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SIMATIC PCS 7

El sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7

Answers for industry.

FolletoOctubre2014

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Totally Integrated Automation2

Totally Integrated Automation

Totally Integrated Automation:Eficiencia desde el primer momento. mayor productividad.

Hoy en día, con máquinas e instalaciones cada vez más comple-jas y costos de ingeniería crecientes, la eficiencia en ingeniería es un factor clave para el éxito de la industria manufacturera.

Totally Integrated Automation, la automatización de Siemens, es sinónimo de ingeniería eficiente. Su arquitectura de siste-ma abierta abarca el conjunto del proceso de producción y garantiza la interacción eficiente de todos los componentes de automatización. Esto se logra con una gestión de datos coherente, estándares internacionales e interfaces unificadas tanto en hardware como software. Estas características comu-nes minimizan las tareas de ingeniería. Esto reduce los costos, acorta el tiempo de lanzamiento al mercado y aumenta la flexibilidad.

El enfoque global de Totally Integrated Automation allana el camino para una mejor producción: más rápido, con más flexibilidad e inteligencia. Esto, a su vez, crea las condiciones para generar auténtico valor añadido en todas las tareas de automatización, en especial:

• Ingeniería integrada• Industrial Data Management• Industrial Communication• Industrial Security• Safety Integrated

Totally Integrated Automation crea las condiciones idóneas para aprovechar al máximo el potencial de optimización a lo largo de todo el proceso de producción:

• Ahorro de tiempo y costos gracias a una ingeniería eficiente

• Tiempos de parada minimizados por funciones de diagnós-tico integradas

• Mayor flexibilidad en la producción gracias a la comunica-ción homogénea

• Protección de las instalaciones y la red gracias a las funcio-nes de seguridad integradas

• Protección de personas, máquinas y medio ambiente gracias a la tecnología Safety perfectamente integrada

• Mayor calidad gracias a la coherencia de datos • Implementación simplificada de soluciones de automatiza-

ción gracias a estándares globales • Rendimiento superior por interacción de componentes

probados a nivel de sistema

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Índice 3

La diversidad de funciones, la flexibilidad y las múltiples prestaciones de la nueva versión 8.1 de SIMATIC PCS 7, uno de los sistemas de control de procesos más destaca-dos en todo el mundo, le confieren el potencial de hacer realidad soluciones innovadoras para los desafíos particu-lares 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 posibilidades insospe-chadas y nuevas perspectivas.

En este sentido, SIMATIC PCS 7 se beneficia de la integra-ción sin costuras en Totally Integrated Automation de Siemens y de una amplia oferta de productos, sistemas y soluciones perfectamente adaptados entre sí que abarcan todos los niveles jerárquicos de la automatización indus-trial, desde el nivel de gestión de la empresa hasta el nivel de campo, pasando por el nivel de control. Esto permite una automatización homogénea y personalizada en todos los sectores de la industria manufacturera y de procesos, así como en las industrias híbridas.

Índice

texto

Progress you trust

Performance you trust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Rendimiento a medida. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Rendimiento en la ingeniería. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Rendimiento durante el funcionamiento . . . . . . . . . . . . . 7

Automatización de procesos con Siemens . . . . . . . . . . . . 9

Componentes del sistema

Administración del sistema con la consola de gestión . 12

Sistema de ingeniería. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Ingeniería integrada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Sistema de operador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Archivo histórico de datos de proceso y creación de informes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Plant Device ManagementSIMATIC PDM, Maintenance Station . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Controladores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Sistemas compactos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

Comunicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Periferia de proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Automatización de lotes con SIMATIC BATCH . . . . . . . . 58

Control de rutas con SIMATIC Route Control . . . . . . . . . 64

Safety Integrated for Process Automation . . . . . . . . . . . 68

Industrial Security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

Virtualización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

Componentes tecnológicos

Control de rutas con SIMATIC Route Control . . . . . . . . . 78

Automatización de subestaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Gestión de energía con SIMATIC PCS 7 . . . . . . . . . . . . . . 82

Optimización con Advanced Process Control . . . . . . . . . 84

Sistemas de simulación y formación. . . . . . . . . . . . . . . . 86

integración en sistemas TI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Package Units e integración en paneles . . . . . . . . . . . . . 89

Integración de controladores con PCS 7/OPEN OS . . . . . 90

Migración de sistemas de Siemens y de otros fabricantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

Prestación de servicios

Service & Support global . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

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Progress you trust4

Progress you trust

En Siemens nos orientamos por los requisitos de nuestros clientes y sus mercados. Nuestros productos y prestaciones están sometidos a un proceso de optimización permanente a fin de garantizar la competitividad de los clientes con estos avances sistemáticos.

Nuestra actividad tiene siempre presente las demandas y ten-dencias de la automatización de procesos: Nuestros produc-tos, sistemas y soluciones aseguran una mayor sostenibilidad, y su empleo ayuda a ganar tiempo y ahorrar gastos; además, nuestro know-how en materia de instrumentación y control contribuye de forma decisiva a incrementar el rendimiento de la planta.

Disponemos de una larga experiencia en todas las industrias de procesos. Nuestros expertos conocen a fondo los procesos y le ofrecen todo su conocimiento para ayudarle cada día a optimizar sus instalaciones. Un factor decisivo para el valor añadido es ofrecer conceptos inteligentes de automatización y servicio técnico. Permiten incrementar la disponibilidad del sistema, los beneficios y la seguridad del proceso y de la plan-ta, y que también tienen como meta proteger las inversiones y reforzar la competitividad del cliente.

Las exigencias que planteamos a la gestión y ejecución del proyecto son muy severas. En proyectos para plantas de todo tipo y tamaño apoyamos a los clientes con nuestros conoci-mientos de expertos. Con estándares de calidad unificados a nivel mundial y con la ayuda de especialistas muy bien forma-dos garantizamos una implementación rápida y eficiente.

Mediante un extenso trabajo de I+D, una cultura empresarial innovadora, nuestra capacidad para marcar nuevas pautas en el terreno de la automatización y la presencia en gremios in-ternacionales pretendemos hacer justicia a nuestra fama de motor de la innovación y nos consideramos capaces de seguir modelando los futuros avances de la industria de procesos en colaboración con nuestros clientes y socios.

Con una orientación consecuente hacia el cliente, muchos años de experiencia, gran capacidad de innovación y una am-plia cartera de productos y soluciones ofrecemos las condicio-nes necesarias para entablar relaciones comerciales basadas en la confianza y garantizar la satisfacción del cliente.

SIMATIC PCS 7 es uno de los sistemas de control de procesos más destacados del mundo. Un requisito fundamental para haber logrado este liderazgo es el éxito de nuestros clientes, que con ideas, productos y soluciones de Siemens desem-peñan su tarea diaria con resultados insuperables. Convénzase usted mismo:

¡Confíe en sus prestaciones y apueste por SIMATIC PCS 7!

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Progress you trust 5

Performance you trust

En las plantas de procesos, el sistema de instrumentación y control es el punto de partida para conseguir un valor añadido óptimo: Con él se pueden manejar, visualizar y modificar todos los procesos y operaciones.

