připojují na síť PROFIBUS přes rozhranní PC/notebook, nabízejí širokou paletu funkcí pro diagnostiku a analýzu sběrnice včetně:

Hlavní rysy PROFIBUS

■ Zaznamenávání a interpretace telegramů

■ Jednoduchá a robustní sběrnice

■ Automatického rozpoznání přenosové rychlosti

■ Nízké náklady na plánování a inženýring, a náklady na

■ Lifelistu všech účastníků na sběrnici ■ Provozních stavů všech účastníků na sběrnici ■ Statistického vyhodnocení událostí na sběrnici.

Diagnostický repeater, který se připojí do segmentu PROFIBUS DP s RS485 technologií, také obsahuje funkce pro online monitorování poruch na připojených segmentech. Ten do PROFIBUS masteru předává nejen příčinu vzniklé poruchy (např. přerušení linky, zkrat, ztrátu ukončovacího odporu, příliš mnoho účastníků, nebo účastníci příliš daleko), ale také detailní informace o pozici chyby. Diagnostika inteligentních polních přístrojů Standardizovaný diagnostický mechanismus sítě PROFIBUS umožňuje uživateli rychle rozpoznat a eliminovat poruchy přístrojů připojených na sběrnici. Diagnostická hlášení od polních přístrojů mohou být využita např. pro včasnou inicializaci preventivních opatření jako odpověď na nalezené abnormality, dlouho předtím než přístroj selže. Pokud vznikne porucha v polním přístroji nebo bude nutná údržba, např. kvůli znečištění kapacitního senzoru hladiny, dojde k přenesení diagnostické informace na operátorskou stanici a na stanici údržby je posláno hlášení. Rozšířená diagnostická informace s detailní informací o přístrojích v síti PROFIBUS (např. datum výroby, čítač provozních hodin nebo informace o výrobci), mohou být na základě EDD poskytnutého výrobcem, zobrazeny v nástroji SIMATIC PDM.

46

Komunikace

uvádění do provozu ■ Optimální rozložení struktury systému s malými nároky

na hardware a prostor ■ Významně redukované náklady na zapojení, nastavo-

vání, distribuci, napájení a montáž v poli ■ Vysokorychlostní komunikace s vysokou přesností

měření ■ Účinný inženýring, vzájemná součinnost a zaměnitel-

nost přístrojů díky popisu zařízení nezávislém na výrobci ■ Krátké časy uvádění do provozu díky krátkým testům

okruhů, snadné parametrizaci a žádné kalibraci ■ Obousměrná komunikace a velké množství informací

poskytují rozšířené diagnostické funkce pro rychlé nalezení poruchy a jejího následného odstranění ■ Optimální správa životního cyklu, díky zpracování

a vyhodnocení diagnostických a stavových informací pomocí Asset Management systému

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 47

Procesní I/O Pravé řešení pro jakékoliv požadavky Procesní řídicí systém SIMATIC PCS 7 nabízí různé možnosti pro připojení I/O zařízení pro detekci a vysílání procesních signálů přes senzory a aktuátory: ■ Analogové a digitální I/O moduly provozované centrálně

v automatizačním systému SIMATIC S7-400 ■ Distribuované I/O systémy ET 200M, ET 200S, ET 200iSP

s širokou paletou signálových a funkčních modulů, připojených přes PROFIBUS DP do automatizačního systému (AS) ■ Přímé připojení AS s inteligentními distribuovanými pol-

ními/procesními systémy a operátorskými terminály přes PROFIBUS DP/PA (také redundantně nebo v zónách s nebezpečím výbuchu 1 nebo 2, senzory také v zóně 0) V praxi je automatizace na polní úrovni většinou charakterizována distribuovanými procesními I/O jako jsou: ■ Vzdálené I/O jednotky ET 200 ve spojení s klasickými pol-

ET 200iSP s redundantním napájecím zdrojem

ními/procesními přístroji a HART polními přístroji a také ■ Inteligentní polní/procesní přístroje připojené přímo na

PROFIBUS.

Možné online modifikace mezi procesními I/O ET 200M

• Přidání stanic ET 200M • Přidání I/O modulů do stanice • Pře-parametrizování I/O modulů • Parametrizace připojených HART polních přístrojů pomocí SIMATIC PDM

ET 200iSP

• Přidání stanic ET 200iSP • Přidání I/O modulů do stanice • Pře-parametrizování I/O modulů

ET 200S

• Přidání stanic ET 200S

PROFIBUS DP, PROFIBUS PA

• Přidání PROFIBUS DP stanic • Přidání DP/PA linků a polních přístrojů • Parametrizace polních přístrojů pomocí SIMATIC PDM

Pro distribuované procesní I/O hovoří kromě širokého technického rozpětí také tyto vlastnosti: ■ Modularita a jednotnost ■ Flexibilní přizpůsobení se struktuře provozu ■ Minimální nároky na kabeláž a inženýring ■ Nízké náklady na uvádění do provozu, servis a životní

cyklus. Na druhé straně, signálové moduly SIMATIC S7-400 používané centrálně v automatizačním systému mají v kontextu SIMATIC PCS 7 pouze malý význam. Tyto moduly jsou nanejvýš alternativou k distribuovaným I/O pro malé aplikace nebo provozy s omezenou možností distribuovaného rozšíření. Standardní procesní I/O pro SIMATIC PCS 7 Následující standardní procesní I/O jsou doporučené pro použití v procesním řídicím systém SIMATIC PCS 7:

Další procesní I/O mohou být do SIMATIC PCS 7 integrovány přes PROFIBUS s využitím add-on bloků. Některé příklady:

■ ET 200M distribuovaný I/O systém

■ SIMOCODE pro – systém správy motoru

■ ET 200iSP distribuovaný I/O systém

■ Frekvenční měniče MICROMASTER 3/4

■ ET 200S distribuovaný I/O systém

■ Vážní systémy SIWAREX M/U/FTA/FTC

■ PROFIBUS PA přístroje podle PA profilu 3.0

Procesní I/O

47

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 48

Procesní I/O

¤ídicí systém

¤ídicí systém


Zóna 2


Zóna 1

Zóna 0

Zóna 22

Oblast s nebezpeãím v˘buchu

SIMATIC S7-400

Zóna 21

Zóna 20

ET 200S1)

