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El sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7
Folleto · Marzo de 2011
SIMATIC PCS 7
Answers for industry.
© Siemens AG 2011
SIMATIC PCS 72
Totally Integrated Automation
La diversidad de funciones, la flexibilidad y las múltiples pres-taciones de la nueva versión 7.1 de SIMATIC PCS 7, uno de los sistemas de control de procesos más destacados en todo el mundo, le confieren el potencial de hacer realidad soluciones innovadoras para los desafíos particulares de la industria de procesos. Puesto que el abanico de funciones y el ámbito de aplicación exceden con mucho los límites del típico sistema de control de procesos, SIMATIC PCS 7 pone a su alcance posibili-dades insospechadas y nuevas perspectivas.
En este sentido, SIMATIC PCS 7 se beneficia de la integración sin costuras en Totally Integrated Automation (TIA) de Siemens y de una amplia oferta de productos, sistemas y solu-ciones perfectamente adaptados entre sí que abarcan todos los niveles jerárquicos de la automatización industrial, desde el nivel de gestión de la empresa hasta el nivel de campo, pa-sando por el nivel de control. Esto permite una automatiza-ción homogénea y personalizada en todos los sectores de la industria manufacturera y de procesos, así como en las indus-trias híbridas.
© Siemens AG 2011
SIMATIC PCS 7 3
Una ventaja decisiva del carácter homogéneo de la gama de productos y sistemas, y de las soluciones basadas en ellos, es que para la automatización de procesos continuos y disconti-nuos, secuencias de control más rápidas y precisas y funciones de seguridad integradas es posible utilizar un hardware co-mún y herramientas de ingeniería y de gestión también comu-nes. La interacción perfecta de todos los componentes permi-te incrementar el volumen y la calidad de la producción y es-tablecer nuevos productos en el mercado con más rapidez.
Contenido
texto
Siete ventajas
Integración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Rendimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Escalabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Modernización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Safety & Security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Innovación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Red mundial de expertos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Componentes del sistema
Sistema de ingeniería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Sistema de operador. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Maintenance Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Controladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Comunicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Periferia de proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Componentes tecnológicos
Automatización de lotes con SIMATIC BATCH . . . . . . 55
Control de rutas con SIMATIC Route Control . . . . . . . 61
Safety Integrated for Process Automation . . . . . . . . . 65
Optimización con Advanced Process Control . . . . . . . 72
Telecontrol con SIMATIC PCS 7 TeleControl . . . . . . . . 76
Gestión de energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
Industrial Security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Integración en sistemas TI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Sistemas compactos
SIMATIC PCS 7 BOX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Migración
Migración de sistemas de Siemens y de otros fabricantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86
Customer Support
Prestación de servicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Información complementaria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
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Siete ventajas4
Siete ventajas
SIMATIC PCS 7 es un sistema de control de procesos com-pletamente homogéneo, dotado de una arquitectura esca-lable única en el mercado y unas extraordinarias propieda-des de sistema que lo convierten en la base idónea para la implantación rentable y la explotación económicamente racional de instalaciones de control e instrumentación.
Ampliado de forma selectiva con funciones adicionales que se pueden integrar sin consturas, SIMATIC PCS 7 ofrece mucho más que un sistema de control de procesos convencional:
• Gestión de activos• Automatización de procesos por lotes• Control de rutas de transporte de material• Funciones de seguridad• Control Avanzado de Procesos• Telecontrol• Gestión de energía• Industrial Security• Evaluación y gestión de datos de proceso • Conexión a sistemas de TI
Esto se manifiesta claramente en estas siete ventajas:
■ Reducción del coste total de propiedad (Total Cost of Ownership) gracias a la integración
■ Alto rendimiento y calidad, de la mano de una ingeniería eficiente y un alto grado de fiabilidad y disponibilidad.
■ Flexibilidad y escalabilidad: desde el pequeño sistema de laboratorio hasta un gran complejo de instalaciones.
■ Protección de las inversiones gracias a una modernización paulatina de los sistemas propios y de terceros
■ Safety & Security, funciones de seguridad integradas y amplia seguridad industrial para la protección fiable de las personas, del medio ambiente, del proceso y de la planta
■ Permanente innovación tecnológica, de la mano del líder mundial del sector de la automatización
■ Asistencia local y servicio técnico a cargo de una red mundial de expertos y socios autorizados
Weighing systems
Wireless HART
Integrated power management
Integrated drives
Modbus, serial connection
AS-Interface
Operator System (OS)Single Station
SIMATIC PCS 7Takes you beyond the limits!
PCS 7 BOX
ET 200pro ET 200M
ET 200M
PCS 7 AS RTX
PROFIBUS DP
Arquitectura del sistema SIMATIC PCS 7
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Siete ventajas 5
G_P
CS7
_XX
_00
25
0
Web Client- OS- Maintenance
Data Monitor
OS/Batch/Route Control/Maintenance clients
OS/Route Control server
Standardautomation systems
Fault-tolerant automation systems
Safety-related automation systems
Batch/archive server
Maintenance server
Web Server/ OpenPCS 7
Central Archive Server
Engineering Stations
Mobile Client
Ethernet, Office LAN
Industrial Wireless LAN
Industrial Ethernet, terminal bus, single/redundant
Industrial Ethernet, plant bus, single/redundant
Network printer
ERP
Ex operator terminal
ET 200M, Ex I/O, HART
PA link
Y-link
Gas analysis
PA link/ FF link
PA link/FF link
PA link/FF link
Zone 2 Zone 2Zone 1 Zone 1
Zone 1
ET 200Msingle/redundant
ET 200MStandard and F modules
ET 200MF modules
PA link
Front Firewall
Back Firewall
MES/MISSIMATIC IT
Plant Lifecycle Management
Comos
PROFIBUS DP-iS
PROFIBUS DP-iS
PROFIBUS PA
PROFIBUS PA/FOUNDATIONFieldbus H1(PA/FF H1)
PA/FF H1
ET 200iSP HART
ET 200S
ET 200iSP
ET 200iSP
ET 200pro
ET 200S
MTA
AFD
AFS
AFDiS
AFDAFDiS
PA/FF H1
PROFIBUS PA
AFD
AFD AFD
AFDiS
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Siete ventajas6
Reducción del coste total de propiedad gracias a la integración
La integración es uno de los principales puntos fuertes de SIMATIC PCS 7. Ejerce una influencia muy considerable sobre la optimización de todos los procesos de la empresa, a lo largo del ciclo de vida total de una instalación, y por lo tanto contri-buye a la reducción del coste total de propiedad (Total Cost of Ownership, TCO). En el contexto de SIMATIC PCS 7, tiene mu-chas facetas:
Integración horizontal en Totally Integrated Automation
Totally Integrated Automation (TIA) de Siemens es una oferta sin lagunas de productos, sistemas y soluciones perfectamen-te adaptados entre sí para todos los niveles de jerarquía de la automatización industrial. En TIA, SIMATIC PCS 7 está integra-do horizontalmente en todo el ámbito de la automatización de la cadena de procesos completa de una empresa, desde la en-trada de materias primas a la salida de productos acabados.
En este contexto, SIMATIC PCS 7 se hace cargo ante todo de la automatización de los procesos primarios. Pero esto no es to-do, pues puede integrar también otros sistemas y la infraes-tructura eléctrica ya existente, como p.ej. los cuadros de baja tensión y las celdas de media tensión.
Dado que TIA garantiza la compatibilidad de los desarrollos ulteriores, se preserva siempre la continuidad. Esto ofrece al operador de la instalación una alta seguridad en la inversión, ya que le permite ampliar y modernizar su instalación durante todo el ciclo completo de vida de ésta.
Integración vertical en la comunicación jerárquica
SIMATIC PCS 7 se puede integrar en la comunicación jerárqui-ca de una empresa gracias a interfaces estandarizadas basa-das en estándares internacionales de la industria e interfaces de sistema internas para el intercambio de datos directo. De esta manera, los datos de proceso están disponibles en cual-quier momento y lugar de la empresa para fines de evalua-ción, planificación, coordinación y optimización de operacio-nes y procesos productivos y comerciales.
SIMATIC PCS 7 admite a nivel de sistema la conexión con SIMATIC IT, la solución MES de Siemens. SIMATIC IT permite capturar en tiempo real datos del nivel ERP y de control, mo-delar todo el conocimiento sobre fabricación y definir con pre-cisión los procesos operativos.
La interfaz de sistema OpenPCS 7, basada en las especificacio-nes OPC (Openness, Productivity, Collaboration), facilita el in-tercambio de datos con sistemas de nivel superior, así como la evaluación y gestión de datos de proceso (clientes OPC).
Mediante un PCS 7 Web Server, la planta se puede manejar y observar a través de Internet/intranet. El PCS 7 Web Server re-coge los datos de los servidores OS subordinados y posibilita la supervisión y control remotos, así como el diagnóstico y mantenimiento desde cualquier parte del mundo. El acceso por Internet se regula con el mismo mecanismo de protección de acceso que en el cliente en la sala de control.
La comunicación jerárquica de empresa abarca desde el nivel de gestión hasta el nivel de campo, pasando por el nivel de operación y de procesos, y el nivel de control. En esta comuni-cación están integrados los siguientes componentes de cam-po:
• Instrumentación de procesos y analizadores• Sistemas de pesaje y dosificación• Accionamientos (arrancadores de motor, guardamotores,
variadores)
Esto facilita en gran medida tanto el diagnóstico del sistema como el mantenimiento eficiente con la Maintenance Station para una gestión de activos óptima con SIMATIC PCS 7 Asset Management.
Reducción del coste total de propiedad durante todo el ciclo de vida de la planta
Design and Engineering
Installation and Commissioning Maintenance ModernizationOperation
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Siete ventajas 7
Integración de funciones adicionales en el sistema de control de procesos
Dependiendo de la automatización característica de cada proceso o de los requisitos específicos de cada cliente, puede ampliarse funcionalmente el sistema de control de procesos con hardware y/o software complementarios para tareas es-peciales de automatización, p. ej. con:
• Maintenance Station (gestión de activos)• Advanced Engineering System (colaboración con herra-
mientas CAD/CAE)• SIMATIC BATCH (automatización de procesos por lotes)• SIMATIC Route Control (control de transportes de material) • Safety Integrated for Process Automation (seguridad fun-
cional)• Advanced Process Control (métodos de regulación
avanzados)• SIMATIC PCS 7 TeleControl (telecontrol)• Gestión de energía
Todas estas funciones adicionales se integran sin fisuras en SIMATIC PCS 7.
Un sistema de ingeniería común centralizado, provisto de una gama de herramientas uniformes y coordinadas entre sí para la configuración completa del sistema, reduce al mínimo el trabajo de configuración.
La visualización del proceso destaca por su comodidad de ma-nejo y su homogeneidad, lo que facilita tanto el aprendizaje como la orientación, y hace posible, en caso necesario, una intervención rápida y precisa del operador en el desarrollo del proceso.
Integración de estándares técnicos adicionales
SIMATIC PCS 7 también es capaz de integrar en el sistema es-tándares técnicos que no forman parte de TIA. Un ejemplo es el bus FOUNDATION Fieldbus H1 (FF-H1), de uso habitual en algunos sectores, que puede integrarse en el sistema de con-trol a través de PROFIBUS. La configuración de hardware y el diagnóstico detallado de los componentes FF-H1 se efectúan de manera compatible con el sistema. Se garantiza la integra-ción de los componentes FF-H1 en el SIMATIC PCS 7 Asset Management.
Integración de productos add-on para SIMATIC PCS 7 homologados
La modularidad, la flexibilidad, la escalabilidad y el carácter abierto de SIMATIC PCS 7 constituyen condiciones óptimas para la integración aplicativa de componentes y soluciones complementarios en el sistema de control de procesos y para incrementar y redondear de este modo su funcionalidad.
Tanto Siemens como otros fabricantes externos han desarro-llado muchos componentes complementarios en forma de add-ons para el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. Estos productos de hardware y software autorizados por el fabricante del sistema hacen posible un uso económico de SIMATIC PCS 7 para tareas de automatización especiales.
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Siete ventajas8
Alto rendimiento y calidad, combinados con una ingenieríaeficiente y un alto grado de fiabilidad y disponibilidad.
Una de las claves del éxito mundial de SIMATIC PCS 7 es sin duda la perfecta interacción de los distintos componentes del sistema SIMATIC, todos ellos de extraordinaria poten-cia y calidad superior. Ofrecen máxima fiabilidad y, en el modo redundante, cumplen requisitos de disponibilidad aún más severos.
Los principales indicadores del alto rendimiento, la calidad y la disponibilidad de SIMATIC PCS 7 son:
Potentes estaciones de trabajo industriales SIMATIC PCS 7, para sistemas al nivel de funcionamiento y de proceso, como sistema de ingeniería, sistema de operador, Maintenance Sta-tion y otros, con una moderna arquitectura Intel, un rápido procesador Core2 Duo, gran tamaño de memoria y excelentes gráficos para entre 1 y 4 monitores. Todos los componentes instalados son de alta calidad, tienen altos valores MTBF y son idóneos para el funcionamiento 24 horas al día en entornos de oficinas o industriales con temperaturas entre 5 y 40 °C.
Económicas alternativas de clientepara funciones HMI y para SIMATIC BATCH con base en los compactos BOX PC y Microbox PC
Amplia gama de controladores modulares y escalables, con rendimientos perfectamente escalonados y capacidad de almacenamiento en consonancia, todos con extraordinarias velocidades de procesamiento y excelente capacidad de co-municación, incluso para aplicaciones de alta disponibilidad, de seguridad y tolerantes a fallos
Controlador Microbox un controlador alternativo, muy robusto y compacto, para aplicaciones a pie de planta en el rango de potencia de bajo a medio
Alta capacidad de comunicación• Rápidas redes eléctricas/ópticas Ethernet Fastbit y Gigabit
para bus de planta y bus de terminales• Versátiles arquitecturas de bus de campo para áreas de pro-
ducción en procesos y manufactura: para la conexión de sensores/actuadores mediante E/S re-motas o para la conexión directa de dispositivos e instru-mentos de campo y/o de proceso, incluida la alimentación, también en zonas clasificadas o para un alto grado de dis-ponibilidad y seguridad
Breves tiempos de ingeniería y total de proceso gracias a la completa configuración de hardware y software de todo el sistema con el sistema de ingeniería central:
• Configuración orientada a la tecnología, sin conocimientos específicos de programación; con numerosos bloques pre-programados y tipos de puntos de instrumentación y con-trol, organizados en librerías de control
• Funciones del sistema efectivas para minimizar los costes de ingeniería, en especial cuando hay muchos procesos de configuración similares (bulk-engineering)
• Respaldo a nivel de sistema de la configuración de subáreas de trabajo
• Numerosos pasos de configuración automáticos (auto en-gineering), así como compilación y carga en una sola ope-ración
• Control de accesos y registro de modificaciones• Potente gestión de versiones con funciones de compara-
ción y de historial• Funciones de Advanced Process Control• Advanced Engineering System para racionalizar la ingenie-
ría y para intercambiar datos con sistemas de nivel superior
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Siete ventajas 9
Sistema de operador dotado de numerosas funciones, muy cómodo y escalable con alto grado de seguridad de funcionamiento, opcional-mente redundante
• Como sistema monopuesto para un máximo de 5 000 ob-jetos de proceso (PO) o como sistema multipuesto con un máximo de 12 servidores/parejas de servidores para 8 500 PO y hasta 32 clientes por servidor/pareja de servi-dores
• Administración de usuarios integrada con protección de accesos y firma electrónica
• Breves tiempos de apertura y actualización de sinópticos (< 2 s)
• Servidores selectivamente redundantes, modificables du-rante el funcionamiento
• Procesamiento de avisos de alto rendimiento, con hasta 150 000 avisos/alarmas configurables por Single Station/ servidor
• Gestión inteligente de alarmas que selecciona y filtra la in-formación relevante
• Sistema de archivo integrado de alto rendimiento para el archivo a corto plazo de hasta 10 000 variables archivables, ampliable con un archivo a largo plazo para un máximo de 120 000 variables archivables, también en configuración redundante
Sistemas completos y runtime compactos con excelente relación precio-rendimiento para la automatiza-ción in situ de subprocesos y pequeñas instalaciones autóno-mas; opcionalmente con controlador integrado o indepen-diente
Redundancia de configuración flexible a todos los niveles del sistema de control SIMATIC PCS 7 soporta las configuraciones redundantes a
• Nivel de operación y de procesoConfiguración redundante de sistemas monopuesto y multipuesto. En un sistema multipuesto se puede acceder desde un máximo de 32 clientes (OS/Batch/Route Control) a los datos de entre 1 y 12 servidores/parejas de servidores (OS/Batch/RouteControl). En configuraciones con parejas de servidores redundantes, los clientes conmutan al servi-dor de seguridad (backup) en caso de fallo.
Los siguientes tipos de servidores se pueden configurar también como pareja redundante:
- Servidor OS- Servidor central de archivos (CAS) - Servidor batch- Route Control Server- Servidor de Maintenance Station- Servidor TeleControl OS
Bajo el aspecto de la disponibilidad, para la comunicación cliente-servidor/servidor-servidor (bus de terminales) así como para la comunicación en la planta entre los sistemas a nivel de operación y de proceso y a nivel de control (bus de planta) son preferibles las topologías en anillo, especial-mente los anillos dobles redudantes.
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Siete ventajas10
• Nivel de controlPartiendo de las dos variantes de configuración con Single Station (una CPU) y Redundancy Station (dos CPU redun-dantes), la modularidad de los controladores de alta dispo-nibilidad permite una escalabilidad flexible de esta última por medio de:
- Alimentación doble o cuádruple (sólo Redundancy Station)
- Comunicación doble o cuádruple (sólo Redundancy Station) del bus de planta
• Nivel de campoEn este caso se pueden implementar distintas arquitecturas redundantes; ello depende del entorno de funcionamiento (zona clasificada Ex). Los dispositivos de campo/proceso conectados a estaciones de E/S remotas ET 200M/iSP o di-rectamente al bus de campo PROFIBUS PA/FOUNDATION Fieldbus H1 (FF-H1) se integran en la Redundancy Station de alta disponibilidad por medio de líneas PROFIBUS DP redundantes.
En configuraciones de bus de campo con conexión directa y alimentación de dispositivos de campo/proceso vía PROFIBUS PA/FF-H1, la topología en anillo ofrece la máxima disponibilidad y flexibilidad.
La periferia descentralizada ET 200M también soporta la re-dundancia de módulos o grupos de canales. Por consi-guiente, un sensor/actuador se puede conectar a dos mó-dulos redundantes situados en estaciones separadas (co-nexión bicanal).
Además, la redundancia modular flexible (FMR) permite definir por separado el grado de redundancia para el siste-ma de automatización, la comunicación del bus de campo y la periferia de E/S. De este modo se pueden crear arquitec-turas individuales, adaptadas exactamente a determinadas tareas, y tolerantes a fallos, capaces de tolerar varios fallos de aparición simultánea.
Configuraciones redundantes a todos los niveles del sistema de control
AS 412HAS 414HAS 417H
SIMATIC ET 200iSP
MTA
COx, NOx
SIMATIC ET 200M
SIMATIC ET 200M
Y-Link
PA/FF H1
PROFIBUS DP
AFS
G_P
CS7
_XX
_20
3
AFD AFDiS
PA/FF H1
AFD AFDiS
F- and standard modules
Client
Terminal bus, ring 1 Terminal bus, ring 2
Redundant servers
Redundant Industrial Ethernet plant bus (double ring)
PA Link/FF Linkwith redundant couplers
PA Link/FF Linkwith redundant couplers
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Siete ventajas 11
Flexibilidad y escalabilidad: desde el pequeño sistema de laboratorio hasta plantas complejas
Escalabilidad del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7
Los usuarios de SIMATIC PCS 7 disfrutan a la larga de una plataforma de sistema modular basada en componentes estándar SIMATIC. Su homogeneidad permite una escala-bilidad flexible de hardware y software, así como una in-teracción perfecta, tanto dentro del sistema como más allá de sus fronteras.
La escalabilidad no sólo comporta ventajas de cara a los costes de planificación, ingeniería, puesta en servicio y funciona-miento, sino también en lo que se refiere a mantenimiento y formación. Gracias a la ingeniería unitaria y homogénea para toda la plataforma del sistema, los datos de ingeniería creados una vez podrán seguir utilizándose más adelante.
La arquitectura del SIMATIC PCS 7 está diseñada de manera que, en la fase de configuración, el sistema de control se pue-da adaptar de manera óptima a las dimensiones de la planta conforme a las necesidades del cliente. Si más adelante es ne-cesario aumentar capacidades o integrar modificaciones tec-nológicas, el sistema SIMATIC PCS7 se podrá ampliar o recon-figurar en todo momento. Cuando la planta crece, SIMATIC PCS 7 crece con ella: es así de simple. Puede prescindirse del gasto que representan las capacidades de reserva.
La escalabilidad se aplica a todos los niveles del sistema. Por ejemplo, en el nivel de control, el usuario puede escoger entre varios controladores funcionalmente compatibles pero con di-ferente precio-rendimiento:
• Controlador compacto Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX • Controladores modulares de la serie S7-400 como sistemas
estándar; sistemas de seguridad y alta disponibilidad
Esto permite adaptar de manera óptima la potencia de auto-matización a las necesidades de la planta o la unidad de pro-ceso considerada. Así se evitan las sobrecapacidades y el de-rroche que representan.
El sistema de entrada para las gamas baja y media de SIMATIC PCS 7 es el controlador Microbox. Esta clasificación se basa en que el rendimiento no depende únicamente de la capacidad de procesamiento de la CPU, sino también de la capacidad de comunicación y ampliación, y de aspectos funcionales como routing S7, configuración durante el funcionamiento, redun-dancia, seguridad, etc.
Para la automatización de subprocesos y pequeñas plantas au-tónomas, SIMATIC PCS 7 ofrece económicos sistemas compac-tos que se pueden utilizar a pie de planta:
• SIMATIC PCS 7 BOX RTX con controlador por software inte-grado WinAC RTX
• SIMATIC PCS 7 BOX, combinable con un controlador (AS) externo independiente
La ingeniería (ES) forma parte de la funcionalidad del sistema o bien está concentrada en un sistema de ingeniería central. En consecuencia, los dos tipos básicos se diferencian también en lo siguiente:
• Sistema ES/OS con funcionalidad ES + OS o bien ES + OS + AS
• Sistema runtime OS con funcionalidad Os o bien OS + AS
Los sistemas compactos constituyen, con aprox. 60 puntos de I&C, el límite inferior de la capacidad funcional del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. La escala se extiende hacia arriba, hasta el sistema multipuesto distribuido en arquitectu-ra cliente-servidor, que ofrece hasta 60 000 puntos de I&C para la automatización de una planta de producción de gran-des dimensiones o de un complejo de instalaciones dentro de un centro de producción. Esto equivale a una escala aproxima-da de 100 a 120 000 E/S.
G_P
CS
7_X
X_0
0202
Connected facilities at one production siteProduction plantLaboratory/Test center
SIMATIC PCS 7: 100 to 120 000 I/Os
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Siete ventajas12
Protección de las inversiones gracias a una modernización paulatina de los sistemas propios y de terceros
Los motivos que impulsan la modernización de los proce-sos e instalaciones ya existentes son muy diversos. Las cla-ves pueden ser el aumento de la productividad y la cali-dad, la reducción de costes, la reducción de los ciclos de introducción de productos o la adopción de procesos de producción y tecnologías más respetuosas con el medio ambiente, basadas en la optimización de las materias pri-mas y la energía. En cualquier caso, para conseguir estos objetivos, hay que optimizar continuamente los procesos y modernizar y ampliar los sistemas y las plantas. Una es-trategia de modernización coordinada y progresiva per-mite mantener e incluso aumentar el valor de la base instalada en lo que se refiere a hardware, software de apli-cación y know-how del personal de manejo y manteni-miento.
Siemens ofrece para sus propios sistemas de control gran número de soluciones y productos innovadores para la migra-ción a SIMATIC PCS 7; por ejemplo, para
• TELEPERM M• APACS+/QUADLOG• SIMATIC PCS/TISTAR• OpenPMC
La característica principal de la estrategia de migración de Siemens es su forma progresiva de proceder, lo que permite modernizar la base instalada sin discontinuidades a nivel de sistema y a ser posible sin parar la planta, y al mismo tiempo limitar los gastos en inversiones nuevas. Esta estrategia puede adaptarse a las condiciones especiales de cualquier planta y es flexible respecto a las prioridades del operador. Su objetivo es siempre maximizar el rendimiento total del capital.
Pero esto no es todo: Basándose en la cartera de migración, que abarca un gran número de productos, herramientas y ser-vicios innovadores y puestos a prueba en la práctica, Siemens también puede ofrecer soluciones de migración para sistemas de control de otros fabricantes como, por ejemplo, de ABB, Bailey o Honeywell. Así, los usuarios de estos sistemas de con-trol pueden apostar por la tecnología SIMATIC, líder en el mun-do, y asegurar sus inversiones en tecnología de automatiza-ción para el futuro.
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Siete ventajas 13
Funciones de seguridad integrada y amplia seguridad industrial para la pro-tección fiable de las personas, del medio ambiente, del proceso y de la planta
En la industria de procesos, a menudo se procesan como producto inicial, intermedio o final sustancias y mezclas inflamables, explosivas o nocivas para la salud. La mani-pulación de estas sustancias exige grandes precauciones y medidas de seguridad extraordinarias, ya que cualquier deficiencia o fallo de la planta podría tener consecuencias funestas para las personas y el medio ambiente, así como para las máquinas e instalaciones.
El objetivo de los sistemas de seguridad de Siemens es neutra-lizar, mediante mecanismos técnicos, los potenciales de peli-gro existentes, o limitar a un mínimo tolerable las posibles consecuencias. Esta es la filosofía de "Safety Integrated for Process Automation", una oferta completa de productos y ser-vicios para la creación de aplicaciones seguras y tolerantes a errores para la industria de procesos.
Basándose en el sistema de seguridad de Siemens, "Safety Integrated for Process Automation" ofrece todo el abanico de funciones y productos de seguridad, desde el sensor al actua-dor, pasando por el controlador.
Los ataques de piratas informáticos, los virus, gusanos troya-nos y similares: todos ellos son molestos compañeros de viaje de los avances de la estandarización, la apertura de sistemas y la extensión mundial de las redes. El potencial de peligro que representan para las instalaciones de control ha aumentado enormemente.
Las amenazas surgidas de los programas maliciosos o del ac-ceso de personas no autorizadas van más allá de la sobrecarga y la caída de las redes y el robo de contraseñas y datos. Tam-poco pueden descartarse injerencias no autorizadas en la au-tomatización de procesos y sabotajes dirigidos a objetivos se-leccionados. Las consecuencias posibles no se limitarían a da-ños materiales, sino que podrían comportar peligros para las personas y el medio ambiente.
Con su avanzado sistema de seguridad industrial, basado en una arquitectura de seguridad escalonada (defense in depth), SIMATIC PCS 7 ofrece un amplias soluciones para la seguridad de las instalaciones de procesos frente a esas amenazas. La peculiaridad de este sistema de seguridad radica en su enfo-que global. No se limita al uso de métodos o dispositivos de se-guridad independientes entre sí (como p. ej. el cifrado o los cortafuegos). El secreto de su solidez es la combinación de va-rias medidas de seguridad distintas en un complejo de instala-ciones.
Segmentationof the plant(Security
cells)
Network: subnetworks,IP addresses,
Name resolution
Defense-in-depth security
architecture
Active Directorydomains
work groups
Service access and remote
maintenance (VPN, IPSec)
Virus protection
andFirewalls
Time-of-day synchronization
User management and authorization
management
Windows securityPatch
management
Production plant
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Siete ventajas14
Permanente innovación tecnológica, de la mano de uno de los líderes mundiales del sector de la automatización
El requisito previo para la innovación y, por lo tanto, para el éxito económico a largo plazo, es la inversión en inves-tigación y desarrollo. Siemens marca nuevas pautas en el desarrollo de productos y tecnologías innovadores, sobre todo con vistas a la sostenibilidad. Ésta se caracteriza por un uso más intenso de energías renovables, el empleo eficiente de las energías y recursos disponibles y la pre-vención o reducción a un mínimo de la contaminación medioambiental.
Siemens ya es hoy el mayor proveedor de tecnologías verdes y pretende seguir ganando ventaja mediante el desarrollo consecuente y la ampliación de esta cartera de productos. Después de que las ventas de productos y soluciones de la gama "verde" (Green Products) ascendieran a 28.000 millones de euros en el ejercicio de 2010, la empresa tiene como obje-tivo primordial aumentar la cifra de ventas a 40.000 millones de euros hasta el ejercicio de 2014.
Las actividades de I+D de Siemens Industry Sector se concen-tran tanto en procesos relacionados con el ahorro de energía y recursos dentro de la propia empresa como en una amplia oferta de productos y soluciones que hagan más eficiente la gestión de energía en la industria de procesos. Con nuestro cualificado servicio de consultoría en materia de gestión ener-gética y medio ambiente, y en colaboración con el cliente, se pueden reconocer y aprovechar al máximo todas las posibili-dades de ahorro.
Además de por la sostenibilidad, las innovaciones de Siemens Industry están marcadas, sobre todo, por la tendencia a fusio-nar la planificación virtual de productos y producción con la automatización. Esto conlleva más flexibilidad y un considera-ble ahorro de tiempo y dinero en el desarrollo, la comercializa-ción y la producción.
Con la integración de la ingeniería de los productos y la pro-ducción, los datos del producto se aprovechan para la planifi-cación digital, la simulación y el control de procesos de pro-ducción. Con soluciones de automatización y software indus-trial se optimiza la cadena de valor añadido de la producción industrial. De este modo, los clientes de la industria manufac-turera y de procesos pueden reducir hasta en un 50% el plazo de lanzamiento al mercado de los nuevos productos.
En la actualidad, Siemens investiga en todo el mundo, con aprox. 30 100 empleados que trabajan en 178 centros de más de 30 países, y coopera con departamentos de investigación de universidades punteras. En el ejercicio de 2010, la inver-sión que Siemens dedicó a investigación y desarrollo ascendió a 4 millones de euros. Los descubrimientos registrados en este período fueron 8 800 en total. La parte correspondiente al sec-tor Industry de Siemens fue de un 40%.
La gran capacidad innovadora de Siemens también se refleja en sus 57 900 patentes activas. Con ello, Siemens ocupa el puesto 3 de la estadística de patentes en Alemania, el 2 en Europa y el 13 en Estados Unidos.
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Siete ventajas 15
Asistencia local y servicio técnico a cargo de una red mundial de expertos y socios autorizados
Quien se decide por SIMATIC PCS 7, tiene en Siemens un socio potente y fiable que dispone de un inmenso know-how y muchos años de experiencia en el ámbito de la automatización de procesos.
Siemens ha creado una densa red de expertos para dar asis-tencia a sus clientes de sistemas de control de procesos en todo el mundo. Esta red incluye especialistas de sistemas de Siemens y colaboradores externos autorizados de alta catego-ría, que ofrecen servicio y asistencia de primera clase en más de 190 países de todo el mundo.
Gracias a su presencia sobre el terreno, estos expertos están familiarizados con las peculiaridades regionales, mantienen contacto directo con sus clientes y pueden reaccionar de ma-nera rápida y flexible a sus peticiones. Sus prestaciones están enfocadas a la totalidad del ciclo de vida de una instalación, desde la planificación y la configuración, pasando por la pues-ta en marcha, hasta la modernización o la puesta fuera de ser-vicio. La gama diferenciada de prestaciones abarca desde la lí-nea de ayuda 24 horas al día y 7 días a la semana hasta el ase-soramiento para la puesta en marcha, el mantenimiento o la actualización y el servicio de reparación y repuestos, pasando por un completo servicio de consultoría técnica.
La constante evolución de la tecnología de control de proce-sos hace imprescindible una formación permanente. Y esto no sólo se aplica a nuestros clientes, sino también a nuestros es-pecialistas y colaboradores locales. Por eso Siemens ofrece cursos de formación profesionales y orientados a grupos de usuarios, en sus centros de formación en más de 60 países, o directamente sobre el terreno, a pie de planta.
En la estrecha colaboración con partners e integradores de sis-tema, Siemens ve una clave esencial para el éxito de la auto-matización de procesos. Para ampliar y profundizar esta cola-boración, Siemens ha creado un Solution Partner Programm cuyo ancho de banda es único en el mercado. Gracias a él se combinan a la perfección los extraordinarios conocimientos sobre tecnología y aplicación con la experiencia y el profundo know-how acerca de productos y sistemas.
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Sistema de ingeniería16
Sistema de ingenieríaIngeniería a escala de plantadesde un sistema de ingeniería centralizado
Engineering Toolset del sistema de ingeniería
La aplicación de un sistema de ingeniería centralizado que dispone de una gama de herramientas uniformes y coordi-nadas entre sí minimiza el trabajo de configuración. Las herramientas de ingeniería para el software de aplicación, los componentes de hardware y la comunicación se abren desde un punto central: el Administrador SIMATIC, que constituye al mismo tiempo la aplicación base para crear, administrar, archivar y documentar un proyecto.
La arquitectura del sistema de ingeniería depende de cómo se edite el proyecto SIMATIC PCS 7:
• a nivel local, en una estación de ingeniería centralizada• en estaciones de ingeniería en red (concurrent enginee-
ring)
Las potentes estaciones de trabajo industriales SIMATIC PCS 7, en versión Single Station o servidor, constituyen la base ideal junto con el sistema operativo Windows XP Professional/ Server 2003. Se pueden utilizar tanto en el área de oficinas como en entornos industriales y son capaces de controlar has-ta 4 monitores de proceso a través de una tarjeta gráfica multimonitor.
La base para la definición de licencias y el precio unitario del software de ingeniería para SIMATIC PCS 7 es la cantidad de objetos de proceso (PO) configurables.