El sistema de instrumentación y control constituye la interfaz con el proceso, permite conducir de forma segura tanto el proceso como la propia planta y, al mismo tiempo, sirve de base de datos central desde la que se pueden detectar otros potenciales de optimización. Cuanto más potente es el siste-ma de instrumentación y control, mejor se puede aprovechar el potencial existente. Por eso, además de la escalabilidad, la flexibilidad y la homogeneidad, otro de los pilares de SIMATIC PCS 7 es el rendimiento. Comenzando por la planifi-cación e ingeniería, el sistema de control de procesos ofrece potentes herramientas, funciones y propiedades que hacen posible un funcionamiento rentable y eficiente de la planta durante todas las fases de su ciclo de vida.

Rendimiento mediante integración

La integración es uno de los puntos fuertes de SIMATIC PCS 7 y se muestra en muchos aspectos:

Integración horizontal en TIAUn sistema para la automatización homogénea de toda la ca-dena del proceso, desde la entrada de materias primas hasta la salida de la mercancía: ésta es una de las ventajas decisivas resultante de la integración sin fisuras de SIMATIC PCS 7 en Totally Integrated Automation.

Aunque el sistema de control se encarga, en primer lugar, de la automatización de los procesos primarios, también puede rendir mucho más: Integran, por ejemplo, todos los sistemas secundarios, como la infraestructura eléctrica en forma de celdas de media tensión o cuadros de baja tensión o la gestión del edificio.

Integración vertical en la comunicación jerárquicaLa comunicación jerárquica de una empresa se extiende desde el nivel de campo, control y procesos hasta el nivel de gestión y el nivel llamado Enterprise Resource Planning (ERP). Gracias al uso de interfaces estandarizadas, tanto basadas en normas industriales internacionales como también interfaces internas, SIMATIC PCS 7 es capaz de facilitar datos de proceso para la evaluación, planificación, coordinación y optimización de operaciones y procesos de producción o comerciales. ¡En tiempo real y desde cualquier punto de la empresa!

Herramientas integradas en el sistema para tareas de ingenieríaSIMATIC PCS 7 convence con una variedad de funciones escalonadas, una filosofía de manejo coherente y herramien-tas de ingeniería y gestión homogéneas. Un sistema de inge-niería centralizado, provisto de una gama de herramientas coordinadas entre sí para una ingeniería completa del sistema y para la configuración de automatización por lotes, funciones de seguridad, transportes de material o telecontrol, genera un mayor valor añadido durante todo el ciclo de vida. La disminu-ción de las tareas de configuración y formación reduce al mínimo los costes globales que se acumulan durante todo el ciclo de vida de la planta (coste total de propiedad).

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Progress you trust6

Funciones integradasDependiendo de la automatización característica de cada proceso o de los requisitos específicos de cada cliente, SIMATIC PCS 7 puede ampliarse funcionalmente por ejemplo con:

• Automatización de procesos por lotes (SIMATIC BATCH)• Seguridad funcional y funciones de protección

(Safety ntegrated for Process Automation)• Control de rutas para transportes de material

(SIMATIC Route Control)• Telecontrol de unidades remotas

(SIMATIC PCS 7 TeleControl)• Automatización de subestaciones eléctricas

(SIMATIC PCS 7 PowerControl)

Otras funciones adicionales, también integradas o que se pueden integrar sin fisuras en el sistema de control, permiten optimizar procesos y reducir el coste total de propiedad. Así, por ejemplo, SIMATIC PCS 7 dispone de herramientas para la gestión de energía y de activos y ofrece funciones de regula-ción avanzadas, soluciones de automatización específicas de la industria y librerías.

Rendimiento a medida

Gracias a una arquitectura escalable única en el mercado SIMATIC PCS 7 es una base idónea para la implantación renta-ble de soluciones de automatización individuales y la explota-ción económicamente racional de plantas de procesos.

Los usuarios de SIMATIC PCS 7 disfrutan a la larga de una plataforma de sistema modular basada en componentes es-tándar SIMATIC. Su homogeneidad permite una escalabilidad flexible de hardware y software, así como una interacción per-fecta, tanto dentro del sistema como más allá de sus fronte-ras. La arquitectura del SIMATIC PCS 7 está diseñada de mane-ra que, en la fase de configuración, el sistema de control se pueda adaptar de manera óptima a las dimensiones de la planta conforme a las necesidades del cliente. Si más adelante es necesario aumentar capacidades o integrar modificaciones tecnológicas, el sistema de control se podrá ampliar o recon-figurar en todo momento. Cuando la planta crece, SIMATIC PCS 7 crece con ella: es así de simple. ¡Y sin necesidad de prever 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 diferente precio-rendimiento. Esto permite adaptar de mane-ra óptima la potencia de automatización a las necesidades de la planta o la unidad de proceso considerada.

Life cycle andRemote services

APCOptimization

Energy management

Batch automation

Material transport

Integrated telecontrol

Integrated field devices

Integration of package units

Integration of switchgears

Information management

Simulation FAT/OTS

Safety Integrated

Integrated engineering

Plant asset management

SIMATIC PCS 7

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Escalabilidad del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7

Rendimiento en la ingeniería

Desde el punto de vista de la planificación y la ingeniería, el rendimiento es proporcional a la reducción de los costes y el tiempo necesario. En este sentido, SIMATIC PCS 7 proporcio-na, junto con COMOS, un enfoque revolucionario: flujo de trabajo integrado para la ingeniería, desde la descripción del proceso hasta el programa de automatización.

Una interfaz de sistema estandarizada, un trabajo estricta-mente orientado al objeto y una gestión de datos centralizada significan coherencia de datos durante todas las fases de la planificación, incluyendo la actualización automática de la do-cumentación del sistema.

Mediante el paquete opcional Advanced Engineering (AdvES), SIMATIC PCS 7 es capaz de dominar con suma eficiencia las ta-reas de ingeniería ejecutadas con otras herramientas, ya que se pueden importar sin ninguna dificultad los datos de la plan-ta procedentes de herramientas CAD/CAE.

Además, también permite generar automáticamente la confi-guración del controlador mediante una simple reproducción de tipos de puntos de I&C y modelos de soluciones y la edición de los parámetros.

Rendimiento durante el funcionamiento

El progresivo multifacetismo de los sistemas de automatiza-ción y la creciente integración con las modernas tecnologías de la información están llevando también a una mayor complejidad de la conducción del proceso. Al mismo tiempo, y debido a la creciente necesidad de reducir los costes, cada día está ganando más importancia un manejo intuitivo y exen-to de errores que permita a los operadores trabajar de forma eficiente y limitar las intervenciones del servicio técnico. SIMATIC PCS 7 asiste a los operadores en sus tareas y facilita una conducción confortable y segura del proceso. El proceso se puede optimizar con plena fiabilidad gracias a la gran varie-dad de herramientas.

Conducción del proceso y mantenimiento

Para que las plantas tengan un funcionamiento eficiente, SIMATIC PCS 7 ofrece, junto a una conducción transparente del proceso, vigilancia de la calidad del producto e indicadores de rendimiento, garantizando procesos más flexibles, una mayor disponibilidad de la planta y la seguridad de la inver-sión.

El sistema de operador (OS) de SIMATIC PCS 7 es la ventana al proceso y la base para una interacción intuitiva y segura con la planta. Su arquitectura destaca por la escalabilidad flexible, desde el sistema monopuesto hasta el multipuesto con arqui-tectura cliente-servidor redundante. La interfaz de usuario recoge los requisitos y recomendaciones de NAMUR (asocia-ción de tecnología de automatización de la industria de proce-sos) y PI (PROFIBUS & PROFINET International).