ET 200S

Ex e, Ex d

ET 200M Ex i, Ex e, Ex d

Aktuátory/ Senzory

PLYN

Oblast s nebezpeãím v˘buchu

SIMATIC S7-400

Ex e, Ex d

ET 200M1)

Aktuátory/ Senzory

Ex i, Ex e, Ex d

Aktuátory/ Senzory

ET 200iSP PROFIBUS DP

PRACH Aktuátory/ Senzory

ET 200iSP1) PROFIBUS DP

Ex i

Oddûlovaã sbûrnice

Ex i

Oddûlovaã sbûrnice1)

Aktuátory/ Senzory

Aktuátory/ Senzory PROFIBUS PA

PROFIBUS PA

DP/PA link

SITRANS T3K SITRANS FM

SITRANS P

DP/PA link1)

SITRANS T3K SITRANS FM

Aktuátory/ Senzory

SITRANS P

Aktuátory/ Senzory

ET 200 v potenciálně výbušných plynných atmosférách

ET 200 v potenciálně výbušné prašné atmosféře

Využití procesních I/O v SIMATIC PCS 7

1) Prašné atmosféry: Instalace komponent vždy v pevném uzávěru se stupněm ochrany IP6x. Pro instalaci do zóny 22 je třeba deklarace výrobce. Pro instalaci do zóny 21 musí být k dispozici certifikace pro prašné oblasti.

Obrázek zobrazuje různé možnosti připojení distribuovaných I/O v SIMATIC PCS 7 s uvážením různých okolních podmínek.

Senzory/aktuátory, analyzátory a vážní a dávkovací systémy Firma Siemens, divize Automatizace a pohony nabízí obsáhlý rozsah přístrojů pro použití v procesním řídicím systému SIMATIC PCS 7. Ty zahrnují: ■ Přístroje pro měření tlaku, průtoku, teploty nebo úrovně ■ Pozicionery ■ Analyzátory plynu ■ Vážní systémy SIWAREX

Tyto přístroje jsou k dispozici ve verzích s PROFIBUS DP/PA rozhranním a pro HART komunikaci. Převážná část přístrojů je již obsažena v katalogu přístrojů správce procesních zařízení SIMATIC PDM. Přehled aktuální rodiny přístrojů s dalšími informacemi, technickými specifikacemi a objednacími daty jsou k dispozici na následující internetové adrese: www.siemens.com/fielddevices

Výběr z přístrojů divize Automatizace a pohonů: pozicioner, převodník tlaku, pasové váhy, analyzátory plynu

48

Procesní I/O

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 49

Procesní I/O Doporučené přístroje pro automatizaci v poli PDM

Parametry mohou být přiřazeny pomocí SIMATIC PDM

DP

Může být připojen na PROFIBUS DP PDM DP

ET 200 distribuované I/O systémy Distribuované I/O systémy ET200M DP

ET200iSP DP

ET200S DP

Popis

Funkce

Hlavní skupina vzdálených I/O pro procesní aplikace se SIMATIC PCS 7 ve stupni krytí IP20 • Umožňuje přenosové rychlosti až 12 Mbit/s • Umožňuje připojit redundantně PROFIBUS interface moduly • Může být instalován v Ex zóně 2, a připojené aktuátory a senzory také v Ex zóně 1

Široké spektrum I/O modulů s typu S7-300 (až 8 v jedné stanici): • DI, DO, AI, AO signální moduly (jednoduché, s možností diagnostiky, redundantní a Ex verze) • Funkční moduly (regulátory, čítače) • HART moduly • F-moduly pro bezpečnostní aplikace Podpora online modifikací: • Přidání stanice • Přidání I/O modulů • Přiřazení parametrů

Jiskrově bezpečný modulární I/O systém s nezávislým připojením vodičů a stupněm krytí IP30 pro až 32 elektronických modulů • Dovoluje přenosové rychlosti až 1.5 Mbit/s • Umožňuje připojit redundantně PROFIBUS interface moduly • Může být nainstalována přímo do Ex zón 1, 2, • 21 nebo 22, a připojené senzory/ aktuátory také v Ex zóně 0

Dostupné elektronické moduly: • DI NAMUR • DO • AI pro měření teplot pomocí odporového teploměru/termočlánku • AO • AI HART (pro dvouvodičové a čtyřvodičové převodníky) • AO HART Podpora online modifikací: • Přidání stanice • Rozšíření stanice o moduly • Změna parametrů modulu Výměna jednotlivých modulů za provozu bez požárního certifikátu

Jemně modulární, extrémně kompaktní I/O systém s nezávislým připojení vodičů a stupněm krytí IP20 • Přenosové rychlosti v síti PROFIBUS až 12 Mbit/s

Škála I/O zahrnuje: • Napájecí moduly • DO, AI a AO signální moduly • Integrované motorové spouštěče až 7.5 kW Podpora funkce online modifikace „Přidej stanici“

Popis

Funkce

Flexibilní, modulární systém správy motoru pro motory s konstantní rychlostí v rozsahu nízkého napětí • Výkonový rozsah 0.1 až 560 kW • Napětí až 690 V AC • Jmenovitý proud motoru až 820 A Zvýšení funkcionality je možné pomocí rozšiřovacích modulů.

