SIMATIC PCS 7. úvod do systému V8.0. Jan Kváč Siemens, s.r.o. tel:

SIMATIC PCS 7 úvod do systému V8.0

Jan Kváč Siemens, s.r.o. [email protected] tel: 2 3303 2462

Úvod Co je SIMATIC PCS 7?

Úvod Inženýrská stanice nástroje CFC SFC systémové funkce APL integrovaný inženýring

Definice systému SIMATIC PCS 7 je integrované a homogenní automatizační řešení pro všechny odvětví průmyslu, s jednotnou databází objektů a jednotnou centrální správou projektu.

Operátorská stanice systémové funkce Web technologie

Průmyslově specifické rozšíření

Asset management APC Batch

Kontinuální sektory

SIMATIC BATCH Batch sektory

Route control Energy management Safety ESD systém

Jasné snížení nákladů: hardware, logistika, školení

SIMATIC PCS 7

Zvýšení produktivity: flexibilita po celou dobu životního cyklu provozu TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 Komponenty SIMATIC PCS 7 se skládá… Úvod Inženýrská stanice nástroje

 osvědčených průmyslových komponent vybraných z rodiny SIMATIC  integrovaných systémových služeb (diagnostika, alarm management, asset management...)

CFC SFC

 doplňkových balíčků (Route Control, SIMATIC BATCH, Water library, Safety matrix, ...)

systémové funkce


Asset management APC Batch Route control Energy management Safety ESD systém

SIMATIC PCS 7

integrovaný inženýring

SIMATIC HMI SIMATIC Software SIMATIC Industrial Workstation SIMATIC Controller SIMATIC NET PROFIBUS

Komponenty

APL

Totally Integrated Automation TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 - vývoj SIMATIC PCS 7 V5.x

   

Safety Integrated H systems Multi Client / Server Fast Ethernet

SIMATIC PCS 7 V5.x

2000

SIMATIC PCS 7 V6.x

2003

Aktuální: SIMATIC PCS 7 V8.0

SIMATIC PCS 7 V7.0

       

Multi-User inženýring Advanced Process Control Version Cross Manager Open PCS 7 FMR PROFIBUS PA redundance Integrace FF PCS 7 Security

         

Process Historian PROFINET v PCS 7 Integr. inž. (Comos / PCS 7) Rozšířený AdvES Process Device Manager V8 Kontrolér: nové AS 416H, AS mEC RTX Zdokonalená APL, vč. MCC a pohonů Nová Industry Library PCS 7 PowerControl (IEC 61850) Optimalizace koncepce licencí SIMATIC PCS 7 V7.0

SIMATIC PCS 7 V7.1

2006

2008

       

         

SIMATIC PCS 7 V6.x

Online změny Plant Asset Management Safety Matrix SIMATIC BATCH Web OS 21 CFR Part 11 Compliance SIMATIC PCS 7 Box SIMATIC Route Control

SIMATIC PCS 7 V7.1 Nový OS Look & Feel Nová knihovna (APL) Upravený inženýring (kompendium) Advanced Engineering Sys. (AdvES) Rozšíření vzdálených I/O PCS 7 TeleControl Energy management Větší škála PCS 7 Box Vzdálené operace Redundantní FF, AFDis TIA na dosah květen 2012

Otevřenost SIMATIC PCS 7 Co je to otevřenost?

Důležité funkce

 AS (kontrolér): standardní rozhraní, vlastní funkční bloky  OS: výměna dat, web-OS  ES: výměna dat s plánovacími nástroji (AdvES)  otevřenost v poli: HART, PROFIBUS, FOUNDATION Fieldbus, MODBUS  komunikace: standardy IEC 61850, IEC IEC 60870

 zveřejnění interface HW i SW  podpora mezinárodních standardů (i „de facto“ standardů)  začlenění nejen vlastních komponent  zaměnitelnost komponent

Příklady

Výhody

 začlenění libovolných přístrojů přes PROFIBUS PA / FF / HART  začlenění I/O, pohonů, analyzátorů přes PROFIBUS DP, PROFINET

 začlenění „balených jednotek“ přes Industrial Ethernet, TCP/IP

 import plánovacích dat (MS Excel-Format)  generování specifických uživatelských bloků v SCL, vč. Know-How-Protect

ERP MES level Control level

 otevřenost na všech úrovních: pole, kontrolér, velín, MES ... ERP  Vyšší flexibilita díky širokému výběru komponent  bezpečnost investic díky souladu s mezinárodními standardy

Field level

TIA na dosah květen 2012

Odtupňovatelnost SIMATC PCS 7 Důležité funkce

Co je to?