Iconos ergonómicos, faceplates orientados a las tareas, presentación uniforme de los datos de estado y funciones de alarma optimizadas hacen posible una gran comodidad de manejo y una conducción segura del proceso.

Diferentes plantas en un mismo centroPlanta de producciónSistema laboratorio/Escuela técnica

SIMATIC PCS 7: 100 a 120 000 E/S

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Progress you trust8

La gestión de alarmas integrada en SIMATIC PCS 7 es una propiedad más que garantiza el funcionamiento seguro y rentable de la planta. Ésta enfoca las alarmas esenciales, guía directamente al operador en situaciones de emergencia y es una ayuda consecuente que permite aliviar al personal de la planta.

Las estrategias destinadas al mantenimiento preventivo y predictivo de la planta reducen el coste total de propiedad (TCO). La gestión de activos (Asset Management) de SIMATIC PCS 7 permite tener siempre bajo control los equipos de pro-ducción críticos (por ejemplo, bombas, válvulas, columnas de destilación, motores, etc.) y tomar medidas de mantenimien-to preventivas a su debido tiempo, sin necesidad de fijar de antemano planes de mantenimiento y sin el peligro de que se produzca una parada imprevista de la planta.

Optimización de procesos

Además de estas funciones destinadas a mejorar el funcio-namiento de la planta y la conducción del proceso, SIMATIC PCS 7 cuenta con un gran número de herramientas y funcio-nes para optimizar los procesos. Entre ellas figuran, por ejemplo:

• Control Performance Monitoring• Advanced Process Control y • Process Historian

La vigilancia de la calidad de regulación de los lazos al efecto garantiza el funcionamiento eficiente y sin discontinuidades de la planta. Control Performance Monitoring permite ejecu-tar una optimización de los reguladores o un mantenimiento preventivo y, sobre todo, directo de los lazos de regulación cuando aminora su rendimiento.

Con Advanced Process Control (APC), métodos de regulación avanzados como regulación multivariable, reguladores pre-dictivos o regulación paralela, SIMATIC PCS 7 ofrece ventajas decisivas para mejorar la eficiencia de la planta, la rentabili-dad, la calidad de los productos, la seguridad o la protección medioambiental. Estas soluciones de APC ya están almacena-das en la librería de bloques estándar y, por tanto, se pueden implementar a muy bajo precio.

Los datos del proceso, tanto históricos como actuales, son la base de toda optimización. El almacenamiento y análisis de datos en tiempo real se ejecutan de forma segura y conforta-ble desde Process Historian. El archivo histórico de informa-ciones como variables y alarmas del proceso o datos de lotes proporciona un acceso rápido a los datos históricos de la plan-ta. Information Server pone a disposición los datos de Process Historian, preparados de forma comprensible y específica del usuario con el sistema de informes estándar de Microsoft Reporting Services.

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Automatización de procesos con Siemens: ¡Mucho más que una excelente tecnología!

Sofisticadas tecnologías, el potente software y hardware y soluciones de automatización industriales son la base idónea para lograr el éxito. Además, en Siemens encontrará un pro-veedor de sistemas de automatización, presente en el mundo entero, en el que puede confiar.

Innovation you trust

Para garantizar el éxito de sus clientes en el mercado, tanto hoy como en el futuro, Siemens apuesta por una innovación tecnológica constante. En la actualidad, Siemens investiga en todo el mundo, con 29 800 empleados que trabajan en 188 centros, y coopera con departamentos de investigación de universidades punteras. En el ejercicio 2013 se invirtieron 4.300 millones de euros en investigación y desarrollo, de los que salieron aprox. 8 400 inventos, lo que equivale a casi 38 por jornada de trabajo. Esta gran capacidad de innovación se refleja en los productos y contribuye al balance de éxito. Las nuevas tendencias marcadas por Siemens se basan en estrategias de desarrollo sostenibles, un uso más intenso de energías renovables, el empleo eficiente de recursos y la reducción a un mínimo de la contaminación medioambiental.

Expertise you trust

Cada sector plantea unos requisitos especiales al sistema de automatización, sigue tendencias propias y tiene que superar determinados desafíos. Siemens ha respondido con solucio-nes específicas para cada uno de ellos: Nuestros expertos se concentran en diferentes ramos industriales. Así queda garan-tizado que la persona de contacto conoce los procesos y sus mercados. Así, pues, benefíciese también usted de nuestra experiencia y competencia en materia de control y optimiza-ción de procesos para su sector en concreto. Nuestra amplia oferta de servicios de ingeniería y consultoría específicos para la industria cubre todo el ciclo de vida de la planta, desde la planificación hasta la modernización, acompañándole en todas las fases con el mejor servicio técnico.

Partner you trust

Quien se decide por SIMATIC PCS 7, tiene en Siemens un socio fuerte y con amplia experiencia que dispone de conocimien-tos fundados en el ámbito de la automatización de procesos y la gestión de proyectos. Para una ejecución rápida y eficiente del proyecto, aplicamos directivas y procesos probados con los que nuestro personal garantiza un estándar de calidad unificado y elevado en cualquier parte del mundo. Para dar asistencia a nuestros clientes hemos creado una densa red de expertos. Esta red incluye especialistas de sistemas de Siemens y colaboradores externos autorizados de alto nivel, que ofrecen servicio y asistencia de primera clase en más de 190 países de todo el mundo, desde el primer asesoramiento hasta el soporte técnico para determinados productos o los servicios durante todo el ciclo de vida.

En la estrecha colaboración con partners e integradores de sistema vemos la clave esencial para el éxito de la automati-zación de procesos. Para ampliar y profundizar esta colabora-ción, hemos creado el Siemens Solution Partner Programm cuyo ancho de banda es único en el mercado. En él se combi-nan los extraordinarios conocimientos sobre tecnología y aplicación con la experiencia y el profundo know-how acerca de productos y sistemas formando un paquete completo a la medida de cada proyecto.

Service you trust

Gracias a su prolongada experiencia en la aplicación práctica de la tecnología de automatización, Siemens ofrece una am-plia gama de servicios que se adapta de manera modular a todos los perfiles de requisitos y puede ajustarse a la perfec-ción a las más diversas necesidades a lo largo de todo el ciclo de vida de su instalación. Cada planta de procesos es única, y por eso sus requisitos de servicio técnico también son muy específicos. En consecuencia, también es muy amplia la varie-dad de prestaciones que el servicio técnico debe ofrecer.

Para complementar la oferta, ofrecemos un amplio servicio de consultoría, que para usted significa:

• Identificar potenciales de la mano del propietario de la planta

• Crear un catálogo de medidas individual y dar recomenda-ciones para su implementación

Estamos donde nos necesita: presencia local en todo el mundo.