La licencia del software de ingeniería está orientada a las siguientes aplicaciones principales del sistema de ingeniería:
• Empleo como estación de ingeniería clásica y exclusiva, PO de ingeniería ilimitados (no sirve para OS en modo de producción; se permiten 2 horas de OS en modo de prueba)
• Empleo como estación de ingeniería/estación de operador combinadas; POs de ingeniería y runtime escalables
Las licencias de software de la estación ES/OS combinada con-tienen, además de las licencias para ingeniería, las licencias runtime para AS y OS en el volumen correspondiente. La cantidad de objetos de proceso puede ampliarse en cualquier momento con Engineering PowerPacks.
La funcionalidad básica que cubre el software estándar de-pende de la tarea del proyecto; su implementación puede ampliarse con opciones.
SIMATICPDM
S7F Systems
SIMATICBATCH
SIMATIC Route
Control
GraphicsDesigner
HW ConfigLibraries
G_P
CS
7_X
X_0
0114
CFC/SFCAdvanced
ES
Parameterization of field devices
Engineering for fail-safe systems
Engineering for network/communication/hardware
Engineering forautomation
OS engineering
Technological function blocks
SIMATIC Manager /uniform database
SIMATIC PCS 7 engineering
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Sistema de ingeniería 17
Engineering Toolset
La completa funcionalidad para realizar la ingeniería de un proyecto específico y que, al mismo tiempo, constituye la base para la gestión de activos de instrumentación y control se ofrece en forma de un Engineering Toolset perfectamente co-ordinado. Incluye herramientas para una ingeniería efectiva de los siguientes componentes y funciones:
• Hardware del sistema de control, incluida la periferia de E/S y los equipos de campo
• Redes de comunicación• Funcionalidad de automatización para procesos continuos
y secuenciales (AS-Engineering)• Funciones de manejo y visualización (OS-Engineering)• Aplicaciones de seguridad (Safety Integrated for Process
Automation)• Funciones de diagnóstico y de gestión de activos• Procesos por lotes, automatizados con SIMATIC BATCH • Transportes de material, controlados con SIMATIC Route
Control • Funciones para la colaboración con herramientas CAD/CAE
de nivel superior (Advanced Engineering System)
Administrador SIMATIC
El Administrador SIMATIC es al mismo tiempo la plataforma de integración para el Engineering Toolset y la base de configura-ción para toda la ingeniería del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. En él se administra, archiva y documenta el proyecto SIMATIC PCS 7.
Usando el Engineering Toolset, ajustado a las necesidades tec-nológicas, y bloques y esquemas preconfigurados, los tecnó-logos y técnicos de procesos y fabricación pueden realizar la ingeniería trabajando con los elementos que les son habitua-les. El hardware necesario para un proyecto SIMATIC, como son controladores, componentes de comunicación y periferia del proceso, está guardado en un catálogo electrónico y se configura y parametriza con la herramienta HW Config.
Para implementar la lógica de automatización basta con inter-conectar, usando la herramienta gráfica CFC, bloques de fun-ción preprogramados con otros. Esto pueden realizarlo tam-bién de un modo fácil y rápido los tecnólogos que no posean conocimientos de programación.
En una librería de control e instrumentación están disponibles bloques de función estandarizados (por tipos de puntos de I&C) para equipos/componentes típicos. El ingeniero tan sólo tiene que elegir los bloques predefinidos, colocarlos en su área de trabajo e interconectarlos y parametrizarlos de mane-ra gráfica.
Vista de componentes: Configuración del hardware con HW Config
Con el sistema de ingeniería avanzado (Advanced Engineering System) para el intercambio de datos con sistemas de nivel su-perior se pueden conseguir importantes efectos de racionali-zación mediante la generación automática de la configuración del hardware y el uso repetido de puntos de I&C estandariza-dos.
La homogeneidad de la base de datos del sistema de ingenie-ría garantiza que los datos que se hayan introducido una vez estén disponibles en todo el sistema.
Los proyectos SIMATIC PCS 7 completos y todas las modifica-ciones de un proyecto pueden compilarse en una operación y cargarse en los sistemas de destino. El sistema de ingeniería observa automáticamente el orden correcto. La operación se visualiza y controla en un cuadro de diálogo central.
Las modificaciones selectivas de configuración se pueden car-gar online en los componentes del sistema correspondientes. Breves tiempos de realización minimizan las esperas para el técnico de la puesta en marcha, teniendo un efecto positivo sobre los costes correspondientes. Las modificaciones de con-figuración que afectan a los controladores se pueden probar en un sistema de test antes de cargarlas en el sistema de la planta en marcha.
El Administrador SIMATIC soporta las distintas tareas durante la creación de un proyecto de planta a través de las siguientes vistas del proyecto:
• Vista de componentes (HW Config) Configuración del hardware, p. ej.: controladores, compo-nentes de bus o periferia del proceso
• Vista de objetos de proceso Entorno central de desarrollo para todos los aspectos rela-cionados con puntos de I&C/objetos de proceso
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Sistema de ingeniería18
Software de ingeniería
Puntos de I&C en la vista de objetos de proceso
Vista de objetos de proceso
La vista de objetos de proceso del Administrador SIMATIC se amolda al modo de trabajo del ingeniero mediante una vista universal que cubre un punto de I&C. Muestra la jerarquía tec-nológica de la planta representada en forma de árbol, en com-binación con la vista en tablas de todos los aspectos del punto de I&C/objeto de proceso (general, bloques, parámetros, seña-les, alarmas, objetos gráficos, variables archivables en históri-cos, carpetas jerárquicas, características de equipamiento y declaraciones globales). Esto facilita al tecnólogo una rápida orientación.
En la tabla se muestran todos los objetos de la rama de la je-rarquía seleccionada y allí pueden procesarse con cómodas funciones de edición, filtrado, intercambio, importación y ex-portación. Un modo de test especial ofrece la posibilidad de probar y poner en funcionamiento online los puntos de I&C y los esquemas CFC.
De la jerarquía tecnológica se pueden derivar las áreas OS y la jerarquía de sinópticos para conducir el proceso, así como el SIMATIC PCS 7 Asset Management. Además, es la base para identificar los objetos de proceso en base a su ubicación en la planta.
Los indicadores agrupados son ubicados en imágenes a través de la jerarquía de imágenes, y pueden además interconectar-se automáticamente con otras imágenes de niveles inferiores. La única tarea que le queda pendiente al ingeniero es posicio-narlos debidamente. Dado que la cantidad de campos de indi-cadores agrupados y su semántica son configurables, también se pueden programar configuraciones de alarmas específicas de cada cliente.
A través de la vista de objetos de proceso también se puede configurar la función "Smart Alarm Hiding", que sirve para ocultar dinámicamente las alarmas que en determinados esta-dos poseen una importancia menor para el funcionamiento seguro y sin perturbaciones de la planta. En función del esta-do operativo de una unidad de proceso (arranque, servicio técnico, etc.), las alarmas de los bloques tecnológicos agrupa-dos en dicha unidad de proceso se muestran o se ocultan se-gún la configuración previa. Marcando unas casillas de verifi-cación en la matriz de alarmas de la vista de objetos de proce-so es posible configurar si las alarmas correspondientes a cada uno de los 32 estados operativos habrán de mostrarse u ocul-tarse. Las alarmas ocultas no se señalizan visual ni acústica-mente, pero igualmente se registran y se archivan.
Continuous Function Chart (CFC)
El editor CFC es la herramienta para la configuración gráfica y la puesta en marcha de las funciones de automatización con-tinuas. Una potente función de autoenrutado y una configura-ción de alarmas integrada, permiten colocar, parametrizar e interconectar fácilmente los bloques preconfigurados en los esquemas CFC. Técnicas de configuración especiales, como la de "esquema en esquema" para implementar esquemas jerár-quicos o el uso repetido (mediante instancias) de bloques tipo esquema (esquemas compilados en calidad de bloque) y tipos de SFC (controles secuenciales estandarizados) ofrecen un potencial de racionalización aún mayor.
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Sistema de ingeniería 19
Continuous Function Chart
Al crear un esquema CFC se genera un grupo de ejecución con el nombre del mismo. A ese grupo se le agregan automática-mente todos los bloques contenidos en el esquema. De esta forma cada bloque recibe ya desde su inserción propiedades de ejecución que el ingeniero puede optimizar efectuando cambios en el editor de secuencia de ejecución o usando un algoritmo.
El algoritmo determina primero, y por separado para cada gru-po de ejecución, la secuencia óptima de bloques y a continua-ción la secuencia óptima de los grupos de ejecución.
Aparte de las confortables funciones de edición, la gama de funciones dl CFC comprende también potentes funciones de test y de puesta en marcha, así como funciones de documen-tación configurables.
Sequential Function Chart (SFC)
El editor SFC sirve para la configuración gráfica y la puesta en marcha de controles secuenciales para procesos discontinuos de producción. Dispone de confortables funciones de edición y potentes funciones de test y puesta en marcha.
Los controles secuenciales se suelen usar para controlar y pro-cesar de forma selectiva funciones de automatización básica, creadas con CFC, en función de cambios de modo operativo y de estado. Según su uso ulterior los controles secuenciales se pueden crear en forma de esquema SFC o tipo de SFC.
Sequential Function Chart
Esquema SFCEl esquema SFC permite realizar controles secuenciales de un sólo uso que intervienen en distintas áreas parciales de una planta de producción.
Cada esquema SFC tiene entradas y salidas estandarizadas para información de estado y control por el programa de apli-cación o el usuario. El esquema SFC se puede ubicar e interco-nectar en CFC como si fuera un bloque. Las conexiones de blo-que CFC deseadas se seleccionan mediante acciones sencillas y se enlazan con las etapas o transiciones de las cadenas se-cuenciales.
Una administración de estados conforme a ISA-88 permite configurar en cada esquema SFC hasta 8 cadenas secuencia-les separadas, p.ej. para estados como HOLDING o ABORTING, para SAFE STATE o los diferentes modos de operación.
Tipo de SFCLos tipos de SFC son controles secuenciales estandarizados para uso múltiple que intervienen ejecutando funciones de control en un área parcial de una planta de producción. Pue-den organizarse en librerías y tratarse como si fuesen bloques de funciones normales, es decir, que existe la posibilidad de seleccionarlos desde un catálogo para posicionar, interconec-tar y parametrizarlos como instancia de un esquema CFC. Una modificación en el original provoca automáticamente la modi-ficación correspondiente de todas las instancias. Un tipo de SFC puede contener hasta 32 cadenas secuenciales. La fun-ción "Crear/actualizar iconos de bloques" permite ubicar e in-terconectar automáticamente, para todas las instancias SFC operables y visualizables, un símbolo de bloque dentro del co-rrespondiente sinóptico de proceso.
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Software de ingeniería
Ejemplos de faceplates estándar para OS tomados de SIMATIC PCS 7 Advanced Process Library, válvulas
Librerías de control e instrumentación
El uso de elementos de la librería contribuye en gran medida a minimizar el trabajo de ingeniería y, por consiguiente, los costes del proyecto.
El software de ingeniería estándar de SIMATIC PCS 7 tiene integradas dos librerías de control:
• SIMATIC PCS 7 Standard Library• Advanced Process Library
Los bloques, faceplates e iconos preconfigurados y probados, y organizados en estas librerías, constituyen los elementos básicos para la configuración gráfica de soluciones de auto-matización.
La amplia oferta de bloques está catalogada del siguiente modo:
• Bloques para operaciones matemáticas, lógica analógica y digital
• Bloques de enclavamiento• Bloques de función tecnológicos con funciones de visuali-
zación, mando y señalización integradas; p. ej.:- Bloques para control (regulción) estándar y avanzado
(APC)- Bloques de motor y válvulas- Bloques de contaje- Bloques de dosificación
• Bloques para la integración de equipos de campo• Bloques de manejo y visualización (HMI)• Bloques alarma y diagnóstico
Además, la gama de elementos de librería se ve ampliada por tipos de puntos de I&C preconfigurados para equipos propios de la ingeniería de procesos como bombas, válvulas, dosifica-dores y reguladores (en cascada, de rango dividido, etc.).
Advanced Process Library
APL (Advanced Process Library) es un desarrollo de la librería es-tándar SIMATIC PCS 7, basado en los muchos años de experiencia de proyectistas y operadores de instalaciones y plantas, que cum-ple las últimas recomendaciones NAMUR y especificaciones PNO. Funciones nuevas y mejoradas e interfaces de usuario atractivas desde el punto de vista óptico, con gran comodidad de manejo, facilitan e promueven la interacción del operador con la planta en la que trabaja. Algunos ejemplos son:
• Nuevos modos de operación:- "Local" para la integración y el uso de las posibilidades de
control in situ- "Fuera de servicio" para desactivar un punto de instru-
mentación y control (I&C) por cuestiones de manteni-miento y servicio técnico
• Nuevas vistas de bloques gráficos: "Vista preliminar" con información sobre el estado de las señales de E/S, el control automático y las condiciones posibles/admisibles; "Vista de notas" para alojar información temporal para los operadores
• Cómodos bloques de enclavamiento con información sobre la primera señal; se pueden abrir directamente desde los bloques de función tecnológicos (p. ej. un bloque de motor)
• Mejor protección contra un manejo incorrecto gracias al escalonamiento adicional de los derechos de usuario
• Orientación mejorada del operador Anclaje de la ventana de operador para simplificar la repetición de varias opera-ciones de manejo seguidas
• Adaptación flexible de funciones en los bloques de librería• Simplificación de la puesta en marcha mediante simulación
directa en la estación de operador• Habilitación/bloqueo explícito del manejo de un punto de
medida para determinados puestos de mando de la planta mediante la función "Habilitación de manejo local"
• Variantes "Small" con funcionalidad reducida y menor ocu-pación de espacio en comparación con las variantes "Large" de los bloques de motor y válvulas y de vigilancia de valores analógicos y digitales
• Función para coordinar accesos múltiples (p. ej. de SFC/ SIMATIC BATCH) a grupos como válvulas, dosificadores o bombas
Graphics Designer y Faceplate Designer
Los datos del proyecto para la ingeniería de los sistemas de operador se organizan con el Administrador SIMATIC. Todos los datos de puntos de I&C importantes para los sinópticos de HMI se crean desde el momento en que se define la función de automatización. Para crear los sinópticos de la planta se dispone de un potente Graphics Designer.
Además de los faceplates estándar, el Faceplate Designer per-mite crear faceplates personalizados para manejar y visualizar puntos de instarumentación y control (I&C) o unidades de pro-ceso. Los símbolos de los módulos se interconectan cómoda-mente con los puntos de instrumentación y control por "arras-trar y colocar".
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Sistema de ingeniería 21
Configuración basada en la división del trabajo
Concurrent Engineering
Concurrent Engineering permite que varios proyectistas en CFC y SFC trabajen simultáneamente en un proyecto sin ha-berlo dividido previamente en subproyectos. Durante la pues-ta en marcha se pueden utilizar, p. ej., esquemas en modo on-line (debug) al tiempo que se están realizando modificaciones en el proyecto.
El proyecto está localizado en una de las estaciones de inge-niería implicadas, el servidor de proyectos. Las estaciones de ingeniería que operan como "clientes de proyecto" pueden acceder a los datos del proyecto vía LAN/WAN. De este modo, varios proyectistas pueden abrir y consultar simultáneamente esquemas CFC y SFC. No obstante, el sistema no permite accesos de escritura simultáneos a la base de datos.
Cada estación de ingeniería integrada en el conjunto (cliente/ servidor de proyectos) es capaz de cargar datos de configura-ción en un subsistema SIMATIC PCS 7, siempre que disponga de los enlaces de comunicación necesarios.
Ingeniería multiproyectos
La ingeniería multiproyectos permite dividir un proyecto muy extenso en varios subproyectos atendiendo a criterios tecno-lógicos, para que varios equipos humanos puedan trabajar si-multáneamente en ellos. Para ello se define en el Administra-dor SIMATIC un "multiproyecto" de nivel superior. En el multi-proyecto se pueden agregar y eliminar en cualquier momento proyectos individuales.
La división tecnológica y la reunión de proyectos es apoyada por las funciones Branch & Merge. En los planos o unidades de proceso copiados para ser editados en otro proyecto, las inter-conexiones que se extienden por varios proyectos, p. ej. para fines de enclavamiento, se convierten en interconexiones tex-tuales. Al reunirlas, estas interconexiones textuales (así como las introducidas por el usuario) se pueden cerrar con sólo pul-sar un botón. Los esquemas que tienen el mismo nombre en el objeto de origen se sobrescriben.
Las funciones de configuración centralizadas disminuyen el trabajo de configuración. Por ejemplo, se puede crear una car-peta jerárquica en el proyecto actual y, a la vez, automática-mente en todos los demás proyectos. No se podrá modificar, pero se podrán insertar objetos. Aparte de eso, se podrán ac-tualizar de forma centralizada todos los tipos de bloques que se usen en un multiproyecto
Los proyectos que forman parte de un multiproyecto se alma-cenan en un servidor centralizado; se editan en estaciones de ingeniería locales. Así, los accesos a la red no tienen efecto negativo para las prestaciones de ingeniería.
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Software de ingeniería
Control de accesos y registro de modificaciones
A la hora de verificar las modificaciones introducidas, SIMATIC Logon, la función de administración de usuarios y control de accesos integrada en el sistema de ingeniería, ofrece al explo-tador de la planta una ayuda extraordinaria que viene a su-marse a los apuntes detallados del registro de modificaciones.
Con SIMATIC Logon el administrador puede clasificar a los usuarios en grupos con diferentes derechos de acceso y de este modo controlar el acceso a los datos. En informes de modificaciones configurables es posible registrar todos los accesos al sistema de ingeniería y todas las modificaciones online que afecten a controladores, sistemas de operador, SIMATIC BATCH y SIMATIC Route Control.
Si, al proceder a la evaluación, estos informes se combinan con los datos de SIMATIC Logon, es posible saber a ciencia cierta quién ha realizado una determinada modificación y en qué momento se ha producido ésta. Esto supone una gran ayuda para dar cumplimiento a determinados requisitos espe-ciales del sector, p. ej. FDA 21 CFR parte 11 o GAMP.
Version Cross Manager
Version Cross Manager determina fácilmente las diferencias entre las distintas versiones de un proyecto o multiproyecto, para lo cual sigue los pasos siguientes:
• Detección de objetos ausentes, añadidos o diferentes me-diante comparación de la configuración de hardware, comunicación, jerarquía tecnológica, esquemas CFC/SFC, detalles SFC, tipos de bloque, avisos, variables globales, señales y secuencias de ejecución
• Representación gráfica de los resultados de la comparación en una vista mezcla de representación en árbol y tabla
• Estructuración jerárquica clara según la jerarquía tecnoló-gica de la planta
• Identificación de las diferencias con colores
Version Trail
SIMATIC Version Trail, que actúa asociado a SIMATIC Logon, es ideal para la gestíón de versiones de librerías, proyectos y mul-tiproyectos. Al archivar, SIMATIC Version Trail crea un historial de versiones que contiene la información siguiente:
• Versión• Nombre de versión• Fecha y hora• Usuarios• Comentario
Este historial de versión puede visualizarse e imprimirse. Cada una de las versiones pueden desarchivarse del historial de ver-siones y volverse a utilizar. En este contexto SIMATIC Logon or-ganiza la protección de acceso.
Comparación de versiones de proyectos mediante Version Cross Manager
SIMATIC PCS 7 Advanced Engineering System (AdvES)
Con AdvES, tanto las oficinas técnicas y de proyectos como los clientes finales pueden reducir considerablemente los costes de planificación y puesta en marcha mejorando al mismo tiempo la calidad de la ingeniería.
AdvES se puede abrir en el SIMATIC Manager desde un proyec-to de SIMATIC PCS 7 ampliando así la funcionalidad para con-figurar la instalación junto con herramientas de diseño CAD/CAE de nivel superior. Actúa como elemento de unión entre las herramientas estándar del sistema de ingeniería de SIMATIC PCS 7 (CFC, HW Config, Jerarquía Tecnológica) y las herramientas de diseño básico y detallado (p. ej, EPlan, ELCAD o SmartPlant).
AdvES tiene varias posibilidades de importación para recopilar datos de ingeniería procedentes del sistema de control de pro-cesos SIMATIC PCS 7, así como de listas de puntos de I&C y de señales en formato de Microsoft Excel a fin de prepararlos para su uso en el sistema de ingeniería de SIMATIC PCS 7.
Los datos de las listas de puntos de I&C y de señales se pueden importar en AdvES de forma automatizada. La gestión de cam-bios integrada soporta la importación repetida de datos modi-ficados de Microsoft Excel. Después de establecer una vez la asignación correspondiente, AdvES reconoce puntos de I&C procedentes de listas de Excel, los asigna automáticamente a los distintos tipos de puntos de I&C de cualquier librería de proyectos de PCS 7 y genera:
• Instancias de puntos de I&C de PCS 7 con ajustes de señali-zación y parámetros
• Jerarquía Tecnológica (TH)• Configuración del hardware
Mediante tests de plausibilidad y coherencia de datos se pue-den filtrar rápidamente las incoherencias existentes, que se muestran en forma de informes sinópticos y se pueden elimi-nar directamente.
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Sistema de ingeniería 23
Advanced Engineering, funciones
Funciones manuales para editar jerarquías tecnológicas y pun-tos de I&C y para interconectar señales entre dichos puntos permiten completar los datos importados. Editores especiales para procesar datos masivos ayudan al ingeniero con las ta-reas rutinarias que requieren mucho tiempo.
Con ayuda de plantillas de diseño integradas, también existe la posibilidad de mostrar e imprimir las distintas vistas de la ta-bla de los datos AdvES a modo de informes.
Resumen de las funciones básicas de AdvES:
• Importación de datos de la planificación de la planta y datos de ingeniería de SIMATIC PCS 7
• Funciones de edición para completar manualmente datos importados
• Interconexión sencilla de varios puntos de I&C• Generación de puntos de instrumentación y control par-
tiendo de listas de puntos de I&C y de señales• Creación de configuraciones de hardware partiendo de lis-
tas de señales• Procesado masivo de puntos de I&C, señales y parámetros• Test automático de plausibilidad y coherencia• Transferencia de datos al sistema de ingeniería de
SIMATIC PCS 7• Informes para actualizar la documentación
Asistente de importación-exportación
Aprovechando el principio del uso repetido de tipos de puntos de I&C y modelos de soluciones, el Import Export Assistent (IEA) es una herramienta eficaz para gestionar racionalmente datos masivos.
Después de exportar el proyecto PCS 7, basta con modificar o duplicar y adaptar los datos con el editor IEA u otro editor de tablas (p. ej. Microsoft Excel). Después, los datos se vuelven a importar.
También es posible sincronizar posteriormente estos datos con los parámetros optimizados durante la puesta en servicio.
Extended Rename
Al cambiar el nombre de objetos, también se cambian los correspondientes enlaces relacionados a la visualización (ob-jetos gráficos o variables en archivos y scripts). Esta función aporta un enorme potencial de racionalización, especialmen-te para plantas con estructuras recurrentes o que requieren trámites de validación.
Si se copia, por ejemplo, una unidad de proceso parcial com-pletamente configurada y verificada con todos sus esquemas, controles secuenciales y sinópticos y, posteriormente, se cam-bia el nombre de esquemas/sinópticos, entonces se adaptan automáticamente todas las interconexiones internas. Esto permite multiplicar rápidamente unidades de proceso com-plejas o líneas enteras de planta.
Documentación del proyecto
El proyecto de ingeniería se puede documentar tal como exigen las normas con el sistema de informes integrado. El informe del proyecto incluye:
• Sinópticos de proceso y objetos gráficos con propiedades, eventos, acciones y conexiones directas
• Variables, propiedades y enlaces de comunicación• Clases de avisos, bloques de avisos, avisos• Variables archivables y datos de configuración de archivos
históricos• Grupos de usuarios y usuarios• Texto fuente de acciones/funciones• Textos de la librería de textos• Datos de configuración Basic Process Control
Los datos del proyecto se pueden estructurar libremente, pre-parándolos en forma de esquemarios estandarizados e impri-miéndolos con una maquetación unitaria, con la posibilidad de integrar además portadas, diseños, gráficos, logotipos y datos de cajetines. Un confortable control de emisión permite seleccionar para la impresión tanto el proyecto entero como partes del mismo.
G_P
CS
7_X
X_0
0260
Change management
Data-supported structure editor
Assign data
ImportS
IMAT
IC P
CS
7
Adv
ance
d E
ngin
eerin
g S
yste
mS
IMAT
IC P
CS
7
Eng
inee
ring
Sys
tem
Data enhancement
Mass data processing
Interconnect process tags
Editing
Data consistency and plausibility
TemplateManagement
PCS 7Library
Reports
CFC instances
PCS 7 hardware configuration
Tag
type
s
SFC
HW
Con
fig
CFC TH
Data exchange
Checking
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Sistema de ingeniería24
Ingeniería de dispositivos de campo inteligentes y componentes de campo vía SIMATIC PDM, nuestro Process Device Manager
Posibilidades de conexión de SIMATIC PDM
SIMATIC PDM (Process Device Manager) es una herramienta universal y no propietaria para configurar, parametrizar, poner en marcha, diagnosticar y mantener dispositivos de campo in-teligentes (sensores y actuadores) y componentes de campo (E/S remotas, multiplexores, equipos de sala de control, regu-ladores autónomos), a los cuales denominaremos en adelante "dispositivos". Con ayuda de un software, SIMATIC PDM permi-te procesar más de 2 000 dispositivos de Siemens y de más de 200 fabricantes internacionales utilizando una interfaz de usuario unificada. La representación de los parámetros y fun-ciones de los dispositivos es uniforme para todos los soporta-dos e independiente de la forma de comunicación.
En lo que se refiere a la integración de dispositivos, SIMATIC PDM es el administrador abierto más potente del mercado. Los dispositivos hasta ahora no soportados pueden integrarse fá-cilmente y en todo momento en SIMATIC PDM, importando sencillamente sus descripciones (EDD). Esto proporciona se-guridad y ahorra dinero en inversiones y formación, así como costes derivados.
SIMATIC PDM se puede integrar en la gestión de activos. Lue-go, Process Device Manager proporciona información detalla-da de todos los dispositivos descritos mediante Electronic Device Description (EDD); por ejemplo:
• datos detallados de diagnóstico (información sobre el fabri-cante, indicaciones para diagnosticar y eliminar errores, documentación más amplia)
• datos de modificaciones (informe de Audit Trail)• información sobre los parámetros
Modalidades de aplicación
• Integrado en el sistema de ingeniería SIMATIC PCS 7- SIMATIC PDM PCS 7- SIMATIC PDM PCS 7-FF con soporte del FOUNDATION
Fieldbus H1• Operación autónoma instalado como herramienta de
servicio en un PC portátil- SIMATIC PDM Single Point para 1 dispositivo de campo
(acoplamiento punto a punto)- SIMATIC PDM Service para servicio técnico ampliado
Funciones esenciales
• Ajustar y modificar parámetros de dispositivos• Comparar (p. ej. datos de proyectos y de dispositivos)• Comprobación de coherencia de los datos entrados• Identificación y prueba de dispositivos• Indicación de estados de dispositivos (modos de operación,
alarmas y estados)• Simulación• Diagnóstico (estándar, detallado)• Exportación/importación (datos de parámetros, informes)• Funciones de puesta en marcha, p. ej. tests de circuitos de
medición de datos de dispositivos• Sustitución de dispositivos (Lifecycle Management)• Registro de intervenciones del usuario que suponen modi-
ficaciones, tanto globales como específicas de dispositivo (Audit Trail)
• Certificados de calibración personalizados de dispositivos• Representación gráfica de envolventes de ecos, indicadores
de tendencias, resultados de diagnóstico de válvulas, etc.• Gestos de documentos para integrar hasta 10 archivos
multimedia
PROFIBUS PA FF H1
SITRANS P DS III
SITRANSTH400
SITRANS LR 250 SITRANS F M
SIMOCODEpro
ET 200iSP
S7-400 S7-400
SIPART PS2
SIPART PS2
HA
RT
G_P
CS
7_X
X_0
0200
RS 232/RS 485
SITRANS P
SITRANS PDSIII HART
Plant bus
PA link FF link
SIMATIC PCS 7 engineering stationwith SIMATIC PDM
PROFIBUS DP fieldbus Up to 12 Mbit/s
Possible connection pointof a PG/PC with SIMATIC PDM(stand-alone operation)
HARTmultiplexer
Stand-alonecomputerwith SIMATIC PDM
Device onthe workbench
HART protocol
ET 200M(IM 153-2 with HART modules)
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Sistema de ingeniería 25
Funciones para facilitar la operación cotidiana
SIMATIC PDM facilita la operación cotidiana; a saber:
• Representación y manejo uniformes de los dispositivos• Indicadores para mantenimiento preventivo y correctivo• Detección de modificaciones en el proyecto y el dispositivo• Aumento de la seguridad de funcionamiento• Reducción de los costes de inversión, funcionamiento y
reparación• Derechos de usuario escalonados, incl. protección por
contraseña
Integración de dispositivos
SIMATIC PDM soporta todos los dispositivos especificados me-diante Electronic Device Description (EDD). EDD es una tecnolo-gía estandarizada según EN 50391 y IEC 61804 y el estándar más extendido a nivel internacional para la integración de dis-positivos. Es a la vez la directiva de las organizaciones estableci-das para
• PROFIBUS (PNO: Organización de usuarios de PROFIBUS)• HART (HCF: HART Communication Foundation) • FF (Fieldbus Foundation)
Los dispositivos están integrados en SIMATIC PDM a través de una EDD específica de la empresa, del catálogo actual de HCF o del catálogo actual de la Fieldbus Foundation. Para mayor transparencia, se pueden administrar en catálogos de disposi-tivos para proyectos específicos.
En la EDD se describen los aspectos funcionales y constructi-vos de los dispositivos PROFIBUS con ayuda del Electronic Device Description Language (EDDL). En base a dicha descrip-ción, SIMATIC PDM crea automáticamente su interfaz de usua-rio con la información específica del dispositivo. La gama de dispositivos del catálogo integrado en SIMATIC PDM se puede actualizar y ampliar importando sencillamente las descripcio-nes (EDD) del fabricante.
La fundación Fieldbus proporciona descripciones predefinidas (Standard DD) para las funciones básicas de determinados ti-pos de dispositivos de campo. Las funciones básicas se imple-mentan con distintos bloques de funciones estándar y de transmisión.
Interfaz de usuario
SIMATIC PDM permite navegar con gran facilidad en estacio-nes muy complejas como unidades de periferia descentraliza-da, hasta llegar a los dispositivos de campo. La interfaz de usuario cumple lo establecido en las normas VDI/VDE GMA 2187 e IEC 65/349/CD. Por ampliación de EDDL, se pueden representar también elementos gráficos de forma excelente. Incluso los dispositivos con varios cientos de parámetros pue-den tratarse con claridad y rapidez.
SIMATIC PDM, vista de parámetros y ventana con curva de evolución
Comunicación
SIMATIC PDM soporta varios protocolos y componentes de comunicación para la comunicación con los dispositivos que tengan las siguientes interfaces:
• Interfaz PROFIBUS DP/PA• Interfaz FF (SIMATIC PDM PCS 7)• Interfaz HART• Interfaz Modbus• Interfaz especial de Siemens
Enrutado
Desde el sistema de ingeniería centralizado del sistema de control de procesos SIMATIC PCS7, utilizando SIMATIC PDM puede accederse, vía los diferentes sistemas de bus y unida-des de periferia descentralizada, a cualquiera dispositivo en campo parametrizable con EDD en cualquier parte de la plan-ta. Así, desde un punto central, SIMATIC PDM permite:
• Leer información de diagnóstico de los dispositivos• Modificar ajustes de dispositivos• Ajustar y calibrar dispositivos• Observar valores del proceso• Crear valores de simulación • Reparametrizar los dispositivos
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Sistema de ingeniería26
Sistema de ingeniería, a destacar
■ Configuración centralizada y homogénea para todo el sistema del hardware y software con un único sistema de ingeniería– Interfaz de usuario fácil de manejar– Informes de modificaciones configurables– Sencilla parametrización de la comunicación, sin
tediosas labores de configuración– Misma configuración para sistemas redundantes y
no redundantes– Configuración integrada para dispositivos de
campo y aplicaciones de seguridad
■ Administración de usuarios integrada con control de accesos
■ Diálogo centralizado para compilación y carga de todas las modificaciones en controladores (AS), OS y SIMATIC BATCH– Optimación de todas las etapas y resumen en un
diálogo con control secuencial– Compilación y carga en una misma operación de
duración mínima
■ Carga online selectiva de modificaciones de configura-ción en los componentes correspondientes del sistema
■ Configuración orientada a la tecnología, que no requiere conocimientos específicos de programación– Jerarquía funcional con hasta 8 niveles, ordena-
dos por planta, unidad de proceso y módulo de equipo
– Ingeniería independiente del hardware: Asigna-ción a controladores y módulos de E/S elegibles a posteriori
– Compilación OS según área y carga de los datos relevantes para el servidor
– Posibilidad de ampliación para sectores concretos a través de interfaces estándar de intercambio de datos
■ Vista de objetos de proceso para la visualización y el procesamiento de todos los aspectos de los puntos de I&C/objetos de proceso – Cómoda edición de tablas– Librería de proyecto con tipos de puntos de I&C y
funciones de importación y exportación– Modo online para test y puesta en marcha de pun-
tos de I&C y esquemas CFC
■ Configuración basada en la división del trabajo: Con-current Engineering o ingeniería multiproyectos con Branch & Merge
■ Configuración personalizada de alarmas mediante hasta 8 campos de indicadores agrupados
■ Ocultación de avisos en función de la configuración en determinados estados operativos
■ Variables de archivo configurables (archivado, archi-vado histórico, no archivar)
■ Funciones SFC especiales– Tipo de SFC: Control secuencial estandarizado
para el uso múltiple, uso de instancias SFC como bloque en CFC
– Esquema SFC para controles secuenciales de un solo uso, también con interconexiones de esquema
– Gestión de estados conforme con ISA-88 para la configuración de cadenas secuenciales indepen-dientes para estados como HOLDING, ABORTING o SAFE STATE
■ Funciones Advanced Process Control con bloques integrados y plantillas
■ Reducción de la inversión en ingeniería y validación gracias a:– Librerías con bloques estándar preprogramados,
bloques gráficos e iconos: PCS 7 Standard Library y Advanced Process Library
– Esquemas preconfigurados procedentes de la librería
– Librería de proyecto para los tipos de puntos de I&C con funciones de importación y exportación en la vista de objetos de proceso
– Fácil duplicación de unidades de proceso usando las funciones copiar, cambiar nombre y compilar
– Filosofía tipo-instancia con posibilidad de modifi-cación centralizada para todas las instancias
– Asistente de importación-exportación para la con-figuración de datos masivos (bulk engineering)
– Actualización centralizada de todos los tipos de bloques utilizados en un multiproyecto
– Numerosos pasos de configuración automáticos (auto engineering)
■ Potente gestión de versiones con funciones de com-paración y de historial
■ Identificación de las información relevante para MIS/MES para integrar en SIMATIC IT
■ Creación automática, en base a datos del proyecto, de sinópticos de diagnóstico para la Maintenance Station
■ PCS 7 Advanced ES para el intercambio de datos con herramientas de diseño
■ Implementación de la planificación digital de la pro-ducción mediante flujo de trabajo de ingeniería inte-grado con herramientas de diseño Comos
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Sistema de operador 27
Sistema de operadorControl de procesos seguro y confortablemediante el sistema de operador SIMATIC PCS 7
Estación de operador SIMATIC PCS 7
El sistema de operador del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 permite al personal operador controlar el proce-so de forma cómoda y segura. El operador puede observar el proceso a través de distintas vistas e intervenir ejecutando fun-ciones de control si es necesario. La arquitectura del sistema de operador es muy variable y puede adaptarse con flexibilidad a plantas de distintos tamaños y a los diferentes requisitos de los clientes.