 jeden systém od laboratoře k propojeným podnikům  stejný “Look & Feel” inženýrských nástrojů a vizualizace  stejná SW struktura  stupňovatelná koncepce serverů  pro každý rozsah: optimální AS, vhodná OS

 SIMATIC PCS 7 pro všechny velikosti: - od malých systémů (cca 100 I/O) - po distribuovaný multi-user-systém s architekturou klient/server (přes 120 000 I/O)  neomezuje volnost a flexibilitu  umožňuje rozšiřování

Příklady aplikací  vývoj procesu v laboratoři a pak rozšíření na pilotní projekt  od pilotního projektu k procesu výroby  spojování více samostatných provozů do propojených zařízení jednoho celku (spojení velínů)

Výhody Laboratory Test center

Production plant

Connected facilities at one production site

M

PID

 snadné a ekonomické přizpůsobení velikosti  standardizace aplikace  ochrana know-how  bezpečnost investic


Systémové komponenty SIMATIC PCS 7 Inženýring (ES)       

ucelená řada inž. nástrojů centrální inženýrský systém multi-user inženýring inženýring procesních objektů hromadný inženýring  AdvES knihovna funkčních bloků/šablon autom. generování funkcí OS

 Jeden (!) systém pro inženýring všech komponent DCS

Operatorská Stanice (OS)

Engineering System

      

široký rozsah CPU stupňovatelný výkon & funčnost flexibilní configurování HW standard, redundance a safety rychlé provádění (10ms) milionkrát ověřeno (SIMATIC) online rozšiřování/změny

 Vysoký výkon automatizace procesního průmyslu

OS Clients Terminal bus

redundant OS server

AS 414 AS 416 AS 417 ET 200pro

Automatizační Systém (AS)

      

redundant System bus AS 412FH AS 414FH AS 416FH AS 417FH

AS 412H / 414H AS 416H / 417H ET 200M MTA ~

ET 200S

PAC3200 SENTRON 3WL

 Bezpečný chod procesu i v kritických situacích

Procesní Periferie

ET 200M ET 200iSP

Y-Link

Gas Analysis PA/FF link AFD

Y-Link AFDiS

ergonomicky navržené HMI bezpečné vedení operátora výkonný archivační systém efektivní zobrazování trendů inteligentní správa alarmů optimální vizualizace SFC otevřennost: Web-OS, Data-Monitor

      

standardní I/O (ET 200M) jemně modulární I/O (ET 200S) jiskrově bezpečné I/O (ET 200iSP) krytí IP65 (ET 200pro) redundace I/O  MTA pohony: řízení motorů, FU jednotné řešení sbernic: PA, FF

 Periferie pro různorodé požadavky TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 inženýrský systém Centrální, celo systémový inženýring Moderní, paralelní inženýring celého systému… Úvod Inženýrská stanice nástroje CFC SFC systémové funkce APL integrovaný inženýring



Jeden systém, kterým konfigurujete a spravujete všechny části vašeho DCS TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 inženýrský systém Integrovaná sada inženýrských nástrojů

Úvod Inženýrská stanice nástroje CFC SFC systémové funkce APL

Grafická konfigurace automatizačních funkcí  Spojité funkce (CFC)  Nespojité procesní sekvence (SFC) Víceuživatelský inženýring  Souběžná činnost včetně kompilace a nahrání do AS




Process Object View  Kompletní náhled na všechny měřené proměnné Podrobná diagnostika systému A další nástroje jako …

Route control

 hromadný inženýring, AdvES

Energy management

 integrovaný PID Tuner

Safety ESD systém

 integrované nástroje APC SIMATIC PCS 7 umožňuje rychlý a spolehlivý inženýring DCS TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 inženýrský systém Continuous Function Chart (CFC)

Úvod Inženýrská stanice

Přenesení bloků (Drag and Drop)

nástroje CFC SFC systémové funkce APL integrovaný inženýring


Asset management

Automatické propojení na další graf

APC Batch Route control Energy management Safety ESD systém

Knihovny bloků (standard, APL, průmyslová knihovna)

Snadný inženýring měřicích bodů použitím předkonfigurovaných bloků TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 inženýrský systém Grafická konfigurace sekvencí - SFC Rychlá konfigurace nespojitých sekvencí pomocí SFC. Úvod Inženýrská stanice nástroje CFC SFC systémové funkce APL integrovaný inženýring

 Standardizované elementy (krok, přechod, skok...)  Automatické generování pro operátorskou vizualizaci  Snadná obsluha výjimečných stavů, režimů ...  Koncepce typ - instance pro centralizované modifikace  Online modifikace