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Progress you trust10

OS/Batch/Route Control/Maintenance Clients

Controladores estándar

Cliente móvil

Sistemas de pesaje

HART inalámbrico

Terminal de mando Ex

Zona 2 Zona 1

Gestión de energía integrada

Accionamientos integrados

Modbus, acoplamiento serie

Sistema de operador (OS)Single Station

SIMATIC PCS 7performance you trust

PCS 7 AS mEC RTXcon E/S S7-300

Controladores embebidos

Sistemas compactos

IE/PB Link

IE/PB Link + acoplador DP/PA

SCALANCE X Switch

OS Server, Batch Server, Route Control Server, Maintenance Server, Process Historian

PCS 7 BOX

OS Client 427D

ET 200pro ET 200M

ET 200M

PROFINET

PROFINET

PROFIBUS DP

PROFIBUS PA

ET 200SP

AFD AFDiS

ET 200M, Ex-I/O, HART

AS-Interface

Industrial Wireless LAN

Industrial Ethernet

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G_P

CS7

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_00

38

8

Web Client- OS- Maintenance- Information

Controladores de alta disponibilidad

Controladores de seguridad

Estaciones de ingeniería

Ethernet, LAN de oficina

Impresora de red

Cortafuegos frontal

Cortafuegos posterior

Y-Link

Análisis de gases

PA Link/ FF Link

PA Link/ FF Link

Zona 2 Zona 1

Zona 1

ET 200Msimple/redundante

ET 200Mmódulos F

PA Link

WebServer

Clientes opcionales- Simulación con SIMIT- MES/MIS con SIMATIC IT- COMOS Plant Lifecycle Management

Servidores opcionales- Web Server- OpenPCS 7- Information Server

ET 200M

ET 200SP

SIMOCODE profor PROFINET

PRO

FIBU

S D

P

PRO

FIBU

S D

P

PROFIBUS DP-iS

PA/FF H1

ET 200iSP ET 200iSP

ET 200pro

ET 200S

MTA

AFS AFD AFDiS

PA/FF H1

PROFIBUS PA

AFD

AFD AFD

AFDiS

PRO

FIN

ET

ERP

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Administración del sistema con la consola de gestión (Management Console)12

Administración del sistema con la consola de gestión (Management Console)

Panorámica del estado del software instalado

Una instalación de control de procesos incluye un gran núme-ro de componentes heterogéneos, cada uno con parametriza-ciones y ajustes específicos. Estas instalaciones están inmer-sas en un permanente proceso de modificación que incluye mejoras, actualizaciones, modernizaciones y ampliaciones. Por eso, a medida que los sistemas van envejeciendo, resulta cada vez más difícil saber cuál es el estado actual del hardware y el software. En consecuencia, sin soporte del sistema es muy complicado conseguir y mantener la transparencia necesaria.

Con la PCS 7 Management Console se logran reducir al mínimo las tareas de administración tanto para una sola insta-lación SIMATIC PCS 7 como para una red de instalaciones. Con esta consola se tiene acceso en todo momento al estado actual de los componentes de hardware y software instalados.

La SIMATIC PCS 7 Management Console hace posible lo siguiente:

• Administración centralizada y estandarizada del software SIMATIC PCS 7

• Inventario de todos los componentes de hardware y software de la instalación SIMATIC PCS 7

En pequeñas plantas o instalaciones, la PCS 7 Management Console se puede instalar y utilizar en la PCS 7 Engineering Station. Sin embargo, lo normal en instalaciones medianas y de gran envergadura o en una red de equipos es una PCS 7 Management Console autónoma instalada en una PCS 7 Industrial Workstation.

Administración central del software

Objeto de la administración son nuevas instalaciones de SIMATIC PCS 7, actualizaciones y service packs. La instalación en la estación de destino no requiere la participación activa del usuario. Hay mecanismos de seguridad que impiden que se vea afectado el modo runtime.

• Puesta a disposición de archivos de instalación en servidor de archivos dedicado/PCS 7 Management Console

• Adición/eliminación de configuraciones de PCS 7 en la administración central de configuraciones

• Creación de paquetes de configuración predefinidos de forma específica para la planta o el usuario

• Implementación en estaciones de destino de paquetes de configuración predefinidos

• Comprobación de la disponibilidad para la instalación de las estaciones de destino

• Desactivación remota e implícita de una estación para iniciar una actualización

• Monitorización del estado de toda la instalación y reanuda-ción tras el reinicio o un fallo de la red

• Activación remota e implícita de una estación al concluir una actualización

Inventario del sistema

El inventario centralizado de los componentes de hardware y software instalados simplifica la creación de un informe detallado y permite detectar con rapidez a los candidatos para posibles actualizaciones/sustituciones:

• Registro central de los datos de inventario leídos del Engineering System o de los componentes

• Informe en formato de Microsoft Excel• Certificado de licencia con componentes instalados y

utilizados realmente

Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/managementconsole

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Sistema de ingeniería 13

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 dis-pone de una gama de herramientas uniformes y coordinadas entre sí minimiza el trabajo de configuración. Las herramien-tas de ingeniería para el software de aplicación, los compo-nentes de hardware y la comunicación se abren desde un punto central: el SIMATIC Manager. 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, ingeniería multiproyectos)

Las potentes SIMATIC PCS 7 Industrial Workstations con siste-ma operativo Windows 7 preinstalado son la base ideal para tal finalidad. Se pueden utilizar tanto en el área de oficinas como en entornos industriales y son capaces de controlar hasta 4 monitores de proceso en modo multimonitor.

La adjudicación de las licencias del software de ingeniería depende de la aplicación para la cual se emplee la estación de ingeniería:

• Estación de ingeniería clásica y exclusiva• Estación de ingeniería/operador combinada para pequeñas

aplicaciones

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 coordinado.

El Engineering Toolset incluye herramientas para una ingenie-ría efectiva de los siguientes componentes y funciones:

• Gestión de datos masivos y cooperación con herramientas CAD/CAE de nivel superior (Advanced Engineering System)

• 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) • Funciones de diagnóstico y de gestión de activos • Procesos por lotes, automatizados con SIMATIC BATCH • Transportes de material, controlados con

SIMATIC Route Control • Aplicaciones de seguridad (Safety Integrated for

Process Automation)

Parametrizaciónde aparatos de campo

Ingeniería paraaplicaciones de seguridad

Ingeniería de red/comunicación/hardware

Ingeniería deautomatización

Ingeniería OS

Bloques de funcióntecnológicos

SIMATIC Manager /base de datos universal

SIMATIC PCS 7 Engineering

SIMATICPDMF Systems

S7SIMATICBATCH

SIMATIC Route

Control

GraphicsDesigner

HW ConfigLibraries

G_P

CS

7_X

X_0

0114

CFC/SFCAdvanced

ES

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Sistema de ingeniería14

SIMATIC Manager

El SIMATIC Manager es al mismo tiempo la plataforma de integración para el Engineering Toolset y la base de configu-ración para toda la ingeniería del sistema de control de proce-sos SIMATIC PCS 7. En él se administra, archiva y documenta el proyecto SIMATIC PCS 7.

Usando el Engineering Toolset, ajustado a las necesidades tecnológicas, y bloques y esquemas preconfigurados, los tec-nólogos y técnicos de procesos y fabricación pueden realizar la ingeniería trabajando con los elementos que les son habi-tuales. La homogeneidad de la base de datos del sistema de ingeniería garantiza que los datos que se hayan introducido una vez estén disponibles en todo el sistema.

Jerarquía tecnológicaMediante la creación de carpetas jerárquicas se implementa una estructura de proyectos, la jerarquía tecnológica. Guar-dando esquemas CFC y SFC para los controladores, sinópticos e informes para las estaciones de operador y documentos complementarios en una de las carpetas jerárquicas, el ingeniero establece de forma implícita el orden jerárquico.