Může být integrován do SIMATIC PCS 7 pomocí knihovny bloků pro PCS 7. Může být použit všude tam, kde se přesunují, dopravují, pumpují nebo stlačují pevné, kapalné nebo plynné materiály, např. pro ovládání: • Čerpadel a ventilátorů • Kompresorů • Extruderů a mixérů • Mlýnů

Standardní frekvenční měniče s vysokým dynamickým výkonem pro pohony s proměnnou rychlostí • Výkonový rozsah 0.12 až 250 kW • Napětí 200 až 600 V

Universálně použitelný, obzvláště pro: • Ovládání čerpadel a ventilátorů • V dopravníkových systémech

Správa motoru a frekvenční měniče Distribuované I/O systémy SIMOCODE pro zařízení pro správu motoru a jeho řízení DP

PDM

MICROMASTER 3/4 DP

PDM

Procesní I/O

49

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 50

SIMATIC PCS 7 v kombinaci se SIMATIC Safety Integrated Díky tomu dochází ke snížení nároků na prostor, snižuje se počet hardwaru a zapojování, a také se snižuje montážní, instalační a inženýrská režie, což má výrazný vliv na úsporu nákladů po celou dobu životního cyklu provozu. Vysoká modularita a flexibilita SIMATIC Safety Integrated však také umožňuje oddělit standardní a bezpečnostní funkce v konfiguraci provozu (Funkční oddělené automatizační systémy, PROFIBUS segmenty a I/O stanice I/O ET 200M/S) Významné komponenty SIMATIC Safety Integrated jsou: ■ Automatizační systémy S7-400F/FH ■ Bezpečnostní I/O moduly pro distribuované I/O stanice ET

200M/S ■ Inženýrský nástroj S7 F Systems.

Veškeré komponenty jsou certifikovány organizací TÜV a jsou v souladu s následujícími standardy a bezpečnostními požadavky: SIMATIC Safety Integrated (S7-400FH) s redundantním ET 200M I/O systémem

■ IEC 61508 až do SIL 3

V procesním průmyslu se často vyskytují složité výrobní sekvence, kde se vyrábí nebo zpracovávají materiály a směsi, které jsou výbušné nebo zdraví nebezpečné. Porucha nebo chyba by mohla v takovém případě mít fatální následky pro člověka, stroje, provozy a životní prostředí.

■ NFPA 79-2002

S moderními systémy zajišťujícími funkční bezpečnost (SIS – Safety Instrumented Systems), jako je modulární SIMATIC Safety Integrated firmy Siemens, mohou být funkce a procesy spojené s bezpečností automatizovány tak, aby bylo nekalkulovatelné riziko minimalizováno a jeho efekt spolehlivě omezen. Typický příklad aplikace postavené na SIS jsou např. systémy správy hořáků, nouzový stop / odstavení procesního systému, požární nebo plynové alarmové systémy. Oproti běžné praxi řešení bezpečnostních úloh za pomoci oddělených bezpečnostních systémů, integruje SIMATIC Safety Integrated bezpečnostní technologii do standardní automatizace, to je: ■ Zpracovávání standardních (S) a bezpečnostních funkcí

(F) v jednom automatizačním systému ■ Společný provoz bezpečnostních I/O a standardních

I/O modulů v distribuované stanici ET 200M/S ■ Standardní komunikace a bezpečnostní komunikace mezi

automatizačním systémem a distribuovanými I/O přes sběrnici PROFIBUS – rozšířenou o PROFIsafe protokol – namísto oddělené bezpečnostní sběrnice.

50

Procesní Safety

■ EN 954-1 až do Kategorie 4 ■ NFPA 85

Výhody Kombinace procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7 a SIMATIC Safety Integrated nabízí další výhody jako např.: ■ Jeden inženýrský systém pro standardní a bezpečnostní

aplikace ■ Homogenní integrace bezpečnostní technologie do auto-

matizačního systému SIMATIC PCS 7 ■ Integrace aplikací souvisejícími s bezpečností do komfort-

ní procesní vizualizace na operátorské stanici SIMATIC PCS 7 ■ Automatické zohlednění chybového hlášení souvisejícího

s bezpečností v procesní vizualizaci, s identickou časovou značkou ■ Jednotná správa dat standardní a bezpečnostní automati-

zace, včetně procesní vizualizace a diagnostiky; žádné složité předávání dat mezi procesním řídicím systémem a SIS ■ Integrace hardware souvisejícího s bezpečností do asset

managementu PCS 7, kvůli diagnostice a preventivní údržbě

5.9.2006 12:28

Stránka 51

MoÏné konfigurace bezpeãnostních systémÛ Bezpeãnostní

Bezpeãnostní a vysoce dostupn˘

Jedno-kanálová konfigurace

Konfigurace s redundantním CPU a jedno-kanálová I/O

IM 153

Disconnecting module

ET 200M

Oddûlovací 2x IM 153 modul

AS 414FH/ AS 417FH

PROFIBUS DP

F moduly

ET 200M

Konfigurace s redundantním CPU a redundantním I/O

AS 414FH/ AS 417FH

PROFIBUS DP

AS 414F/ AS 417F

PROFIBUS DP

PCS7zlom46

ET 200M F moduly redundantní

Oddûlovací modul, redundantní

Možné varianty bezpečnostního systému

Bezpečnostní automatizační systém

■ Rozpoznání změn v bezpečnostním programu pomocí

kontrolního součtu

Bezpečnostní automatizační systémy SIMATIC PCS 7 jsou k dispozici ve dvou verzích:

■ Oddělení standardních a bezpečnostních funkcí.

■ Jako jedno-kanálové AS 414F/AS 417F (pouze s jedním CPU)

Přístup k bezpečnostním funkcím může být omezen heslem.

■ Se zvýšenou odolností proti poruše AS 414FH/AS 417FH

Knihovna bezpečnostních bloků integrovaných v S7 F Systems obsahuje předdefinované funkční bloky pro vytváření bezpečnostních aplikací pomocí nástroje CFC nebo Safety Matrix. Certifikované bezpečnostní bloky jsou velmi robustní a zabraňují programátorským chybám, jako jsou dělení nulou nebo zadání hodnot mimo rozsah. Automaticky vytváří diverzní program pro detekci poruch a program reagující na nalezené chyby.