SIMATIC PCS 7 inženýrský systém OS funkce jsou generovány automaticky


Operátorská stanice systémové funkce

Kompletní přehled pro operátora

Intuitivní navigace operátora

 přehled (n úrovní), grafická část, tlačítka

 Skok ze skupinového indikátoru poruchy do příslušné obrazovky

Hierarchie obrazovek  organizace obrázků je hierarchicky strukturována

 Loop-in alarm  Potvrzení alarmů přímo v obrazovce

Hlášení a archivace Skupinová indikace poruch, symboly, ovládací bloky (faceplaty)

Web technologie



SIMATIC PCS 7 inženýrský systém Advanced Process Library


Operátorská stanice

Knihovna s flexibilními bloky s širokými možnostmi využití

   

systémové funkce Web technologie


    

Operátorský komfort Ergonomické symboly a faceplaty Jednotná reprezentace stavových informací Jednotné provozní módy (auto, ručně, z místa, mimo provoz) Rozšiřitelné a upravitelné funkce Parametr ‚Feature‘ Modulární koncept Integrované funkce pro údržbu a simulaci Tok signálu se strukturovanými proměnnými (procesní hodnota, kvalita, jednotky, rozsah) TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 inženýrský systém zkrácení doby inženýringu - možnosti Import/Export Assistant (IEA)

AdvancedES (advES)

Comos

Úvod

 Proprietární rozhranní po datovou výměnu

Inženýrská stanice

 Nutná příprava (úprava dat)

 Most mezi základními a detailními plánovacími nástroji a inženýrskými nástroji PCS 7

 obousměrná výměna dat mezi platformou COMOS a PCS 7,


Operátorská stanice

 Zákaznicky specifické řešení makra do Excel, aplikace MS Access  Individuální údržba a podpora

 Nástroj, který do PCS 7 přenese data z jakéhokoliv plánovacího nástroje  Generuje seznam signálů, HW konfiguraci, tagy, CFC objekty, alarmy a komentáře  Kontroluje správnost imortovaných dat

systémové funkce Web technologie



SIMATIC PCS 7 operátorský systém Účelné vedení operátora

Úvod

Přímočará hierarchie snímků


Segmentované rozložení snímku

nástroje CFC

Přehledová oblast

SFC systémové funkce APL integrovaný inženýring

Závod Oblast grafiky


Provoz

Web technologie

Asset management APC

Zařízení

Pole tlačítek Detail

Batch Route control Energy management Safety ESD systém

 Zajišťuje snadné ovládání

 Konzistentní přístup k informacím TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 operátorský systém integrované fce Práce s alarmy

Úvod Inženýrská stanice nástroje CFC SFC systémové funkce

Analýza alarmů

Rychlá reakce na alarm

 čísla alarmů podle typu

 priorizace alarmů

 četnost alarmů

 uživatelské nastavení

 zdroj hlášení

 třídění/filtrová (jako Excel)

 možnost exportu

 export do csv

APL integrovaný inženýring



Nástroje na správu alarmů umožňují efektivní činnost operátora! TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 operátorský systém Názorné zobrazení trendů Rychlé a snadné zpracování procesních dat Úvod

 Spojitý x-y zoom


 Jedna osa y pro více křivek  Každá proměnná může být i ve více oknech s trendy



Asset management APC Batch Route control Energy management

 Grafy definuje operátor  Integrované statistické funkce  Automatické i nastavitelné škálování  Mřížka na pozadí  Historická i on-line data  Export dat do CSV

Safety ESD systém

Přesné, rychlé sledování změn v procesu. TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 operátorský systém integrované fce Zobrazení SFC pro řízení sevencí Varianty zobrazení SFC na OS … Úvod Inženýrská stanice nástroje CFC

SFC online (OS)

 Přehledové navigační okno  Detailní okno  Tabulky přechodů a sekvencí

SFC systémové funkce APL integrovaný inženýring

SFC inženýring (ES)


Asset management APC

Sekvence a přechody

Batch Route control

Detailní okno

Energy management Safety ESD systém

Přehledové okno

Maximální operátorský komfort s minimálním inženýrským úsilím! TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 operátorský systém Datové spojení s Excelem - DataMonitor

Úvod

Přímý přístup k procesním datům z Excelu

Inženýrská stanice nástroje CFC SFC systémové funkce APL integrovaný inženýring

   

Data přímo v kanceláři Real-time i historická data Využití Excelu pro analýzu a zobrazení Možnost provádět zjednodušenou optimalizaci



Excel PCS 7 Live Data TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 operátorský systém Web klient – Vzdálené sledování a řízení