Configuración del hardwareEl hardware necesario para un proyecto SIMATIC, como son controladores, componentes de comunicación y periferia del proceso, está guardado en un catálogo electrónico y se confi-gura y parametriza con la aplicación HW Config.

Función de cifrado para bloquesPara proteger el know-how existe la posibilidad de codificar y descodificar bloques de función y funciones con la aplicación S7-Block Privacy. Una vez codificados, los bloques y sus atribu-tos ya no se pueden modificar. Sólo quedan a la vista las inter-faces de los bloques.

Herramientas gráficas de configuraciónPara implementar la lógica de automatización basta con inter-conectar, usando la herramienta gráfica CFC, bloques de fun-ción preprogramados con otros. Para la configuración gráfica y la puesta en marcha de controles secuenciales se dispone de un editor SFC.

Ingeniería de los sistemas de operadorCon el SIMATIC Manager se organizan los datos del proyecto para la ingeniería de los sistemas de operador. 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.

Graphics DesignerLa creación gráfica de los sinópticos de la planta está asistida por un potente Graphics Designer. Símbolos estáticos admi-nistrados en librerías, símbolos de bloque dinámicos y blo-ques gráficos (faceplates) vinculados con parámetros de los bloques de función son la base que sirve para crear los sinóp-ticos del proceso.

Vista de componentes: Configuración del hardware con HW Config

Advanced Engineering SystemCon la opción del sistema de ingeniería avanzado (Advanced Engineering System) se pueden conseguir importantes efec-tos de racionalización en la configuración y la puesta en mar-cha; por ejemplo, mediante la generación automática de la configuración del hardware y el uso repetido de módulos de software estandarizados. El sistema de ingeniería avanzado también puede intercambiar datos con sistemas de nivel superior.

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.

Compilación y carga selectivasUn método más efectivo para modificaciones menos impor-tantes en la automatización estándar, p. ej. agregar o modifi-car algunos puntos de medida, consiste en la compilación y carga selectivas a nivel de esquema. Estas funciones pueden iniciarse desde la jerarquía tecnológica, el CFC o la carpeta de esquemas.

El configurador reconoce todas las modificaciones desde la última carga por su color y el estado actual del esquema a par-tir del símbolo de esquema correspondiente. En el cuadro de diálogo podrá seleccionar una opción concreta para la carga selectiva. En combinación con Version Trail, cada carga va seguida de un archivado automático.

En los bloques que se utilizan en el controlador AS 410 se pueden realizar modificaciones de tipo incluso durante el funcionamiento mediante un copiado sin saltos (TCiR). Para actualizar el Operator System es necesario volver a cargar sus datos de configuración.

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Software de ingeniería

Puntos de I&C en la vista de objetos de proceso

El SIMATIC Manager 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 procesoEntorno central de desarrollo para todos los aspectos rela-cionados con puntos de I&C/objetos de proceso

Vista de objetos de proceso

La vista de objetos de proceso del SIMATIC Manager se amolda al modo de trabajo del ingeniero mediante una vista universal que cubre un punto de I&C. Muestra la jerarquía tecnológica de la planta representada en forma de árbol, en combinación con la vista en tablas de todos los aspectos del punto de me-dición/objeto de proceso (general, esquemas, bloques, pará-metros, señales, avisos, objetos gráficos, variables archiva-bles, carpetas jerárquicas, propiedades del equipamiento y declaraciones globales). Esto facilita al tecnólogo una rápida orientación.

En la tabla se muestran todos los objetos de la rama de la jerarquía seleccionada y allí pueden procesarse con cómodas funciones de edición, filtrado, intercambio, importación y exportación. 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. También es la base para identificar los objetos de proceso conforme 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.

Los bloques de función cuentan con avisos de I&C y del proce-so ya configurados y los bloques gráficos con avisos de inter-vención del operador. Dichos avisos se generan automática-mente cuando se produce el evento causante. En caso nece-sario se pueden modificar los textos o las prioridades de aviso.

Además, a través de la vista de objetos de proceso se puede configurar la función "Smart Alarm Hiding", Esta 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 según la configuración previa. Marcando unas casillas de verificación en la matriz de alarmas de la vista de objetos de proceso es posible configurar si las alarmas correspondientes a cada uno de los 32 estados operativos habrán de mostrarse u ocultarse. Las alarmas ocultas no se señalizan visual ni acús-ticamente, pero igualmente se registran y se archivan.

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Continuous Function Chart en diseño actualizado

Continuous Function Chart (CFC)

El editor CFC es la herramienta desarrollada para configurar las funciones de automatización continuas. Además de con-fortables funciones de edición, la gama de funciones de esta herramienta comprende también potentes funciones de test y de puesta en marcha, así como funciones de documentación configurables.

Existe la posibilidad de colocar, parametrizar e interconectar instancias de tipos de bloques de función en esquemas CFC. Asignando un atributo se pueden establecer niveles de autori-zación de manejo a nivel del bloque e implementar autoriza-ciones de manejo finamente granuladas.

Al crear un esquema CFC, se genera un grupo de ejecución con el mismo nombre que se agrega automáticamente a todos los bloques de ese esquema. De esta forma cada bloque recibe inmediatamente propiedades de ejecución que el inge-niero puede modificar en el editor de secuencia de ejecución u optimizar usando un algoritmo.

Técnicas de configuración especiales, como la de "esquema en esquema" para implementar esquemas jerárquicos o el uso repetido (mediante instancias) de bloques tipo esquema (tipos de módulos de control/tipos de puntos de I&C) y tipos de SFC (controles secuenciales estandarizados) ofrecen un potencial de racionalización aún mayor.

Clave de colores para la identificación de objetos en CFC

El editor CFC soporta los siguientes tipos de módulos de soft-ware estandarizados:

• Tipo de bloque de funciónLos tipos de bloques de función incluidos en librerías de control sirven para diseñar equipos de procesos (p. ej., válvulas o motores) desde la perspectiva del control y la instrumentación. Los módulos de software estandarizados más pequeños para aplicaciones múltiples tienen conexio-nes para señales de maniobra y control así como funciones de parametrización y vigilancia. En parte también cuentan con funciones de enclavamiento para el retorno automá-tico a las posiciones de seguridad definidas.

• Tipo de punto de mediciónLos tipos de puntos de medición implementados con bloques de función representan un esquema CFC estanda-rizado para la automatización básica de determinadas funciones de control e instrumentación como, p. ej., la regulación del nivel de llenado. Sus instancias pueden modificarse desde un punto central usando el concepto de tipo/instancia, pero se pueden adaptar e interconectar manualmente.

• Tipo de módulo de controlEl tipo de módulo de control (Control Module Type/CMT) marca un nuevo tipo de módulos de software estandariza-dos que, en combinación con el sistema de ingeniería avanzado (Advanced Engineering System), garantiza una ingeniería más eficiente que el clásico tipo de puntos de I&C. Un CMT puede contener bloques, esquemas, variables de control (conexiones de bloque como señales y paráme-tros) y avisos.

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Sequential Function Chart en la ingeniería

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 contro-les secuenciales se suelen usar para controlar y procesar de forma selectiva funciones de automatización básica, creadas con CFC, en función de cambios de modo operativo y de esta-do. Los controles secuenciales pueden crearse como esquema SFC o como tipo de SFC.