(s redundantním CPU) Bezpečnostní automatizační systémy AS 414 F/FH a AS 417 F/FH jsou schopné zpracovat standardní a bezpečnostní funkce v jednom systému. Vzájemné ovlivňování je vyloučeno tak, že jsou bezpečnostní a standardní programové komponenty striktně odděleny a datová výměna mezi nimi je prováděna pomocí speciálních konverzních bloků. Ve spojení s bezpečnostními signálovými moduly distribuovaného I/O systému ET 200M/S, detekuje bezpečnostní automatizační systém poruchy v procesu, ale také své vlastní interní chyby, a v případě nalezení takové chyby automaticky uvede proces do bezpečného stavu. Bezpečnostní funkce, které uživatel nakonfiguruje prostřednictvím CFC (Continuous Function Chart, viz sekce o inženýringu) nebo pomocí Safety Matrix jsou v CPU zpracovávány dvakrát, pomocí kompletně redundantního diverzního zpracování příkazů, v různých částech procesoru. Nalezené chyby při následném porovnávání výsledků neodstaví celé CPU, ale pouze bezpečnostní část, přičemž standardní funkce stále běží bez jakéhokoliv ovlivnění. S7 F Systems s knihovnou bezpečnostních bloků Inženýrský systém S7 F Systems umožňuje parametrizaci AS CPU a bezpečnostních signálních modulů. Při konfiguraci Vás podporuje pomocí funkcí pro:

Inženýring bezpečnostního systému

■ Porovnávání bezpečnostních programů

Procesní Safety

51

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 52

SIMATIC PCS 7 v kombinaci se SIMATIC Safety Integrated PROFIBUS s profilem PROFIsafe Pro komunikaci související z bezpečností mezi procesorem automatizačního systému a bezpečnostními I/O moduly se využívá standardní sběrnice PROFIBUS doplněné o PROFIsafe profil. Toto řešení umožňuje provoz standardních komponent a komponent souvisejících s bezpečností na jedné sběrnici. Není nutná oddělená a nákladná bezpečnostní sběrnice. Profil PROFIsafe je implementován jako dodatečná softwarová vrstva uvnitř zařízení/systémů bez modifikace komunikačních mechanizmů standardní sběrnice PROFIBUS. PROFIsafe rozšiřuje telegramy o doplňkové informace, ve kterých PROFIsafe komunikační partner může rozpoznat a kompenzovat přenosové chyby, jako jsou zpoždění, nesprávná sekvence, opakování, ztráty, chybná adresace nebo zfalšování dat. Safety Matrix: přidělení přesně definovaných reakcí (efektů) na nastalé události (příčiny)

PROFIsafe komunikace je v souladu s následujícími standardy a bezpečnostními nařízeními: ■ EN954 až do Kategorie 4

SIMATIC Safety Matrix

■ IEC 61508 až do SIL3

Kromě CFC je možné pro komfortnější konfiguraci bezpečnostních aplikací použít moderní nástroj SIMATIC Safety Matrix. Nástroj, založený na osvědčeném principu matice příčin & následků, je vhodný pro procesy, kde nadefinované stavy vyžadují specifickou bezpečnostní reakci. Safety Matrix neznamená pouze zjednodušení programování bezpečnostní logiky a větší komfort, ale je také mnohem rychlejší než konvenční způsoby.

■ NFPA 79-2002

Během analýzy provozu může projektant přidělit exaktně definované reakce (efekty) na události (příčiny), které mohou během procesu nastat. Možné procesní události (vstupy) jsou nejprve zadány do horizontálních řádků matice podobné tabulkovému procesoru, kde je poté nadefinován jejich typ, počet, logické operace, zpoždění a interloky nebo tolerovatelné chyby. Následně jsou definovány reakce (výstupy) na konkrétní událost ve vertikálních sloupcích. Události a reakce jsou jednoduše spojeny kliknutím na buňku v bodě protnutí řádky a sloupce. Takto Safety Matrix automaticky generuje složité bezpečnostní CFC programy. Nejsou vyžadovány žádné speciální programovací znalosti a tak se projektant může plně koncentrovat na bezpečnostní požadavky svého provozu.

52

Procesní Safety

■ NFPA 85.

Bezpečnostní I/O moduly Bezpečnostní funkce bezpečnostních automatizačních systémů jsou dokonale navázána na bezpečnostní I/O moduly v distribuovaných I/O systémech ET 200M a ET 200S. Kvůli diagnostice interních tak i externích poruch mohou být využity redundantní Fsignálové moduly/submoduly ET 200M/S (DI/DO/AI). I/O moduly dokáží provádět autotestování, např. na zkrat nebo rozpojení smyčky, a automaticky monitorují čas diskrepance definovaný v nastavení parametrů. Vstupní moduly mohou pracovat s vyhodnocením 2-ze -3 (pouze F-AI moduly) nebo 2-ze-2. V případě jakýchkoliv rozdílů se vykoná bezpečnostní odezva. V případě vadného výstupu umožňují moduly digitálních výstupů bezpečné odpojení za pomoci druhé rozpojovací cesty.

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 53

PM-E F napájecí modul z řady ET 200S slouží pro monitorování a jištění napájení senzoru a pro bezpečnou deaktivaci podružných standardních digitálních výstupních modulů v jednom racku. Bezpečnostní motorové spouštěče ET200S mají kromě kombinace jistič/stykač i bezpečnostní vyhodnocovací okruhy pro detekci poruch. Pokud v případě nouzového vypnutí selže stykač, který má být sepnut, vyhodnocovací elektronika chybu detekuje a bezpečným způsobem deaktivuje jističe v motorovém spouštěči. Bezpečnostní I/O moduly ET 200M ■ Digitální vstup DI 24 x 24 V DC ■ Digitální vstup DI 8 x NAMUR [EEx ib] ■ Digitální výstup DO 10 x 24 V DC/2 A ■ Analogový vstup AI 6 x 4...20 mA, 13 bitů