La base de este sistema está formada por estaciones de opera-dor (OS) perfectamente coordinadas entre sí para sistemas monopuesto (OS Single Stations) y sistemas multipuesto en una arquitectura cliente-servidor.
Estaciones de operator
Todas las estaciones de operador se basan en las modernas workstations industriales de SIMATIC PCS 7, optimizadas para la aplicación como estación individual de OS, cliente o servi-dor de OS.
Las workstations industriales de SIMATIC PCS 7 cautivan por PCs de última y potente tecnología, combinados con el sistema operativo Microsoft Windows XP Professional o Server 2003, y son adecuadas tanto para la aplicación en en-tornos industriales rudos como en oficinas.
Los componentes e interfaces estándar de PC proporcionan una gran libertad para futuras ampliaciones y también para opciones de sistema y de cliente y opciones específicas de un sector.
La conexión de hasta 4 monitores de proceso a través de una tarjeta gráfica multimonitor opcional en la OS Single Station o en el OS Client permite controlar cómodamente varias áreas de la planta desde un mismo puesto de mando.
El software de sistema de las estaciones de operador es esca-lable en función del número de objetos de proceso (PO):
Con ciertas limitaciones, dicho número se puede incrementar con PowerPacks cuando aumentan los requisitos o hay que ampliar la planta.
Sistema monopuesto (OS Single Station)
En un sistema monopuesto, todas las funciones de manejo y visualización para un proyecto (planta/unidad de proceso) es-tán concentradas en una estación. La OS Single Station puede funcionar conectada al bus de planta junto con otros sistemas monopuesto o paralelamente a un sistema multipuesto. También es posible un funcionamiento redundante de dos OS Single Stations (SIMATIC PCS 7 Single Station Redundancy)
La OS Single Station se puede conectar al bus de planta Industrial Ethernet de dos maneras:
• Mediante un módulo de comunicación CP 1613 A2 para la comunicación con un máximo de 64 controladores de todo tipo
• Mediante una sencilla tarjeta de red Ethernet a 10/100/1000 Mbits/s y Basic Communication Ethernet para la comunicación con un máximo de 8 controladores (Single Stations)
El sistema tiene integrados dos puertos Ethernet RJ45 a 10/100/1000 Mbits/s que se pueden utilizar libremente.
Sistema multipuesto en arquitectura cliente-servidor
Un sistema multipuesto se compone de puestos de operación (clientes OS) a los que uno o varios servidores OS suministran datos (datos de proyecto, valores de procesos, registros histó-ricos, alarmas y avisos) a través de un bus de terminales. Dicho bus puede compartir el medio de transmisión con el bus de planta o ejecutarse como un bus separado (Ethernet con TCP/IP).
Si los requerimientos de disponibilidad son mayores, también se pueden configurar los servidores OS de manera redundan-te. La posible ocurrencia de fallos de software en aplicaciones importantes se vigila a través del llamado "health check" que, dado el caso, puede causar la conmutación al equipo de reser-va. Los servidores OS redundantes se sincronizan automática-mente a gran velocidad.
Cantidad de objetos de proceso 2
50
1 0
00
2 0
00
3 0
00
5 0
00
8 5
00
- por cada OS Single Station 4 4 4 4 4
- por cada servidor OS de un siste-ma cliente-servidor
4 4 4 4 4 4
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Sistema de operador28
Sistema multipuesto en arquitectura cliente-servidor
Los clientes OS no sólo pueden acceder a los datos de un ser-vidor/pareja de servidores OS, sino también simultáneamente a varios (modo Multi Client). Esto permite estructurar una planta en varias secciones tecnológicas y distribuir los datos por distintos servidores/parejas de servidores OS del modo correspondiente.
Además de la escalabilidad, los sistemas distribuidos ofrecen la ventaja de poder desacoplar entre sí las unidades de proce-so, lo que aumenta la disponibilidad.
SIMATIC PCS 7 soporta sistemas multipuesto con hasta 12 ser-vidores OS o 12 parejas de servidores redundantes. En el modo Multi Client, los clientes OS pueden acceder paralela-mente a algunos o a los 12 servidores/parejas de servidores (hasta 32 clientes OS simultáneamente a todos).
Los servidores OS tienen además funciones de cliente que les permiten acceder a los datos (registros históricos, avisos, tags, variables) de los otros servidores del sistema multipuesto. Esto permite interconectar sinópticos de proceso de un servi-dor OS con variables de otros servidores OS (sinópticos interá-reas).
Los servidores OS, igual que la OS Single Station, se pueden conectar al bus de planta a través de un módulo de comunica-ción CP 1613 A2/CP 1623 o de una simple tarjeta Ethernet. La placa lleva integrados dos puertos Ethernet RJ45 a 10/100/1000 Mbits/s que se pueden utilizar para la conexión al bus de terminales.
Prestaciones y datos técnicos
El sistema de operador SIMATIC PCS 7 está optimizado para el tratamiento de grandes cantidades de datos. También ofrece un manejo sencillo e intuitivo y altas prestaciones incluso para proyectos grandes.
Numerosas medidas particulares disminuyen la carga sistema mejoran los tiempos para abrir actualizar los sinópticos, p. ej.:
• Combinación valores de estado y analógicos con informa-ciones de alarma formando indicadores avanzados estado
1) si cada cliente OS tiene acceso a todos los servidores/parejas servidores OS
• Supresión avisos inestables activación reenvío acuse recibo• Transmisión de datos desde el controlador sólo en caso de
modificaciones, en vez de en cada ciclo• Bloqueo/habilitación de avisos para puntos de medida par-
ticulares o para todos los puntos de I&C de una área• Ocultación de avisos en función del estado operativo de la
unidad de proceso
Industrial Ethernet
G_P
CS
7_X
X_0
0071
Automation systems
Central Archive Server (CAS)
OS clients(max. 32 in multi-client mode)
OS servers(max. 12 redundant)
Terminal bus
Sistema de operador
Cantidad máx. de servidores/parejas de servidores OS
12
Cantidad máx. de controladores por servidor/pareja de servidores OS
64
Cantidad máxima clientes OS en modo Multi Client1), por sistema multipuesto
32
Cantidad máx. de monitores por cada estación de operador en modo multi-canal
4
Cantidad máx. de áreas OS 64
Cantidad máx. ventanas por monitor 1 a 16 (ajustable)
Número curvas cada ventana curvas 10
Tiempo de selección de la vista de área OS (100 símbolos de proceso)
< 2 s
Cantidad máx. de objetos de proceso
■ por cada OS Single Station 5 000 PO
■ por cada servidor OS 8 500 PO
Cantidad máx. avisos config. servidor 150 000
Cantidad de puntos de I&C
■ por cada OS Single Station aprox. 3 000
■ por cada servidor OS aprox. 5 000
■ por cada sistema multipuesto aprox. 60 000
Sistema registro histórico alto rendi-miento integrado (búfer en anillo), basado la tecnología Microsoft SQL Server, para:
■ archivado de valores de proceso (por OS Server/Single Station)
aprox. 1 000/s
■ archivado de mensajes (por OS Server/Single Station)
carga constante aprox. 10/s torrente avisos aprox. 3 000 / 4 s
Registro histórico
■ Archivado de valores de proceso con StoragePlus
- Valores de proceso de un servidor- Valores de proceso todos los servi-
dores
Valores de proceso de como máximo 4 estaciones indivi-duales, servidores o parejas de servidoresaprox. 1 000/saprox. 1 600/s
■ Archivado de valores de proceso con Central Archive Server CAS- Valores de proceso un servidor- Valores de proceso todos los servi-
dores
Valores de proceso de hasta 11 servidores/parejas de ser-vidoresaprox. 1 000/s aprox. 10 000/s
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Sistema de operador 29
Software del OS
Ejemplo de conducción del proceso OS, arriba con ventanas libremente desplazables
Interfaz gráfica de usuario
La interfaz de usuario predefinida del sistema de operador re-úne todas las características propias de un sistema de instru-mentación y control. Es multilingüe, ergonómica y ordenada, y está claramente estructurada. El operador no piere nunca de vista el conjunto del proceso y puede navegar rápidamente entre las diversas vistas de la planta. Para ello, el sistema le ayuda con estructuras gráficas jerárquicas que puede configu-rar a su antojo. Esto le permite seleccionar directamente las áreas subordinadas en la conducción del proceso. En una ven-tana del Picture Tree Managers se puede ver en todo momento la posición momentánea dentro de la jerarquía.
Los sinópticos de proceso y los puntos de I&C también se pue-den abrir directamente tecleando el nombre o con la función "Loop in alarm" desde un mensaje seleccionado. Con el cam-bio de idioma online, el operador puede conmutar de idioma durante la marcha.
Para la representación tecnológica de una planta se dispone de una vista estándar y de una vista de servidor que abarcan áreas distintas. Ambas vistas contienen, entre otras cosas:
• Línea de avisos para el último aviso recibido, configurable para indicación preferente del aviso con máxima prioridad o clase de aviso)
• Fecha, hora y nombre del operador• Vista de área; la cantidad de áreas visualizables depende
de la resolución de la imagen: hasta 36 (mínimo/XGA), hasta 144 (máximo/WQXGA)
• Área de trabajo para gráficos y ventanas libremente despla-zables para bloques gráficos, curvas, avisos, etc.
• Teclas de funciones de sistema
Basándose en esto, el operador puede crear composiciones gráficas personalizadas, guardarlas y volverlas a abrir más tarde.
El software del sistema de operador soporta la visualización funcional de la planta en un diseño moderno y de gran calidad que, según el modelo de controlador gráfico y monitor del proceso, se puede representar en
• Formatos de imagen de 4:3/5:4 con una resolución de 1024 x 768 a 1600 x 1200
• Formatos panorámicos de 16:9/16:10 con una resolución de 1680 x 1050 a 2560 x 1600
La apariencia global se puede configurar con diseños prede-terminados o personalizados por el usuario (paleta de colores, colores, estilos, efectos ópticos, etc.). Estas opciones de dise-ño centrales se pueden modificar a nivel local para cada obje-to gráfico. Además se puede influir en el diseño con un sinfín de elementos al efecto que ofrece el sistema de ingeniería para la configuración OS:
• Paletas de objetos con estilos, controles, objetos estándar y objetos inteligentes
• Librería global de iconos con objetos gráficos estandariza-dos
• Iconos y bloques gráficos de las librerías de control: PCS 7 Standard Library y Advanced Process Library
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Sistema de operador30
Ventana de curvas en la estación de operador
Trend Controls para visualización de tablas y curvas
Con estos controles, el operador puede visualizar valores de variables guardados en el archivo de valores del proceso, así como valores online de variables de proceso de la gestión de variables en relación con el tiempo (ventana de tablas/curvas) o en relación con otro valor (ventana de funciones). El tiempo se define estática o dinámicamente (en relación con la hora actual del sistema) como:
• Punto inicial y punto final• Punto inicial y espacio de tiempo• Punto inicial y cantidad de puntos de I&C
Todos los Trend Controls ofrecen funciones para desplazarse por la imagen y la posibilidad de ir directamente al principio o al final.
El operador puede personalizar durante el modo runtime los Trend Controls predeterminados cuando se configuró la plan-ta y guardar dichos ajustes de forma global o específica de usuario. Durante el tiempo de ejecución puede modificar la integración de datos y acceder a otra información. Además, también puede integrar online bases de datos de archivo externos.
Los datos visualizados se pueden editar del siguiente modo:
• Exportación a archivo CSV• Emisión mediante tarea de impresión definida previamente
Ventana de tablas
• Vista de una o más columnas de valores de proceso en re-lación con una columna de tiempo
• Cada línea muestra los valores de proceso registrados en un determinado momento
• Posible combinación en una tabla de varias relaciones tiempo-valor distintas
• Posibilidades de adaptación durante el tiempo de ejecu-ción: - Desplazar, mostrar y ocultar columnas - Modificar consignas de tiempo - Modificar valores manualmente y archivar los valores
modificados
Ventana de curvas• Uno o varios ejes de tiempo están en correlación con uno o
varios ejes de valor (escala lineal, logarítmica, porcentual o de libre configuración)
• Cantidad de curvas visualizables a libre elección• Configuración individual de estilos y colores, con posible
cambio de color en función del valor • Cuadrículas y reglas para facilitar la legibilidad• Curvas agrupables en una ventana con eje de tiempo y
valor común • Posibilidad de unir varias ventanas de curvas para fines de
comparación (eje de tiempo, zoom, barra de desplaza-miento y regla juntos)
• Posibilidades de adaptación durante el tiempo de ejecución: - Ampliar recorte de la ventana- Desplazar recorte a lo largo de los ejes de tiempo y valor - Desplazar ejes de tiempo y valor de alguna curva,
ocultar/mostrar - Ocultar/mostrar curva y pasarla a primer plano- Modificar el intervalo mostrado
Ventana de funciones• Vista de valores del proceso en relación con otros valores
(p. ej. presión según temperatura)• Área de valores fija o dinámica con escala lineal o logarít-
mica en los ejes X e Y • Posibilidad de definir por separado el área de tiempo visua-
lizable para cada curva• Consideración opcional de curvas de consigna procedentes
de archivos de usuario• Propiedades, funciones y posibilidades de configuración
casi idénticas a las de la ventana de curvas
Ventana de reglaLos Trend Controls también se pueden combinar con una ventana de regla. En ésta se muestra información adicional en tres vistas; depende de la selección de un punto o un área de tiempo por regla en la ventana de curvas/tablas:
• Ventana que muestra las coordenadas X e Y de los puntos de intersección de la curva con la regla
• Ventana de área estadística con los valores del área selec-cionada
• Ventana estadística con datos estadísticos sobre el área se-leccionada: mínimo, máximo, promedio, desviación típica, integral
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Sistema de operador 31
Vista de avisos en la estación de operador
AlarmControl para visualización y edición de avisos
Por cada OS Single Station/OS Server se pueden configurar hasta 150 000 avisos:
• Avisos del sistema predeterminados, emitidos por un evento del sistema
• Avisos simples o agrupados, iniciados por el cambio de estados del proceso
• Avisos de intervención del operador, provocados por el manejo manual de objetos
El sistema de avisos integrado en el sistema de operador regis-tra estos avisos del proceso y eventos locales, los guarda en archivos al efecto y los visualiza en distintas listas estandariza-doas por medio de la ventana de avisos (AlarmControl) de libre configuración:
• Lista nueva: avisos pendientes, todavía sin confirmar• Lista antigua: avisos pendientes, ya confirmados• Lista de salientes: avisos no confirmados, pero ya desapa-
recidos • Lista de intervenciones del operador: avisos de operación
actuales y archivados • Lista de I&C: avisos de I&C actuales y archivados • Lista cronológica: todos los avisos actuales pendientes y
archivados, por orden cronológico• Lista de avisos ocultados manual o automáticamente• Lista de avisos a ocultar cuando aparezcan
Las listas pueden ser seleccionadas por el operador en la barra de iconos. Tienen funciones integradas para desplazarse por la imagen y muestran:
• Cada aviso en una línea• Estado del aviso y esquema de colores de acuerdo con la
clase de avisos configurada (por ejemplo, fallo que requiere acuse de recibo) y el tipo (por ejemplo, alarma o adverten-cia)
• Bloques de avisos seleccionados, cada cual en una co-lumna:- Bloques de sistema: Datos del sistema como fecha y
hora, prioridad, CPU/estación causante, nombre de usua-rio, "loop in alarm", estado del aviso (entrante/saliente), estado del acuse de recibo (confirmado/sin confirmar, duración desde su aparición hasta su desaparición/con-firmación)
- Bloques de valores de proceso: valor actual en el momento del aviso (por ejemplo, temperatura)
- Bloques de texto de usuario: texto de 255 caracteres de largo (por ejemplo, lugar y causa de la avería)
• Estado y texto informativo representado en forma de icono
Paralelamente a la indicación se pueden documentar en un informe secuencial y por orden cronológico todos los avisos registrados durante el tiempo de ejecución y sus cambios de estado.
Las múltiples posibilidades de ajuste de la salida acústica y las prioridades definibles por variables de señal permiten la señalización de avisos por medio de una tarjeta de sonido o mediante un avisador acústico externo, vía módulo de señali-zación.
Filtrando, seleccionando o clasificando la indicación de acuerdo con el contenido de los distintos bloques de avisos (por ejemplo, cronológicamente según la prioridad o el lugar de la avería), el operador puede personalizar la ventana AlarmControl durante el tiempo de ejecución y guardar estos ajustes de modo global o específico de usuario. Además, tam-bién puede integrar online bases de datos de archivo exter-nos.
Los datos visualizados se pueden editar del siguiente modo:
• Exportación a archivo CSV• Emisión mediante tarea de impresión definida previamente
Después de un corte de red se pueden volver a cargar los últi-mos avisos (por ejemplo, 60) del archivo en la ventana de avi-sos. Esto permite reconstruir la imagen de avisos que había antes de que se produjera el corte de red.
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Sistema de operador32
En sistemas de gran envergadura en los que ha un gran volu-men de avisos, las siguientes medidas pueden ser una ayuda para los operadores al reducirse la cantidad de avisos relevan-tes y mejorarse la transparencia:
• Ocultación visual y acústica de avisos que en determinadas situaciones no son muy relevantes para el funcionamiento fiable y seguro de la planta, como pueden ser algunos avi-sos de estado de funcionamiento (esto no influye en las ta-reas de registro y archivo):- Dinámicamente, es decir, en función de las especificacio-
nes previamente definidas para un máximo de 32 esta-dos operativos (Smart Alarm Hiding)
- Manualmente, para un período determinado• Priorización por medio de hasta 16 niveles de prioridad
como atributo adicional a las clases de aviso conocidas• Posibilidad para el operador de habilitar o inhibir conscien-
temente avisos de algunos o de todos los puntos de I&C de un sinóptico o área en caso de fallo en algún sensor/actua-dor o durante la puesta en marcha (registro de las habilita-ciones e inhibiciones en el informe de intervenciones del operador)
La rápida determinación y eliminación de la causa de la ano-malía está soportada por las funciones "Loop in alarm" y "Abrir imagen vía punto de I&C". Por medio de "Loop in alarm", el operador accede directamente desde un aviso seleccionado en la ventana de avisos a la imagen de proceso con el objeto que provocó la anomalía, y a través del punto de I&C cuyo sím-bolo esté marcado en color (cian), también puede activar el correspondiente bloque gráfico (imagen de lazo). La ventana del bloque gráfico (imagen de lazo) se puede fijar de forma que también permanezca visible al cambiar de sinóptico.
Los indicadores agrupados señalizan visualmente los avisos pendientes en la imagen del proceso. En ellos también se ve si hay avisos bloqueados o no.
El último aviso recibido se visualiza en el margen superior de la vista estándar. Pulsando el botón "línea de avisos ampliada", AlarmControl se visualiza en forma de ventana con todos los avisos recibidos. También se puede abrir con un solo botón una lista con los avisos actualmente pendientes de máxima prioridad 16.
Sistema de informes y listados
Mientras que el sistema de informes está pensado para documentar el proyecto creado durante la configuración, el sistema de listados sirve para imprimir con claridad los datos registrados durante el funcionamiento. Para tal finalidad se dispone de varios tipos de listados:
• Informe secuencial de avisos• Informe de avisos y archivo• Informe de valores medidos• Informe de intervención del operador• Informe de avisos del sistema• Informe de usuario
Con ayuda de un editor de diseño de página se pueden personalizar las plantillas existentes o crear diseños nuevos. Los objetos a imprimir se seleccionan en la paleta de objetos del editor, se colocan y se configuran.
Los objetos del informe están catalogados del siguiente mo-do:
• Objetos de informe superiores; por ejemplo:- Objetos estáticos (círculo, rectángulo, etc.)- Objetos dinámicos que reciben valores actuales para la
impresión- Objetos del sistema (fecha/hora, nombre del proyecto,
etc.)- Objetos de informe runtime especiales
• Objetos de informe específicos de OS; por ejemplo:- Objetos de control (ventanas de avisos, tablas, curvas,
funciones y datos de usuario)- Valor actual de una variable del proceso- Contenido de archivos de usuario- Diseño gráfico incrustado- Copia de pantalla
• Objetos de informe para la integración de datos externos; por ejemplo:- Proveedor de CSV (datos CSV en forma de tablas o cur-
vas)- Fuente de datos ODBC (campo en forma de texto o tabla)- Proveedor de COM (datos COM de tipo texto, tabla o ima-
gen)
Los datos actuales del informe definido mediante el diseño de página se imprimen enviando a la impresora una tarea de im-presión predeterminada o creada por el usuario. Antes de im-primirse, los informes se pueden guardar en formato EMF y mostrar en pantalla en una vista preliminar. Las tareas de im-presión se pueden iniciar manualmente o controladas por tiempo o evento. El operador puede consultar online el estado de las tareas de impresión.
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Sistema de operador 33
Visualización SFC
Visualización SFC
La visualización SFC del sistema de operador permite repre-sentar y manejar los controles secuenciales configurados con el editor SFC de la misma forma que en el sistema de ingenie-ría. Para ello no es necesario trabajo de configuración adicio-nal.
Por ejemplo, en un sinóptico general es posible abrir represen-taciones de etapas y de transiciones y visualizar comentarios a etapas o condiciones de transición inicializadas dinámica-mente.
Gestión centralizada de usuarios, controles de acceso y firma electrónica
Con la opción integrada SIMATIC Logon, el sistema de opera-dor dispone de una administración de usuarios centralizada que cumple los requisitos de validación de 21 CFR Part 11. El administrador puede clasificar a los usuarios por grupos y asignarles diferentes derechos de acceso (roles). Los derechos concretos se otorgan al operador cuando inicia sesión, en el marco del control de accesos.
Como equipo de inicio de sesión, aparte del teclado, se puede emplear p. ej. un lector de tarjetas chipcard. Asimismo, SIMATIC Logon ofrece la función de "firma electrónica".
Vigilancia de signos de vida
La función "Vigilancia de signos de vida" permite al sistema de operador monitorizar el correcto funcionamiento de todos los sistemas subordinados que están conectados al bus de planta. Una imagen gráfica de configuración de la planta muestra las estaciones del bus supervisadas en su estado operativo res-pectivo. En este sentido, la Maintenance Station de SIMATIC PCS 7 ofrece aún más funciones.
Sincronización horaria
En combinación con un reloj maestro SICLOCK, el sistema de operador puede aplicar a todo el sistema la sincronización ho-raria UTC (Universal Time Coordinated) dentro del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. Esto resulta particular-mente ventajoso para plantas muy extensas que están distri-buidas en lugares situados en diferentes usos horarios, p. ej. oleoductos.
Sistemas de operador, a destacar
■ Arquitectura flexible y modular con componentes de hardware y software para sistemas monopuesto y multipuesto
■ Potentes estaciones de operador basadas en tecnolo-gía PC estándar, aptas para entornos industriales y de oficinas
■ Sistemas multipuesto cliente-servidor con un máx. de 12 servidores/parejas de servidores OS para 8 500 PO y un máx. de 32 clientes OS por servidor/ pareja de servidores
■ Sistema de archivo de alto rendimiento basado en archivos circulantes y backup integrado, opcional-mente con archivado histórico vía StoragePlus/CAS
■ Comprobación de estado (Health Check) para aplica-ciones de servidor importantes
■ Modificación y reproducción sin afectar al funciona-miento y test online mediante carga selectiva de ser-vidores redundantes
■ Comunicación AS/OS optimizada: Transmisión de datos sólo tras la modificación de los mismos, independientemente del ciclo de respuesta del controlador
■ Confortable conducción del proceso y alta seguridad de funcionamiento
■ Gestión de alarmas sumamente efectiva para facilitar el trabajo de los operadores – Priorización por medio de hasta 16 tipos de priori-
dad como atributo adicional a las clases de aviso– Ocultación (dinámica o manual) visual y acústica
de avisos que no resultan relevantes según el estado operativo
– Supresión de alarmas de un sensor/actuador durante la puesta en marcha o en caso de fallo
■ Gestión centralizada de usuarios, controles de acceso, firma electrónica
■ Vigilancia de signos de vida para los sistemas subor-dinados conectados al bus de planta
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Sistema de operador34
Archivado OS
El software OS de OS Single Stations y servidores OS lleva in-tegrado un sistema de alta potencia configurable en tiempo de ejecución que permite el archivado a corto plazo y está basado en la tecnología Microsoft SQL Server. Este sistema sirve para la adquisición de valores de proceso (período típico: 1 a 4 semanas) y avisos/eventos (período típico: 2 meses) en archivos circulantes.
Mediante control por tiempo o por eventos, es posible alma-cenar de forma duradera en un archivo histórico datos del ar-chivo a corto plazo, así como OS Reports y datos de lote de SIMATIC BATCH
Para el archivado histórico OS existen dos alternativas con características diferentes:
• StoragePlusLa variante más económica para la gama de bajas poten-cias; para archivar desde 1 600 valores/s aprox. hasta cua-tro Single Stations, servidores o parejas de servidores
• Servidor central de archivos (Central Archive Server/CAS)Variante de gama alta para archivar desde 10 000 valores/s aprox. hasta 11 servidores o parejas de servidores
Si se utiliza el archivado histórico con StoragePlus, los datos archivados se pueden visualizar con el visor StoragePlus.
Los datos almacenados en los servidores de archivos centrales pueden ser visualizados por el operador directamente en los clientes OS o con el visor StoragePlus de CAS.
En ambos sistemas de archivado a largo plazo, la selección de datos es facilitada por las funciones de filtro integradas. Los mensajes y los valores de proceso pueden representarse en ta-blas; los valores de proceso, además, en gráficos. Los valores de proceso representados en tabla se pueden exportar en formato CSV para su tratamiento en otras aplicaciones de Windows, p. ej. Microsoft Excel.
Las variables de archivo definidas como unidad de cálculo co-mún para archivado a corto plazo y archivado histórico CAS es-tán disponibles como licencias Count Relevant acumulables "SIMATIC PCS 7 Archive". Si no se utiliza el CAS, dichas licencias de archivo se instalan las OS Single Stations y en los servidores OS de la planta. De lo contrario solo se instalan en el CAS, des-de el cual las OS Single Stations y los servidores OS "cargan" sus variables de archivo. El archivo a corto plazo está limitado a 10 000 variables, mientras que el archivo histórico CAS está limitado a 120 000 variables archivables.
Archivado OS
Las estaciones de trabajo industriales SIMATIC PCS 7 son la plataforma de hardware para el PC StoragePlus y el servidor de archivos central. Ambas son estaciones en el bus de termina-les y no están conectadas al bus de planta.
El servidor de archivos central también puede configurarse de forma redundante. De este modo aumenta la disponibilidad de los datos históricos, a los que se puede acceder con los clientes OS o con la estación OpenPCS 7. Actualmente SIMATIC BATCH no almacena los datos de lote en los dos CAS. Sin embargo, gracias a la comparación automática de archi-vos, los datos de lote están disponibles en ambos CAS una vez almacenados.
Con ayuda de hardware y software adicionales para el sistema operativo que corresponda (por ejemplo, con una grabadora de DVD y un software de grabación adecuado), los datos ad-ministrados en StoragePlus y en el servidor de archivos central se pueden guardar en medios de almacenamiento convencio-nales (por ejemplo, en DVD).
G_P
CS
7_X
X_0
0070
Process values
Central archive server:long-term archiving
Messages/events
Batch data
Slowarchiving cycle> 1 min
Fastarchiving cycle≤ 1 min
Alarm archive
Automatic savinge.g. daily
Automaticsaving(applicative)e.g. weekly
Saving onhard diske.g. for 6 months
On user request,transfer followingend of a batch
Backuparchivingon DVD
Batch server
OS server:short-term archiving (cyclic)
MicrosoftSQL server
e.g.2 months
e.g.2 weeks
e.g.7 days
30 byte/value
Max.30 byte/value
200 to4 000 byte/message
XMLfiles
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Sistema de operador 35
Manejar y visualizar vía la World Wide Web
PCS 7 Web Server para manejo y observación vía web
PCS 7 Web Server ofrece la posibilidad de manejar y visualizar una planta también a través de intranet/Internet. PCS 7 Web Server usa los mecanismos de un Multi Client para acceder a los servidores OS subordinados y permite disponer de los da-tos del proyecto en todo el mundo vía intranet/Internet. Para ello, mediante el Web View Publisher, convierte sinópticos de proceso y scripts en la forma adecuada para su visualización con el Internet Explorer.
Al manejar y visualizar a través de la World Wide Web, desde el PCS 7 Web Client el operador accede a los datos del proyecto proporcionados por el PCS 7 Web Server. Para ello, el PCS 7 Web Client utiliza Internet Explorer y plugins instalables vía World Wide Web.
Desde el PCS 7 Web Client se puede conducir la planta de la misma manera que a través de un PCS 7 OS Client. El usuario debe conectarse al PCS 7 Web Client igual que con un PCS 7 OS Client y las reglas para la asignación de derechos son tam-bién idénticas. Las actuaciones que se realizan en el PCS 7 Web Client se incluyen en el informe de intervenciones del opera-dor del OS.
En cuanto a la concesión de licencias, hay que distinguir entre los casos siguientes:
• StandardHasta 50 PCS 7 Web Clients acceden por intranet/Internet a los datos de un PCS 7 Web Server. La licencia de servidor necesaria para ello es escalable para 3, 10, 25 ó 50 PCS 7 Web Clients.
• DiagnósticoUno o unos pocos PCS 7 Web Clients tienen acceso a varios PCS 7 Web Servers para realizar funciones de control re-moto, diagnóstico o supervisión. Cada uno de los sistemas implicados necesita para ello una licencia de diagnóstico para PCS 7 Web (servidor/cliente).
El OS User Management integrado garantiza un alto grado de seguridad cuando el PCS 7 Web Server accede a los OS Server. El sistema de seguridad SIMATIC PCS 7 cumple los requisitos de seguridad de la planta y además permite adoptar otras me-didas de protección.
INTERNET
G_P
CS
7_X
X_0
0116
LANLAN
PCS 7 Web server
SIMATIC PCS 7 Web clients
Terminal bus
Plant bus
Front Firewall
Back Firewall
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Maintenance Station36
Maintenance StationGestión de activos de plantacon la Maintenance Station
Automatización y mantenimiento de plantas en la industria de procesos
La Maintenance Station amplía la oferta de SIMATIC PCS 7 con un valioso instrumento que reduce al mínimo los cos-tes globales acumulados durante todo el ciclo de vida de la planta (coste total de propiedad).
Si consideramos el mantenimiento global de una empresa, la Maintenance Station está enfocada a la gestión de activos de planta. La gestión de activos abarca la administración y ges-tión de los equipamientos de una planta tecnológica, en par-ticular los equipos de control de procesos y en general todas las actividades y medidas encaminadas a conservar o incre-mentar el valor de una planta.
Ello incluye las estrategias de mantenimiento siguientes:
• Mantenimiento correctivo: reacción ante avisos de fallo o de diagnóstico que aparecen directamente- Se asume el riesgo de averías o se minimiza su aparición
mediante arquitecturas redundantes - Mantenimiento por reparación o reemplazo
• Mantenimiento preventivo: diagnóstico y mantenimiento preventivos - Las actividades de mantenimiento adecuadas se inician
ya antes de la aparición de fallos - Mantenimiento periódico o condicional (en función del
grado de desgaste)• Mantenimiento predictivo:
Diagnóstico predictivo para detectar de forma temprana problemas incipientes y para determinar la vida útil res-tante
Mientas el operador, a través del sistema de operador, obtiene todas la información relevante que necesita para intervenir con precisión en el proceso, el personal de mantenimiento y de servicio técnico, a través de la Maintenance Station, puede controlar los componentes de hardware de los sistemas de au-tomatización (activos) y procesar sus avisos de diagnóstico y las demandas de mantenimiento.