Esquema SFCEl esquema SFC permite implementar controles secuenciales de uso único 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 aplicación o el usuario. El esquema SFC se puede ubicar e interconectar en CFC como si fuera un bloque. Las conexiones de bloque CFC deseadas se seleccionan me-diante acciones sencillas y se enlazan con las etapas o transi-ciones de las cadenas secuenciales.

Una administración de estados conforme a la normativa ISA 88 permite configurar en cada esquema SFC hasta 8 cadenas secuenciales separadas, p. ej. para estados como RUNNING, HOLDING o ABORTING o para 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 modificación correspondiente de todas las instancias. Un tipo de SFC puede contener hasta 32 cadenas secuencia-les. La función "Crear/actualizar iconos de bloques" permite ubicar e interconectar automáticamente, para todas las ins-tancias SFC operables y visualizables, un símbolo de bloque dentro del correspondiente sinóptico de proceso.

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 estándar para ingeniería de SIMATIC PCS 7 tiene integradas dos librerías de control e instrumentación, la Advanced Process Library, preinstalada de modo predeterminado, y la SIMATIC PCS 7 Standard Library, que se puede instalar en caso de necesidad.

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 de control estándar- Módulos de control de procesos avanzados- 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

La gama se complementa con tipos de puntos de control e instrumentación preconfigurados para equipos propios de la ingeniería de procesos como bombas, válvulas, dosificadores y reguladores (en cascada, de rango dividido, etc.).

En SIMATIC PCS 7 pueden coexistir varias versiones de una misma librería. Esto simplifica la adaptación del software de usuario en caso de actualización del sistema.

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Ejemplos de faceplates estándar para OS tomados de SIMATIC PCS 7 Advanced Process Library, válvulas

Advanced Process Library

La Advanced Process Library (APL) se basa en la larga experien-cia de configuradores y operadores de plantas y contempla las recomendaciones NAMUR y especificaciones PNO actuales.

Sofisticadas funciones e interfaces de usuario atractivas desde el punto de vista óptico, con gran comodidad de manejo, faci-litan y promueven la interacción del operador con la planta en la que trabaja. Las variantes "small" de los bloques de función, cuyos símbolos y bloques gráficos ocupan menos espacio en el sinóptico del proceso, son versiones alternativas reducidas a las funciones básicas, que mejoran la claridad en sinópticos complejos.

Otras características destacables:

• Modos de operación especiales- "Local" para la integración de las posibilidades de control

in situ- "Fuera de servicio" para desactivar un punto de instrumen-

tación y control (I&C) por cuestiones de mantenimiento• Varias vistas de bloques gráficos

- "Vista previa" con información de los estados a través de las señales E/S, mando automático y operaciones de manejo posibles/permitidas; indicación del valor real en modo de simulación

- "Vista de notas" para información temporal del operador• Cómodos bloques de enclavamiento con información so-

bre la primera señal, accesibles desde bloques tecnológicos• Adaptación flexible de funciones en los bloques de librería• Simplificación de la puesta en marcha mediante simulación

directa en la estación de operador• Protección contra un manejo incorrecto gracias al escalo-

namiento granular de los derechos de usuario• Habilitación/bloqueo explícito del manejo de un punto de

I&C para determinados puestos de mando de la planta • Integración de cualquier accionamiento compacto y obje-

tos de interruptores/arrancadores mediante perfiles PROFIBUS estándar

• Coordinación de accesos múltiples (p. ej. de SFC/SIMATIC BATCH) a grupos como válvulas, bombas, etc.

• Ventanas de manejo que se pueden fijar para facilitar varias intervenciones seguidas

Ejemplos de faceplates de la Industry Library y la Condition Monitoring Library

Industry Library y Condition Monitoring Library

La Industry Library y la Condition Monitoring Library amplían la funcionalidad estándar de la APL. Todos los símbolos gráfi-cos, bloques de función y faceplates de estas librerías apare-cen con el diseño de la APL.

La Industry Library ofrece bloques para:

• Automatización de edificios (calefacción, climatización, ventilación)

• Manejo y visualización mediante Comfort Panels• Integración de SIMATIC S7 Package Units (optimizadas para

S7-300)• Integración de sistemas Advanced Process Control exter-

nos• Arquitecturas con varias salas de control• Otras funciones tecnológicas como, p. ej., para ampliar la

vigilancia de valores medidos o para definir una curva de consigna

La Condition Monitoring Library ofrece bloques para:

• Vigilancia de bombas centrífugas (PumpMon)• Vigilancia de válvulas de control (VlvMon)• Detección de los estados estacionarios de un proceso

dinámico (SteadyState)• Prueba de válvulas en línea durante el funcionamiento

(PST)• Vigilancia de pérdidas de presión y detección precoz de

obstrucciones (PressDropMon)

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Configuración basada en la división del trabajo

Concurrent EngineeringConcurrent Engineering permite que varios proyectistas en CFC y SFC trabajen simultáneamente en un proyecto sin haberlo dividido previamente en subproyectos. Durante la puesta en marcha se pueden utilizar, p. ej., esquemas en modo online (debug) al tiempo que se están realizando modi-ficaciones en el proyecto. El Graphics Designer facilita el tra-bajo paralelo en un proyecto también durante la creación de los sinópticos de la planta

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. Con una fun-ción de búsqueda multiproyecto se puede localizar un deter-minado esquema muy rápidamente.

Los esquemas CFC y SFC pueden ser abiertos y consultados simultáneamente por varios configuradores. No obstante, el sistema no permite accesos de escritura simultáneos a la base de datos. Si el configurador intenta acceder a un esquema que ya está en uso, se abre un cuadro de diálogo con el correspon-diente aviso.

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 multiproyectosLa ingeniería multiproyectos permite dividir un proyecto muy extenso en varios subproyectos atendiendo a criterios tecno-lógicos, para que varios equipos humanos puedan trabajar simultáneamente en ellos. Para ello se define en el SIMATIC Manager un "multiproyecto" de nivel superior. En el multi-proyecto se pueden agregar y eliminar en cualquier momento proyectos individuales.

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.

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 se pueden cerrar con sólo pulsar 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 auto-máticamente una carpeta jerárquica en todos los proyectos. Aunque después sólo es posible modificar el original del pro-yecto inicial, se pueden insertar objetos en todas las carpetas. Todos los tipos de bloques que se usen en un multiproyecto se podrán actualizar de forma centralizada.

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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 así controlar el acceso a los datos. Existe la posibilidad de confi-gurar tanto derechos de acceso para estaciones del sistema de control del proceso como autorizaciones de manejo para bloques. En informes de modificaciones configurables se pue-den registrar todos los accesos al sistema de ingeniería y todas las modificaciones online que afecten a controladores, siste-mas 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. Muchas veces, tales cer-tificados están sometidos a requisitos especiales propios de cada sector, los cuales están formulados, por ejemplo, en FDA 21 CFR Part 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 mediante 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

Asociado a SIMATIC Logon, SIMATIC Version Trail permite archivar librerías, proyectos y multiproyectos de forma especí-fica para cada versión. SIMATIC Version Trail marca los datos al archivarlos con un código de versión y registra esta informa-ción en el historial:

• Versión• Nombre de versión• Fecha y hora• Usuarios• Comentario

Cada una de las versiones puede extraerse del archivo y volverse a utilizar. En este contexto SIMATIC Logon organiza la protección de acceso.