Bezpečnostní I/O moduly ET 200S ■ Digitální vstup F-DI 4/8 x 24 V DC PROFIsafe ■ Digitální výstup F-DO 4 x 24 V DC/2 A PROFIsafe, ■ Napájecí modul PM-E F 24 V DC PROFIsafe pro digitální

standardní výstupní moduly – Relé 1 x 24 V DC/10 A pro bezpečnou DO deaktivaci – DO 2 x 24 V DC/2 A ■ Napájecí modul PM-D F PROFIsafe pro bezpečnostní

motorové spouštěče – Pro selektivní deaktivaci až 6 spínaných skupin pro aplikaci bezpečnostního stopu ■ F-CM bezpečnostní multiplexer kontaktů, jako rozšíření

pro PM-D F PROFIsafe ■ Bezpečnostní napájecí modul PM-D F X1, napájecí termi-

nálový modul pro externí bezpečnostní stop signály ■ Bezpečnostní motorové spouštěče až do 7.5 kW, mohou

být rozšířeny o modul pro řízení brzdy – F-DS1e-x přímý on-line spouštěč – F-RS1e-x reverzní spouštěč ■ Napájecí moduly SIGUARD PM-D F1 ... F5 v kombinaci

s High Feature motorovými spouštěči a bezpečnostními kyty – F1: vyhodnocení okruhu bezpečnostního stop pomocí funkce „Monitorovaný start“ – F2: monitorování ochranných dveří funkcí „Automatický start“ – F3: rozšíření F1/F2 pro časově zpožděnou deaktivaci – F4: pro rozšíření bezpečnostních okruhů – F5: pro přenos stavů F1 ... F4 na externí bezpečnostní zařízení

Hlavní rysy ■ SIMATIC Safety Integrated je obsáhlá rodina produktů

a služeb firmy Siemens pro bezpečnostní aplikace, aplikace s odolností proti poruše a s vysokou dostupností v procesním průmyslu. Vyznačuje se: – Jednoduchou implementací, provozem a údržbou – Umožňuje flexibilní adaptaci na měnící se podmínky (Vysoký inovační potenciál) – Spolehlivostí při eliminaci nebezpečí a rizik ■ SIMATIC Safety Integrated integruje bezpečnostní inže-

nýring do standardní automatizace: – Standardní a bezpečnostní funkce se vykonávají společně na jednom automatizačním systému – Standardní a bezpečnostní komponenty využívají pro komunikaci standardní polní sběrnici: PROFIBUS s PROFIsafe – Standardní a bezpečnostní I/O moduly mohou být mixovány v rámci jedné stanice ET 200M/S – Stejná provozní filozofie pro bezpečnostní a standardní automatizaci ■ SIMATIC Safety Integrated je homogenně integrován

do systémové architektury SIMATIC PCS 7 ■ Konfigurace bezpečnosti je součástí plně integrované

systémové konfigurace s inženýrským systémem PCS 7 – S7 F Systems, CFC a SIMATIC Safety Matrix jsou komponenty inženýrských nástrojů – Konfigurace standardních a bezpečnostních funkcí pomocí jednoho inženýrského nástroje – CFC – Safety Matrix namísto konfigurace v CFC: vytvoření bezpečnostních funkcí bez programovacích znalostí, rychleji, jednodušeji a s větším pohodlím ■ Integrace bezpečnostní technologie do konceptu dia-

gnostiky a údržby přes PCS 7 asset management ■ Bezpečnostní úroveň SIL 3, AK 6 pouze s jedním CPU ■ Smíšená konfigurace standardní a bezpečnostní tech-

nologie redukuje náklady na hardware, montáž, zapojení, instalaci, inženýring a uvádění do provozu ■ Nízké nároky na seznámení a zaškolení jsou výsledkem

jednotného systémového prostředí ■ Jednotná diagnostika a údržba od senzoru/aktuátoru

přes automatizační systém až k operátorskému systému ■ Nákladově efektivní skladování náhradních dílů díky

minimalizaci typů a částí ■ Minimalizace celkových nákladů na životní cyklus

Procesní Safety

53

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 54

Vyhodnocení a správa procesních dat přes OPC (OLE for Process Control) OPC HDA (historical data access server) OPC klienti

OS klienti

Microsoft Visual Basic for Applications

OPC server (OS multi-klient a Connectivity Pack)

Microsoft Excel SAP

OS server

Jako OPC HDA server, poskytuje operátorská stanice PCS 7 ostatním aplikacím historická data z archivačního systému WinCC . OPC klient, např. reportní nástroj, si může specificky vyžádat potřebná data nadefinováním začátku a konce časového intervalu. Velké množství funkcí, jako jsou odchylka, střední hodnota nebo integrál, umožňují předzpracování v HDA serveru, což přispívá k redukci komunikačního zatížení. OPC A&E (alarm & events server)

Automatizaãní systémy

Podpora OPC v procesním řídicím systému SIMATIC PCS 7

Jako OPC A&E server, předává operátorská stanice PCS 7 WinCC hlášení spolu s doprovodnou procesní hodnotou účastníkům na úrovních výrobního nebo podnikového managementu. Tato hlášení mohou být samozřejmě odtud i kvitovány. Mechanismy filtrace zajistí, že jsou přenášena pouze vybraná, modifikovaná data. OLE-DB poskytovatel

Systémy pro vyhodnocení a správu procesních dat jsou, stejně jako systémy plánování výroby, důležitými pákami pro optimalizaci procesu a snížení provozních nákladů. SIMATIC PCS 7 podporuje standardizovaný přístup informačním systémů, kancelářským aplikacím nebo uživatelsky specifickým aplikacím k procesním datům na OS stanicích /OS serverech přes OPC. Jelikož operátorský systém PCS 7 vyhovuje standardu OPC, mohou být operátorské stanice, jako OPC servery, zdrojem dat pro ostatní aplikace. OPC Data Access Server, vyhovující standardům OPC 1.1 a 2.0, využívaný pro přístup ke všem online hodnotám, je již do OS single stanic a OS serverů integrován. Další otevřená rozhranní pro přístup k archivním datům a hlášením operátorského systému jsou k dispozici ve formě volitelných balíků WinCC/Connectivity Pack:

54

OPC a MES rozhraní

Jednoduchý, standardizovaný přímý přístup k archivním datům v databázi Microsoft SQL server operátorského systému je možný pomocí OLE-DB poskytovatele. Pomocí něho, jsou všechna archivní data WinCC spolu s doprovodnými procesními hodnotami, texty hlášení a uživatelskými texty, přístupná.