Řízení a monitoring přes Internet / Intranet  Web klient jako tenký klient  Přehled o celém podniku

PCS7 web klient

Internet Explorer

Vyšší datová bezpečnost…

PSC7 klient s web serverem

 Uživatelské heslo  Specifická oprávnění  Automatické odhlášení neaktivního uživatele  Firewall … Možnost využití pro ovládání z tenkého klienta namísto panelu

adresa: 192.168.0.122 user: webos pass: siemens TIA na dosah květen 2012

Stanice údržby SIMATIC PCS 7 Plant Asset Management Co je to Plant Asset Management (PAM)?  SIMATIC PCS 7 PAM je SW balík pro inteligentni správu HW  PAM umožňuje rozšířit OS stanici na stanici údržby  SIMATIC PCS 7 Plant Asset Management umožňuje monitoring stavu i preventivní (plánovanou) údržbu

Příklady aplikací

 Údržba systémových komponent: LAN, polní přístroje, IPC, ...  Údržba mechanických komponent : čerpadla, výměníky, ventily, motory, odstředivky, ...

Důležité funkce  Údržba elektronických, elekrických i mechanických komponent  Vizualizace diagnostických informací  Zprávy při změnách stavu  Tvorba požadavků na údržbu  Sledování servisních aktivit  Homogenní integrace v PCS 7

Výhody  Jednotná, názorná vizualizace (symboly, faceplaty)  Automatické generování diagnostických snímků  Zkrácené časy pro rozhodnutí a reakci  Omezení výpadků, efektivní údržba  Zvýšení výkonnosti procesu


SIMATIC PCS 7: Stanice údržby Hierarchická struktura

Úvod Inženýrská stanice SIMATIC S7-400 a PROFIBUS

nástroje CFC SFC

status a volba podřízeně hierarchie

systémové funkce APL

ET 200M

Diagnostický symbol komponenty



Asset management APC Batch Route control

Jasná hierarchická struktura PROFIBUS

 Přehled provozu  Přehled ŘS  ŘS (s podřízenou hierarchií)  PROFIBUS, Profinet prvky

Energy management

 DP stanice (e.g. ET 200M)

Safety ESD systém

 Inteligentní polní přístroje

Faceplate pro přístroje

Zkrácení doby pro rozhodnuti a reakci TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7: Stanice údržby Sledování stavu mechanických komponent

Úvod Inženýrská stanice nástroje

Sledování stavu mechanických komponent: ventilů, motorů, čerpadel, tepelných výměníků atd.  Diagnostika pomocí chytré & inteligentní kombinace a vzájemném vztahu mezi měřenými hodnotami.

CFC SFC systémové funkce APL integrovaný inženýring



Příklady klíčových diagnostických informací • Počet zdvihů • Počet provozních hodin • Servisní intervaly • Sledování gradientu

• Kvalitativní hodnoty • Sledování stavu • Sledování logiky • Účinnost

PAMS efektivní správa mechanických zařízení TIA na dosah květen 2012

SIMATIC PCS 7 Technologické funkce

Životnost & vzdálená údržba

Integrovaný Inženýring

Správa HW prostředků

APC optimalizace

Správa informací

Balené jednotky

Řízení spořeby energie

Stupňování výkonu

Automatizace dávek

Otevřenost

Doprava materiálu

Rozvodny Řízení pohybu & pohony

Telecontrol Polní přístroje

Safety


Optimalizace Advanced Process Control (APC) Co je to APC a proč?

Příklady

 Model based predictive control (MPC): - destilace dvou složek (2x2) - cementová mlýnice (3x4)  Smithův prediktor:  Gain-Scheduling: - regulace pH (nelineár titrační křivka) - chemické reakce

Interfaced

 integrace do SIMATIC PCS 7 (stejný „Look&Feel“ v ES & OS)  APC součástí PCS 7 APL  redundance APC (AS 41xH)

Integrated

 obecný termín pro vyšší úroveň regulace  typické APC funkce: - prediktivní řízení se SW modelem - soft sensory - neuronové sítě - fuzzy řízení  umožňuje optimalizovat strategii řízení

Důležité funkce

 rozhraní APC umožňuje využít: - existující zákaznické řešení nebo - APC nástroje jiných dodavatelů

Výhody  méně odchylek v procesu  (... 75%) a jejich rychlejší kompenzace  výnos  (typ. 2...10%)  propustnost  (1...5%) (při stejné kvalitě  spotřeba energie  (3 ... 10%)  manuální zásahy  a zatížení operátorů  TIA na dosah květen 2012