Las operaciones de archivado y extracción (retrolectura) se pueden automatizar controladas por tiempo. La retrolectura de parámetros de bloque procedentes de los controladores se puede acoplar a la operación de archivado, pero también es posible ejecutarla de forma independiente, versionada y controlada por tiempo.

El historial de versiones gestionado por Version Trail puede visualizarse e imprimirse. Una versión ya cerrada no se puede modificar posteriormente. En combinación con Version Cross Manager, una versión archivada es equiparable a un proyecto ya existente o una segunda versión archivada.

Documentación del proyecto

El proyecto de ingeniería se puede documentar tal como exigen las normas con el sistema de informes integrado en el sistema de ingeniería. 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.

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Flujo de datos al utilizar el sistema de ingeniería avanzado

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 ingeniería y puesta en marcha mejorando al mismo tiempo la calidad de la ingeniería.

AdvES se puede abrir en el SIMATIC Manager desde un proyecto de SIMATIC PCS 7 ampliando así la funcionalidad para configu-rar la instalación junto con herramientas de diseño CAD/CAE de nivel superior. Actúa como elemento de unión entre las herra-mientas 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 pueden filtrar rápidamente las incoherencias existentes, que se muestran en forma de informes sinópticos y se pueden eliminar directamente.

Gestión integrada del flujo de trabajo con barras de progreso en el encabezado

Funciones manuales para editar jerarquías tecnológicas y puntos de I&C y para interconectar señales entre dichos pun-tos permiten completar los datos importados. Editores espe-ciales para procesar datos masivos ayudan al ingeniero con las tareas 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 tabla de los datos AdvES a modo de informes.

La gestión integrada del flujo de trabajo asiste al usuario a la hora de ejecutar las tareas. En el encabezado se muestra el orden de ejecución y el progreso.

Gestión de datos masivosAdvES racionaliza la gestión de datos masivos reproduciendo módulos de software estandarizados. Además de los tipos de módulos de control (Control Module Types, CMT) también soporta los clásicos tipos de puntos de I&C. AdvES ha sido optimizado para trabajar con tipos de módulos de control (CMT).

AdvES ya tiene integrada una librería de CMT con los módulos de control básicos (BCM) de PCS 7. El sistema soporta la con-versión de librerías personales de tipos de puntos de I&C en tipos de módulos de control.

Posteriormente se pueden eliminar o añadir a un CMT bloques, interconexiones, conexiones o avisos, aunque existan ya instancias, los llamados módulos de control (Control Modules, CM). Esto permite crear con toda facilidad variantes de tipos de puntos de I&C para su uso repetido. En caso de haber una desviación del CMT, las instancias pueden verificarse y adaptarse.

SIMATIC PCS 7

G_P

CS

7_X

X_0

0312

Datos externos Advanced ES

Listas de puntos de I&C

Tipos de puntos de I&C

Configuración del hardware

Jerarquía tecnológica

Listas de señales

Intro

ducc

ión

man

ual

Puntos de I&C

Símbolos

Impor-tación

Impor-tación

Expor-tación

Expor-tación

Expor-tación

Expor-tación

Impor-tación

Impor-tación

HW Config

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Sistema de ingeniería, a destacar

■ Configuración centralizada y homogénea para todo el sistema del hardware y software con un único sistema de ingeniería– Sencilla parametrización de la comunicación– Idéntica configuración de plantas redundantes– Configuración integrada para dispositivos de campo

y aplicaciones de seguridad

■ Configuración orientada a la tecnología – Jerarquía funcional ordenada por plantas, unidades

de proceso y equipamientos técnicos – Ingeniería independiente del hardware: Asignación a

controladores y módulos de E/S elegibles a posteriori – Posibilidad de ampliación para sectores concretos a

través de interfaces estándar de intercambio de datos

■ Administración de usuarios integrada con control de accesos

■ Librerías con avanzadas funciones de control de procesos: – Advanced Process Library (APL)– Librería industrial (Industry Library)– Condition Monitoring Library

■ Diálogo centralizado para compilación y carga de las modificaciones en controladores, OS y SIMATIC BATCH– Secuencia optimizada y control mediante diálogo

con control secuencial– Compilación y carga en una sola secuencia: mínima

duración total del proceso

■ 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 proyectos con función de importación/

exportación– Modo online para test y puesta en marcha

■ Compilación y carga selectivas a nivel de esquema

■ Modificaciones de tipo de bloque durante el funciona-miento con AS 410 (TCiR)

■ Configuración basada en la división del trabajo: Concurrent Engineering o ingeniería multiproyectos con Branch & Merge

■ Ocultación de avisos en función de la configuración en determinados estados operativos

■ Funciones SFC especiales:– Tipo de SFC: Control secuencial para aplicación

múltiple, instancias a modo de bloque en CFC– Esquema SFC: Control secuencial para aplicación

única, también con interconexiones de esquema – Cadenas secuenciales independientes y conformes

con ISA-88 para estados como HOLD, ABORT o SAFE STATE

■ Menor esfuerzo de ingeniería y validación:– Librerías con bloques de función y faceplates, símbo-

los, tipos de punto de instrumentación y control)– Filosofía tipo-instancia con posibilidad de modifica-

ción centralizada para todas las instancias– Actualización centralizada de todos los tipos de

bloque de un multiproyecto– Muchos pasos de configuración automáticos

(auto engineering)– Fácil duplicación de unidades de proceso usando las

funciones copiar, cambiar nombre y compilar

■ Potente gestión de versiones con funciones de compa-ración y de historial

■ Creación automática, en base a datos del proyecto, de sinópticos de diagnóstico para la Maintenance Station

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Ingeniería integrada 23

Ingeniería integrada

Intercambio coherente de configuraciones y estructuras entre COMOS y SIMATIC PCS 7

COMOS: Una base de datos para todos

La base de la ingeniería integrada es un modelo de datos en el que todos los datos de la ingeniería de un proyecto solo entán presentes una sola vez. Además, todos los datos referentes a los objetos con ingeniería de las especialidades u obras (p. ej., plantas, tuberías, parte eléctrica y de instrumentación y con-trol, y automatización) están disponibles inmediatamente en cualquier momento y son coherentes en el contenido. Para ello, es indiferente si los ingenieros de las especialidades u obras se encuentran en un mismo lugar o si están repartidos por el mundo pero trabajan para el mismo proyecto: La base de datos es siempre la misma, sin ninguna excepción.

Somos el único proveedor mundial que ofrece a la industria de procesos una solución de software para la gestión integral de un proyecto de planta, desde la ingenería, la operación y la modernización hasta el desmantelamiento. COMOS garantiza que los prescriptores, los ingenieros y los propietarios de plan-tas puedan acceder en todo momento a todos los datos rele-vantes para el proyecto, en todos los niveles de la empresa y en cualquier fase del proyecto. Esto es posible gracias al enfo-que plenamente orientado a objetos de nuestra revoluciona-ria solución de software. Además, COMOS gestiona también la totalidad de la documentación de la planta.