Para ello la Maintenance Station proporciona acceso a:
• Componentes del sistema de control de procesos: dispositivos de campo inteligentes y módulos de E/S, buses de campo, controladores, componentes de red y bus de planta, así como servidores y clientes de los sistemas de operador
• Activos que no pertenecen directamente al sistema de con-trol de procesos, como bombas, motores, centrifugadoras, intercambiadores de calor (activos mecánicos) o lazos de regulación, representados por objetos representantes o proxies que contienen las reglas de diagnóstico
Ciclo de mantenimiento típico
Un ciclo de mantenimiento títpico se caracteriza por las si-guientes acciones:
• Vigilancia del estado de un componente o equipo: - Captación de los datos de diagnóstico a través de compo-
nentes de red y equipos básicos de PC mediante acopla-miento OPC
- Sensores inteligentes que detectan y señalizan los posi-bles fallos mucho antes de que éstos se produzcan
• Señalización de "mantenimiento necesario" en:- Indicador agrupado- Símbolos de los componentes/equipos afectados (p. ej.
un sensor)- Informe de avisos
• Navegar hasta el componente o equipo con "manteni-miento necesario" e informar sobre determinados datos (por ejemplo, número del punto de I&C, lugar de instala-ción y tipo de equipo)
• Consultar datos de diagnóstico detallados (depende del tipo y del fabricante del equipo); por ejemplo:- Descripción del fallo- Causa del fallo- Tendencia- Instrucciones de actuación
• Evaluación, comentario y, dado el caso, modificación de la prioridad del "mantenimiento necesario"
• Inicio de una operación de mantenimiento por solicitud al efecto y seguimiento de su desarrollo; visualización simbó-lica del estado momentáneo de la medida adoptada
• Conclusión de la operación de mantenimiento; todos los in-dicadores de estado retornan a la normalidad
Automation
Enterprise Resource Planning (ERP level)
Enterprise Asset Management
System
MESMaintenance
Operations
Plant AssetManagement
Controls(Process and field level)
ManufacturingExecution Systems(MES level)
Maintenance
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Maintenance Station 37
Todas las actividades se documentan sin lagunas en la Main-tenance Station, de forma automática y sin necesidad de tra-bajo de configuración expreso.
Arquitectura
La Maintenance Station utiliza componentes de hardware y de software del sistema de ingeniería (ES) y del sistema de ope-rador (OS) para la gestión de activos. Debido a la estrecha im-bricación, las funciones de ES, OS y gestión de activos pueden ejecutarse también en un hardware compartido. Una estación multifuncional así no sólo vale la gestión de activos, sino tam-bién para la ingeniería del sistema o para funciones HMI.
Dependiendo de la arquitectura SIMATIC PCS 7 del proyecto, la Maintenance Station (MS) puede basarse en un SIMATIC PCS 7 BOX, en una SIMATIC PCS 7 Single Station o en una combina-ción cliente-servidor. En las combinaciones cliente-servidor también se pueden configurar servidores de Maintenance Sta-tion redundantes. En este caso, se configuran como servido-res OS redundantes.
El sistema de alarmas, la interfaz de usuario, la jerarquía de si-nópticos y la guía del operador están orientados en la filosofía de manejo y visualización del OS. Los datos de diagnóstico de todos los activos se representan con faceplates homogéneos, cuyas funciones y datos son determinados por los componen-tes. Esto hace que el trabajo con la Maintenance Station sea fá-cil e intuitivo: se requiere poco tiempo para aprender a usarla.
Los sinópticos de diagnóstico, estructurados conforme a la je-rarquía de la planta, pueden ser visualizados con los estados de los componentes SIMATIC PCS 7 tanto en la Maintenance Station como en los clientes OS. En los faceplates de estas es-taciones también se representan datos de diagnóstico amplia-dos que son proporcionados por SIMATIC PDM. Sin embargo, las funciones avanzadas de diagnóstico online, asociadas a HW Config, sólo pueden usarse desde la Maintenance Station.
De la administración de usuarios y el control de accesos para la Maintenance Station se ocupa SIMATIC Logon, integrado en SIMATIC PCS 7.
Configuración
La Maintenance Station utiliza los datos relevantes para la ges-tión de activos procedentes del proyecto de hardware y soft-ware de la aplicación, el cual se crea con el sistema de ingenie-ría durante la configuración estándar. Basta con pulsar un bo-tón para obtener estos datos, con ayuda del sistema, a partir de los datos de proyecto de la aplicación y generar los sinópti-cos de diagnóstico. El procedimiento es sencillo y no requiere trabajo adicional para configurar la gestión de activos:
• Crear el proyecto de hardware y software de la aplicación• Generación, soportada por el sistema, de sinópticos de
diagnóstico con todos los componentes del proyecto, in-cluida la jerarquía de sinópticos acorde a la estructura de hardware del proyecto
• Compilar los datos del proyecto y cargarlos en la estación de operador y la Maintenance Station con fases subsiguien-tes de test y puesta en marcha
El nombre de los sinópticos, iconos, etc. copiados se puede modificar de forma permanente para utilizarlo en el proyecto de mantenimiento.
Conformidad con normas, especificaciones y recomendaciones internacionales
La gestión de activos con la Maintenance Station de SIMATIC PCS 7 cumple las normas, especificaciones y recomendacio-nes internacionales. Tiene en cuenta las exigencias definidas por NAMUR (Comunidad de Intereses Relacionados con el Control de Procesos de la Industria Química y Farmacéutica) acerca de los sistemas para gestión de activos a pie de planta y los avisos de estado de los equipos de campo:
• Recomendación NAMUR NE91 (requisitos de sistemas para la gestión de activos a pie de planta)
• Recomendación NAMUR NE105 (requisitos de integración de equipos de campo en herramientas de ingeniería)
• Recomendación NAMUR NE107 (avisos de estado de equi-pos de campo: "fallo de equipo", "mantenimiento necesa-rio", "control de funcionamiento")
Asimismo, cumple la norma IEC 61804-2 sobre descripción de equipos mediante el Electronic Device Description Language (EDDL) y las especificaciones de la organización PROFIBUS & PROFINET International (PI), p. ej.:
• PROFIBUS Profile Guidelines Identification & Maintenance Functions
• PROFIBUS PA Profile for Process Control Devices
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Maintenance Station38
Características funcionales de la gestión de activos
Como interfaz de sistema para el encargado del mantenimien-to, la Maintenance Station proporciona al servicio técnico fun-ciones e información de mantenimiento homogéneas.
Sinóptico general de la planta con iconos de componentes
Vista general de componentes en una línea PROFIBUS con iconos
Vista de identificación del componente
Funciones estándar de diagnósticoDesde el sinóptico general, el encargado del mantenimiento puede navegar hasta los sinópticos de diagnóstico de los nive-les inferiores de hardware para informarse sobre el estado de diagnóstico de áreas o componentes concretos de la planta. Si se señaliza un fallo en el sinóptico general, vía "Loop in Alarm" el usuario llega rápidamente al bloque gráfico de diagnóstico correspondiente al componente afectado. La información se filtra según el ámbito de responsabilidad del usuario.
Se pueden ofrecer la siguiente información:
• Representación del estado de diagnóstico determinado por el sistema
• Datos sobre el componente como nombre del punto de I&C, fabricante o número de serie
• Indicación de los mensajes de diagnóstico de un componente• Visualización del tipo y de la situación actual en que se en-
cuentra la actividad de mantenimiento iniciada
Información sobre activos mecánicos Para activos mecánicos sin diagnóstico propio (bombas, moto-res, etc.), el bloque de función AssetMon puede determinar estados de funcionamiento no permitidos a partir de diferentes valores medidos y sus desviaciones respecto de un estado nor-mal definido. Dichos estados se visualizan en la Maintenance Station como alarmas de mantenimiento. Con él también es posible implementar estructuras de diagnóstico individuales, reglas de diagnóstico específicas para un proyecto y funciones de monitorización de condición.
De forma complementaria se ofrecen bloques sueltos para la gestión de activos con los que el encargado del mantenimiento puede vigilar componentes de la planta como bombas, inter-cambiadores de calos o válvulas de regulación. Un ejemplo es el bloque de función PumpMon con faceplates para vigilar y ana-lizar bombas centrífugas. Además, el servicio Premium de ges-tión de activos ofrece un asesoramiento detallado para el encar-gado del mantenimiento y apoyo durante la puesta en marcha.
Información ampliada para activos según IEC 61804-2Para los activos descritos según IEC 61804 -2 por Electronic Device Description (EDD) se pueden solicitar información com-plementaria. SIMATIC PDM lee en un segundo plano esa infor-mación en los componentes y las entrega automáticamente.
• Informaciones de diagnóstico detalladas- Informaciones del fabricante específicas de un equipo- Instrucciones para diagnóstico y eliminación de fallos- Documentación complementaria
• Resultados de funciones internas de monitorización de condición
• Información de estado (p. ej. manejo local, cambios de configuración locales)
• Visualización del registro de modificaciones (audit trail) del componente con todos los datos sobre la persona, la hora y el tipo de operaciones realizadas en el componente
• Parametrización de los activos (representación de los pará-metros guardados en el componente y en el proyecto; en caso necesario, también las divergencias entre ambos)
Overview of subordinate structure
PC-level selector
Ethernet-level selector
AS-level selector
Block icon
Devicefaceplate
Maintenance group display Maintenance state display
Operator state display
Identification of device
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Maintenance Station 39
Extracto del repertorio de iconos de PCS 7 Asset Managements
Visualización de la información de mantenimiento
La estructura jerárquica de la información y los iconos unifor-mes dan más claridad, simplifican la orientación y posibilitan al encargado de mantenimiento el acceso rápido a la informa-ción detallada desde el sinóptico general de la planta.
El repertorio de iconos definido para la gestión de activos con la Maintenance Station de SIMATIC PCS 7 contiene símbolos que indican el estado de diagnóstico de los dispositivos/com-ponentes, la relevancia de la solicitud de mantenimiento y el estado de la operación de mantenimiento.
Las señalizaciones agrupadas en el sinóptico general de la planta visualizan el estado de diagnóstico de las estructu-ras/componentes subordinados a modo de semáforo, con los colores rojo, ámbar y verde.
Los sinópticos de diagnóstico representan el estado de los componentes y de los dispositivos/componentes subordina-dos mediante iconos estandarizados. Contienen los siguientes elementos:
• Mapa de bits del componente.• Tag del componente.• Indicador de estado de mantenimiento• Indicador agrupado para el estado de diagnóstico de los
componentes subordinados
Haciendo clic sobre un elemento en el gráfico, o bien se abre el nivel de la jerarquía subordinado o un faceplate de compo-nente. Éste ofrece distintas vistas del correspondiente compo-nente, así como información adicional relacionada con el dis-positivo, como, p. ej., una vista de identificación, de avisos o de mantenimiento.
Filtro para estados de diagnóstico
Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/plant-asset-management
Good
Simulation
Change inconfigurationdetected
Maintenancerequirement(low)
Maintenancerequest(medium)
Maintenancealarm(high)
Maintenancejob unknown/not requested
Maintenancejobrequested
Maintenancejobin progress
Gestión de activos, a destacar
■ Instrumento para minimizar los costes globales que se acumulan durante todo el ciclo de vida de la planta (coste total de propiedad)
■ Diagnóstico y gestión de mantenimiento para los componentes del sistema de control de procesos y activos mecánicos como, por ejemplo, bombas, moto-res o intercambiadores de calor
■ Integración homogénea de la funcionalidad de man-tenimiento en SIMATIC PCS 7
■ Maintenance Station, la interfaz de sistema para el encargado de mantenimiento
■ Mismo look & feel que para la conducción del proceso desde el sistema de operador
■ Representación homogénea para toda la planta del estado de diagnóstico y de mantenimiento
■ Generación automática de un resumen de datos de identificación con versiones de firmware y software para planificar actualizaciones
■ Módulo de función "AssetMon" para activos mecáni-cos, diagnósticos individuales y funciones de monito-rización de condición
■ Bloques de función adicionales con faceplates para componentes de planta como bombas, intercambiado-res de calor o válvulas de regulación, así como servicio Premium para asesoramiento y apoyo durante la puesta en marcha
■ Registro de modificaciones de configuración y de pará-metros en equipos basados en EDD
■ Creación de sinópticos para estados de diagnóstico
■ Cumplimiento de estándares y normas internacionales
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Controladores40
Controladores Rendimiento escalable para cualquier requisito
Controlador Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX
El sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 ofrece una gama de controladores muy diversos, cuyo rendimiento abar-ca un amplio rango de escalonamiento.
Basándose en el diseño, la oferta se puede dividir en las si-guientes categorías:
• Controlador Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX con controla-dor por software
• Controladores modulares de la serie S7-400 con controla-dor de hardware
Controlador Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX
SIMATIC PCS 7 AS RTX constituye el sistema de entrada para las gamas baja y media de SIMATIC PCS 7. Por sus excelentes propiedades físicas y sus reducidas dimensiones resulta una buena alternativa a los controladores estándar de la serie S7-400, sobre todo para aplicaciones pequeñas y a pie de planta.
El compacto y robusto controlador basado en el SIMATIC Microbox PC 427C está diseñado para un funcionamiento per-manente 24 horas al día, a una temperatura ambiente máxi-ma de 55 °C y sin necesidad de mantenimiento. Dado que no tiene ventilador ni soportes de memoria giratorios, ofrece gran resistencia a las vibraciones y los choques.
Controladores estándar de la serie S7-400
SIMATIC PCS 7 AS RTX se suministra con una licencia runtime AS para 100 PO (con posibilidad de ampliación hasta 2 000 PO). El sistema operativo Windows XP Embedded, el software de controlador WinAC RTX y el software de diagnós-tico SIMATIC PC DiagMonitor vienen preinstalados en una tar-jeta Compact Flash de 4 Gbytes. La configuración se efectúa por medio del sistema de ingeniería SIMATIC PCS 7.
A través de una interfaz PROFIBUS DP que también soporta el enrutado se pueden conectar al PROFIBUS DP/PA estaciones de E/S remotas ET 200 con sensores/actuadores y dispositivos de campo/de proceso conectados. Dos interfaces Ethernet RJ45 de 10/100/1000 Mbits/s para la comunicación con el bus de planta posibilitan la integración en un complejo de plantas con SIMATIC PCS 7.
Con SIMATIC PC DiagMonitor y PCS 7 Maintenance Station se pueden captar y evaluar funciones de vigilancia parametriza-bles para ejecución del programa/watchdog, temperatura del procesador y la placa, así como diagnósticos y alarmas avan-zados (p. ej. contador de horas de servicio, estado del sistema, etc.); también se pueden señalizar por LED.
Controladores modulares de la serie S7-400
ComponentesTeniendo en cuenta la relación precio-rendimiento se forman paquetes combinando determinados componentes del SIMATIC S7-400, optimizados para la tarea en cuestión. Estos "paquetes AS" se pueden suministrar de dos maneras:• a modo de componentes sueltos, agrupados en un envío
por cada sistema• a modo de sistemas completos premontados y probados
(sin suplemento alguno con respecto al suministro de com-ponentes sueltos)
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Controladores 41
Su configuración se efectúa seleccionando unidades de pedi-do ya definidas. Según se trate de una configuración como es-tación individual o redundante, el paquete AS vendrá equipa-do con los siguientes componentes:
• 1 ó 2 bastidores con 9 ó 18 slots• 1 ó 2 módulos centrales SIMATIC S7-400, memoria de
trabajo de 0,768 a 30 Mbytes• 1, 2 ó 4 fuentes de alimentación de 24 V DC o de
120/230 V AC, sin pilas tampón• 1 ó 2 Memory Cards con memoria RAM de 1 a 64 Mbytes• 1, 2 ó 4 módulos de interfaz para bus de planta Industrial
Ethernet (a través de CP o integrados en la CPU)• Módulos de comunicación PROFIBUS aditivos (por configu-
rador, hasta 4 por cada estación individual y hasta 8 por cada estación redundante)
• 4 submódulos de sincronización para un alcance de hasta 10 m o 10 km y 2 cables de FO al efecto
Cada paquete AS se combina con una licencia runtime SIMATIC PCS 7 AS para 100 objetos de proceso (PO). La canti-dad de PO se puede ampliar con licencias runtime acumula-bles para 100, 1 000 ó 10 000 PO.
Por configurador se pueden configurar hasta 8 interfaces PROFIBUS (simples o redundantes) para un controlador. La CPU de los controladores ya tiene integrada de serie la co-nexión del bus de campo PROFIBUS DP. Dependiendo del tipo de CPU y con ayuda de submódulos de interfaz aditivos IF 964
DP se pueden utilizar hasta 2 interfaces PROFIBUS DP más. En caso necesario se pueden enchufar módulos de comunicación PROFIBUS adicionales.
El firmware AS se puede actualizar mediante una tarjeta de memoria Flash EPROM (8/16 Mbytes) o desde el sistema de in-geniería centralizado, a través del bus de planta.
Las siguientes propiedades convierten a los SIMATIC S7-400 en el equipo perfecto para utilizarlo como controlador en SIMATIC PCS 7:
• Diseño modular exento de ventilador• Enorme robustez y capacidad de ampliación• Versiones sencillas y también redundantes• Amplias posibilidades de comunicación• Funciones de sistema integradas• Funciones de seguridad integradas (Safety Integrated)• Fácil conexión de periferias de E/S centralizadas y descen-
tralizadas
Basándose en su funcionalidad, los controladores modulares de la serie S7-400 se pueden clasificar en las siguientes cate-gorías:
• Controladores estándar• Controladores de alta disponibilidad• Controladores de seguridad
Capacidades funcionales combinadas, características de los controladores para SIMATIC PCS 7 y basadas en la librería estándar SIMATIC PCS 7
Controlador AS 412-3H
AS 414H
AS414-3
AS414-3IE
AS 416-2
AS 416-3
AS 416-3IE
AS 417H
AS417-4
AS RTX
Tarjeta de memoria [en Mbytes] 1 4 4 4 8 16 16 16 16 16
Mediciones de valores analógi-cos
10 30 35 50 125 200 250 500 700 250
Mediciones de valores digitales 15 90 110 150 350 450 600 1 000 1 200 600
Regulaciones PID 6 30 35 50 110 150 200 200 300 200
Motores 10 40 50 75 125 250 300 400 450 300
Válvulas 10 40 50 75 125 250 300 400 450 300
SFC 0 15 15 20 40 100 120 150 200 120
Etapas 0 150 150 200 400 1 000 1 200 1 500 2 000 1 200
Dosificaciones 0 3 3 5 15 25 30 35 45 30
Entradas digitales DI 50 250 220 300 800 1 200 1 500 2 000 2 000 1 500
Salidas digitales DO 25 100 110 150 300 500 700 1 000 1 000 700
Entradas analógicas AI 20 100 80 100 250 400 600 800 800 600
Salidas analógicas AO 10 40 40 50 110 180 220 400 400 220
Objetos de proceso (PO) 50 250 300 420 890 1 400 1 800 2 500 3 000 1 800
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Controladores42
Controladores
Controladores estándarLos controladores estándar son muy robustos y se destacan por su gran capacidad de procesamiento y comunicación.
Los controladores AS 414-3 und AS 414-3IE son económicos sistemas modulares y escalables para aplicaciones con capaci-dades funcionales reducidas.
Para implementar mayores capacidades funcionales están los controladores AS 416-2, AS 416-3, AS 416-3IE y AS 417-4, los cuales se utilizan preferentemente en plantas de tamaño medio para arriba.
En los controladores AS 414-3IE y AS 416-3IE, el módulo de in-terfaz Industrial Ethernet está integrado en la CPU. Se diferen-cian de los modelos AS 414-3 y AS 416-3 con Industrial Ether-net CP 443-1 en la sincronización horaria (sincronización NTP en lugar de S7).
En caso de haber dos redes de alimentación separadas para la alimentación de la planta, existe la posibilidad de incrementar la disponibilidad de los controladores estándar con dos fuen-tes de alimentación redundantes.
Controladores de alta disponibilidadEl uso de controladores de alta disponibilidad (tolerantes a fa-llos) tiene como objetivo reducir el riesgo de paradas en la pro-ducción. A menudo, el aumento de los costes de inversión es irrelevante en comparación con los costes que pueden origi-nar los tiempos de inactividad de la producción causados por averías. Cuanto mayores sean los costes de una parada de la producción, más rentable es el uso de un sistema de alta dis-ponibilidad.
Los controladores SIMATIC PCS 7 de alta disponibilidad pue-den funcionar en una planta tanto solos como con otros con-troladores estándar y de seguridad. Conforme a su configura-ción básica, se puede distinguir entre:
• Single Stations: AS 412-3-1H, AS 414-4-1H y AS 417-4-1H con una sola CPU
• Redundancy Stations: AS 412-3-2H, AS 414-4-2H y AS 417-4-2H con dos CPUs re-dundantes
Los dos subsistemas de la estación redundante están separa-dos galvánicamente entre sí y se pueden montar en un basti-dor compacto con bus de fondo dividido o en dos bastidores distintos. El montaje en dos bastidores permite separar física-mente (p. ej. por un muro cortafuegos) los subsistemas re-dundantes y puede haber hasta 10 km de distancia entre ellos. Gracias al aislamiento galvánico, el sistema es inmune a las perturbaciones electromagnéticas.
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Controladores 43
Disponibilidad escalable de forma flexible
El uso de una Single Station de alta disponibilidad en lugar de un controlador estándar alberga la opción de ampliar poste-riormente el sistema con una configuración redundante.
Una característica especial de estos controladores SIMATIC PCS 7 es la disponibilidad de escalonamiento flexible de los distintos módulos.
A la hora de proyectar una instalación, y aunque no haya más que una Single Station, existe la posibilidad de incrementar de forma puntual la disponibilidad mediante una configuración redundante de la alimentación o del modo de comunicación Industrial Ethernet y de combinar entre sí estas medidas.
Con sus dos CPUs redundantes, la estación redundante ya marca un nivel de disponibilidad más alto. Dicha estación fun-ciona basada en el principio de 1 de 2 (1oo2), es decir, en caso de que falle el subsistema activo se conmuta al subsistema de reserva. Partiendo de este hecho, y al igual que en el caso de la Single Station, también aquí se puede duplicar la alimenta-ción o el módulo de comunicación Industrial Ethernet de cada subsistema y combinar estas medidas entre sí.
Controlador de seguridad
Controladores de seguridadLos controladores de seguridad se utilizan en aplicaciones críticas donde, en caso de fallo, existe peligro de muerte o de daños materiales o ambientales. Estos controladores de la lí-nea F/FH, conjuntamente con los módulos F (failsafe, de segu-ridad) de los sistemas de periferia descentralizada ET 200 o directamente a través de transmisores seguros conectados al bus de campo, son capaces de detectar fallos dentro del proceso y fallos internos. En caso de fallo, llevan la instalación automáticamente a un estado seguro.
G_P
CS
7_X
X_0
0185
■ Single power supply■ Single plant bus communi-
cation
■ Double power supply■ Double plant bus communi-
cation
■ Quadruple power supply■ Double plant bus communi-
cation
■ Single power supply■ Double plant bus
communication
■ Double power supply■ Quadruple plant bus
communication
■ Double power supply■ Single plant bus communi-
cation
■ Double power supply■ Double plant bus
communication
■ Quadruple power supply■ Quadruple plant bus
communication
Sin
gle
Sta
tio
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Red
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Controladores44
Los controladores de seguridad cuentan con los certificados TÜV y cumplen los requisitos de seguridad hasta SIL 3 según IEC 61508. Están basados en el hardware de los controladores AS 412H, AS 414H o AS 417H, ampliado con las funciones de seguridad de S7 F Systems.
Igual que en los sistemas básicos, aquí también se distinguen dos variantes de configuración:
• Single Station: AS 412F/AS 414F/AS 417F con una CPU, de seguridad
• Redundancy Station: AS 412FH/AS 414FH/AS 417FH con dos CPUs redundantes, de seguridad y tolerante a fallos
La configuración redundante de la alimentación o del módulo de comunicación Industrial Ethernet permite incrementar de forma flexible la disponibilidad de las Single/Redundancy Sta-tions de seguridad como en los controladores de alta disponi-bilidad tomados como base.
Los sistemas multitarea permiten la ejecución simultánea de varios programas en una CPU, tanto aplicaciones Basic Process Control (BPC) como aplicaciones de seguridad. Los programas no están sujetos a efectos retroactivos, es decir, los errores ocurridos en las aplicaciones BPC no repercuten en las aplica-ciones de seguridad y viceversa. También se pueden ejecutar tareas especiales con tiempos de reacción muy cortos.
La influencia mutua durante el procesamiento en paralelo de funciones BPC y funciones de seguridad en una CPU se impide manteniendo estrictamente separados los programas BPC y los programas de seguridad y efectuando el intercambio de datos a través de bloques de conversión especiales. Las fun-ciones de seguridad se ejecutan dos veces en distintas partes del procesador de una misma CPU a través del procesamiento de órdenes redundante y diversitario. El sistema reconoce la presencia de posibles fallos al comparar finalmente los resul-tados.
Los programas de seguridad que se ejecutan en los distintos controladores F/FH de una planta también son capaces de es-tablecer una comunicación de seguridad entre sí a través del bus Industrial Ethernet.
La redundancia de los sistemas FH tiene como único fin au-mentar la disponibilidad. No tiene relevancia para la ejecución de las funciones de seguridad y la detección de errores y fallos asociada.
Controladores, a destacar
■ Amplia gama de productos con rendimientos perfec-tamente escalonados de dos maneras:– Controlador Microbox con controlador por soft-
ware– Controladores modulares de la serie S7-400 con
controlador de hardware
Controlador Microbox
■ Sistema compacto y robusto para uso a pie de planta
■ Diseño resistente a choques y vibraciones, sin venti-ladores ni soportes de memoria giratorios
■ Funcionamiento permanente y exento de manteni-miento durante las 24 h de todos los días de la semana a temperaturas de hasta 55 °C
Controladores modulares
■ Paquetes AS personalizables que se pueden suminis-trar en forma de:– componentes sueltos, agrupados en un envío por
estación– sistemas ya montados y probados
■ Disponibilidad escalable de forma flexible:– Sistemas estándar en forma de Single Station,
opcionalmente con alimentación redundante– Sistemas de alta disponibilidad en forma de Single
Station/Redundancy Station, opcionalmente con alimentación redundante y/o comunicación Industrial Ethernet redundante para cada sistema o subsistema
– Sistemas de seguridad en forma de Single Sta-tion/Redundancy Station, opcionalmente con ali-mentación redundante y/o comunicación Indus-trial Ethernet redundante para cada sistema o subsistema
■ Redundancy Station con dos subsistemas aislados galvánicamente entre sí:– Uno o dos bastidores separados que pueden estar
a una distancia de hasta 10 km entre sí – Ejecución (sincrónica) simultánea de programas
de aplicación idénticos en ambas CPU– Conmutación suave
■ Modificaciones de configuración posibles en marcha
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Comunicación 45
ComunicaciónComunicación rápida y segura con Industrial Ethernet para el bus de planta y el bus de terminales
Industrial Ethernet, ejemplos de conexión
SIMATIC NET
Con los componentes de red SIMATIC NET, basados en estándares establecidos a escala mundial, SIMATIC PCS 7 dispone de una potente y resistente gama de productos para instalar redes de comunicación homogéneas con el fin de lograr un intercambio seguro de datos entre los componentes a distintos niveles de una planta.
Los productos SIMATIC NET han sido desarrollados especial-mente para uso industrial y son óptimos para plantas en todas las industrias. Están coordinados entre sí y cumplen los más altos requisitos, particularmente en zonas en las que están expuestos a influencias extremas; por ejemplo:
• Campos electromagnéticos perturbadores• Líquidos y vapores agresivos• Riesgos de explosión• Grandes esfuerzos mecánicos
Con los productos SIMATIC NET se garantizan tanto las posibi-lidades de ampliación y la seguridad de inversión mediante el ulterior desarrollo compatible, como la homogeneidad desde la entrada de los materiales hasta la salida de los productos y desde el equipo de campo hasta el Management Information System.
Industrial Ethernet
El bus de planta y el bus de terminales para sistemas multi-puesto con arquitectura cliente-servidor se implementan con Industrial Ethernet, que constituye una potente red de área y célula para uso industrial conforme al estándar internacional IEEE 802.3 (Ethernet).
En los distintos subsistemas SIMATIC PCS 7 (ES, OS, AS, etc.), las interfaces de comunicación consisten en módulos integra-dos, simples tarjetas de red o módulos de comunicación espe-ciales (CP 1613 A2/CP 1623). En plantas pequeñas, la comuni-cación "Basic Communication Ethernet" integrada en las esta-ciones de trabajo industriales SIMATIC PCS 7 ofrece la posibili-dad de operar Single Stations y servidores en el bus de planta con simples tarjetas de red, que tienen un coste reducido.
En plantas medianas y grandes, caracterizadas por grandes exigencias, SIMATIC PCS 7 apuesta por los potentes módulos de comunicación CP 1613 A2/CP 1623 y por la moderna tec-nología Gigabit y FastEthernet, que combina la gran seguridad de anillos ópticos con los rendimientos escalables aportados por la tecnología de conmutación y velocidades de transferen-cia de hasta 1 Gbit/s.
SIMATICPCS 7 BOX
AS 414/AS 416/AS 417
AS 412H/AS 414H/AS 417H
AS 412H/AS 414H/AS 417H
OSM/ESM
SCALANCE X-300
SCALANCEX-200/X-200 IRT
SCALANCE X-400
G_P
CS
7_X
X_0
0124
SCALANCE X-400
SCALANCEX-400
SCALANCEW788-1PRO
Terminal bus(optical/electrical)
OS clients
Plant busIndustrial Ethernet(optical/electrical)
Remoteclient
Redundant OS servers
Engineeringstation
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Comunicación46
Switches Industrial Ethernet SCALANCE X
Las estaciones de comunicación se integran en el bus con switches Industrial Ethernet. Para tal finalidad son especial-mente aconsejables los switches Industrial Ethernet de la familia de productos SCALANCE X, ya que ofrecen un rendi-miento escalable a un precio atractivo y admiten múltiples posibilidades de configuración.
Para el bus de planta y el bus de terminales se usan preferen-temente anillos ópticos por su inmunidad a las perturbaciones y su alta disponibilidad.
Si se plantean muy altos requisitos de disponibilidad la comunicación puede hacerse redundante y repartirse por dos anillos:
• En el bus de terminales, los dos anillos se interconectan a través de 2 pares de switches SCALANCE X. Para ello, los switches de las líneas de producto SCALANCE X-400, X-300 y X-200 IRT poseen la función "redundancia en espera". Cada servidor y cliente redundante se conecta a los dos anillos a través de dos adaptadores independientes (Redundant Terminalbus Adapter Package).
Switches Industrial Ethernet
SCALANCE X-400 (hasta 1 Gbit/s)
Para anillos eléctricos y anillos Gigabit ópticos (simple y redundante):■ SCALANCE X414-3E con 2 puertos Gigabit Ethernet (eléctricos/ópticos), 12 puertos FastEthernet eléctricos y,
opcionalmente, 4 puertos FastEthernet ópticos; ampliable con 8 puertos FastEthernet eléctricos u ópticos ■ SCALANCE X408-2 con 4 puertos Gigabit Ethernet (eléctricos/ópticos) y 4 puertos FastEthernet (eléctricos/ópticos)
SCALANCE X-300 (hasta 1 Gbit/s)
Para topologías ópticas en línea, en estrella o en anillo (hasta 1 Gbit/s):■ SCALANCE X307-3 (puertos ópticos para fibra óptica de vidrio multimodo hasta 750 m) ■ SCALANCE X307-3LD (puertos ópticos para fibra óptica de vidrio monomodo hasta 10 km)con 3 puertos Gigabit Ethernet ópticos y 7 puertos FastEthernet eléctricos respectivamente
■ SCALANCE X308-2 (puertos ópticos para fibra óptica de vidrio multimodo hasta 750 m) ■ SCALANCE X308-2LD (puertos ópticos para fibra óptica de vidrio monomodo hasta 10 km)■ SCALANCE X308-2LH (puertos ópticos para fibra óptica de vidrio monomodo hasta 40 km)■ SCALANCE X308-2LH+ (puertos ópticos para fibra óptica de vidrio monomodo hasta 70 km)con 2 puertos Gigabit Ethernet ópticos, 1 puerto Gigabit Ethernet eléctrico y 7 puertos FastEthernet eléctricos respectivamente
Para topologías eléctricas en línea, en estrella o en anillo (hasta 1 Gbit/s):■ SCALANCE X310 con 3 puertos Gigabit Ethernet eléctricos y 7 puertos FastEthernet eléctricos
Para topologías eléctricas en línea, en estrella o en anillo (hasta 100 Mbits/s):■ SCALANCE X310FE con 10 puertos eléctricos FastEthernet
SCALANCE X-200 IRT (hasta 100 Mbits/s)
Para topologías en línea, en estrella o en anillo (eléctricas/ópticas, según el tipo de puerto):■ SCALANCE X204 IRT con 4 puertos eléctricos■ SCALANCE X202-2 IRT con 2 puertos eléctricos y 2 puertos de fibra óptica de vidrio■ SCALANCE X202-2P IRT con 2 puertos eléctricos y 2 puertos de fibra óptica POF (fibra óptica de polímero)■ SCALANCE X201-3P IRT con 1 puerto eléctrico y 3 puertos de fibra óptica POF■ SCALANCE X200-4P IRT con 4 puertos de fibra óptica POF
SCALANCE X-200 (hasta 100 Mbits/s)
Para topologías eléctricas en línea, en estrella o en anillo:■ SCALANCE X224 con 24 puertos eléctricos■ SCALANCE X216 con 16 puertos eléctricos■ SCALANCE X208 con 8 puertos eléctricos
Para topologías ópticas en línea o en anillo:■ SCALANCE X204-2 con 2 puertos ópticos para fibra óptica de vidrio multimodo hasta 3 km y 4 puertos eléctricos ■ SCALANCE X212-2 con 2 puertos ópticos para fibra óptica de vidrio multimodo hasta 3 km y 12 puertos eléctricos ■ SCALANCE X212-2LD con 2 puertos ópticos para fibra óptica de vidrio monomodo hasta 26 km y 12 puertos eléctricos
Para topologías en estrella y también para topologías en línea o en anillo con tramos eléctricos y ópticos:■ SCALANCE X206-1LD con 1 puerto óptico para fibra óptica de vidrio monomodo hasta 26 km y 6 puertos eléctricos
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Comunicación 47
• En el bus de planta los dos anillos están separados física-mente. Para cada anillo, un switch asume la función de administrador de redundancia. Como administrador de redundancia se pueden utilizar los switches actuales de las líneas de producto SCALANCE X-400, X-300, X-200 IRT y X-200. Las estaciones conectadas a los dos anillos me-diante dos adaptadores (CP) por cada CPU de controlador y servidor OS se combinan lógicamente, durante la configu-ración con NetPro, por intermedio de una conexión S7 (redundancia de 4 vías) de alta disponibilidad.