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 55

Integrace a synchronizace všech obchodních procesů se SIMATIC IT SIMATIC IT Production Suite SIMATIC IT se skládá z několika komponent, navržených pro plnění různých úloh, které mohou být koordinovány pomocí SIMATIC IT Production Modeleru. Základní funkce jsou implementované pomocí komponent SIMATIC IT. Ty jsou prodávány ve formě produktových balíčků s různým složením, což umožňuje optimální přizpůsobení se na individuální požadavky: ■ SIMATIC IT MIS (Management Information System) defi-

nuje indikátory klíčového výkonu v souladu s provozním modelářem. Realistické stanovení výkonu provozu je možné se SIMATIC IT MIS. ■ SIMATIC IT Genealogy Management slouží pro správu

materiálu v rámci celé společnosti a dodržuje zákonné předpisy. Typická úloha je zpětná a dopředná genealogie, monitorovaní důležitých materiálů, a synchronizace kmenových dat materiálu s ERP systémem.

Systémy řízení výroby (MES), jako je SIMATIC IT od společnosti Siemens, umožňují efektivní integraci výrobních procesů a systémů správy materiálu a poskytují podporu pro koordinaci všech aplikací a vybavení spojených s výrobou, v každé výrobní fázi.

■ SIMATIC IT Orders Management slouží pro správu zaká-

SIMATIC IT může být použit pro modelování kompletního výrobního know-how, k přesné definici operačních procesů, a pro zaznamenávání dat z ERP a výrobní úrovně v reálném čase. Tak je poté možné řídit procesy efektivněji, minimalizovat odstávky, výrobní odpad a dodatečné přepracování, optimalizovat sklad, a rychle a flexibilně reagovat na různé požadavky zákazníka.

Navíc jsou k dispozici balíčky, které kombinují několik výše zmíněných produktů. Každý z těchto produktových balíčků obsahuje jednu licenci pro následující komponenty (další licence lze doobjednat):

Modelování obchodních a výrobních procesů je transparentní, pochopitelné a nezávislé na řídicím systému. Díky těmto vlastnostem může být pro standardizaci postupů nasazen kdekoliv a v jakékoliv společnosti. Provozní a výrobní modely, definované v rámci SIMATIC IT, mohou být kdykoliv uloženy do knihoven a znovu využity v dalších projektech. To vede k výraznému snížení zaváděcích nákladů a nákladů na údržbu, a také výrazně zkracuje délku trvání projektu. Funkcionalita a architektura SIMATIC IT jsou v souladu s ISA95, mezinárodně uznávaným standardem pro systémy řízení výroby.

zek od plánování až po dokončení, včetně dopravy, přeplánování sekvencí, dohledu na provádění a zaznamenávání.

■ SIMATIC IT Report Manager nabízí kompletní reportní

funkce. Přináší cenné znalosti o společnosti a poskytuje podporu pro vyhovění zákonným předpisům pro ad hoc reportování (např. EU direktiva EC 178/2002, US BioTeroristický zákon). ■ SIMATIC IT Client Application Builder poskytuje grafické

HMI pro MES aplikace na bázi webového prostředí. Obsahují patentované funkce pro optimalizaci obnovení stránky založené na standardní technologii. SIMATIC IT Client Application Builder plně podporuje „zero administration cost“ klienty. Produktová rodina MES SIMATIC IT je kompletní s následujícími komponentami pro speciální ISA-95 funkce, které jsou také nabízeny jako samostatné produkty: ■ SIMATIC IT Unilab Laboratory Information Management

System (LIMS) pro správu a řízení laboratorních dat a procesů. ■ SIMATIC IT Interspec Specifications Management System

(PLM) pro správu a řízení výrobních specifikací v celé společnosti. PLM usnadňuje správu životního cyklu produktu.

OPC a MES rozhraní

55

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 56

Migrace Investice do budoucnosti

Siemens migraãní strategie Systémové aspekty

Aspekty provozu

Aspekty v˘roby

HMI/Batch - Nahrazuje star˘ HMI - Nahrazuje batch systém

Inovaãní tlak - Zlep‰ení procesního fiízení - IT Integrace - Pokroãilé procesní fiízení & asset management

Strategie - Budoucnost provozu/ produktu - Plánovaná modernizace (rekonstrukce)

Automat/sítû - Nahrazuje automat - Brána do SIMATIC PCS 7

Fáze Ïivotního cyklu - ÚdrÏba & Modernizace - Roz‰ifiování & vylep‰ování - Nahrazení/obnovení novou moderní technologií

I/O-pro pfiipojení pole - Dal‰í vyuÏití I/O - Pfiipojovací elementy pro SIMATIC PCS 7

Krok za krokem

Adaptabilní

SníÏení nákladÛ - Rozpoãet údrÏby - Investiãní rozpoãet Doba uvedení na trh - V˘robní ãas - MoÏn˘ ãas odstávky

Flexibilní

Inovaãní technologie

Migrační strategie Globalizace a permanentní zvyšování konkurenčního tlaku nutí společnosti kontinuálně zvyšovat produktivitu a zkracovat interval mezi zaváděním nových produktů na trh. Aby bylo možné toto tempo stíhat, je nezbytné kontinuálně optimalizovat inženýring a procesy, a zároveň sledovat nové průmyslové požadavky a nařízení. Mnoho systémů a provozů musí být nyní rozšířeno nebo zmodernizováno tak, aby společnosti mohli dále pokračovat v dodávkách produktů splňujících požadavky trhu. Avšak protože již instalovaný hardware, aplikační software a know-how operátorů a pracovníků údržby reprezentuje obrovskou hodnotu, má v modernizačním plánu ochrana těchto investic u výrobních společností vždy vysokou prioritu. Zkušenosti ukazují, že úspěch migrace závisí na navrženém technickém řešení, optimálně přizpůsobeným požadavkům zákazníka a konkrétnímu provozu. Minimalizace technických a finančních rizik společně s ochranou investic po co nejdelší možné období jsou primární cíle. Musí být také zváženy různé doby životního cyklu systémových komponent, která se mění v rozpětí od 5 let pro PC pracovní stanice, 15 let pro automaty a až 25 let nebo více pro vstupně/výstupní komponenty a kabeláž.