Dávkové (šaržové) procesy SIMATIC Batch Co je to SIMATIC Batch? Úvod Inženýrská stanice  SIMATIC nástroje CFC

Batch je SW balík pro plánování, řízení a protokolování dávkových procesů

SFC systémové funkce

Důležité funkce  integrace v PCS 7 - AS/OS/ES  snadná grafická tvorba receptur a plánování šarží  hierarchické receptury podle ISA-88  podpora validace  návaznost na Route Control

APL integrovaný inženýring



Web technologie

Asset management

 chemie,  farmacie, Batch  biochemie,  potravinářství apod. Route control APC

Energy management

Výhody  odstupňovatelná modulární architektura  inženýrská data se vkládají jen jednou  zjednodušený inženýrig & validace  jistota bezeztrátové výroby díky uložení dat na redundatním serveru

Safety ESD systém


Transport materiálu SIMATIC Route Control Důležité funkce

Co je to SIMATIC Route Control? Úvod

 software PCS 7 pro konfiguraci, Inženýrskářízení, stanicemonitoring a diagnostiku nástroje transportu materiálu CFC  výhodné především: - při častých změnách/rozšiřování SFC při flexibilních dopravních cestách systémové-funkce (změny materiálu, dynamické volby APL zdrojů a cílů dopravy)


 zobrazení transportní sítě (1:1)  zohlednění kompatibility materiálů (nevhodně nemísit)  exkluzivní vyhrazení částí trasy  automatický výpočet přeneseného množství  podrobná diagnostika (offline i online)  kombinovatelné se SIMATIC BATCH



Výhody

Web technologie

Asset management

 farmacie  chemie (biodiesel, hnojivo …) Batch  potravinářství (palmový olej, jogurt …) Route control  cementárny (transport vápence …) ropa, plyn Energy  management APC

Safety ESD systém

      

flexibilní architektura bezvýpadkovost (redundance) rychlé provádění změn (online) odlehčení operátorům trvale vysoká kvalita produkce vyšší propustnost (bez „úzkých hrdel“) úspora při inženýringu TIA na dosah květen 2012

Řízení spořeby energie (Enery Management) Co je to Energy Management? Úvod

 systematické Inženýrská stanice

určování, analýza nástroje a optimalizace spotřeby energie CFC  zohledňování ekonomických, technických a legislativních hledisek SFC  elektrické i neelektrické zdroje systémové funkce APL  normy: DIN 4602, VDI 4601-1, EN 16001 integrovaný inženýring

B.Data

1

Identify

2

Evaluate

3

Realize

Důležité funkce

 integrace el. spotřebičů do PCS 7 (motory, multifunkční měřiče ...)  Vizualizace průběhu zatížení  konfigurovatelné výstupní reporty (pro nákladová střediska, šarže …)

 řízení zatížení - powerrate  řízení energetického cyklu: identifikace - vyhodnocení - realizace



Web technologie

 monitorování poměrů při spotřebě (nejen el. energie)  grafická vizualizace spotřeby a trendů


Route control

 Zjišťování poteciálních úspor

Energy management - řízení zatížení

- systém úsporné Safety ESD

pohony - rekuperace energie

Výhody  transparentnost nákladů na energie  zamezení nákladů za překročení nastavených limitů  zajištění plnění dohod s dodavateli energií  omezením energetických špiček získat lepší podmínky od dodavatelů  celkové snížení nákladů na enerie TIA na dosah květen 2012

Bezpečnost Safety Integrated pro procesní automatizaci Důležité funkce

Co je to Safety Integrated for PA?  HW a SW pro bezpečnostní aplikace v procesním průmyslu  zabránění nehodám a škodám při chybě  maximální bezpečnost lidí, procesu a okolního prostředí  omezení rizik

 integrované řízení a bezpečnost - jedna (!) platforma pro standardní a safety aplikace - jednotný inženýring (CFC) - Safety Matrix (diagram příčin a následků)  safety fieldbus  flexibilní modulární redundance FMR


 Emergency und Process Shutdown Systems (ESD / PSD)  Burner Management Systems  Fire & Gas Systems  Main industries: - Chemical / Petrochemical - Oil & Gas - Pharma - Energie

Výhody    

rychlý úsporný inženýring snížení nákladů na vyškolení méně náhradních dílů bezvýpadkovost díky vícenásobné redundanci  redundance jen je-li nutná  Integrovaný safety lifecycle tool (Safety Matrix)


Otázky

Děkuji zazapozornost Děkuji pozornost Otázky a odpovědi?


SIMATIC PCS 7. úvod do systému V8.0. Jan Kváč Siemens, s.r.o. tel:

Recommend Documents