Industrial Wireless LAN (IWLAN)
SIMATIC PCS 7 ofrece la posibilidad de integrar clientes remo-tos, móviles o estacionarios, en el bus de terminales a través de un punto de acceso SCALANCE W788-1PRO o W788-2PRO.
Vía IWLAN, los clientes remotos (p. ej. PCs portátiles) se comunican con el punto de acceso a través del adaptador WLAN integrado, mientras que los clientes remotos estaciona-rios alojados en caja de escritorio/torre utilizan el módulo Ethernet Client SCALANCE W744-1PRO o W746-1PRO.
Esto permite implementar las siguientes aplicaciones:
• Instalación de más clientes OS separados (hasta 2 en WLAN)
• Conexión de clientes a un SIMATIC PCS 7 Web Server (hasta 2 en WLAN)
• Acceso remoto a una estación de ingeniería utilizando un Remote Desktop o PC Anywhere, p. ej. durante las activida-des de la puesta en marcha.
Todos los componentes utilizados son muy resistentes, usan modernos procedimientos de autentificación y cifrado y ga-rantizan una alta fiabilidad del canal radioeléctrico.
Módulo Ethernet Client SCALANCE W
Datos técnicos Industrial Ethernet
Bus de planta/Bus de termi-nales
Industrial Ethernet
Número de estaciones 1 023 por cada segmento de red (estándar IEEE 802.3)
Número de switches hasta 50
Extensión de la red
Red local de cobre hasta aprox. 5 kmóptica hasta aprox. 150 km
WAN alcance mundial con TCP/IP
Topología línea, árbol, anillo, estrella
Industrial Ethernet, a destacar
■ Aplicación universal:– En todos los sectores– En despachos y en rudos entornos industriales
■ Rápida puesta en marcha gracias a: – Simple sistema de conexión– Conectorización in situ con el sistema de cableado
FastConnect y conectores RJ45
■ Alta compatibilidad electromagnética gracias a medios ópticos de transmisión
■ Vigilancia permanente de los componentes de red por esquema de señalización sencillo y eficaz
■ Reloj patrón a escala de planta para etiquetar con la hora y fecha exacta cada evento dentro de toda la instalación
■ Alta disponibilidad gracias a topologías de red redun-dantes
■ Seguridad contra fallos de la red gracias a rápida con-mutación a la línea redundante intacta
■ Alta flexibilidad gracias a la posibilidad de ampliar, sin efectos retroactivos, instalaciones existentes
■ Rendimiento escalable usando tecnología de conmu-tación
■ Componentes de red modernos y seguros de cara al futuro, p.ej. switches Industrial Ethernet SCALANCE X
■ Seguridad para las inversiones gracias a la compatibi-lidad de desarrollos ulteriores
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Comunicación48
Comunicación del bus de campo rápida y robusta
Integración en sistema de PROFIBUS PA y FOUNDATION Fieldbus H1 vía PROFIBUS DP
En el nivel de campo, los periféricos descentralizados, tales como estaciones de E/S remotas con sus módulos de E/S, transmisores, actuadores, válvulas o terminales de operación, se comunican en tiempo real con los controladores a través de un potente sistema de bus.
Esta comunicación de campo se caracteriza por:
• Transmisión cíclica de datos del proceso • Transmisión acíclica de alarmas, parámetros y datos de
diagnóstico
Como medio de comunicación robusto y fiable para el nivel de campo ha logrado establecerse el PROFIBUS universal. Basado en los estándares IEC 61158 e IEC 61784, cubre todos los requisitos impuestos por la industria manufacturera y de procesos con técnicas de transmisión que se complementan entre sí, un perfil de comunicación normalizado y perfiles de aplicación aditivos para las típicas funciones de dispositivo (p. ej. PA Devices, PROFIdrive, PROFIsafe o PROFIenergy).
PROFIBUS DP
PROFIBUS DP está dimensionado para altas velocidades de transmisión de datos (hasta 12 Mbits/s) y breves tiempos de reacción (hasta 1 ms) y al mismo tiempo es:
• medio de comunicación para la transmisión de datos entre controladores y estaciones descentralizadas de la familia ET 200 (E/S remotas), y también dispositivos de campo y de proceso, accionamientos, analizadores, CPU/CP, termi-nales de mando, etc. que dispongan de una interfaz PROFIBUS DP.
• integrador de los buses de campo propios de la industria de procesos PROFIBUS PA y FOUNDATION Fieldbus H1
PROFIBUS DP soporta el protocolo HART; esto permite integrar en la comunicación vía PROFIBUS DP también dispositivos de campo HART a través de E/S remotas HART.
PROFIBUS DP se puede implementar con tecnología de trans-misión eléctrica u óptica:
• RS 485: Tecnología de transmisión sencilla y económica sobre la base de un cable blindado de dos hilos
• Fibra óptica: Tecnología de transmisión con fibras ópticas de vidrio o plástico para una transmisión rápida de grandes cantidades de datos en entornos con fuertes perturbacio-nes electromagnéticas o para salvar grandes distancias.
G_P
CS
7_X
X_0
0247
PROFIBUS PA FOUNDATION Fieldbus
PROFIBUS DP
FF linkPA link
Remote I/O
SIMATIC PCS 7 automation system
Maintenance/OS server
OS multi-clientsEngineering station
Drives
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Comunicación 49
Con ayuda de un amplificador aislador de bus de campo (acopla-dor RS 485-iS) y la tecnología de transmisión eléctrica RS 485-iS, PROFIBUS DP también puede utilizarse como bus de campo de seguridad intrínseca en zonas Ex (incluso en zona 1 ó 21).
PROFIBUS PA y FOUNDATION Fieldbus H1
Un aspecto muy relevante para la automatización de procesos que muchas veces tienen lugar en entornos agresivos, nocivos y explosivos es la integración directa de transmisores y actua-dores y su alimentación a través del medio de comunicación, así como un diagnóstico detallado.
Este perfil de requisitos lo cumple tanto el PROFIBUS PA como el FOUNDATION Fieldbus H1 (FF H1). Ambos buses de campo son ideales para integrar actuadores y sensores en entornos operativos con riesgo de explosión (hasta la zona 1/21 ó 0) di-
rectamente en el sistema de control de procesos. La tecnolo-gía de transmisión MBP (Manchester Coded; Bus Powered) de seguridad intrínseca permite canalizar simultáneamente, por cable bifilar, la alimentación de los dispositivos de campo y la transmisión digital de datos a una velocidad constante de 31,25 kbits/s.
La configuración física del bus de PROFIBUS PA y FF H1 es casi idéntica conforme se establece en IEC 61158. Ambos se pue-den integrar sin costuras, por intermedio de PROFIBUS DP, en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. Por tanto, PROFIBUS PA y FOUNDATION Fieldbus H1 disfrutan por igual de la arquitectura PROFIBUS DP superior. Así, pues, el cliente de SIMATIC PCS 7 no tiene que decidirse por un bus de campo determinado, sino que puede elegir libremente el que mejor se adapte a la instrumentación de campo.
1) según la especificación de instalación PROFIBUS 2.262
Datos técnicos PROFIBUS DP
Transmisión de datos RS 485 RS 485-iS Fibra óptica
Velocidad de transferencia 9,6 kbits/s... 12 Mbits/s 9,6 kbits/s... 1,5 Mbits/s 9,6 kbits/s... 12 Mbits/s
Cable bifilar apantallado bifilar apantallado plástico y fibra de vidrio multimo-do o monomodo
Modo de protección EEx(ib)
Topología Línea, árbol Línea Anillo, estrella, línea
Estaciones por segmento 32 32 1) –
Estaciones por red (con repetidores) 126 126 126
Longitud del cable por segmento según la velocidad de transferencia
1 200 m a máx. 93,75 kbits/s1 000 m a 187,5 kbits/s400 m a 500 kbits/s200 m a 1,5 Mbits/s100 m a 12 Mbits/s
1 000 m a 187,5 kbits/s 1)
400 m a 500 kbits/s 1)
200 m a 1,5 Mbits/s 1)
Máx. 80 m (plástico)
2 ... 3 km (fibra de vidrio multi-modo)
>15 km a 12 Mbits/s(fibra de vidrio monomodo)
Repetidor para el refresco de seña-les en redes RS 485
máx. 9 máx. 9 1) irrelevante
Datos técnicos PROFIBUS PA FOUNDATION Fieldbus H1
Transmisión de datos MBP MBP
Velocidad de transferencia 31,25 kbits/s 31,25 kbits/s
Cable bifilar apantallado bifilar apantallado
Modo de protección EEx(ia/ib) EEx(ia/ib)
Topología Línea, árbol, anillo Línea, árbol, anillo
Safety Integrated 4 –
Control in the Field – 4
Interoperabilidad 4 4
Dispositivos de campo por segmento/acoplador 31 31
Dispositivos de campo por Link 64 31
AFD por segmento/acoplador 8 8
Consumo máx. de todos los dispositivos de campo en total
1 A 1 A
Longitud del cable por segmento según la velocidad de transferencia
1 900 m: estándar1 900 m: EEx(ib)1 000 m: EEx(ia)
1 900 m: Estándar1 900 m: EEx(ib)1 000 m: EEx(ia)
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Comunicación50
Arquitecturas de bus de campo
En las arquitecturas de bus de campo mostradas, la transición de red de PROFIBUS PA o de FF H1 a PROFIBUS DP está imple-mentada con un Link (PA Link/FF Link) dotado de uno o dos acopladores.
En un PA Link dotado de 5 acopladores pueden funcionar hasta 5 segmentos de bus a través de acopladores separados (máx. 3 si se trata de configuraciones mixtas con anillo y re-dundancia de acoplador). En el FF Link dotado de 2 acoplado-res sólo puede funcionar 1 segmento de bus, sea cual sea la configuración.
Dado que la configuración física del bus es idéntica, se pueden utilizar los mismos distribuidores de campo activos AFS, AFD y AFDiS para PROFIBUS DP.
Topología lineal con acoplador sencillo Los dispositivos de campo se integran en un segmento lineal a través de 8 distribuidores de campo activos AFD (Active Field Distributor) como máximo. La conexión de los AFD se realiza con cables derivados resistentes a cortocircuitos. El segmento lineal se puede conectar a un PROFIBUS DP sencillo o redun-dante a través de un Link. El último AFD conectado en el extre-mo de la línea más alejado del Link activa automáticamente la resistencia para terminación del bus que tiene integrada.
Topología lineal con acopladores redundantesEl distribuidor de campo activo AFS (Active Field Splitter) se conecta al Link con una pareja de acopladores redundantes (2 FDC 157). El AFS conecta el segmento lineal con el acopla-dor activo. Un acoplador se puede sustituir durante el funcio-namiento. Los dispositivos de campo se integran en el seg-mento lineal tal y como se describe en "Topología lineal con acoplador sencillo".
Topología en anillo con acopladores y medios redundantesCon un segmento en anillo formado por una pareja de acopla-dores redundantes (2 FDC 157) en el Link se alcanza la máxima disponibilidad. Hasta 8 distribuidores de campo activos AFD in-tegran los dispositivos de campo FF en dicho segmento por me-dio de cables derivados resistentes a cortocircuitos. La termina-ción del bus es automática y se adapta inmediatamente cuando se produce alguna modificación o hay alguna perturbación en el bus. La ampliación del bus de campo o la sustitución de un acoplador también son posibles sobre la marcha.
Arquitecturas de bus de campo con PROFIBUS PA y FOUNDATION Fieldbus H1
Ventajas de la topología en anillo
• Máxima disponibilidad para prevenir paradas inesperadas de la planta o instalación
• Instalación fácil y segura• Terminación automática• Aislamiento automático y constante de subsegmentos
defectuosos• Posibilidad de reparar o ampliar la topología sobre la
marcha
Longitud máx. de los cables derivados en relación al número total de los mismos
Número de cables derivados (1 dispositivo por cable)
IEC 61158-2 IEC 60079-27 (FISCO)
■ 1 ... 12 120 m 60 m
■ 13 ... 14 90 m 60 m
■ 15 ... 18 60 m 60 m
■ 19 ... 24 30 m 30 m
■ 25 ... 31 1 m 1 m
G_P
CS
7_X
X_0
0249
AFD
AFS
AFD AFD
AFDiS
AFDiS
AFDiS
AFDAFD
PROFIBUS PA / FOUNDATION Fieldbus H1
PROFIBUS PA / FOUNDATION Fieldbus H1
PROFIBUS PA / FOUNDATION Fieldbus H1
PR
OFI
BU
S D
P
SIMATIC PCS 7 automation system
PA link / FF link
PA link / FF link
PA link / FF link
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Periferia de proceso 51
Periferia de procesoLa solución adecuada para cada aplicación
ET 200iSP con fuente de alimentación redundante
SIMATIC PCS 7 ofrece una gran diversidad de posibilidades de conectar los periféricos E/S y leer y emitir señales de proceso mediante sensores y actuadores:• Módulos de E/S analógicos y digitales de la serie SIMATIC
S7-400 instalados centralizadamente en el controlador• Estaciones de E/S remotas ET 200 conectadas vía
PROFIBUS DP al controlador (AS), con una amplia gama de económicos módulos/submódulos de señales y de función
• Conexión directa al bus de campo de terminales de opera-ción y dispositivos inteligentes de campo/proceso descen-tralizados (incl. sensores/actuadores), también redundan-tes o en atmósferas potencialmente explosivas de las zonas 0, 1, 2 ó 20, 21, 22.
En el contexto de SIMATIC PCS 7 tienen poco protagonismo los módulos de señales de SIMATIC S7-400 integrados en el con-trolador. Tan sólo son alternativa al uso de la periferia descen-tralizada, sobre todo en aplicaciones pequeñas o plantas con poco despliegue de estaciones descentralizadas.
En la práctica, la automatización en el nivel de campo está marcada, sobre todo, por soluciones de E/S descentralizadas. • Unidades remotas de E/S ET 200, en combinación con dis-
positivos de campo/proceso clásicos y dispositivos de campo HART
• Dispositivos de campo/proceso inteligentes conectados di-rectamente al bus de campo PROFIBUS DP, PROFIBUS PA o FOUNDATION Fieldbus H1
A favor de las soluciones descentralizadas o distribuidas ha-blan, aparte de sus grandes posibilidades técnicas, las siguien-tes características:• Modularidad y homogeneidad• Posibilidades de adaptación flexible a la estructura de la planta• Poco trabajo de ingeniería y cableado• Bajos costes de puesta en marcha, mantenimiento y du-
rante todo el ciclo de vida útil
Periferia de proceso estándar para SIMATIC PCS 7
Para la automatización a nivel de campo se recomienda usar en SIMATIC PCS 7 las estaciones de periferia descentralizada siguientes:
• Sistema de periferia descentralizada ET 200M• Sistema de periferia descentralizada ET 200iSP• Sistema de periferia descentralizada ET 200S• Sistema de periferia descentralizada ET 200pro• Dispositivos PROFIBUS PA a partir del perfil PA 3.0
Otras periferias de proceso se pueden integrar en SIMATIC PCS 7 vía PROFIBUS usando bloques add-on. Algunos ejem-plos son dispositivos de sistemas de accionamiento y de pesa-je como:
• Sistema de gestión de motores SIMOCODE pro• Variadores SINAMICS G120• Sistemas de pesaje SIWAREX U/FTA/FTC
Módulos de terminales MTA
Con los módulos de terminales MTA (Marshalled Termination Assemblies) pueden conectarse de manera sencilla, rápida y segura dispositivos de campo, sensores y actuadores a los mó-dulos de E/S de las estaciones remotas de E/S ET 200M. Existen versiones MTA tanto para módulos estándar de E/S como para módulos de E/S redundantes y de seguridad. Utilizando las MTA se reducen notablemente los trabajos y costes de cablea-do y puesta en marcha y se evitan errores de cableado.
Modificaciones online
ET 200M ■ Agregar estaciones ET 200M■ Agregar módulos de E/S a la estación■ Modificar la parametrización de módulos de E/S■ Parametrizar dispositivos de campo HART co-
nectados vía SIMATIC PDM
ET 200iSP ■ Agregar estaciones ET 200iSP■ Agregar módulos a la estación■ Modificar parametrización de módulos■ Parametrizar dispositivos de campo HART co-
nectados vía SIMATIC PDM
ET 200S ■ Agregar estaciones ET 200S
ET 200pro ■ Agregar estaciones ET 200pro
PROFIBUS DP, PROFIBUS PA, Foundation Fieldbus H1
■ Agregar estaciones PROFIBUS DP■ Agregar PA Links y dispositivos de campo PA■ Parametrizar dispositivos de campo PA o FF con
SIMATIC PDM
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Periferia de proceso52
Gama de empleo de la periferia de proceso SIMATIC PCS 7
ET 200 en atmósferas de gas y polvo potencialmente explosivas
El gráfico anterior representa las posibilidades de conexión de la periferia descentralizada de SIMATIC PCS 7, considerando las distintas condiciones de los entornos.
Sensores/actuadores, analizadores, así como sistemas de pesaje y de dosificación
Para operar asociados al sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, Siemens Sensors and Communication ofrece una amplia gama de instrumentos. Incluyen, entre otros:
• Instrumentos para medir caudal, presión, temperatura o nivel
• Posicionadores• Analizadores de gas• Sistemas de pesaje SIWAREX
Estos instrumentos están disponibles en variantes con interfaz PROFIBUS DP/PA y para comunicaciones HART. La mayoría de ellos está ya integrada en el catálogo de instrumentos y dispo-sitivos de SIMATIC PDM (nuestro Process Device Manager).
Gama de productos de Siemens Sensors and Communication
Un resumen sobre la gama de instrumentos actual con infor-mación adicional, especificaciones técnicas y datos de pedido está disponible en la siguiente dirección de Internet. www.siemens.com/processinstrumentation
FM/UL
ATEX
ATEX
FM/UL
S7-4002) ET 200S1) SIMOCODE pro1)
ET 200iSP1) 3)
Industrial Ethernet
PROFIBUS DP-iS
PROFIBUS PA/FF H1
ET 200M1)
Ex e, Ex d
Ex i, Ex e, Ex d
Ex i
AFDiS
Ex i, Ex e
PROFIBUS
HART
HART
G_P
CS
7_X
X_0
0147
Zone 2 Zone 1 Zone 0
Class I Zone 2 Class I Zone 1 Class I Zone 0
Zone 22 Zone 21 Zone 20
Class II Zone 2 Class II Zone 1 Class II Zone 0
Dust
Gas
Process control system
FieldbusIsolating Transformer1)
Hazardous area
Actuators/sensors
Actuators/sensors
Actuators/sensors
PA link/FF link1)
Actuators/sensors
1) Dust atmospheres: installation of components always in an enclosure with IP6x degree of protection2) With 10 A DC standard power supply3) Also complies with FM/UL according to Class I Division 2
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Periferia de proceso 53
Unidades periféricas descentralizadasDispositivos recomendados para automatización de campo
1) Disponible también como componente SIPLUS para el rango de temperatura ampliado de -25 … +60/70 °C y atmósfera agresiva/condensación (más detalles en www.siemens.de/siplus)
Sistema de periferia ET 200M ET 200iSP ET 200S ET 200pro
Diseño
Grado de protección IP20 IP30 IP20 IP65/IP66/IP67
Forma constructiva Modular Modular modularidad al bit, bloque ampliable
Modular
Montaje Perfil soporte Perfil soporte Perfil DIN Perfil soporte
Sistema de conexión para sensores/actuadores Conexión monohilobornes de resorte/tor-nillo, FastConnect, TopConnect
Conexión multihilobornes de resorte/tor-nillo
Conexión multihilobornes de resorte/tor-nillo, FastConnect
M8, M12, M23
Aplicaciones especiales
Funciones de seguridad 4 4 4 4
Uso en zona clasificada (Ex) Zona 2, 22 Zona 1, 21 Zona 2, 22 –
Mayor disponibilidad conmutada, redundan-te
conmutada, redundan-te
– –
Rango de temperatura 0 … +60 °C1) -20 … +70 °C 0 … +60 °C1) -25 … +55 °C
Resistencia a vibraciones (permanente) 1 g 1 g 2 g 5 g (en función del módulo)
Comunicación
PROFIBUS (cobre/FO de vidrio) 4 / – (12 Mbits/s) 4 / – (1,5 Mbits/s) 4 / 4 (12 Mbits/s) 4 / 4 (12 Mbits/s)
Funciones del sistema
Cableado independiente 4 (enchufar y desen-chufar)
4 4 –
Hot Swapping 4 (con bus de fondo activo)
4 4 4
Ampliación/config. durante el funcionamiento 4 / 4 4 / 4 4 / – – / –
Diagnóstico (en función del módulo) granular por canales granular por canales granular por canales granular por canales
Funciones
Canales digitales 4 4 4 4
Canales analógicos 4 4 4 4
incl. HART 4 4 – –
Arrancadores de motor – – 4 –
Conexión a neumática – 4 – –
Funciones tecnológicas Contaje/medición, regulación, pesaje
Contaje, medición de frecuencia
Contaje/medición –
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Periferia de proceso54
AccionamientosEquipos recomendados
Accionamientos SIMOCODE pro
Sistema de gestión para motores de velocidad cons-tante en el rango de baja tensión
SINAMICS G120
Variadores para motores trifási-cos asíncronos y síncronos
Grado de protección IP20 (en función del módulo) IP20
Forma constructiva Modular Modular (unidad regulación, unidad potencia)
Rango de potencias 0,1 ... 700 kW 0,37 ... 250 kW
Tensiones hasta 690 V AC 380 ... 480 V ó 660 ... 690 V AC ± 10 %
Corriente nominal de los motores hasta 820 A –
Comunicación PROFIBUS 4 4
Librería de bloques para integración en SIMATIC PCS 7
4 4
Campo de aplicaciones Protección y control de motores- atmósferas potencialmente explosivas pro-
tección EEx e/d conf. Directiva ATEX 94/9/CE - con arranque pesado (industria del papel, del
cemento o metalúrgica, sector de aguas) - en plantas de alta disponibilidad (industria
química, del petróleo, de transformación de materias primas, centrales eléctricas)
Uso universal en todos los ámbitos de la industria y la PyME
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Automatización de lotes con SIMATIC BATCH 55
Automatización de lotes con SIMATIC BATCHModular, flexible, escalable y plenamente integrado en SIMATIC PCS 7
SIMATIC PCS 7 ofrece siempre la solución adecuada para auto-matizar procesos por lotes de modo rentable y efectivo:
• SFC y CFC para tareas de automatización sencillas con con-troles secuenciales parametrizables
• SIMATIC BATCH con funcionamiento guiado por recetas para un procesamiento flexible de procesos por lotes tanto sencillos como complejos con secuencias de control cam-biantes
Arquitectura modular
SIMATIC BATCH se puede configurar como sistema monopues-to o como sistema cliente-servidor y gracias a su estructura modular y a la posibilidad de escalado puede emplearse en plantas de cualquier tamaño.
Si se trata de pequeñas aplicaciones por lotes, existe la posibi-lidad de utilizar un SIMATIC PCS 7 BOX 7 combinado con un controlador independiente (p. ej. un SIMATIC PCS 7 AS RTX).
Pero lo más característico de la automatización de procesos por lotes con SIMATIC BATCH son las arquitecturas cliente-ser-vidor en las que un servidor Batch procesa un proyecto junto con varios clientes Batch. Para aumentar la disponibilidad, también se puede hacer que el servidor Batch sea redundante.
Como Batch Client, además de las estaciones de trabajo indus-triales SIMATIC PCS 7 también se pueden utilizar los clientes de OS SIMATIC PCS 7 627C y 427C, que son más compactos.
SIMATIC BATCH, escalabilidad desde sistemas monopuesto hasta sistemas cliente-servidor
Integración en SIMATIC PCS 7
SIMATIC BATCH está totalmente integrado en SIMATIC PCS 7. La comunicación directa con SIMATIC IT o una interfaz abierta a cualquier sistema MES (Manufacturing Execution System) permite la conexión al nivel de gestión de la producción.
Todos los datos de la planta se pueden configurar completa-mente desde el sistema de ingeniería. Éste entrega todos los datos necesarios para crear las recetas al servidor Batch, por lo que las recetas se pueden editar aparte del sistema de ingenie-ría. Las modificaciones de configuración hechas en el sistema de ingeniería se pueden transmitir al servidor Batch con la función de actualización.
Por regla general, el software del servidor Batch se ejecuta so-bre un hardware propio (servidor Batch), independiente de los servidores OS. No obstante, y en función de la carga del sistema de operador, el software del servidor OS y el del servidor Batch también pueden utilizarse sobre un hardware común (servidor OS/Batch). Los clientes SIMATIC BATCH y los clientes OS pueden ejecutarse en un hardware básico separado o común.
Para la administración y la autentificación central de usuarios y para la "firma electrónica" con la que se autorizan recetas bá-sicas, fórmulas y objetos de librería a través de usuarios o gru-pos de usuarios de Windows autorizados, SIMATIC BATCH uti-liza SIMATIC Logon, integrado en el sistema de control de procesos. Los ajustes de configuración individuales de Batch Control Center y del editor de recetas se guardan como perfil personalizado de usuario al cerrar la sesión. De este modo es posible continuar trabajando en el entorno habitual aunque se inicie una nueva sesión en otro cliente cualquiera de la planta.
G_P
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0053
SIMATIC BATCH clients and OS clients
Automationsystems
Batch server OS server
EngineeringSystem
Terminal bus
Plant bus
SIMATIC PCS 7operator station
withSIMATIC BATCH
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Automatización de lotes con SIMATIC BATCH56
Comunicación con los controladores
Dependiendo del modo de operación, SIMATIC BATCH se co-munica con los controladores (AS) tanto a través del sistema de operador (OS) PCS 7 como directamente vía S7 DOS.
Para el manejo y la visualización de unidades de proceso y fun-ciones tecnológicas, SIMATIC BATCH ofrece gráficos de mando estándar (faceplates). Como interfaz con el nivel de automati-zación inferior, se utilizan por regla general instancias de un tipo de SFC.
Modos de operación para la ejecución de recetas
• Modo de PC: Ejecución de toda la lógica de recetas en el servidor Batch
• Modo de controlador: Ejecución de una parte de la lógica de recetas en el controlador: - Cambios de etapa muy rápidos- Comportamiento determinista mejorado para la ejecu-
ción de lotes- Mayor disponibilidad
• Modo de operación mixto: Uso paralelo de los modos de PC y de controlador en un lote
SIMATIC BATCH, a destacar
■ Arquitectura modular con escalabilidad flexible (tanto a nivel hardware como software)– Óptima adaptación al tamaño de la planta y los
requisitos individuales– Crece con la planta cuando ésta se amplía; se
reducen costes al eliminar la necesidad de prever capacidades de reserva
■ Alta disponibilidad gracias a servidor Batch redundante– Sin pérdida de datos de lote– Sincronización automática de los datos de lote
■ Modo de PC y de controlador
■ Integración homogénea de SIMATIC BATCH en la estrategia de HMI y la ingeniería de SIMATIC PCS 7 a través de la interfaz del sistema– Sin interfaces personalizadas– Ahorro de trabajos repetidos de configuración
para datos de ingeniería específicos de batch– Controles OS para la integración en sinópticos de
proceso
■ Recetas independientes de la unidad de proceso– Simplificación importante de la administración de
recetas y la validación– Operación flexible y óptimo uso de la planta por
modificación en tiempo de ejecución de la estrate-gia de ocupación y la asignación de unidades de proceso
■ Recetas planas y jerárquicas según ISA-88.01– Creación de recetas orientada a la ingeniería de
procesos– Creación fácil, rápida y minimizando los errores
■ Exportación e importación de recetas básicas, fórmu-las y objetos de librería
■ Almacenamiento y archivo en formato XML y amplio registro de los datos de lotes – Producción transparente y reconstruible– Guía segura del operador, reacciones seguras a
fallos del proceso– Visor de lotes archivados
■ Reducción de la inversión en ingeniería y validación gracias a:– Concepto tipo-instancia del SFC– Separación entre procedimiento y fórmula– Librería ROP y configuración no ligada a una deter-
minada unidad de proceso– Múltiples usos, adaptabilidad centralizada
■ Soporte de támites de validación según 21 CFR Part 11 gracias a:– Audit Trail (registro de modificaciones)– Gestión de versiones con asistencia del sistema – Librerías de operaciones de recetas y fórmulas – Administración de usuarios con protección de
acceso y firma electrónica
■ Conexión a SIMATIC IT o cualquier otro sistema MES
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Automatización de lotes con SIMATIC BATCH 57
Funcionalidad de cliente Batch
Batch Control Center
Batch Control Center
Batch Control Center (BatchCC) es la "central de mando" para supervisar y controlar procesos por lotes con SIMATIC BATCH. Los datos relevantes para SIMATIC BATCH son gestionados desde una interfaz gráfica de usuario. Con BatchCC pueden implementarse las siguientes tareas:
• Leer y actualizar los datos de instalaciones de automatiza-ción básica
• Definir derechos de usuarios para todas las funciones, para clientes o unidades de proceso de SIMATIC BATCH
• Definir los nombres y los códigos de los materiales utilizados• Administrar recetas básicas• Gestionar librerías con elementos de recetas (operaciones
de librería) • Editar categorías de fórmulas y gestionar las fórmulas
correspondientes (juegos de parámetros) • Elaborar una receta básica a partir de la receta de control• Modificar, eliminar y agregar online objetos y elementos
de estructura (bucles, transistores, etc.) de la receta• Exportar e importar recetas básicas, fórmulas y objetos de
librería• Crear lotes con recetas básicas• Iniciar el procesamiento por lotes y controlar los lotes• Observar y diagnosticar el procesamiento por lotes• Modificar en línea la estrategia de ocupación y la asigna-
ción de unidades de proceso durante la ejecución del lote• Documentar y archivar recetas y datos de lotes• Llamar la Visualización SFC directamente desde la receta de
control
Batch Planning
BatchCC permite crear órdenes de producción y lotes individua-les. Mucha más funcionalidad de planificación ofrece la opción Batch Planning; con ella se pueden planificar de antemano los lotes para una gran variedad de órdenes de producción.
Aparte de la planificación, el repertorio funcional incluye tam-bién la posibilidad de modificar, cancelar, borrar y validar lotes.
Planificación de lotes
Es posible crear y dividir manualmente los lotes para una orden de producción, y también existe la opción de hacerlo de manera automática en función de la cantidad de lotes o la cantidad de producción especificadas.
Todos los lotes, incluyendo la correspondiente ocupación de unidades de proceso, pueden representarse en forma de com-binación de diagrama de Gantt y tabla. Se señalizan conflictos de tiempo o conflictos por ocupación múltiple de unidades de proceso. Los conflictos de tiempo se eliminan cambiando sim-plemente de lugar, por arrastre, los lotes correspondientes en el diagrama Gantt. Propiedades de los lotes que se pueden configurar y modificar:
• Cantidad de material a procesar• Modo de inicio (inmediato, por intervención de operador o
controlado por tiempo)• Ocupación de unidades de proceso• Fórmula (juego de parámetros)• Orden de ejecución (encadenamiento con lotes anteriores
o posteriores)• Visualización del tiempo de ejecución planificado de un lote• Valor del intervalo mínimo para la interconexión de lotes
Batch OS Control
Los controles Batch OS mostrados en el sinóptico del proceso permiten manejar y visualizar procesos por lotes.
Sinóptico de proceso con control Batch OS mostrado
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Automatización de lotes con SIMATIC BATCH58
Sistema de recetas, archivo y registro
Editor de recetas de SIMATIC BATCH
Editor de recetas
El editor de recetas sirve para crear y modificar de forma sen-cilla e intuitiva recetas básicas y operaciones de librería. Dispo-ne de interfaz gráfica de usuario, funciones de edición para objetos individuales y agrupados y control de la sintaxis es-tructural. La base para crear las recetas son los objetos Batch tomados de la configuración de la instalación realizada con el sistema de ingeniería de SIMATIC PCS 7; por ejemplo, unida-des de proceso y funciones tecnológicas. El editor de recetas se puede iniciar independientemente o también desde BatchCC.
El editor de recetas permite realizar las tareas siguientes:
• Crear nuevas recetas básicas y operaciones de librería• Modificar recetas básicas y operaciones de librería existen-
tes (modificaciones de estructura o parámetros)• Consultar estados de objetos de recetas y valores de pro-
ceso en condiciones de transición• Asignar puntos de planta Route Control como parámetros
de transferencia (origen, destino, vía) en fases de trans-porte para conducir productos de un lote a otras unidades de proceso (locales o externas)
• Configurar expresiones aritméticas con el fin de calcular valores para parámetros de transición y de receta a partir de variables y constantes
• Documentar recetas básicas y operaciones de librería• Realizar verificaciones de coherencia integrando también
verificaciones de coherencia específicas de los usuarios• Elegir posibles unidades de proceso basándose en las propie-
dades de equipos (Equipment Properties)• Habilitar para tests o producción las recetas básicas y las
operaciones de librería
Ejemplo de informe de lote
Estructuras de recetas para el tratamiento de excepciones
Marcando segmentos de libre elección de las recetas, éstos se pueden vigilar durante el tiempo de ejecución. Con ayuda de un paso de comando o una función de salto se puede reaccio-nar automáticamente a los errores o resultados evaluados.
Informes de lote
Los informes de lotes comprenden todos los datos necesarios para reproducir el proceso por lotes, documentar la calidad y cumplir las normas legales. Dichos datos son, por ejemplo:• Datos identificativos• Datos de recetas de control• Datos efectivos de producción• Evolución temporal de las etapas• Avisos de estado, fallo y error• Intervenciones del operador • Valores de proceso
Informes de receta
Los informes de receta contienen los datos de producción, como p. ej. • Datos del encabezado de las recetas• Topología de las recetas• La lista de materiales empleados, sustancias producidas y
parámetros• Normas de procedimiento
Visor de lotes archivados
Los datos de lote a los que sólo tienen acceso personas o sis-temas autorizados se pueden guardar en formato XML, ya sea a nivel local, en un disco de red o en un servidor central de ar-chivos (CAS). Por lo general resulta irrelevante si los lotes ce-rrados proceden de una o de varias plantas SIMATIC BATCH. En el Batch Control Center existe la posibilidad de ver estos lotes como receta de control con ayuda de un visor.