56

Migrace

Proto se Siemens při migračních úlohách nesoustředí pouze na jednoduchou náhradu existujícího systému, ale úzce spolupracuje spolu se zákazníkem a jeho systémovými integrátory na individuálním, do budoucna orientovaném řešení, založeném na nejmodernějším procesním řídicím systému SIMATIC PCS 7 – vždy s uvážením následujícího: ■ Inovace systému krok za krokem ■ Adaptibilita na specifické podmínky provozu ■ Flexibilita v závislosti na výrobních požadavcích

Portfolio migračních produktů Firma Siemens včas rozpoznala význam migrace pro procesní automatizaci a po mnoho let nabízí širokou paletu moderních migračních produktů a řešení pro své celosvětově osvědčené systémy. Již od počátku bylo zásadou firmy Siemens při migrační strategii – modernizace stávající instalované báze v krocích a bez kompletní výměny systému – pokud možno bez odstavení provozu nebo jen s minimem výrobních odstávek. Tímto způsobem Siemens podporuje úsilí zákazníka dosáhnout dlouhodobou ochranu investic, společně s maximalizací návratnosti financí vložených do automatizačních prostředků. Základní technologie „Data Base Automation“ Know-how společnosti Siemens na poli migrace v čase neustále rostl. Zkušenosti získané v mnoha migračních projektech byly zakomponovány do nových produktů a technologií, které jsou ještě účinnější. Základní technologií pro stávající a nová migrační řešení je nástroj „Data Base Automation“ (DBA) integrovaný do inženýrského systému SIMATIC PCS 7. Pomocí DBA a zásuvných rozhranní je možné nahrát konfigurační data z jakéhokoliv procesního řídicího systému a ta poté zobrazit a konfigurovat pomocí standardizovaného uživatelského rozhranní. DBA umožňuje systémovou migraci automatizační stanice, batch dat a dat z operátorských stanic různých původních systémů ve standardizované formě a zaručuje unikátní kvalitu, bezpečnost a srozumitelnost softwaru.

5.9.2006 12:28

Stránka 57

Migrační produkty mohou být zařazeny do následujících kategorií: SIMATIC IT SIMATIC PCS 7

Stávající systémy

Klienti HMI

HMI 2

Eng.

InÏen˘ring

1

Server

Server

S7-400 S, H, HF

Gateway 2

PROFIBUS PA

E/AInterface 4

E/A

SluÏby 6

Rangierverteiler

Typické migrační scénáře Můžeme si představit velké množství různých migračních scénářů lišících se specifickými technickými a ekonomickými faktory každého migračního projektu. Migrační produkty nabízejí modularitu a flexibilitu nutnou pro implementaci takovýchto scénářů. Typické migrační scénáře, které mohou být implementovány pomocí těchto migračních produktů: Scénář 1: Nahrazení stávajícího HMI systému operátorským systémem SIMATIC PCS 7

3

¤ídicí jednotka

PROFIBUS DP

PCS7zlom46

Motor

ET 200M

5

Pokud je HMI (Human Machine Interface) systém technicky zastaralý, pokud je skladování náhradních dílů příliš nákladné, pokud již nesplňuje aktuální direktivy a standardy pro operátorská pracoviště, nebo pokud je vyžadováno rozšíření funkce (např. integrace do IT), je možné jednoduše vyměnit existující HMI systém operátorským systémem SIMATIC PCS 7. Automat, procesní I/O a aplikační software jsou ponechány. ■ Minimální náklady

1

Operátorské stanice SIMATIC PCS 7 s připojením na starý systém jako náhrada HMI komponent

2

Inženýrské knihovny pro SIMATIC PCS 7 automaty a operátorské stanice pro importování cenných konfiguračních informací ze starého systému

3

Síťové brány pro bezproblémovou výměnu informací mezi automatem starého systému a automatů SIMATIC PCS 7

4

Rozhranní automatů SIMATIC PCS 7 pro integraci existující I/O úrovně starého systému

5

Komponenty připojení pole pro SIMATIC PCS 7 umožňují využití existující kabeláže

6

Konverzní nástroj pro převod osvědčené a otestované grafiky pro další využití v operátorských stanicích SIMATIC PCS 7

■ Definované riziko ■ Prodloužení životnosti kompletního provozu ■ Možnost nasadit nové aplikace ■ Otevření systému pro IT svět

Scénář 2: Rozšiřování existujícího provozu Současný provoz je zachován, a je zmodernizován rozšířením o další sekce/jednotky vybavené řídicím systémem SIMATIC PCS 7. ■ Jednoduché zvýšení výrobní kapacity krok za krokem ■ Definované riziko ■ Zavedení nových technologii (např. PROFIBUS sběrnice,

HMI) ■ Otevření systému pro IT svět ■ Společně se scénářem 1, umožňuje řídit proces pomocí

jednotného operátorského systému

Migrace

57

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 58

Migrace

Scénář 3: Rozsáhlá modernizace

Migrační spektrum

Problematické získávání náhradních dílů, nedostatečná podpora a nutnost rozšíření funkcí (např. sběrnicová technologie nebo IT integrace) mohou vést k rozsáhlé modernizaci starého systému, pomocí moderního procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7. Konverze může být provedena také za provozu. Je možné další využití existujících I/O, čímž jsou investice vložené do kabeláže, hardwarových komponent nebo aplikačního inženýringu ochráněny.

Migrace vlastních procesních řídicích systémů na moderní SIMATIC PCS 7 je pro Siemens samozřejmostí, a zároveň důležitou komponentou pro dále rozvíjející se vztah mezi dodavatelem a zákazníkem. Pomocí své univerzální migrační technologii „Data Base Automation“, ale může firma Siemens nabídnout migrační řešení pro řídicí systémy i od jiných dodavatelů, např. systémy od firem ABB, Honeywell nebo Emerson.