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Automatización de lotes con SIMATIC BATCH 59
Recetas jerárquicas e independientes de la unidad de proceso
Reflejo en el modelo de planta de la estructura jerárquica de las recetas
Recetas planas
Las recetas planas son aptas para aplicaciones sencillas con pocas unidades de proceso. En este caso, las unidades de pro-ceso que hay dentro del procedimiento de receta se asignan directamente a las funciones de receta.
Recetas jerárquicas según ISA-88.01
En su calidad de unidad funcional, SIMATIC BATCH y SIMATIC PCS 7 cubren totalmente los modelos descritos en la norma ISA-88.01. La estructura jerárquica de recetas se re-fleja en el modelo de la instalación del modo siguiente:
• Procedimiento de receta para el control del proceso o de la producción en una instalación
• Procedimiento de receta parcial para el control de un paso del proceso en una unidad de proceso
• Operación de receta/función de receta para el cumpli-miento de la tarea/función de ingeniería procesos en una instalación
Neutralidad respectoa unidades de proceso y asignación a las mismas
Si una una receta se crea sin pensar en la unidad de proceso en la que se ejecutará, esto permite aplicarla de forma univer-sal, lo que minimiza el trabajo de ingeniería y ofrece grandes ventajas para los trámites de validación. En el momento de la creación de la receta basta entonces con asignar unidades de proceso a los procedimientos de subrecetas. La asignación de-finitiva de las unidades de proceso se produce durante el tiem-po de ejecución. En el caso de lotes de larga ejecución y cuyas unidades de proceso no se desean definir y ocupar ya desde el inicio del lote, la asignación puede posponerse incluso hasta el momento en que se usen realmente. El sistema reconoce y visualiza conflictos de ocupación de unidades de proceso.
La siguiente estrategia de ocupación al asignar unidades de proceso permite una óptima adaptación a cada situación par-ticular de la planta:
• "Elección manual de la unidad de proceso" en el momento de la ocupación de unidades de proceso
• "Unidad de proceso preferencial" para la preselección en el momento de creación de la receta
• Búsqueda de la "unidad de proceso que lleva más tiempo inactiva" para uniformizar la ocupación
• Entrega de la unidad de proceso a usar por parte de un mó-dulo externo (p. ej. Scheduler) vía "Parámetros del proceso"
Igual que la asignación de unidades de proceso, la estrategia de ocupación también se puede modificar durante la marcha del lote.
TechnicalEquipment
Recipeprocedure
Recipeoperation
Recipefunction
Partial recipeprocedure
Plant
Plant
Unit
Unit
TechnicalEquipment
Individualcontrol unit
Individualcontrol unit
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Automatización de lotes con SIMATIC BATCH60
Racionalización de la creación de recetas y soporte para la validación
Separación entre procedimiento y fórmula
Librería con operaciones de receta (ROP)
Las operaciones de receta administradas en una librería de usuario (librería ROP) se pueden incorporar como referencia en procedimientos de recetas jerárquicas y modificarlas de modo centralizado. De forma análoga, en el caso de las rece-tas planas se pueden estabelcer referencias con subestructu-ras en la librería de usuario.
lo cual disminuye los costes de ingeniería y de validación. Al deshacer la referencia, la operación de receta o la subestruc-tura se convierte en un elemento fijo del procedimiento de re-ceta, con lo cual se independiza de otras modificaciones cen-tralizadas.
Separación entre procedimiento y fórmula
La flexibilidad alcanzada mediante recetas independientes de la unidad de proceso puede aumentarse si se separan el pro-cedimiento y los juegos de parámetros (fórmulas). De esta for-ma, es posible elaborar distintas recetas básicas combinando varias fórmulas en un sólo procedimiento de receta. Esto per-mite efectuar modificaciones centralizadas en los procedi-mientos. La estructura de la fórmula se determina con la cate-goría de fórmula definida por el usuario.
Validación según 21 CFR Part 11
SIMATIC BATCH soporta la validación conforme a 21 CFR Part 11 especialmente debido:
• a una estandarización consecuente, p. ej. con - Concepto tipo-instancia del SFC- Creación de recetas independientes de la unidad de pro-
ceso- Separación entre procedimiento y fórmula- Operaciones de recetas agrupadas en librerías
• Audit Trail (registro de modificaciones): - Documentación de modificaciones de recetas y operacio-
nes de recetas (se archiva con el objeto modificado) - Documentación de modificaciones durante la produc-
ción (en el informe de lote), incluidas las intervenciones del operador en el nivel de control individual para el lote correspondiente
• Libre asignación de versiones con ayuda del sistema, para recetas, fórmulas y elementos de librería
• Administración de usuarios centralizada con control de ac-ceso a través de SIMATIC Logon
• Firma electrónica para la autorización de recetas básicas, fórmulas u objetos de librería basados en SIMATIC Logon
Además, Siemens, como fabricante de sistemas de control de procesos, dispone de personal con formación especial y larga experiencia en la gestión de calidad y la validación de plantas.
Application Programming Interface (API)
Application Programming Interface SIMATIC BATCH API es una interfaz abierta para ampliaciones personalizadas. A la hora de programar aplicaciones especiales de un sector o un pro-yecto en particular, permite al usuario acceder a datos y fun-ciones de SIMATIC BATCH.
Formula 3
900 kg95 °C12 minNoYes50 g
Master Recipe #2 Master Recipe #3Master Recipe #1
Formula 2
500 kg80 °C15 minYesNo150 g
Formula 1
1 000 kg90 °C10 minYesNo100 g
QuantityTemperatureTimeSaltPepperSugar
Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-batch
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Control de rutas con SIMATIC Route Control 61
Control de rutas con SIMATIC Route ControlSIMATIC PCS 7 racionaliza los transportes de material
SIMATIC Route Control (RC) amplía el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 con un sistema universal para confi-gurar, controlar, monitorizar y diagnosticar las rutas de trans-portes de materiales a través de redes de tuberías o en cintas transportadoras.
Con SIMATIC Route Control, SIMATIC PCS 7 no sólo puede au-tomatizar los procesos productivos y sus almacenes y depósi-tos correspondientes, sino también los transportes de mate-riales vinculados.
SIMATIC Route Control es apto tanto para pequeñas instalacio-nes con rutas de transporte sencillas y estáticas como para ins-talaciones de rango medio y alto, provistas de una vasta y compleja red de rutas y/o tuberías.
SIMATIC Route Control resulta idóneo en las siguientes condi-ciones:
• Remodelaciones y ampliaciones frecuentes de la red de rutas incl. actuadores y sensores
• Rutas de transporte con gran flexibilidad, caracterizadas por: - Materiales que cambian continuamente - Preselección dinámica del origen y destino del material
(incl. la inversión de sentido en rutas bidireccionales) • Muchos transportes simultáneos de materiales • Proyectos de plantas que también usan SIMATIC BATCH
Este perfil de requisitos suele darse en plantas con un gran nú-mero de tuberías ramificadas y extensos parques de depósi-tos, tales como los que hay, sobre todo, en la industria quími-ca, petroquímica y alimentaria.
Para aquellos casos en los que se transportan materiales sóli-dos en cintas transportadores, existe la posibilidad de retardar el orden de conexión/desconexión de los actuadores con ele-mentos WAIT (conexión en cascada).
Sistema multipuesto SIMATIC PCS 7 con SIMATIC Route Control
Arquitectura modular
SIMATIC Route Control comprende los siguientes módulos de software:
• Route Control Engineering (componente del sistema de ingeniería SIMATIC PCS 7)
• Route Control Server • Route Control Center (RCC)
Debido a la modularidad y la escalabilidad a 3 niveles, para hasta 300 transportes de materiales simultánaeos, SIMATIC Route Control se puede adaptar flexiblemente a los distintos tamaños y arquitecturas de planta (sistemas monopuesto y multipuesto).
Integración en SIMATIC PCS 7
El software Route Control Engineering, compuesto de herra-mienta de ingeniería, Asistente y la librería de bloques, está concentrado, junto a las demás herramientas de ingeniería, en el sistema de ingeniería central de SIMATIC PCS 7.
En plantas pequeñas, SIMATIC Route Control puede instalarse solo o asociado al software de OS en un sistema monopuesto (Single Station). Sin embargo, la automatización de transpor-tes de materiales con SIMATIC Route Control se aplica general-mente en sistemas multipuesto distribuidos con arquitectura cliente-servidor, ampliables con un máximo de 32 clientes por servidor.
Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/routecontrol
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0052
SIMATIC Route Control clients and OS clients
Automationsystems
Route Control server
OS server
EngineeringSystem
Terminal bus
Plant bus
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Control de rutas con SIMATIC Route Control62
SIMATIC Route Control Engineering
SIMATIC PCS 7 soporta un Route Control Server o una pareja de Route Control Servers en el sistema multipuesto limitado a 12 servidores/parejas de servidores. En sistemas multipuesto con capacidades funcionales pequeñas, Route Control Server, Batch Server y OS Server pueden funcionar con un hardware básico compartido. No obstante, se alcanza una mayor disponi-bilidad y un mejor rendimiento instalando los subsistemas en servidores independientes o parejas de servidores redundan-tes.
El equivalente al Route Control Client es el Route Control Cen-ter (RCC). Puede instalarse en un OS Client, un Batch Client o en un hardware de cliente separado.
SIMATIC Route Control puede trabajar en combinación con los siguientes controladores del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7:
En el sinóptico de proceso del sistema de operador SIMATIC PCS 7, cada bloque encaminador está representado por un ico-no de bloque RC y un faceplate RC. Los puntos de planta (sinó-nimos: nodos, ubicaciones) pueden seleccionarse mediante lis-tas desplegables (cuadros de lista desplegables). Los puntos de planta de las subrutas y rutas completas son parámetros para solicitar un transporte de material (origen, destino, puntos in-termedios/vía), que marcan el principio y el final de cada ruta parcial y con ello el origen y el destino de cada transporte de material.
Para el control de acceso y la administración de los derechos de usuario escalonados para el personal de ingeniería, manejo y mantenimiento, SIMATIC Route Control utiliza el SIMATIC Logon, integrado en el sistema de control de procesos.
Ingeniería de Route Control
Durante la configuración del proyecto SIMATIC PCS 7, la confi-guración de Route Control complementa la configuración básica utilizando bloques de la librería estándar de SIMATIC PCS 7. Esto permite ampliar fácilmente con SIMATIC Route Control incluso sistemas SIMATIC PCS 7 ya existentes.
Los objetos tecnológicos relevantes para controlar el transpor-te de material (elementos RC) se adaptan en el editor CFC me-diante bloques de interfaz uniformes procedentes de la libre-ría de Route Control. Algunos elementos RC:
• Elementos de control (actuadores)• Elementos sensores (sensores)• Elementos de parámetros (consignas) • Elementos de unión (información de material referidas a
subrutas)
Configuración con la herramienta de ingeniería Route Control
Los puntos de planta de subrutas y rutas se configuran en el Administrador SIMATIC como "Propiedades de equipo de uni-dades de proceso" y se integran en el proyecto RC junto con los datos básicos relevantes para RC del proyecto SIMATIC PCS 7.
Librería Route ControlLa librería Route Control contiene bloques para configurar RC, para configurar rutas de transporte y bloques de interfaz para los elementos RC. Esta librería se ofrece en el catálogo del edi-tor CFC.
Asistente de Route ControlEl asistente de Route Control constituye la interfaz entre la configuración básica de SIMATIC PCS 7 complementada con bloques de interfaz RC, y la configuración de RC propiamente dicha en la herramienta de ingeniería RC. Este asistente, que se puede abrir desde el menú del Administrador SIMATIC, in-tegra en la ingeniería de Route Control los datos de configura-ción del proyecto SIMATIC PCS 7 específicos de RC. Durante esta rutina realiza comprobaciones de coherencia, define las conexiones de comunicación OS-controlador y controlador-controlador (NetPro y CFC) y configura los avisos del servidor RC.
Controladores SIMATIC PCS 7
Cantidad máx. de transportes de material simultáneos
AS 416-3 hasta 30
AS 417-4 y AS 417H hasta 300
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Control de rutas con SIMATIC Route Control 63
Herramienta de ingeniería de Route Control
Una vez integrados en un proyecto de RC los datos básicos al efecto contenidos en un proyecto PCS 7, los objetos específi-cos de RC se configuran con la herramienta de ingeniería de Route Control:
• Subrutas: Dividiendo las rutas de transporte en tramos (subrutas) se aumenta la flexibilidad y se minimiza el tra-bajo de configuración (pueden reusarse en diversos pun-tos). Parámetros relevantes de subrutas: "bidireccional" y "prioridad" (al buscar la ruta óptima, la menor suma de prioridades de las subrutas define el trayecto total)
• Interconexiones: Mediante la inserción en una subruta, los elementos RC adquieren, según su tipo, propiedades adi-cionales (p. ej. en la posición básica "cerrar válvula") que se pueden editar mediante cuadros de diálogo de configura-ción.
• Catálogos de funciones: Las subrutas se pueden asignar, siguiendo aspectos tecnológicos y específicos de producto, a determinados catálogos de funciones, como p. ej. "Lim-pieza" o "Transporte de producto", lo que permite limitar la cantidad de resultados de la búsqueda de rutas según el tipo de transporte de material.
• Etapas de función/Funciones secuenciales: Los catálogos de funciones contienen hasta 32 funciones secuenciales tecnológicas configurables que determinan la secuencia del transporte de material mediante los elementos RC in-sertados en las subrutas (p. ej., la configuración básica de los elementos de control, abrir válvulas de transporte, abrir la válvula de origen o conectar la bomba).
La configuración de las subrutas y la asignación de los ele-mentos RC a las mismas se lleva a cabo en una matriz de la he-rramienta de ingeniería de Route Control. Con ayuda de ele-mentos genéricos, pueden integrarse en el proyecto RC obje-tos o bloques creados específicamente para el usuario, que se podrán manipular como cualquier elemento RC.
Algunas funciones de configuración especiales facilitan los trabajos rutinarios y recurrentes y amplían la gama de posibi-lidades para controlar los transportes de materiales, p. ej.:
• Exportar los datos de configuración, en forma de archivos CSV, a Microsoft Excel; copiarlos y editarlos allí y luego vol-ver a importarlos a Route Control
• Control de la utilización conjunta de subrutas mediante identificadores de función configurables
• Comprobación de la compatibilidad entre materiales y blo-queo de subrutas en caso de secuencias de materiales in-compatibles en base a los identificadores del material me-morizadas en el elemento de unión de la subruta
• Aplicación en el bloque encaminador de las consignas procedentes del proceso en tiempo de ejecución (p. ej., la cantidad pesada)
Route Control Center (RCC)
Route Control Center (RCC)
El RCC se puede abrir desde el faceplate del bloque encamina-dor o con el teclado de la estación de operador. Muestra todos los datos relevantes de la ruta y las informaciones de los erro-res durante un transporte de material en varias vistas coordi-nadas entre sí. Las características funcionales esenciales son:
• Vista general de todos los elementos RC y detalles de la so-licitud de transporte
• Selección del modo manual/automático• Manejo del transporte de material seleccionado en modo
manual: - Solicitar, iniciar, parar, seguir y terminar el transporte de
materiales - Ajustar/modificar los parámetros de la solicitud (puntos
de planta, origen, destino, puntos intermedios)- Ajustar/modificar las características generales (catálogo
de funciones, identificador de funciones y de material e "ignorar errores")
- Activar/desactivar acciones secuenciales• Diagnóstico de errores en la solicitud de transportes de ma-
teriales causados por elementos RC bloqueados, subrutas bloqueadas, activaciones incoherentes o material subsi-guiente no permitido
• Diagnóstico de transportes en curso:- Visualización mediante colores o texto del estado de la
ruta de transporte en la vista de rutas del RCC- Análisis detallados de los avisos de los elementos RC
• Funciones de servidor: Seleccionar el servidor RC, ver el estado del servidor RC, actualizar la vista
• Indicación del operador registrado• Definición de parámetros de ruta (origen, destino, mate-
rial, identificador de funciones, etc.); guardar con un nombre esas definiciones y cargarlas
• Alternancia entre "controlador en mantenimiento" y "controlador en servicio"
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Control de rutas con SIMATIC Route Control64
Route Control Server
Una vez configurada la red de rutas y comprobadas las varian-tes del transporte de materiales, los datos de configuración de Route Control se transfieren al servidor de Route Control, don-de pueden activarse mediante el Route Control Center en el momento adecuado desde un punto de vista de técnica de proceso. Tras ello se tendrán en cuenta los datos nuevos a la hora de realizar búsquedas de rutas.
El Route Control Server (RC Server) suministra los datos necesa-rios a los Route Control Clients (Route Control Center) y redirige sus operaciones a los controladores. Cuando se requiera un transporte de material, se solicitará una ruta por medio del con-trolador o al operador del Route Control Center (RCC). Para ello, además de indicar el origen, el destino y un máximo de 10 pun-tos de planta opcionales (puntos intermedios), debe crearse una señal de marcha en el bloque de control de ruta del contro-
lador. A continuación, el servidor RC iniciará la búsqueda de ru-tas y, si es posible, generará una ruta de transporte completa ensamblando las subrutas definidas estáticamente. A partir de ese momento, Route Control asume el control y la vigilancia de todos los elementos RC implicados en la ruta de transporte. El control de la instalación se limitará a poner en marcha las dis-tintas funciones tecnológicas. En caso de error, se envía al ope-rador información de diagnóstico detallada acerca de la causa del error, es decir, la razón por la que la búsqueda de rutas no ha dado resultado.
Para fines mantenimiento un controlador se puede poner se-lectivamente "en mantenimiento" (out of service). En este caso, los transportes material que se efectúan por medio este contro-lador se continuarán hasta el final, pero no se autorizarán otros nuevos.
SIMATIC Route Control, a destacar
■ Arquitectura flexible y modular con componentes de hardware y software para sistemas monopuesto y multipuesto– Óptima adaptación al tamaño de la planta y los
requisitos individuales– Crece con la planta cuando ésta se amplía; se redu-
cen costes al eliminar la necesidad de prever capa-cidades de reserva
■ Alta disponibilidad gracias a servidor Route Control redundante
■ Integración homogénea en la estrategia de HMI de SIMATIC PCS7 y la ingeniería – Sin interfaces personalizadas– No hace falta repetir labores de configuración – Integración a posteriori en proyectos ya existentes
■ Combinable con SIMATIC BATCH
■ Transparencia de la planta– Reflejo idéntico de la red de rutas de la planta
mediante subrutas– Asignación sencilla de elementos RC a subrutas con
los esquemas de la planta
■ Reacción rápida ante cambios en la planta (p. ej. vál-vulas adicionales) durante la configuración, la puesta en marcha o el tiempo de ejecución
■ Ocupación exclusiva de los elementos RC y subrutas que participan en el transporte de material
■ Registro de informes de rutas con funciones de filtro; salida por impresora y pantalla
■ Reducción del trabajo de configuración y de los tiem-pos de puesta en marcha – División en subrutas reusables repetidas veces en
un proyecto – Exportación de datos de configuración a Microsoft
Excel y reimportación desde Excel de los datos edi-tados
– Facilita tareas complejas recurrentes mediante el asistente RC
– Encapsulamiento de la funcionalidad visto desde el programa de aplicación, se controla como un todo
■ Transportes de material que aprovechan subrutas comunes (varios orígenes y/o destinos con la posibili-dad de conmutación suave)
■ Consideración de compatibilidades entre materiales para evitar mezclas o secuelas no deseadas
■ Test offline durante la configuración para la verifica-ción de integridad y para detectar incoherencias y combinaciones indeseadas
■ Diagnóstico detallado de los errores de solicitudes de transporte de materiales y de transportes de materia-les en curso
■ Rutas estáticas: Existe la posibilidad de volver a ejecu-tar rutas parciales memorizadas de un transporte cuando se solicita de nuevo la ruta, por ejemplo, para fines de limpieza.
■ Implementación de un orden de conexión/desco-nexión con control retardado de actuadores (conexión en cascada) por medio de elementos WAIT (por ejem-plo, en cintas transportadoras)
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Safety Integrated for Process Automation 65
Safety Integrated for Process AutomationAmplia oferta de productos y servicios para la seguridad de los procesos
En muchas ocasiones, la industria de procesos requiere complejas operaciones de producción durante las que se producen o procesan materiales o compuestos nocivos para la salud o explosivos. Un fallo o error en estos casos podría tener consecuencias fatales.
Por ello, el objetivo de la tecnología de seguridad de Siemens es minimizar los peligros potenciales para las personas, las ins-talaciones y el medio ambiente sin comprometer con ello el proceso de producción. Esto requiere un sistema de seguridad fiable (Safety Instrumented System, SIS) capaz de dejar auto-máticamente la planta en un estado seguro cuando se produ-ce una situación crítica, de seguir trabajando de forma segura en determinadas condiciones y de limitar los efectos negati-vos que puedan derivarse de un fallo de la seguridad.
Safety Integrated for Process Automation, basado en el siste-ma de seguridad de Siemens, pone a disposición de la indus-tria de procesos una amplia oferta de productos y servicios para aplicaciones de seguridad positiva (failsafe) y tolerantes a fallos. Ofrece toda la gama de funciones de seguridad, desde la instrumentación para la captación y conversión de señales segura hasta los actuadores, como p. ej. posicionadores, vál-vulas y bombas, pasando por controladores de seguridad y tolerante a fallos.
La mejor manera de aprovechar al máximo el enorme poten-cial de Safety Integrated for Process Automation es en combi-nación con SIMATIC PCS 7. Gracias a la modularidad y flexibi-lidad de los productos de seguridad, esta combinación ofrece una gran cantidad de variantes. No sólo puede definirse indi-vidualmente el grado de integración del sistema de seguridad en el sistema de control de procesos, sino también el grado de redundancia de los controladores, el bus de campo y la perife-ria de proceso (Flexible Modular Redundancy). Gracias a la reducción de las necesidades de espacio, del volumen de hardware y cableado y de los costes de montaje, instalación e ingeniería, la integración completa (común) del sistema de seguridad en SIMATIC PCS 7 ofrece la mejor opción desde el punto de vista de los costes, si se considera el ciclo de vida completo de una instalación.
Tanto la tecnología de seguridad como las aplicaciones de se-guridad basadas en ella se distinguen por un alto grado de efi-ciencia y son homologables a estándar nacionales e interna-cionales, como p. ej.:
• IEC 61508: norma básica para especificaciones, diseño y operación de sistemas de seguridad
• IEC 61511: norma específica de las aplicaciones para la industria de procesos
Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/process-safety
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Safety Integrated for Process Automation66
Safety Integrated for Process Automation con SIMATIC PCS 7
Safety Integrated for Process Automation: gama de productos para SIMATIC PCS 7
Ingeniería Configuración de las funciones de seguridad (hasta SIL 3) usando bloques de función con certificado TÜV y Continuous Function Chart (CFC) o SIMATIC Safety Matrix (matriz de causas y efectos)
Controladores AS 412F/FH AS 414F/FHAS 417F/FH
Controladores de seguridad, tolerantes a fallos, en configuración no redundante y redundante (SIL 3) para las gamas baja, media y superior
PROFIBUS con PROFIsafe Para una comunicación estándar y de seguridad por un único cable de bus, certificado de acuerdo con IEC 61508 (SIL 3)
SIMATIC ET 200 ET 200M: Periferia modular para aplicaciones multicanal con módulos de señales de seguridad (F-DI, F-DO, F-AI), SIL 2/SIL 3; grado de protección IP20
ET 200iSP: Periferia modular de seguridad intrínseca con módulos electrónicos de seguridad (F-DI Ex, F-DO Ex, F-AI Ex), SIL 3; grado de protección IP30
ET 200S: Periferia de modularidad granular con módulos electrónicos de seguridad (F-DI, F-DO) y arrancadores de motor de seguridad, SIL 2/SIL 3; grado de protección IP20
ET 200pro: Periferia modular muy compacta con módulos electróni-cos de seguridad (F-DI, F-DI/F-DO), SIL 2/SIL 3; switch "F" para desco-nectar la periferia estándar y controlar interruptores de motor; grado de protección IP65/66/67
Instrumentos ydispositivos de proceso
Dispositivos/instrumentos de proceso seguros en PROFIBUS PA:Transmisores de presión SITRANS P DS III (proven in use SIL 2) conectados a PROFIBUS PA con PROFIsafe
Dispositivos/instrumentos de proceso de seguridad para la conexión a E/S remotas ET 200M: Pointek CLS 200/300 analógico (SIL 2), Pointek ULS 200 (SIL 1), SITRANS P DS III analógico/HART (SIL 2), SITRANS TW Series (SIL 1), SIPART PS2, 2/4 hilos (SIL 2)
Aplicaciones Prueba de carrera parcial ("Partial Stroke Test")Faceplates y bloques de función preprogramados para la prueba de válvulas en línea para el diagnóstico preventivo de válvulas sin afectar a la producción
Librerías de quemadoresLibrerías para controladores SIMATIC S7-400FH con bloques de función con certificación TÜV para sistemas de gestión de quemadores
S
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Safety Integrated for Process Automation 67
Herramientas de ingeniería para funciones de seguridad
Ingeniería de aplicaciones de seguridad con CFC
Para la configuración y programación de los controladores de seguridad AS 412F/FH, AS 414F/FH y AS 417F/FH, se dispone de la librería de bloques F en S7 F Systems y de la SIMATIC Safety Matrix.
S7 F Systems con librería de bloques F
La herramienta de ingeniería S7 F Systems permite parametri-zar los controladores AS 412F/FH, AS 414F/FH y AS 417F/FH, así como los módulos F de seguridad de la gama ET 200. Soporta la configuración mediante funciones para:
• Comparar programas F de seguridad• Detectar modificaciones en programas F a través de la
suma de verificación• Separar las funciones de seguridad y las funciones estándar
El acceso a las funciones F se puede proteger por contraseña. La librería de bloques F, integrada en S7 F Systems, contiene bloques de función preprogramados para crear aplicaciones de seguridad usando CFC o Safety Matrix basada en él. Los bloques F certificados son muy robustos y detectan errores tales como la división por cero o el rebose de valores. Ahorran la labor de la programación diversitaria para la detección de errores y para la reacción a los mismos.
Safety Matrix: Asignación de reacciones exactamente definidas (efectos) a cada evento surgido (causas).
SIMATIC Safety Matrix
SIMATIC Safety Matrix, que puede utilizarse como comple-mento de CFC, es una innovadora herramienta de ciclo de vida de seguridad de Siemens que se puede emplear tanto para la cómoda configuración de aplicaciones de seguridad como para su funcionamiento y servicio. Basada en el probado prin-cipio de la matriz de causas y efectos (Cause&Effect-Matrix), es la herramienta ideal para procesos con estados definidos que requieren unas determinas reacciones de seguridad.
Con la Safety Matrix, la programación de la lógica de seguri-dad no sólo es más sencilla y confortable, sino también mu-cho más rápida que con los métodos convencionales.
Durante el análisis del riesgo de la planta, el usuario podrá asignar a los eventos surgidos durante el proceso (causas) una reacción exactamente definida (efectos). En las líneas hori-zontales de la matriz, comparable con una hoja de cálculo, in-troduce primero los posibles eventos del proceso (entradas) y configura su clase y cantidad, los enlaces lógicos, los eventua-les retardos y bloqueos y los fallos que, dado el caso, sean to-lerables. A continuación, define en las columnas verticales las reacciones (salidas) ante un evento determinado.
La vinculación entre eventos y reacciones se consigue hacien-do clic en la celda, en concreto, en el punto de intersección en-tre el renglón y la columna. A partir de estas especificaciones, Safety Matrix genera automáticamente complejos programas CFC de seguridad. Al no ser necesario que el configurador disponga de conocimientos de programación especiales, éste podrá concentrarse totalmente en los requerimientos de se-guridad de su planta.
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Variantes de configuración para sistemas de seguridad SIMATIC PCS 7
En general, en todos los niveles de arquitectura de un sistema SIMATIC PCS 7 basado en Safety Integrated for Process Auto-mation se diferencian dos variantes de configuración:
• Configuración monocanal, no redundante• Configuración redundante, de alta disponibilidad y
tolerante a fallos
Estas dos variantes de configuración son muy variables y dis-ponen de un amplio margen de posibilidades para satisfacer las más diversas exigencias específicas de cada cliente. En los distintos niveles de arquitectura (controlador, bus de campo, E/S remotas) existen, dependiendo de la periferia de proceso que se utilice, las alternativas de configuración que se mues-tran en la imagen.
Según esto, las funciones estándar (Basic Process Control) y de seguridad no sólo pueden combinarse flexiblemente en el área de la periferia E/S. Ya a nivel del controlador es posible combinarlas en un sistema o separarlas, según las preferen-cias. A ello se suman las múltiples posibilidades derivadas de la aplicación de Flexible Modular Redundancy.
Controladores de seguridad
Los controladores de seguridad SIMATIC PCS 7 están disponi-bles en dos variantes:
• Single Station AS 412F/AS 414F/AS 417F con una sola CPU, de seguridad
• Redundancy Station AS 412FH/AS 414FH/AS 417FH con dos CPUs redundantes, de seguridad y tolerante a fallos
Todos estos sistemas tienen capacidad multitarea, es decir, en una CPU se pueden ejecutar simultáneamente varios programas, que pueden ser tanto aplicaciones Basic Process Control como aplicaciones de seguridad. En combinación con los módulos de señales de seguridad de los sistemas de peri-feria descentralizada ET 200 o directamente a través del bus de campo, los transmisores de seguridad conectados detectan fallos en el proceso y fallos propios internos y, en tal caso, transfieren la instalación automáticamente a un estado segu-ro. Los programas de seguridad que se ejecutan en los distin-tos controladores de una planta también tienen la posibilidad de establecer una comunicación de seguridad entre sí a través del bus Industrial Ethernet.
ET 200MET 200M
ET 200M
G_P
CS
7_X
X_0
0130
ET 200M
ET 200iSPET 200iSP
PROFIBUS PA
ET 200S
ET 200S
ET 200M
AS 412F/AS 414F/AS 417F
AS 412FH/AS 414FH/AS 417FH
AS 412FH/AS 414FH/AS 417FH
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA
PROFIBUS PAF-modules
F-modules
Active fieldsplitter
Active field distributors
F- and standard modulesF- and standard modules
Flexible Modular Redundancy at module or device level
F- and standard modules
F- and standard modules
F- and standard modules
F- and standard modules
Module or channel redundancy over several separate stations
PA Link
PA Linkwith redundant PA couplers
PA Linkwith redundant PA couplersPA Link
Y-Link
Distributed I/O and direct fieldbus interfacing
Direct fieldbus interfacingDistributed I/O
Redundant, high-availability and fault-tolerant configuration
Single-channel, non-redundant configuration
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Flexible Modular Redundancy (FMR)
Flexible Modular Redundancy en un ejemplo de configuración de instala-ción de seguridad tolerante a fallos
Dependiendo de la tarea de automatización de que se trate y de las exigencias de seguridad, se puede definir por separado el grado de redundancia de cada uno de los niveles de arqui-tectura de controlador, bus de campo y periferia de E/S y coor-dinarlo con la instrumentación de campo. De este modo se pueden crear arquitecturas tolerantes a fallos adaptadas exac-tamente a determinadas tareas, capaces de tolerar varios fa-llos de aparición simultánea. Como FMR sólo proporciona la redundancia allí donde se necesita, permite aplicaciones de seguridad comparativamente más atractivas y rentables que las arquitecturas redundantes habituales.
Como muestra el ejemplo de una instalación con periferia des-centralizadade E/S ET 200M, la suma de las tareas puede dar como resultado una mezcla de diversos grados de redundan-cia dentro de un mismo nivel de arquitectura (1oo1, 1oo2, 2oo3).
Arquitectura de seguridad tolerante a fallos basada en una estructura de anillo PROFIBUS PA
La Flexible Modular Redundancy no se puede aplicar sólo a configuraciones de instalación con sistemas de periferia de E/S descentralizados, sino que también puede transferirse a configuraciones con conexión de equipos directa a través del bus de campo PROFIBUS PA. Como muestra la figura, la arqui-tectura en anillo de PROFIBUS PA permite crear también, en entornos de trabajo hasta la zona Ex 2, aplicaciones económi-cas de seguridad y tolerantes a fallos con bajos costes de dispositivos y cable.
1oo1 LS
2oo3 PTPROFIBUS DP
Triple Simplex
1oo2 Flow
Dual
S7-400FH controller
PROFIBUS DP
2oo3
1oo2
AFD AFD AFD
PA Linkwith redundant PA couplers
S7-400FH controller
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Safety Integrated for Process Automation70
PROFIsafe,módulos periféricos de seguridad
Para la comunicación entre la CPU del controlador y la perife-ria de proceso de seguridad, se utiliza el PROFIBUS estándar en combinación con el perfil PROFIsafe. Esta solución soporta el
funcionamiento de componentes estándares y de seguridad por el mismo bus. Así, se elimina la necesidad de un bus de seguridad separado, que es muy caro.
Módulos de señales F para ET 200M
Módulo de E digita-les SM 326 F
Módulo de E digita-les SM 326 F NAMUR
Módulo de S digitales SM 326 F
Módulo de S digita-les SM 326 F
Módulo de E analó-gicas SM 336 F HART
Número de entradas/salidas hasta
24 (1 canal con sen-sores SIL 2)
12 (2 canales con sensores SIL 3)
con aislamiento gal-vánico en grupos 12
8 (1 canal)4 (2 canales)
con aislamiento gal-vánico por canal
10, con aislamiento galvánico en grupos de 5
De tipo P/P
8, con aislamiento galvánico en grupos de 4
De tipo P/M
6 (1 canal)3 (2 canales)
15 bits + signo
conexión a 2 ó 4 hilos
Nivel de seguridad máx. alcanzable según IEC 61508/EN 954-1
1 canal/1oo1: SIL 22 canales/2oo2: SIL 3 (SIL 3 sin módulo ais-lador)
1 canal/1oo1: SIL 22 canales/1oo2: SIL 3
SIL 3 (SIL 3 sin módulo aislador)
SIL 3 (SIL 3 sin módulo aislador)
1 canal/1oo1: SIL 32 canales/2oo2: SIL 3 (SIL 3 sin módulo ais-lador)
Tensión de entrada/salida 24 V DC NAMUR 24 V DC 24 V DC –
Intensidad de entrada/salida – – 2 A por canal con señal "1"
2 A por canal con señal "1"
4 ... 20 mA ó 0 ... 20 mA
Alimentación de sensores re-sistente a cortocircuitos
4 para cada 6 canales, con aislamiento gal-vánico en grupos de 2
8 para cada canal, con aislamiento gal-vánico entre sí
– – 6 para cada canal
Funcionamiento redundante granular por canales granular por canales granular por canales – granular por canales
Características especiales Soporte de etiqueta-do de fecha y hora 20 ms (SOE)
Registro de señales de la zona Ex
Parámetro "Mantener último valor válido", pa-sivización por canales
– Comunicación HART en el rango de medi-da de 4 ... 20 mA
Diagnóstico por módulo/ canal
4 4 4 4 4
Dimensiones 80 x 125 x 120 80 x 125 x 120 40 x 125 x 120 80 x 125 x 120 40 x 125 x 120
Módulos F de seguridad para ET 200iSP
Módulo de E digitales 8 F-DI Ex NAMUR
Módulo de S digitales 4 F-DO Ex
Módulo de E analógicas 4 F-AI Ex HART
Número de entradas/salidas hasta
8 (1 canal)4 (2 canales)
4 (tipo P/P) 4 (1 canal) 15 bits + signo
Nivel de seguridad máx. alcanzable según IEC 61508/EN 954-1
SIL 3 (1 canal/1oo1 y 2 canales/1oo2)
SIL 3 con 4 salidas SIL 3 (1 canal/1oo1 con 1 módulo y 2 canales/1oo2 con 2 módulos)
Tensión de entrada/salida NAMUR 17,4 V DC –
Intensidad de entrada/salida – máx. 40 mA 4 ... 20 mA ó 0 ... 20 mA
Alimentación de sensores re-sistente a cortocircuitos
8 para cada canal – 4 para cada canal
Características especiales Soporte de etiquetado de fecha y hora, pasivización por canales, bú-fer de diagnóstico interno, alarma de diagnóstico parametrizable
Aumento de potencia mediante co-nexión en paralelo de dos salidas, vigi-lancia de cortocircuito, sobrecarga y ro-tura de hilo, pasivización por canales, búfer de diagnóstico interno, diagnósti-co y alarma diagnóstico parametrizables
Comunicación HART en el rango de medida de 4 ... 20 mA, búfer de diag-nóstico interno, diagnóstico y alar-ma de diagnóstico parametrizables
Actualización de firmware a través de HW Config
4 4 4
Diagnóstico módulo/canal 4 4 4
Módulos F de seguridad para ET 200S
Módulo de E digitales 4/8 F-DI
Módulo de S digitales 4 F-DO
Número de E/S 4 (2 canales con sensores SIL 3/1oo2)8 (1 canal con sensores SIL 2/1oo1)
4 a 24 V DC/2 A, tipo P/M, hasta SIL 3P/M: para cargas potencial flotante (masa tierra separad.)
Tensión de entrada/salida 24 V DC 24 V DC
Diagnóstico de módulos y canales
4 4
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Safety Integrated for Process Automation 71
El perfil PROFIsafe está implementado en los equipos/sistemas en calidad de capa de software adicional, y no modifica los mecanismos de comunicación del PROFIBUS estándar. Con PROFIsafe los telegramas se amplían con información adicio-nal a partir de la cual los nodos PROFIsafe pueden reconocer y corregir errores de transferencia como retardos, secuencias erróneas, repeticiones, pérdidas, direccionamientos erróneos o falsificaciones de datos.
Módulos F de seguridad
Las funciones de seguridad de los controladores F/FH están perfectamente ajustadas a los módulos periféricos de seguri-dad de ET 200M, ET 200iSP, ET 200S y ET 200pro.
Arrancadores de motor de seguridad F para ET 200S
Arrancador de motor de seguridad hasta 7,5 kW, ampliable con módulo Brake Control:• Arrancador directo F-DS1e-x• Arrancador inversor F-RS1e-x
Como resultado de una señal de corte se pueden desconectar de manera selectiva arrancadores de motor de seguridad ET 200S a través del módulo de potencia conectado aguas
arriba PM-D F PROFIsafe. Los arrancadores de motor de segu-ridad tienen, además de una combinación interruptor auto-mático/contactores, un circuito electrónico de evaluación se-gura para detectar defectos. Si en caso de una parada de emergencia falla el contactor de corte, la electrónica de eva-luación detecta el fallo y abre de forma positiva el interruptor automático incluido en el arrancador de motor.
Dispositivos PROFIBUS PA para desconexiones de emergencia
El transmisor de presión digital SITRANS P DSIII se conecta al bus de campo PROFIBUS PA y es apto para paradas o cortes de seguridad SIL 2 de acuerdo con IEC 61508/IEC61511-1. Para ello, Siemens ha ampliado con un driver PROFIsafe su instru-mento de medición estándar para presión, presión absoluta y presión diferencial. En una aplicación de seguridad, este trans-misor de presión se puede interconectar vía PROFIBUS PA a AS 412F/FH, AS 414F/FH o AS 417F/FH. A fin de lograr una desconexión segura, se puede utilizar la entrada digital del po-sicionador electroneumático para PROFIBUS PA SIPART PS2 PA.
En caso de configuración diversitaria y redundante, también se pueden realizar circuitos de medición hasta el nivel de se-guridad SIL 3.
Seguridad en procesos, a destacar■ Safety Integrated for Process Automation: la completa
oferta de productos y servicios para aplicaciones de seguridad, tolerantes a fallos y de alta disponibilidad para la industria de procesos – Creación, manejo y mantenimiento sencillos de
aplicaciones de seguridad – Preparado para las innovaciones gracias a su flexibi-
lidad ante los cambios– Eliminación fiable de peligros y riesgos
■ Integración homogénea de las funciones de seguridad en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 – Procesamiento de funciones de Basic Process Control
y funciones de seguridad en un solo controlador: Nivel de seguridad SIL 3, AK 6 posible con una sola CPU
– Comunicación estándar y de seguridad entre el controlador y la periferia E/S mediante un bus de campo PROFIBUS común con PROFIsafe, sin bus de seguridad independiente
– Operación mixta de módulos F estándar y de segu-ridad en estaciones ET 200
– Gestión de datos homogénea para Basic Process Control y automatización de seguridad, con visuali-zación de procesos y diagnóstico, sin necesidad de una compleja manipulación de datos
■ Integración de la aplicación de seguridad en la cómoda visualización de proceso en la estación de operador SIMATIC PCS7
■ La configuración de las funciones de seguridad forma parte de la configuración completa del sistema con el sistema de ingeniería PCS 7 – S7 F Systems, CFC y SIMATIC Safety Matrix forman
parte integrante del Engineering Toolset – Configuración de las funciones de Basic Process
Control y de seguridad con una única herramienta de ingeniería: CFC
– Safety Matrix permite crear funciones de seguridad sin necesidad de conocimientos específicos de pro-gramación, de manera aún más rápida, fácil y cómoda que con CFC
■ Registro automático de los avisos de fallos relaciona-dos con la seguridad en la visualización del proceso, con idéntica información de fecha/hora
■ Diagnóstico y mantenimiento homogéneo desde el sensor/actuador, pasando por el controlador, hasta el sistema de operador
■ Integración de las funciones de seguridad en el diag-nóstico y mantenimiento con la SIMATIC PCS 7 Mainte-nance Station
■ Minimización de costes durante todo el ciclo de vida– Reducción de los costes de hardware, montaje,
cableado, instalación, ingeniería y puesta en mar-cha con un grado de integración creciente
– Reducido trabajo de familiarización y formación gra-cias a entorno sistema y herramientas uniformes
– Gestión de repuestos económica gracias a la reduc-ción del número de tipos y piezas
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Optimización con Advanced Process Control72
Optimización con Advanced Process Control
Los tipos de regulación basados en reguladores PID suelen lle-gar pronto a sus límites cuando se trata de procesos comple-jos. Para estos casos, las funciones de control avanzado de procesos (APC) integradas en el sistema SIMATIC PCS 7, capa-ces de describir matemáticamente incluso complicadas rela-ciones entre parámetros del proceso, ofrecen muchas más po-sibilidades. El uso de estas potentes funciones de regulación permite:
• reducir en gran medida las fluctuaciones indeseadas de variables críticas del proceso
• reducir considerablemente el consumo de materias primas y energía
• incrementar la productividad y la calidad de los productos• simplificar el trabajo de los operadores
Además de numerosas funciones de seguridad básicas (p. ej. regulación PID, en cascada, de rango dividido y de relación), las librerías de control e instrumentación de SIMATIC PCS 7 también incluyen bloques y plantillas gratis para funciones de regulación avanzadas:
• Adaptación controlada (Gain Scheduling: GainSched) • Regulación paralela (Override Control) • Control anticipativo dinámico
(Lead-Lag/Feed-Forward Control)• Optimización de reguladores PID (PID Tuning)• Vigilancia de la calidad de regulación (Control Performance
Monitoring: ConPerMon)• Predictor Smith (Smith Predictor)• Regulación multivariable predictiva basada en modelos
(Model-based Predictive Control: ModPreCon)
Con estos modelos estándar se pueden implementar comple-jas aplicaciones APC incluso en plantas pequeñas y medianas con toda facilidad y a bajo precio. Los tipos de punto de medi-da APC estándar se seleccionan en la librería conforme a la ta-rea de regulación a realizar y después se pueden modificar con el fin de buscar la mejor solución al problema planteado.
Otras funciones de regulación avanzadas no sólo se pueden integrar en el sistema de control de procesos por medio de in-terfaces, como sucede en la mayoría de los casos, sino a modo de add-ons; por ejemplo:
• Fuzzy Control++• Sensores suaves (Presto)• Regulador multivariable y predictivo por modelo (INCA)• Regulador adaptativo (ADCO)
Adaptación controlada (Gain Scheduling)
El bloque GainSched permite ajustar los parámetros de regu-lación en procesos regulados no lineales en función del punto de operación.
De forma similar al bloque poligonal, de una variable de entra-da mensurable de forma continua (magnitud medida X) que describe el estado del proceso puede derivar tres variables de salida en tres puntos de trabajo que sirven como parámetros de regulación para un bloque regulador interconectado. Las transiciones suaves y sin discontinuidades entre los puntos de trabajo se consiguen por interpolación lineal. De este modo, GainSched puede modificar progresivamente los parámetros del regulador PID combinado al compás de la evolución de la variable medida X.
• Apto para procesos no lineales • Tres juegos completos de parámetros para tres puntos de
trabajo • Ejemplos de aplicación:
- Regulación del pH (neutralización) con curva de titración no lineal
- Regulación de la temperatura de las calderas- Procesos batch con reacciones químicas (cinética de
reacción no lineal)
Measured variable (X)
Controller parameter sets
Setpoint
Gainscheduler
PIDcontroller Process
Actual value
Manipulated variable
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Optimización con Advanced Process Control 73
Regulación paralela (Override Control)
En la regulación paralela, las salidas de dos o más reguladores conducen a un elemento de contro final u actuador común. La decisión de qué regulador recibe el acceso real al actuador de-pende de la evaluación del estado momentáneo del proceso.
• Dos o más reguladores comparten un actuador • Los criterios para decidir qué regulador actúa pueden ser
los siguientes:- Magnitudes de salida mensurables (p. ej. una de las
variables reguladas)- Valores manipulados de los reguladores
• Ejemplos de aplicación:- Variable regulada primaria: caudal
Variable regulada secundaria: limitación de presión (por cuestiones de seguridad)
- Variable regulada primaria: presión del vaporVariable regulada secundaria: nivel de llenado
Control anticipativo dinámico (Lead-Lag/Feed-Forward Control)
Un control anticipativo puede compensar por adelantado un fuerte influjo perturbador capaz de ser medido; de este modo, el regulador sólo interviene cuendo no da más de sí el modelo o aparecen perturbaciones no mensurables. La función de transferencia gz(s) del efecto que la magnitud perturbadora mensurable tiene en el proceso puede calcularse con el regu-lador en modo manual. De ello se deriva después la función de transferencia c(s) del actuador para compensar las perturba-ciones.
• Compensación de perturbaciones fuertes capaces de ser medidas
• Eliminación de perturbaciones antes de que surtan un efecto negativo
• Ejemplos de aplicación:- Regulación de la temperatura en un horno industrial
(magnitud perturbadora: caudal)- Regulación de la concentración en un reactor de caldera
agitadora (magnitud perturbadora: concentración de entrada)
Optimización de reguladores PID (PID Tuning)
Primero se crea un modelo del proceso regulado haciendo ex-perimentos con ayuda del PID Tuner integrado en el sistema de ingeniería. Basándose en él se pueden calcular después los parámetros de regulación más favorables aplicando un méto-do de optimización en el dominio de la frecuencia. Además, se puede distinguir entre respuesta ideal a perturbaciones y res-puesta ideal a cambios de consigna del regulador.
• Optimización de lazos de regulación PID• Aplicable para reguladores PID estándar y bloques de libre-
rías personalizadas• Simulación de lazos cerrados de regulación• Ejemplo de aplicación: Optimización de parámetros de
reguladores PID en numerosas aplicaciones
+ –
+
–
Process
PID controller 1(e.g. FIC)
Decision logic
Setpoint
SetpointPID controller 2
(e.g. PIC)+ – +
+++
Actual valueSetpoint
Disturbance variable
Manipulated variable
Compensationc(s)
Processg(s)PID controller
Disturbance transfer
function gz(s)
+ –ProcessPID
controller
SetpointActual value
PID Tuner
Manipulatedvariable
Controllerparameters
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Optimización con Advanced Process Control74
Vigilancia de la calidad de regulación (Control Performance Monitoring)
El bloque ConPerMon se interconecta con el valor de consig-na, el valor real y el valor manipulado del bloque regulador (p. ej. regulador PID) y determina su calidad de regulación. Según la desviación del valor de referencia, p. ej. la calidad de regulación en la puesta en marcha, puede emitir una adver-tencia o una alarma. Todas las vigilancias de la calidad de re-gulación en una planta o unidad de proceso se pueden resu-mir en un sinóptico general del OS que permite detectar, ana-lizar y solucionar a tiempo los problemas.
• Vigilancia online de la calidad de regulación• Identificación de lazos de regulación en una planta basán-
dose en estos criterios:- Prioridad máxima para la optimización- Primeros síntomas de errores potenciales
• Límites de alarma configurables para desviaciones están-dar y rebases transitorios para fines de mantenimiento pre-ventivo y rápida localización de perturbaciones
• Evaluación gráfica• Ejemplo de aplicación: Plantas de gran envergadura con
muchos lazos de regulación (p. ej. refinerías)
Bloques gráficos para ConPerMon (vista estándar y vista de consignas)
Predictor Smith (Smith Predictor)
Alternativamente al regulador predictivo basado en modelo, el predictor Smith puede mejorar considerablemente la cali-dad de regulación de los procesos regulados con tiempo muertos largos y relativamente constantes. Eliminando los tiempos muertos con ayuda de un modelo de proceso que se ejecuta paralelamente al proceso real, el regulador se puede configurar para un proceso sin tiempos muertos y ajustar de forma más efectiva.
• Para procesos con tiempos muertos largos, conocidos y, por lo general, constantes; principio llamado "Internal Model Control":- El modelo de proceso se ejecuta paralelamente al pro-
ceso real- Realimentación de la variable regulada virtual, exenta de
tiempos muertos, del modelo de proceso al regulador- Realimentación de la divergencia entre el valore real
medido de la variable regulada y el valor virtual vincu-lado al tiempo muerto en la salida del modelo
• Diseño de regulador PI(D):- Presupone una parte del modelo de proceso sin tiempos
muertos- Proporciona un ajuste del regulador mucho más exacto
• Ejemplos de aplicación:- Polimerización- Regulación de valores de análisis (debido al tiempo
muerto de análisis)- Regulación de la temperatura a través de la entrada de
agua o vapor de caldeo y a través de intercambiadores de calor externos
+ –ProcessPID
controller
Setpoint Actual value
ConPerMon
Control Performance Index
Manipulatedvariable
++ – –e-θs
+–e-θs
Processg(s)
PIDcontroller
Actual valueSetpoint
Modelgm(s)
Manipulatedvariable
Dead time
Process
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Optimización con Advanced Process Control 75
Bloques gráficos para ModPreCon (vista estándar, símbolo de bloque, vista de parámetros)
Regulación multivariable predictiva basada en modelos (Model-based Predictive Control, MPC)
En procesos complejos y de larga duración, el regulador mul-tivariable predictivo ModPreCon, basado en modelos, analiza separadamente el comportamiento de hasta cuatro magnitu-des independientes entre sí. La matriz de parámetros calcula-da en función de los resultados es utilizada posteriormente por ModPreCon para la regulación óptima de dichas variables, evitando las interacciones perjudiciales derivadas de la regula-ción separada de variables dependientes.
• Funcionalidad APC más potente• Aplicaciones MPC escalables:
- MPCs internos ("lean"): hasta 4 x 4- MPCs "completos" externos: más de 4 x 4
• Configuración "light" y "fácil de usar"; no requiere ni vigilan-cia de la comunicación ni estrategias de copia de seguridad
• Ejemplos de aplicación:- Aplicaciones 2 x 2: Destilación de dos componentes,
fabricación de papel, sistemas de dos depósitos- Aplicaciones 3 x 2: Blanqueo de acero- Aplicaciones 3 x 3: columna de burbujas con circulación
en bucles, evaporador, columna de destilación- Aplicaciones 3 x 4: Molino de cemento- Aplicaciones 4 x 4: Destilación de tres componentes, eva-
porador de gas licuado, horno con 4 quemadores
++ +
++ +
MV2
MV1
CV1
CV2
DV1 ModPreCon
G(1,d)
G(1,1)
G(2,1)
G(1,2)
G(2,2)
G(2,d)
Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/apc
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Telecontrol con SIMATIC PCS 7 TeleControl76
Telecontrol con SIMATIC PCS 7 TeleControl
Posibilidades de integración y comunicación con SIMATIC PCS 7 TeleControl
Sobre todo en el sector de las aguas y aguas residuales, así como en el del petróleo y el gas, muchas veces las plantas ocupan superficies enormes. En estos casos, una de las ta-reas más difíciles consiste en integrar en el sistema de control global del complejo las estaciones destinadas a la vigilancia y el control de unidades remotas con un nivel de automatización bajo o mediano a través de una WAN (Wide Area Network) con protocolos de telecontrol.
Las soluciones convencionales utilizan sistemas de control de procesos para las áreas centrales más complejas y unidades terminales remotas (RTU) más simples para las estaciones re-motas, reuniendo las distintas unidades de proceso, que de por sí están configuradas por separado, en una red de control superior. Sin embargo, resulta mucho más efectivo integrar la central de supervisión remota para las RTU directamente en el sistema de control de procesos con SIMATIC PCS 7. En dicho caso ya no es necesario utilizar una red de control como nivel de integración superior. Con un control de procesos unitario, una ingeniería homogénea para unidades de proceso centra-lizadas y remotas y una gestión de datos simple y confortable se logra un alto grado de eficiencia tanto en el funcionamien-to como en la ingeniería.
La integración en el control de procesos SIMATIC PCS 7 se pue-de llevar a cabo en forma de estación de operador, bien como Single Station o como servidor (opcionalmente, también re-dundante). No es necesario utilizar un controlador adicional para preparar y distribuir datos específicos de telecontrol.
La estación de operador PCS 7 TeleControl se utiliza preferen-temente para telecontrol dedicado, aunque con capacidades funcionales reducidas también se puede acceder a las áreas centrales de la planta SIMATIC PCS 7 a través de un segundo canal adicional (modo de doble canal).
En lo que al manejo y las posibilidades de alarma se refiere, no existe diferencia alguna entre la automatización central y la descentralizada. En los sinópticos de proceso visualizados en los clientes OS es posible ver datos de controladores de SIMATIC PCS 7 junto con datos procedentes de estaciones re-motas de un sistema de telecontrol. Dicha información puede proceder de un servidor con funcionalidad de doble canal o de dos servidores independientes.
WAN
WAN WAN
G_P
CS
7_X
X_0
0175
WAN
S7-400 + CP 441
S7-300 + CP 341
PCS 7 TeleControl OS Server
Engineering StationPCS 7 OS Clients
PCS 7 OS Single Station
(dedicated or dual channel)
TIM 4R-IE (ST7)or Converter TCP/IP ↔ serial(DNP3)
Widely distributed TeleControl outstations
Widely distributed TeleControl outstations
Widely distributed TeleControl outstations
TIM 4R-IE (ST7)or TCP/IPWAN router(DNP3)
TCP/IPWAN router
Converter TCP/IP ↔ serial
TCP/IP communication:SINAUT ST7 or DNP3
Serial communication:SINAUT ST7 or DNP3
TCP/IP communication: Modbus or IEC 870-5-104
Serial communication: Modbus or IEC 870-5-101
Third-party RTUThird-party RTU(DNP3 only)
Third-party RTU(DNP3 only)
Third-party RTU
ET 200S with integral PN CPU
ET 200S with integral CPU + serial interface
S7-300 + CP 343 or PN interface
S7-400 + CP 443 or PN interface
S7-400 + TIM 4R-IE orTIM 4R-IE DNP3
S7-400 + TIM 4R-IE orTIM 4R-IE DNP3
S7-300 + TIM 3V-IE orTIM 3V-IE DNP3
S7-300 + TIM 3V-IE orTIM 3V-IE DNP3
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Telecontrol con SIMATIC PCS 7 TeleControl 77
Para la ingeniería de la estación de operador de TeleControl (Single Station/servidor), la estación de ingeniería del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 se amplía desde el punto de vista funcional con la tecnología DBA (Data Base Automa-tion) y la librería de bloques SIMATIC PCS 7 TeleControl. Ade-más de bloques para tratar y visualizar datos de proceso, la li-brería incluye también bloques para diagnosticar y controlar la comunicación. Éstos soportan la guía del operador mediante
símbolos y faceplates conformes con SIMATIC PCS 7 así como la jerarquía de los mensajes de alarma de SIMATIC PCS 7. De ser necesario, la librería puede ampliarse con nuevos tipos de bloques basados en scripts con ayuda del DBA Type Editor.
1) El búfer de datos está limitado a dos bloques de datos SIMATIC S7. Dependiendo de la SIMATIC CPU, esto equivale a un respaldo de aprox. 800 a 3 200 telegramas.
2) También en versión SIPLUS extreme; por ejemplo, para entornos con temperaturas de -25 °C a +70 °C, con condensación o condiciones ambientales rigurosas
Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/telecontrol
Gama de estaciones externas y variantes de integración
Protocolo de telecontrol
SINAUT ST 7 Modbus DNP3 IEC 870-5-101 IEC 870-5-104
Modo de comunicación Serie Ethernet TCP/IP
Serie Ethernet TCP/IP
Serie Ethernet TCP/IP
Serie Ethernet TCP/IP
Interfaz en PCS 7 TeleControl OS
TIM 4R-IE Router WAN TCP/IP y/o TIM 4R-IE
ConvertidorTCP/IP - serie
Router WAN TCP/IP
ConvertidorTCP/IP - serie
Router WAN TCP/IP
ConvertidorTCP/IP - serie
Router WAN TCP/IP
RTU
/Inte
rfaz
ET 200S con CPU integrada (equiva-lente a S7-314)
– – IM 151-7 CPU o IM 151-8 PN/DP CPUasí como 1 submódulo SI Modbus
IM 151-8 PN/DP CPU + software S7OpenModbus/ TCP PN-CPU
– – IM 151-7 CPU o IM 151-8 PN/DP CPUasí como1 submódulo SI + SIPLUS RIC Library
IM 151-8 PN/DP CPU + SIPLUS RIC Library
S7-300/S7-300F
TIM 3V-IE TIM 3V-IE CP 341 CP 343 + SW-Library
TIM 3V-IE DNP3
TIM 3V-IE DNP3
CP 341 + SIPLUS RIC Library
CP 343 + SIPLUS RIC Library o interfaz PN integrada + SIPLUS RIC Library
S7-400/S7-400F
TIM 4R-IE TIM 4R-IE CP 441 CP 443 + SW-Library
TIM 4R-IE DNP3
TIM 4R-IE DNP3
CP 441 + SIPLUS RIC Library
CP 443 + SIPLUS RIC Libraryo interfaz PN integrada + SI-PLUS RIC Library
S7-400H/S7-400FH
– – – – TIM 4R-IE DNP3
TIM 4R-IE DNP3
ET 200M + 2 x CP 341 + SIPLUS RIC Library
CP 443 + SIPLUS RIC Library
Remota de terceros – – depende del tipo de remota depende del tipo de remota depende del tipo de remota
Líneas conmutadas 4 – – – – – – –
Línea dedicada y redes inalámbricas 4 4 4 4 4 4 4 4
Maestro-esclavo 4 4 4 4 4 4 4 4
Peer-to-Peer 4 4 – – – – 4 4
Redes enmalladas 4 4 – – 4 4 4 4
Sellado de tiempo en RTU
4 4 – –
4 4 4 4
Sincronización horaria RTU 4 4
– –4 4 4 4
Búfer de datos en RTU 4 4 – – 4 4 4 1) 4 1)
Routing S7 4 4 – – – 4 – 4
Estándar internacional– –
4
(muchas variantes)
4
(muchas variantes)
4 4 4 4
Categoría de RTU Tipo de RTU2) Posibles protocolos de telecontrol
Small con aprox. 30 E/S Controlador integrado en SIMATIC ET 200S Modbus, IEC 870-5-101, IEC 870-5-104
Medium con aprox. 100 E/S Controlador SIMATIC S7-300/S7-300F SINAUT ST7, DNP3, Modbus, IEC 870-5-101, IEC 870-5-104
Large con aprox. 500 E/S Controlador SIMATIC S7-400/S7-400F SINAUT ST7, DNP3, Modbus, IEC 870-5-101, IEC 870-5-104
Controlador SIMATIC S7-400H/S7-400FH DNP3, IEC 870-5-101, IEC 870-5-104
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Gestión de energía con SIMATIC PCS 778
Gestión de energía con SIMATIC PCS 7
La creciente escasez de los recursos naturales, el aumento de los precios de la energía, la mayor conciencia en cuestiones medioambientales y las normativas legales cada vez más seve-ras ponen de manifiesto la importancia de contar con una ges-tión de energía eficiente. Ésta debe tener en cuenta todos los aspectos relacionados con la generación, la adquisición, la distribución y el consumo de energía.
Las empresas implicadas en la industria de procesos han de ser capaces de planificar su consumo energético, vigilarlo y docu-mentarlo, de definir y aplicar medidas destinadas al ahorro de energía y de demostrar su eficiencia mediante la evaluación periódica de los indicadores.
Identificación y evaluación de datos de energía
Un factor imprescindible para mejorar el balance energético es la transparencia, es decir, que los datos de consumo sean debidamente registrados y documentados y que queden a la luz los flujos de energía y medios de producción de la empre-sa. Sólo cuando se conoce la cantidad de energía requerida, sea en la forma que sea, se puede definir el potencial de aho-rro y calcular la inversión necesaria para aprovecharlo.
En el contexto del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, esto está apoyado por lo siguiente:
• Basis Power Monitoring con funcionalidad estándar de SIMATIC PCS 7:- Datos registrados con instrumentación al efecto de la
energía relacionada con el proceso como vapor, medios de refrigeración o gas
- Datos transmitidos directamente por componentes eléc-tricos como interruptores automáticos (SENTRON), con-vertidores de frecuencia (SINAMICS), arrancadores de motor (ET 200S), etc.
- Datos de otros consumidores de energía registrados por instrumentos de medición multifuncionales de la serie SENTRON PAC
• SIMATIC powerrate para analizar y evaluar flujos de energía generando informes de forma automatizada- Registro de datos de energía y rendimiento del campo
con ayuda de bloques de función adicionales - Preparación, visualización vía faceplate y archivo de
datos - Asignación automática de consumos/costes de energía a
cuentas de gastos, unidades de proceso o lotes- Vigilancia de los límites de potencia de acuerdo a las
prescripciones específicas del proceso y del usuario
• Software B.Data para optimizar la gestión de energía según los consumos y entega al sistema de facturación para su corespondiente imputación- Perfecta transparencia a escala corporativa gracias a
balances sin lagunas sobre producción y consumos de energía y medios en instalaciones de producción y con-sumo energético.
- Formación de indicadores (KPI, Key Performance Indica-tors) para poder hacer declaraciones fundadas que per-mitan incrementar la eficiencia de las instalaciones de generación, distribución y consumo de energía
- Distribución proporcional al consumo de gastos y beneficios energéticos y transición a los sistemas ERP (p. ej. SAP R/3)
- Pronósticos de consumos y demandas basados en la pro-ducción para una planificación más segura
- Apoyo en la adquisición de energía a buen precio
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Gestión de energía con SIMATIC PCS 7 79
Gestión de energía con SIMATIC PCS 7
Optimizar la utilización de energía
SIMATIC PCS 7 y SIMATIC powerrate permiten optimizar la uti-lización de energía integrando recursos hasta ahora no apro-vechados y evitando picos de consumo. Con SIMATIC powe-rrate se pueden vigilar activamente los límites de potencia con ayuda de la gestión de cargas integrada. SIMATIC PCS 7 tiene bloques estándar que, partiendo del consumo momentáneo, pronostican el promedio para los 15 minutos en curso y lo comparan con los límites establecidos de antemano. Para aplanar los picos más altos o cumplir los límites establecidos contractualmente con la compañía abastecedora de energía, existe la posibilidad de conectar o desconectar directamente cargas. Cuando las redes de abastecimiento no son muy esta-bles, también se pueden deslastrar rápidamente unidades de proceso a fin de asegurar con la potencia contratada disponi-ble el funcionamiento de las críticas.
Pero también la optimización de procesos con Advanced Pro-cess Control (APC) y la gestión de activos a pie de planta con la PCS 7 Maintenance Station contribuye en gran medida a la eficiencia energética de la instalación.
Ahorro de energía con tecnología innovadora
Especialmente en los procesos de producción con un alto con-sumo de energía (p. ej. en la industria química o farmacéuti-ca), el empleo de motores de alta eficiencia o convertidores de frecuencia alberga un gran potencial de ahorro.
Motores de alta eficiencia Una de las características más destacadas de los motores de alta eficiencia energética es que sus pérdidas llegan a ser has-ta de un 42% menos. Dado que los gastos de energía com-prenden aprox. el 98 % de los gastos totales que tiene el motor a lo largo de todo su ciclo de vida, las posibilidades de ahorro, tanto en instalaciones nuevas como mediante la moderniza-ción de las ya existentes, son enormes.
Ahorro de energía con convertidores de frecuencia
Convertidores de frecuencia con recuperación de la energía de frenadoLos convertidores de frecuencia hacen posible el funciona-miento de grupos instalados en plantas de procesos (p. ej. bombas, ventiladores o compresores) siempre en el rango de trabajo óptimo. Así, en comparación con los procesos de regu-lación convencionales, se puede conseguir un ahorro de ener-gía de hasta un 50%.
Consultoría
Con el servicio modular Premium de estudio de energía Siemens ofrece principios de soluciones integrales para el ahorro de energía y la optimización tecnológica del proceso que de ello se deriva, para una reducción de los costes de pro-ducción. La gama de prestaciones alcanza desde la evaluación energética de la instalación, pasando por la realización de un estudio de viabilidad para unas medidas de ahorro energético eficaces hasta la aplicación concreta de las medidas determi-nadas en la instalación.
Reporting/Monitoring
ArchivingVisualization
Data preparation
Energy data acquisition
Energies: electrical
Man
agem
ent
Leve
lO
pera
tion
Leve
lC
ontro
l Le
vel
Fiel
d Le
vel
non-electrical
Load management
Energy Controlling
Energy planning/ purchasing
B.Data
SIMATIC powerrate
Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/energy-management
100 %90 %80 %70 %60 %50 %40 %30 %20 %10 %0 %
90 %
80 %
70 %
60 %
50 %
40 %
30 %
20 %
10 %
0 %
110 %
100 %
Energy consumption
Flow rate
Throttle control
Energy saving
Energy consumptionwith frequency converter
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Industrial Security80
Industrial SecurityAmplias medidas de protección para el sistema de instrumentación y control
Ejemplo de una arquitectura de seguridad escalonada
Con la creciente homologación, apertura e interconexión de los sistemas, los riesgos de seguridad de las instalaciones de control han aumentado enormemente. Los programas mali-ciosos, como los virus, gusanos o troyanos, y el acceso de per-sonas no autorizadas pueden provocar peligros tales como la sobrecarga o la caída de redes, el robo de contraseñas y datos y la intervención no autorizada en la automatización de proce-sos. Además de daños materiales, el sabotaje premeditado puede tener graves consecuencias para las personas y para el medio ambiente.
Filosofía de seguridad de SIMATIC PCS 7
Con su avanzado sistema de seguridad, basado en una arquitectura de seguridad escalonada (defense in depth), SIMATIC PCS 7 ofrece amplias soluciones para la seguridad de las instalaciones de procesos. La peculiaridad de este sistema radica en su enfoque global. No se limita al uso de métodos o dispositivos de seguridad independientes entre sí (como p. ej.
el cifrado o los cortafuegos). El secreto de su solidez es la com-binación de varias medidas de seguridad distintas en un com-plejo de instalaciones.
El sistema de seguridad SIMATIC PCS 7 abarca también indica-ciones y consejos (Best Practices) sobre los siguientes temas:
• Creación de una arquitectura de red con niveles de seguri-dad escalonados (defense in depth), combinada con la seg-mentación de la instalación en células de seguridad
• Administración de red, asignación de direcciones IP y divi-sión en subredes
• Funcionamiento de instalaciones en dominios Windows (Active Directory)
• Administración de autorizaciones de operación bajo Windows y autorizaciones de operación en SIMATIC PCS 7; integración de las autorizaciones de operación de SIMATIC PCS 7 en la administración de Windows
• Control absoluto de la sincronización horaria
G_P
CS
7_X
X_0
0145
Web client- OS- Maintenance
Data monitor
Web server / OpenPCS 7
Ethernet, office LAN
Terminal bus
Plant bus
MES/MISSIMATIC IT
Comos plant lifecycle management
Virus scan server
WSUS server
Front-end firewall
OS clients
Engineering station
Back-end firewall
ERP Domain controller
Domain controller
Domain controller
Central archive server
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Industrial Security 81
• Gestión de parches de seguridad para productos Microsoft• Uso de antivirus y cortafuegos• Configuración y funcionamiento de accesos al soporte téc-
nico y accesos remotos (VPN, IPSec)
Todos los asuntos relacionados con la seguridad y las reco-mendaciones para la protección de las instalaciones de auto-matización se describen detalladamente en el manual "Siste-ma de seguridad PCS 7" y "Documentación básica de WinCC" y también en la documentación detallada.