■ Zvýšení výkonu ■ Zavedení nových technologií (např. PROFIBUS sběrnice,

TELEPERM M

HMI) ■ Otevření systému pro IT svět ■ Prodloužení životnosti celého provozu

SIMATIC PCS/ TISTAR

APACS+

■ Snížení počtu systémových dodavatelů

OpenPMC

SIMATIC PCS 7

■ Eliminace úzkých míst a závislostí ABB

... Honeywell

Emerson

Siemens při implementaci migračních projektů úzce spolupracuje se systémovými integrátory zákazníka, protože ti mají know-how získané za dlouhé roky, znají do detailu provoz a také požadavky zákazníka. Toto partnerství je zárukou pro výrobní firmy, že získají optimální migrační řešení. Dalším důležitým aspektem je, že Siemens podporuje migrační produkty stejně jako standardní produkty prostřednictvím inovací a zákaznickým servisem. Speciální silnou stránkou firmy Siemens v porovnání s ostatními poskytovateli migrace je schopnost nabídnout zákazníkovi dlouhodobou podporu ohledně know-how, servisování a dodávkou komponent, náhradních dílů a upgradů. S do budoucna orientovaným procesním řídicím systémem SIMATIC PCS 7, pokrokovými migračními řešeními a službami, mnohaletými zkušenostmi z procesní automatizace a migrace, a celosvětovým servisem, Siemens demonstruje svou kvalifikaci a nabízí bezpečnost spolehlivého partnera.

58

Migrace

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 59

Služby

Kdokoliv se rozhodne pro procesní řídicí systém SIMATIC PCS 7, může se spolehnout na prvotřídní služby se kterými Vás rychle a spolehlivě podpoříme kdekoliv na světě. Ať už se podpora týká čehokoliv: můžeme Vám poskytnout správného a kompetentního partnera rychle a bez zbytečné byrokracie – kdekoliv na světě. To pravé školení – přesně ušité na míru Vašim požadavkům! Správné školení Vám pomůže využívat procesní řídicí systém mimořádně efektivně – v co možná nejkratším čase. Nehledě na to, zda přecházíte ze světa PLC, zda chcete začít s procesní automatizací, nebo zda již s procesní automatizací máte nějaké zkušenosti: nabízíme Vám profesionální školení orientované na cílovou skupinu. Školící střediska ve více než 60 zemích Vám pomohou získat nebo rozvinout podrobné znalosti o systému SIMATIC PCS 7. Nezávisle na tom zda navštívíte standardní kurz nebo speciální uživatelský trénink: kurzy SIMATIC Vám rychle poskytnou kvalifikaci a obsáhlé vědomosti přímo od výrobce – v modulární struktuře, s obsahem orientovaným na praxi. Školení systému může být také provedeno specialistou přímo na místě ve Vašem podniku. Více informací na Internetu: www.siemens.com/sitrain

Service & Support – naše služby pro každou fázi projektu Online support Obsáhlý informační systém dostupný kdykoliv přes Internet: www.siemens.com/ automation/service&support Technická podpora Kompetentní rada na technické problémy spolu s širokým spektrem dalších služeb, založených na našich produktech a systémech. Technická konzultace Podpora při plánování a návrhu Vašeho projektu: od detailní analýzy stávající situace a definice cílů, až po navržení produktů a systémů a návrh automatizačního řešení. Servis na místě Veškeré služby týkající se uvádění do provozu a údržby pro zaručení dostupnosti automatizovaných provozů a systémů. Optimalizace a modernizace Služby na vysoké úrovni pro optimalizaci a modernizaci za účelem zvýšení produktivity nebo úspory nákladů. Projektový a softwarový inženýring Podpora během vývoje a konfigurace projektu službami šitými přesně na Vaše požadavky od konfigurace až po implementaci automatizačního projektu. Opravy a náhradní díly Nabídka oprav a rozsáhlý sklad náhradních dílů pro maximální provozní bezpečnost.

Ostatní informace

59

PCS7zlom46

5.9.2006 12:28

Stránka 60

Doplňující informace

Kompletní informace týkající se procesního řídicího systému SIMATIC PCS 7 jsou k dispozici na Internetu na adrese: www.siemens.com/simatic-pcs7 Kromě informací o produktu SIMATIC PCS 7 a add-on produktech firmy Siemens plus externích partnerů tam také naleznete: ■ Přístup ke katalogům a online objednávacímu systému

(mall) ■ Aktuální katalogy SIMATIC PCS 7 a add-on produktů ■ Popis systému a produktové letáky, prezentační fólie

a reference

Další informace o SIMATIC Detailnější informace můžete nalézt v SIMATIC dokumentaci: www.siemens.com/simatic-docu Další dokumenty s tématem SIMATIC si můžete objednat na: www.siemens.com/simatic/printmaterial Pro osobní kontakt můžete nalézt svého nejbližšího lokálního partnera na: www.siemens.com/automation/partner Elektronické objednávky můžete vkládat na A&D Mall přes Internet: www.siemens.com/automation/mall

■ Technickou dokumentaci jako jsou manuály nebo PCS 7

Update ■ Stránky FAQ s tipy a triky ■ Přístup k nástrojům & downloadu a službám ■ Aktuální informace o školeních ■ Novinky z kompletního spektra procesní automatizace ■ Služby pro procesní automatizaci ■ Informační centrum pro procesní automatizaci ■ Přístup k portálu procesní automatizace s odkazy na

migrační centrum, procesní instrumentaci a analytiku, vážní technologii nebo k jednotlivým průmyslovým portálům (chemie, petrochemie, farmacie, potravinářství, polovodiče, papírenství, automobilový průmysl, cement, atd.)

Siemens s.r.o. Divize Automatizace a pohony Evropská 33a 160 00 Praha 6 w w w. s i e m e n s . c o m / s i m a t i c - p c s 7

Informace uvedené v této brožuře obsahují popisy nebo charakteristiku výkonu, které v případě skutečného použití ne vždy odpovídají uvedenému popisu nebo se mohou měnit jako výsledek dalšího vývoje produktu. Povinnost poskytnout příslušnou charakteristiku platí tehdy, pokud je to výslovně dohodnuto v podmínkách smlouvy. Změny vyhrazeny bez předchozího upozornění. Veškerá označení produktu mohou být ochrannou známkou nebo produktovým názvem Siemens AG nebo dodávajících společností. Použití těchto označení třetími stranami pro jejich vlastní účely může být porušením práva vlastníka.

SIMATIC PCS 7 The process control system for all sectors. Brožura září 2006

Recommend Documents