Funciones de seguridad plenamente integradas en el sistema
Por el lado del sistema, SIMATIC PCS 7 respalda la implanta-ción de las normas y recomendaciones del sistema de seguri-dad mediante:
• Compatibilidad con las versiones actuales de los antivirus Trend Micro OfficeScan, McAfee Virusscan y Symantec Norton AntiVirus
• Aplicación de los cortafuegos locales de Windows• Configuración automática de los parámetros relacionados
con la seguridad como, por ejemplo, DCOM, el Registro y el cortafuegos de Windows ya desde el momento de la insta-lación
• Administración y autenticación de usuarios mediante SIMATIC Logon
• Integración de los módulos Industrial Security Modules SCALANCE S602, S612 y S613
• Automation Firewall • Application Whitelisting
Industrial Security Module SCALANCE S
Los módulos Industrial Security SCALANCE S602, S612 y S613 ofrecen funciones de seguridad escalables como filtro de puertos, NAT, servidor DHCP, cifrado de datos (IPSec) y VPN en un diseño robusto, apto para entornos industriales. Se pueden utilizar, por ejemplo, para proteger el intercambio de datos en-tre los componentes de automatización y los del sistema de control de procesos cubriendo todas las celdas.
Automation Firewall
El Automation Firewall o cortafuegos para automatización se basa en Microsoft Threat Management Gateway 2010 y está dotado de Stateful Inspection Paket Filter, Application Layer Firewall, funcionalidad VPN Gateway, URL Filtering, Web Proxy, Virus Scan e Intrusion Prevention. Dependiendo de la envergadura de la instalación, se puede utilizar como corta-fuegos frontal y posterior o en una configuración "three ho-med". Así protege el punto de acceso al entorno de la produc-ción (por ejemplo, desde las redes de oficina o intranet). El cortafuegos para automatización se entrega preinstalado. Para configurarlo se dispone de un confortable asistente.
Industrial Security Services
Application Whitelisting
Las herramientas para Application Whitelisting o lista blanca de aplicaciones garantizan que en una estación del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 se ejecuten únicamente aplicaciones y programas de confianza. Application White-listing ofrece, por tanto, una protección adicional a los meca-nismos de defensa ya existentes contra el malware (software malicioso).
Industrial Security Services
Siemens Industry Automation ofrece, además de productos y sistemas, servicios y soluciones profesionales para proteger las plantas industriales de las numerosas amenazas a las que se enfrenta la seguridad de las TIC. Los servicios Industrial Security no sólo están orientados a determinadas fases del proyecto, sino a todo el ciclo de vida de la planta o instalación.
Los servicios "Workshop para el cálculo de las necesidades" (Awareness Workshop) y "Análisis y evaluación de puntos dé-biles" (Assessment) sirven para identificar campos de acción para un programa de seguridad integral. El asesoramiento puntual en materia de conceptos y configuraciones seguras de la planta o instalación ayuda al cliente a diseñar de forma personalizada su sistema de instrumentación y control. Los servicios para "implementación y test de aceptación" ofrecen apoyo en las tareas de implementación y aceptación de las medidas de protección. Entre ellos también figura el servicio de instalación y actualización del cortafuegos para automati-zación (Automation Firewall) así como la puesta en práctica de la lista blanca de aplicaciones (Application Whitelisting).
Planning and
Conception
Analysis and assessment of
threats and risks
Awareness Workshop
Tools, Methods,
SOPs, Standardized
Solutions, Best Practices Design and
development of security
architectures
Review to assure the
effectiveness of the security
architectures
Implementation/ Acceptance Test
Security Management
without disturbances into the availability of
the plant
Operation and
Maintenance
Installation and Commissioning
Modernization and Optimization
Engineeringand
Develop-ment
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Integración en sistemas TI82
Integración en sistemas TIEvaluación y gestión de datos de proceso con OpenPCS 7
OpenPCS 7 Server para el intercambio de datos vía OPC
Los sistemas para planificación de la producción y para evalua-ción y gestión de los datos de proceso (clientes OPC) se en-cuentran en un nivel más alto que el sistema de control de pro-cesos y pueden acceder a los datos de proceso de SIMATIC PCS 7 a través de OpenPCS 7.
OpenPCS 7 Server recopila, para los clientes OPC, los datos dis-tribuidos en diversas estaciones SIMATIC PCS 7 (servidor OS, servidor central de archivos CAS) en función de la configura-ción del sistema. Oculta la distribución de los datos en lo que se refiere a
• período (OS1/OS2/.../CAS)• lugar (OS1/OS2/...)• redundancia (OS1 Master/OS1 Standby...)
La interfaz OpenPCS 7 se basa en las especificaciones OPC (Openness, Productivity, Collaboration) que, para la comuni-cación entre aplicaciones, utilizan principalmente la tecnolo-gía DCOM (Distributed Component Object Model) de Micro-soft. Esta tecnología admite las siguientes posibilidades de ac-ceso normalizadas:
OPC DA (Data Access Server)
Para acceso en lectura y escritura a valores de proceso según la especificación OPC DA V1.00, V2.05a, V3.00.
En calidad de servidor DA OPC, OpenPCS 7 Server facilita a otras aplicaciones datos actuales tomados de la base de datos OS. El cliente OPC puede reaccionar ante modificaciones en curso o bien escribir valores.
OPC HDA (Historical Data Access Server)
Para acceso en lectura a valores de proceso archivados según la especificación OPC HDA V1.20
En calidad de servidor HDA OPC, OpenPCS 7 Server proporcio-na a otras aplicaciones datos históricos procedentes del siste-ma de archivo OS. El cliente OPC, p. ej. una herramienta de creación de informes, puede solicitar puntualmente los datos deseados, especificando el principio y el final de un intervalo de tiempo determinado. Diversas funciones matemáticas, p. ej. cálculo de variancia, valor medio o integración, posibilitan preprocesar ya los datos en el servidor HDA, contribuyendo así a reducir la carga de comunicación.
OPC A&E (Alarm & Events Server)
Para acceso de lectura a avisos, alarmas y eventos según la es-pecificación OPC A&E V1.10
En calidad de servidor A&E OPC, OpenPCS 7 Server transmite los mensajes OS, con todos valores de proceso asociados, a los suscriptores del nivel de producción/gestión de la empresa. Allí también pueden confirmarse. Mecanismos de filtrado y suscripción hacen que sólo se transmitan datos seleccionados y modificados.
OPC "H" A&E (Historical Alarm & Events-Server)
Para acceso en lectura a alarmas y avisos archivados
A través de una ampliación Siemens de la interfaz estándar OPC, OpenPCS 7 también puede enviar alarmas y avisos histó-ricos procedentes del archivo a los suscriptores del nivel de producción y gestión de la empresa.
OLE-DB
OLE-DB permite acceder directamente, de manera sencilla y estandarizada, a los datos históricos almacenados en la base de datos de servidor SQLServer de Microsoft del sistema de operador. De este modo se puede acceder a todos los datos de registro histórico OS con los valores de proceso asociados y los correspondientes textos de avisos y de usuario.
G_P
CS
7_X
X_0
0144
Office LAN
OpenPCS 7 server
OPC clients
Terminal bus
Plant bus
Front Firewall
Back Firewall
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Integración en sistemas TI 83
Integración y sincronización de todos los procesos de negocio con SIMATIC IT
Los sistemas MES, como SIMATIC IT de Siemens, permiten integrar de manera eficaz los procesos de producto y los siste-mas de gestión de mercancías. En todas las fases de produc-ción, ayudan a coordinar todos los recursos y aplicaciones relevantes para la fabricación.
SIMATIC IT permite modelar todo el conocimiento de fabrica-ción, definir los procesos de operativos con precisión y captu-rar en tiempo real los datos del nivel ERP y de producción. Así, se pueden controlar los procesos internos de forma más efec-tiva, minimizar tiempos de inactividad, disminuciones de pro-ducción y trabajos de retoque, optimizar el almacenaje y reac-cionar de manera rápida y flexible ante los distintos deseos de los clientes.
El modelo de los procesos de negocio y de producción es transparente, comprensible e independiente de los sistemas de control. De este modo es fácil modelar los procesos de negocio y de producción más complejos. Las modificaciones posteriores se incorporan sin problemas y de forma eficaz.
La modelación de los procesos de negocio y de producción con SIMATIC IT garantiza una documentación exhaustiva al tiempo que permite la protección eficaz del know-how empleado.
Los modelos de planta y de producción se pueden guardar en librerías para luego reutilizarlos en otros proyectos. De este modo pueden utilizarse en todos los centros de la empresa para estandarizar los procesos. Así las "mejores prácticas" es-tán disponibles para todos. Esto evita errores de implementa-ción, proporciona seguridad para las inversiones, reduce los gastos de lanzamiento y mantenimiento y acorta considera-blemente la duración del proyecto.
La arquitectura a nivel de producto y la funcionalidad de SIMATIC IT es conforme con ISA-95, la norma internacional-mente reconocida para sistemas MES y para gestión de las operaciones de fabricación.
Paquetes (bundles) SIMATIC IT
SIMATIC IT está formado por diversos componentes, concebi-dos para tareas concretas y coordinados por SIMATIC IT Pro-duction Modeler. Las funciones básicas se llevan a cabo con SIMATIC IT Components en forma de los siguientes paquetes de productos:
SIMATIC IT Plant Intelligence Define índices de rendimiento claves (KPI) con arreglo al modelo de planta, para una evaluación realista de la misma.
SIMATIC IT Genealogy Management Para la gestión de materiales en toda la empresa teniendo en cuenta la normativa vigente.
SIMATIC IT Order Management Para la administración de pedidos desde la planificación hasta la ejecución, incluidas las tareas de definición de plazos, distri-bución, supervisión y registro.
La gama de productos se completa con otros paquetes, p. ej. SIMATIC IT Basic Tracking & Tracing, SIMATIC IT Basic Produc-tion Management y SIMATIC IT Production Suite.
Existe la posibilidad de ampliar cada uno de los paquetes, p. ej. con:
• SIMATIC IT PDS-I (Predictive Detailed Scheduler - Interac-tive)
• SIMATIC IT Report Manager • SIMATIC IT OEE-DTM Option (Overall Equipment Efficiency/
Down Time Management) • SIMATIC IT SPC (Statistical Process Control)
La gama de productos MES de SIMATIC IT se completa con componentes para funciones ISA-95 especiales:
• SIMATIC IT Unilab • SIMATIC IT Interspec• SIMATIC IT XHQ
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Sistemas compactos84
Sistemas compactosSIMATIC PCS 7 BOX, sistema de control completo en diseño compacto
Sistema compacto SIMATIC PCS 7 BOX RTX con kit para montaje como libro
Los SIMATIC PCS 7 BOX completan la gama de productos SIMATIC PCS 7 con sistemas de PC industriales que se destacan por su económico precio, su robustez y el poco espacio que ocupan, además de por sus variadas posibilidades de aplica-ción; por ejemplo:
• cliente en un sistema de operador o en SIMATIC BATCH • sistema de control de procesos compacto con funcionali-
dad de sistema para ingeniería (ES), automatización (AS), manejo y visualización (OS)
• sistema runtime con la misma funcionalidad de sistema que el anterior, pero sin ingeniería
En este contexto, los SIMATIC PCS 7 BOX clasificados como sis-temas compactos se reducen a las dos últimas aplicaciones mencionadas.
Con el software de ingeniería y runtime OS de SIMATIC PCS 7, limitado a 2 000 objetos de proceso (PO), así como con sus excelentes propiedades físicas y reducidas dimensiones, estos modelos están predestinados para la automatización a pie de planta de:
• Pequeñas aplicaciones/unidades de proceso de producción• Package units• Laboratorios e institutos
Además, también resultan idóneos para cursos de formación y entrenamiento para los operadores y el servicio técnico.
El uso de componentes estándar SIMATIC PCS 7 garantiza la escalabilidad y la capacidad de ampliación ilimitada, sin pro-blemas de incompatibilidad. Cuando cambian los requisitos (por ejemplo, una planta experimental que después se va a utilizar para la producción), los componentes del sistema SIMATIC PCS 7 permiten realizar con toda facilidad una amplia-ción o una integración en la planta de producción.
La diferencia entre los productos de la gama reside principal-mente en las funciones de automatización y, por tanto, en el tipo de controlador:
• SIMATIC PCS 7 BOX RTX con controlador por software inte-grado WinAC RTX
• SIMATIC PCS 7 BOX, combinable con un controlador ex-terno independiente:- Controlador Microbox PCS 7 AS RTX- Controlador modular de la serie S7-400 (AS 41x, AS 41xH
ó AS 41xF) a modo de estación individual o redundante
La elección depende de la relación precio-rendimiento y de la funcionalidad que soporte el hardware y el software.
Los dos tipos básicos también se diferencian en el hecho de que la ingeniería puede estar concentrada en un sistema cen-tral a efecto o integrada en el sistema compacto:
• SIMATIC PCS 7 BOX RTX- Sistema ES/OS con funcionalidad ES + OS + AS- Sistema runtime OS con funcionalidad OS + AS
• SIMATIC PCS 7 BOX- Sistema ES/OS con funcionalidad ES + OS- Sistema runtime OS con funcionalidad OS
Mediante la ampliación del sistema con periferia de procesos descentralizada, conectada al bus de campo PROFIBUS o FOUNDATION Fieldbus H1 (sólo en combinación con controla-dores modulares de la serie S7-400), se puede implementar un sistema de control de procesos completo para pequeñas aplicaciones. Se soportan las estaciones de E/S remotas ET 200M, ET 200iSP, ET 200S y ET 200pro con una amplia gama de módulos de señales y de función, disponibles a pre-cio económico, así como de dispositivos de campo y de proce-sos que se pueden conectar directamente a través del bus de campo.
Con el software de diagnóstico integrado SIMATIC PC DiagMonitor, los sistemas compactos pueden integrarse en la gestión de activos de PCS 7. En la variante ES/OS, equipada de licencias de software adicionales para SIMATIC PDM y SIMATIC PCS 7 Maintenance Station, un sistema compacto también puede funcionar como Maintenance Station.
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Sistemas compactos 85
Variantes de diseño
En las variantes estándar, el manejo y la visua-lización de los sistemas compactos se realiza desde dispositivos independientes (ratón, teclado, monitor del proceso).
Alternativamente se puede optar por una variante de diseño con Panel Front (Fig. dere-cha) en la que el manejo y la visualización se realizan desde un panel táctil TFT de 19" con una resolución de 1280 x 1024 píxeles.
PCS 7 BOX RTX PCS 7 BOX
SIMATIC PDM PCS 7
OS Single Station Redundancy
PCS 7 APL
S7 F Systems
SIMATIC Safety Matrix
PROFIBUS DP/PA
FOUNDATION Fieldbus (FF)
1) 1)
Software
Configuración del sistemaFu
ncio
nes
sopo
rtad
as y
lím
ites
ES/OS Single Station hasta 2 000 OS Runtime PO
OS Runtime Single Station hasta 2 000 OS Runtime PO
SIMATIC PCS 7 Maintenance Station
SIMATIC BATCH hasta 10 unidades
Web Server,para máx. 2 Web Clients
Hardware
Controlador (AS) independiente del sistema BOX PC
Comunicación AS-AS
Enrutado
Configuration in Run (CiR)
Etiquet. de fecha y hora de alta precisión
Datos de controlador remanentes sólo con SAI/UPS sólo con SAI/UPS
Máx. capacidad funcional de controlador
1) La funcionalidad de enrutado de WinAC RTX 2010 sólo se puede utilizar con el procesador de comunicaciones integrado CP 5611 del SIMATIC IPC627C (PCS 7 BOX RTX) y del IPC427C (PCS 7 AS RTX).
Controlador WinAC RTX integrado
PCS 7 AS RTX (Microbox AS) en calidad de controlador separado
AS 41x (Single Station) modular en calidad de controlador separado
AS 41xH modular o AS 41xF (Single Station o Redundancy Station) en calidad de controlador separado
WinAC RTX 2010 hasta 2 000 AS Runtime PO
WinAC RTX 2010 hasta 2 000 AS Runtime PO
Dependiendo del tipo del AS 41x, hasta 2 000 AS Runtime PO
Dependiendo del tipo del AS 41xH o AS 41xF, hasta 2 000 AS Runtime PO
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Migración de sistemas de Siemens y de otros fabricantes86
Migración de sistemas de Siemens y de otros fabricantesLa inversión para el futuro
Estrategia de la migración
La globalización y la competencia, cada vez mayores, obligan a las empresas a incrementar continuamente su productividad y a acortar el tiempo necesario para lanzar sus productos al mercado. Para ello es necesario optimizar la ingeniería y los procesos de manera continua y, al mismo tiempo, considerar las exigencias de la industria y las normas regulatorias.
Para que las empresas puedan seguir satisfaciendo el día de mañana las exigencias de los mercados, es necesario moder-nizar y ampliar en este momento muchos sistemas y plantas. No obstante, teniendo en cuenta que la base instalada de hardware, aplicaciones de software y conocimientos especia-lizados del personal operador y de mantenimiento acumulan un valor enorme, al planificar modernizaciones la inmensa mayoría de explotadores de plantas dan gran importancia a la preservación de sus inversiones.
La experiencia demuestra que para lograr el éxito en una mi-gración es decisivo ofrecer una solución técnica adaptada per-fectamente a cada planta y a las exigencias de cada cliente. En este contexto, minimizar los riesgos técnicos y financieros y asegurar las inversiones ya realizadas un plazo lo más largo posible son las consignas de actuación. Además, hay que con-siderar los distintos ciclos de vida de los componentes del sis-tema que en la actualidad varían desde 5 años para una esta-ción de trabajo basada en un PC, pasando por 15 años para controladores y hasta 25 años y más para los componentes de E/S y el cableado.
Por ello, Siemens considera que su tarea no consiste en reem-plazar completamente el sistema existente, sino en elaborar en estrecha cooperación con el cliente y los integradores de sistemas una solución personalizada y orientada al futuro, ba-sada en el moderno sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, y siempre conforme a la consigna:
• Innovación gradual del sistema• Adaptable a las condiciones específicas de la planta• Flexible a las especificaciones de la producción
Cartera de productos para migración
Siemens ha percibido con la debida anticipación la impor-tancia que tiene la migración para la automatización de los procesos, ofreciendo ya desde hace años un gran número de soluciones y productos innovadores de migración para sus sis-temas acreditados en todo el mundo. Gracias a la ampliación consecuente de esta oferta de productos de migración, Siemens está cada vez mejor situado para modernizar tam-bién sistemas antiguos de otros fabricantes con SIMATIC PCS 7. Desde el principio, una de las máximas de la estrategia migratoria de Siemens es modernizar gradualmente y sin dis-continuidades a nivel de sistema la base instalada, a ser posi-ble sin parar la planta o con mermas de producción mínimas. De este modo, Siemens ayuda a sus clientes a lograr su objeti-vo de asegurar a largo plazo las inversiones realizadas y maxi-mizar los réditos globales de su capital (retorno de activos).
System Aspects
HMI/batch- Replaces old HMI- Replaces batch systemController/network- Replaces controller- Gateway to SIMATIC PCS 7 I/O field connection- Further use of I/Os- Field connection elements for SIMATIC PCS 7
Strategy- Plant/product future- Planned modernization (revamping)Cost reduction- Maintenance budget- Investment budgetTime-to-Market- Production time- Available downtime
Innovation pressure- Improved process control- IT integration- Advanced process control & asset managementLifecycle phases- Maintenance & modernization- Expansion & improvement- Renewal/replacement with state-of-the-art technology
Siemens Migration Strategy
Plant Aspects Production Aspects
Innovative Technologies
FlexibleAdaptableStepwise
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Migración de sistemas de Siemens y de otros fabricantes 87
Migración gradual con los productos y servicios adecuados
Data Base AutomationCon el paso del tiempo, Siemens ha ido acumulado progresi-vamente un know-how de primera en el ámbito de la migra-ción. El aprovechamiento de la experiencia proporcionada por numerosos proyectos de migración se ha plasmado en pro-ductos y tecnologías innovadores y más eficaces. Un ejemplo representativo de ello es la tecnología "Data Base Automation" (DBA). Con DBA y una interfaz plugin es posible cargar los da-tos de configuración, visualizarlos en una interfaz de usuario estandarizada y configurarlos allí mismo.
De este modo, DBA permite migrar los datos de sistema de operador de distintos sistemas de partida, con ayuda del siste-ma y de forma homogénea. Como resultado, la calidad del software se mantiene invariable y todo el proceso es seguro y reproducible.
Componentes de migración Descripción
Productos de migración OS ■ Interfaz del servidor OS de SIMATIC PCS 7 al bus del sistema anterior■ Herramienta de conversión OS (p. ej DBA)■ Librería de faceplates
Servicios para migración OS Herramientas/servicios para conversión de sinópticos de proceso
Servicios para migración de controladores Herramientas/prestaciones para la conversión funcional de los datos de ingeniería de controladores según SIMATIC PCS 7
Componentes de migración BATCH Permiten que los sistemas existentes utilicen SIMATIC BATCH
Pasarela ■ Pasarela entre el bus de sistema del sistema antiguo y SIMATIC PCS 7 (principalmente para comu-nicación entre controladores)
■ Herramienta de ingeniería para pasarela
Reutilización de las E/S del sistema antiguo o de Field Termination Assembly (FTA)
■ Reutilización de las E/Ss (conexión de las E/Ss anteriores a los sistemas de automatización SIMATIC PCS 7, por lo general para sistemas de Siemens)
■ Field Termination Assemblies (FTA) para cableado de campo
ET 200M
G_P
CS
7_X
X_0
0079
PROFIBUS PA
OS
SIMATIC PCS 7
PROFIBUS DP
S7-400S7-400 HS7-400 FHcontroller
MotorI/OinterfaceI/O
Controller
EngineeringStation
EngineeringSystem
Wiring rack
Server Server
Gateway
Importing ofengineering dataof old OS
Importing ofcontrollerengineering
Linking of existingI/O modules toPCS 7/AS
Mig
ratio
n se
rvic
es in
eve
ry s
tep
of m
igra
tion
proj
ect
Gateway todata coupling
Field TerminationAdapter
OS replacementby server forPCS 7/OS
ClientsLegacy system
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Migración de sistemas de Siemens y de otros fabricantes88
Prestaciones de migración
Prestaciones de migración para SIMATIC PCS 7
Siemens considera la migración de sistemas de control de pro-cesos propios al moderno SIMATIC PCS 7 algo natural y que, además, es parte esencial de una relación cliente-proveedor cimentada a largo plazo. Además, Siemens está en condicio-nes de ofrecer soluciones de migración para sistemas de con-trol de otros fabricantes (por ejemplo, de ABB o Bailey).
Gracias a la experiencia en migración ganada a lo largo de mu-chos años y al uso de tecnologías universales como DBA y OPC, Siemens es capaz de desarrollar productos y soluciones de migración adicionales para la modernización total o parcial de otros sistemas de control con SIMATIC PCS 7.
Al realizar los proyectos de migración, Siemens trabaja en es-trecha cooperación con el integrador del sistema del cliente, quien dispone de know-how acumulado a lo largo de muchos años y conoce exactamente la planta y las necesidades del cliente. Esta estrecha cooperación supone para el explotador de la planta la garantía de que va a obtener la mejor solución de migración posible.
Otro aspecto importante es la ayuda que Siemens proporciona a los productos para migración, del mismo modo que para los productos estándar, con sus actualizaciones y su servicio de asistencia al cliente. Una de las ventajas especiales de Siemens en comparación con otros proveedores de productos para mi-gración es su ayuda a largo plazo mediante know-how, servi-cio técnico y suministro de componentes, repuestos y actuali-zaciones.
Los Migration Support Centers proporcionan al cliente ayuda sobre los productos y también sobre las cuestiones siguientes:
• Elaboración de esquemas y planes de migración• Elaboración de ofertas• Ingeniería/desarrollo de proyectos
El pionero sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, las innovadoras soluciones de migración y servicios, el kow-how, acumulado durante muchos años, en automatización de pro-cesos y la migración de sistemas y su servicio técnico de co-bertura mundial, Siemens demuestra su competencia y ofrece la seguridad de un partner de confianza.
SIMATIC ITManagement
Console
APTES
AS 235
CS 275
4-mation
H1 TF Ethernet
BaileyInfi/Net 90
Bailey Plant Loop/
INFI-NET
PCS 7/TM OS PCS 7/505 OS PCS 7/90 OSPCS 7/
APACS+ OSPCS 7/
OPMC OS
TELEPERM M SIMATICPCS/TISTAR OpenPMCAPACS+/
QUADLOGSIMATIC
PCS 7
OpenPMCController
S7-41x
S7-417H
MBUS
SIMATIC PCS 7OS clients
SIMATIC PCS 7OS clients
SIMATIC PCS 7Engineering
PCS 7OS server
PCS 7/third-party OS
Othersystems
Third-partycontrol system
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Prestación de servicios 89
Prestación de serviciosService & Support global
Para los productos y sistemas del sector de la tecnología de automatización y accionamiento, Siemens Industry Automation and Drive Technologies ofrece a los clientes de todo el mundo una amplia asistencia a través del Service & Support. En más de 100 países, equipo de espe-cialistas que poseen gran experiencia y tienen profundos conocimientos en la materia está a su lado para asistirles en las tareas de planificación e implementación, puesta en marcha, mantenimiento y modernización. Los cursos a los que asisten periódicamente, así como el estrecho con-tacto que mantienen entre sí, traspasando las fronteras de los continentes, garantizan la calidad del servicio técnico.
Asistencia online
En el portal de Service & Support que hay en Internet se puede acceder en cualquier momento y desde cualquier país del mundo a los conocimientos más avanzados. La información es muy variada y abarca, además del soporte de productos, deta-lles sobre la prestación de servicios y las oficinas de contacto regionales. www.siemens.com/automation/service&support
Technical Support
El competente soporte técnico ayuda a resolver cuestiones técnicas relacionadas con los productos y sistemas ofreciendo un amplio abanico de servicios de asesoramiento a la medida de las necesidades. A su vez, el soporte técnico regional recibe apoyo del soporte técnico central en Europa, América y Asia a la hora de responder a las preguntas técnicas planteadas por los clientes. La diferencia horaria entre los continentes nos permite ofrecer asesoramiento las 24 horas del día.
Puesto que la tramitación de las preguntas planteadas por los clientes se realiza dentro de una red internacional soportada por las más modernas tecnologías de la información, los espe-cialistas tienen acceso a la información disponible para la pre-gunta en cuestión desde cualquier parte del mundo.www.siemens.com/automation/support-request
Technical Consulting
Expertos en la materia ofrecen su apoyo en la planificación y concepción del proyecto, desde el detallado análisis real con definición del objetivo, hasta el asesoramiento en caso de du-das acerca del producto o sistema y la elaboración de la solu-ción de automatización.
Spar
e Pa
rts
Spar
e Pa
rts
TechnicalSupport
TechnicalConsultingTechnicalConsulting TechnicalSupport
Service ProgramsServicePrograms
Engineering SupportEngineering Support
TrainingTraining
Modernization ServicesModernization Services
Online Support
Online Support
Field
ServiceField
Service
Optimization Services Optimization Services
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Prestación de servicios90
Field Service
Especialistas en puesta en marcha y mantenimiento aseguran el perfecto inicio de la producción y la disponibilidad de las máquinas e instalaciones. Sus intervenciones están coordina-das por oficinas regionales con las que se puede contactar en todo momento.
Repuestos y reparaciones
Las paradas provocadas por cuestiones técnicas conllevan pér-didas de beneficios y costes adicionales; por eso se hace todo lo posible por evitarlos o reducirlos a un mínimo.
Una red global de almacenes regionales, apoyados por una so-fisticada logística, garantiza el suministro rápido de repuestos en numerosos países e incluso ofrece un servicio de emergen-cia para repuestos.
Cuando es posible reparar el producto, los centros de repara-ciones o un servicio móvil al efecto se encargan de hacerlo de forma rápida, fiable y con la mayor calidad posible.
Optimización y modernización
En muchas ocasiones, los avances tecnológicos generan nue-vos potenciales de optimización y modernización a lo largo de la fase de operación. Los expertos de Siemens asesoran al cliente en sus instalaciones con profesionalidad y competen-cia sobre las nuevas posibilidades de incrementar la producti-vidad y ahorrar gastos.
Aprendizaje
La asistencia a cursos de formación profesional y orientada al grupo objetivo, impartidos en más de 60 países del mundo, permite adquirir profundos conocimientos en el sistema SIMATIC PCS 7 y ampliar el know-how. En cursos con conteni-dos prácticos, los participantes reciben una excelente forma-ción directamente del fabricante que en muy poco tiempo les capacita para utilizar el sistema de control de procesos de for-ma eficiente. Entre los cursos ofertados también figuran cla-ses prácticas, impartidas por especialistas en el sistema direc-tamente en las instalaciones del cliente.www.siemens.com/sitrain
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Prestación de servicios 91
Servicio técnico durante el ciclo de vida (Life Cycle Service)
A la hora de tomar una decisión sobre posibles inversiones en un sistema de instrumentación y control, ya sea nuevo o innovado, es necesario evaluar los gastos que éste conlleva en relación al coste total de propiedad (Total Cost of Ownership, TCO) de la planta o instalación. El soporte, el mantenimiento preventivo y correctivo y la modernización se llevan una parte considerable de dichos gastos. Los breves ciclos de innovación impuestos por la tecnología de PC en la automatización de procesos es necesa-rio tenerlos en cuenta. Por eso es tan importante que los costes de servicio técnico sean transparentes y previsibles. Por tanto, es imprescindible contar con un servicio técnico rentable durante el ciclo de vida que garantice la funcionalidad del sistema de ins-trumentación y control por un periodo de tiempo establecido.
El software del sistema y la ingeniería del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, que apuesta por estándares, ya están orientados a mantener la capacidad de actualización du-rante todo el ciclo de vida de la planta o instalación. Pero tam-bién los componentes del hardware se ven sometidos a seve-ras reglas para un soporte definido durante el ciclo de vida.
Con una gestión activa de productos obsoletos, Siemens se enfrenta al proceso de envejecimiento de los sistemas de instrumentación y control asistiendo a sus clientes en la bús-queda de soluciones sustitutorias específicas y estrategias apropiadas para el mantenimiento y los repuestos.
Todo esto ofrece las condiciones ideales para ofrecer un servicio técnico profesional con paquetes a medida.
Paquetes servicio técnico a medida durante el ciclo vida
Cada planta de procesos es única. Por eso, los requisitos que debe cumplir el servicio técnico también son muy específicos. Basándose en los muchos años de experiencia, los especialis-tas de Siemens han reconocido la existencia de cuatro perfiles
básicos de requisitos; partiendo de este hecho han desarrolla-do módulos de servicio que se fundan unos en otros:
• Servicio estándar: Servicio técnico y soporte, servicio de urgencia, puesta a punto
• Servicio de mantenimiento: Inspección y mantenimiento • Servicio básico durante el ciclo de vida: Suministro de
repuestos más gestión de productos obsoletos • Servicio ampliado durante el ciclo de vida: Servicio de
actualización y upgrade
Estos módulos de servicio se pueden ampliar de forma flexi-ble, por ejemplo, con:• Tiempos de mantenimiento ampliados (p. ej. servicio
durante las 24 h/7 días de la semana)• Servicio de actualización del software • Optimización de activos • Soporte técnico priorizado• Servicio remoto
El alcance de las prestaciones acordadas de forma individual en base a los módulos de servicio y servicios adicionales se fija por contrato. Los contratos son tan flexibles que se pueden adaptar en función de los cambios que se realicen en la planta o instalación. La gestión de contratos de servicio incluye docu-mentación, planificación de medidas y control rendimiento.
Ventajas que aporta el servicio a medida durante el ciclo de vida
■ Protección de la inversión ■ Previsión de los costes de modernización y servicio técnico■ Optimización de la disponibilidad de la instalación ■ Garantía de suministro de repuestos■ Capacidad de servicio asegurada (modernización o
actualización incluidas)■ Óptimo asesoramiento técnico
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Este folleto contiene descripciones o prestaciones que en el caso de aplicación concreta pueden no coincidir exactamente con lo descrito, o bien haber sido modificadas como consecuencia de un ulterior desarrollo del producto. Por ello, la presencia de las prestaciones deseadas sólo será vinculante si se ha estipulado expresamente al concluir el contrato. Reservada la posibilidad de suministro y modificaciones técnicas.Todos los nombres de productos pueden ser marcas registradas o nombres protegidos de Siemens AG u otras empresas proveedoras suyas cuyo uso por terceros para sus fines puede violar los derechos de sus titulares.
Para más información
En Internet les ofrecemos mucha información acerca del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 en: www.siemens.com/simatic-pcs7
Encontrará información detallada en los manuales SIMATIC Guide:www.siemens.com/simatic-docu
Puede solicitar otras publicaciones sobre SIMATIC en: www.siemens.com/simatic/printmaterial
Encontrará documentación técnica detallada en nuestroportal de asistencia y servicio técnico:www.siemens.com/automation/support
Si prefiere mantener una conversación personal, encontrará a los responsables más próximos a su localidad en: www.siemens.com/automation/partner
En la página Industry Mall puede hacer pedidos directamente por Internet: www.siemens.com/industrymall
Siemens AGIndustry SectorIndustrial Automation SystemsPostfach 484890026 NÚREMBERGGERMANY
Sujeto a cambios sin previo avisoPDF (E86060-A4678-A131-B1-7800)3P.8315.58.08BR 0411 92 EsImpreso en Alemania © Siemens AG 2011
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