Puente entre dos mundos: Ingeniería integrada con COMOS y SIMATIC PCS 7

La ingeniería integrada con COMOS y SIMATIC PCS 7 permite conectar la ingeniería de planta con el sistema de instrumen-tación y control, y por lo tanto con la fase de operación: Hace posible una ingeniería global a lo largo de todas las fases de ingeniería de una planta industrial minimizando las interfa-ces. Basta pulsar un botón para generar la estructura comple-ta de la planta en el sistema de control e instrumentación a partir de los datos de ingeniería. Así se simplifica la ingeniería de automatización y se reduce enormemente el tiempo nece-sario. A la inversa, SIMATIC PCS 7 reproduce en COMOS los cambios realizados en el controlador durante el funciona-miento (p. ej., la sustitución de equipos de campo). Así se actualiza de inmediato la base de datos en la herramienta de ingeniería, y de paso el conjunto de la documentación de la planta.

De este modo, la ingeniería integrada pone las bases para una mayor seguridad en la toma de decisiones y una mejora de la eficiencia de los procesos en toda la planta, lo que contribuye a un aumento continuo de la competitividad.

Object, e.g. motor

Software configuration

Hardware configurationElectrical single linediagram

Electrical circuitdiagram

P&ID

Cabinet layout

Logical diagram

3-D model

COMOS SIMATIC PCS 7

G_P

CS

7_X

X_0

0375

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Sistema de operador24

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 pro-ceso de forma cómoda y segura. El operador puede observar el proceso a través de distintas vistas e intervenir ejecutando funciones 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 ope-rador (OS) perfectamente coordinadas entre sí para sistemas monopuesto (OS Single Stations) y sistemas multipuesto en una arquitectura cliente-servidor.

Estaciones de operador

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 servidor de OS.

Las SIMATIC PCS 7 Industrial Workstations, optimizadas para el funcionamiento en entornos industriales rudos, combinan una potente tecnología de PC industrial con el sistema opera-tivo Microsoft Windows 7 Ultimate de 64 bits o Server 2008 R2 Standard de 64 bits. Los componentes e interfaces estándar de PC proporcionan una gran libertad para futuras ampliacio-nes y también para opciones de sistema y de cliente y opcio-nes específicas de un sector.

La conexión de hasta 4 monitores de proceso a través de una tarjeta gráfica multimonitor permite controlar cómodamente varias áreas de la planta desde un mismo puesto de mando.

Con licencias acumulables de SIMATIC PCS 7 OS Runtime para 100, 1 000 y 5 000 objetos de proceso (PO), se puede ampliar de forma flexible el software del sistema de las estaciones de operador (OS) hasta los siguientes límites:

• 5 000 PO por cada OS Single Station• 12 000 PO por cada OS Server (en configuraciones

cliente/servidor)

Sistema monopuesto (OS Single Station)

En un sistema monopuesto, todas las funciones de manejo y visualización para un proyecto (planta/unidad de proceso) están concentradas en una estación. Sobre ella puede imple-mentarse una configuración de sistema plana con hasta 8 OS Single Stations. Dos de las estaciones forman un par redundante de OS Single Stations, que puede ampliarse con estaciones de referencia. Este tipo de arquitectura permite racionalizar la configuración reproduciendo un proyecto básico. Para el registro histórico se utiliza el Process Historian.

Ejemplo de una arquitectura del sistema plana

La OS Single Station se puede conectar al bus de planta Industrial Ethernet de dos maneras:

• Mediante un módulo de comunicación CP 1613 A2/ CP 1623/CP 1628 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)

OS Single Station 1

OS Single Station 2

OS Single Station 8

Anlagenbus

G_P

CS

7_X

X_0

0343

S7-400H

.....

Process Historian

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Sistema de operador 25

Arquitectura del sistema con bus de terminales y de planta redundante

Sistema multipuesto en arquitectura cliente-servidor

En un sistema multipuesto uno o varios servidores OS sumi-nistran datos (datos de proyecto, valores de procesos, regis-tros históricos, alarmas y avisos) a 40 puestos de mando (clientes OS) como máximo 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.

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 18 ser-vidores OS o 18 parejas de servidores redundantes. En el modo Multi Client, los clientes OS pueden acceder paralela-mente a algunos o a los 18 servidores/parejas de servidores (hasta 40 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 multi-puesto. Esto permite interconectar sinópticos de proceso de un servidor OS con variables de otros servidores OS (sinópticos interáreas).

1) si cada cliente OS tiene acceso a todos los servidores/parejas de servidores OS

Rendimiento

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 disminu-yen la carga del sistema y mejoran los tiempos para abrir y ac-tualizar los sinópticos, p. ej.:

• Combinación de valores de estado y analógicos con informa-ciones de alarma formando indicadores avanzados de estado

• Supresión de avisos inestables y activación del reenvío por acuse de recibo

• Transmisión de datos desde el controlador solo en caso de modificación, y no en cada ciclo

• Bloqueo/habilitación de avisos para puntos de medida particulares o para todos los puntos de I&C de una área

• Ocultación de avisos en función del estado operativo de la unidad de proceso

Terminalbus

Parallel Redundancy Protocol (PRP)

Anlagenbus

G_P

CS

7_X

X_0

0342

S7-400H

OS 1 OS 2 OS 3 OS 4 OS ... Sistema de operador, capacidades funcionales

Cantidad máx. de OS Single Stations 8

Cantidad máx. de servidores/parejas de servidores OS

18

Cantidad máx. de controladores por servidor/pareja de servidores OS

64

Cantidad máxima de clientes OS en modo Multi Client1), por sistema multipuesto

40

Cantidad máx. de monitores por cada estación de operador en modo multicanal

4

Número máx. de monitores por sistema 60

Cantidad máx. de áreas OS 64

Cantidad máx. de ventanas por monitor 1 a 16 (ajustable)

Número de curvas por cada ventana de 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 12 000 PO

Cantidad máx. de avisos configurables por servidor

200 000

Cantidad de puntos de I&C

■ por cada OS Single Station aprox. 3 000

■ por cada servidor OS aprox. 7 000

■ por cada sistema multipuesto aprox. 126 000

Sistema de registro histórico de alto rendimiento integrado (búfer en anillo), basado en Microsoft SQL Server, para:

■ archivado de valores de proceso (por OS Server/Single Station)

aprox. 1 500/s

■ archivado de mensajes (por OS Server/Single Station)

carga constante aprox. 10/s torrente de avisos aprox. 3 000 / 4 s

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Software del OS

Ejemplo de conducción del proceso OS, con ventanas libremente despla-zables

Innovadora visualización de procesos con PCS 7 Advanced Process Graphics

Interfaz gráfica de usuario (GUI)

La interfaz de usuario predefinida del sistema de operador reúne todas las características propias de un sistema de instru-mentación y control. Está claramente estructurada y es multi-lingüe, ergonómica y ordenada. El operador no pierde 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 momen-to 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 × 768 a 1600 × 1200

• Formatos de imagen panorámicos de 16:9/16:10 con una resolución de 1680 × 1050 a 2560 × 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 faceplates de la PCS 7 Advanced Process Library (APL)

Los objetos gráficos adaptados a la APL de PCS 7 Advanced Process Graphics (APG) permiten optimizar de modo específico para cada tarea la visualización de procesos de los esquemas generales de circuito (nivel 1/2). La presenta-ción compacta y simplificada permite centrar la atención en lo esencial. El operador puede captar a primera vista la situación de la planta en cada momento, detectar tendencias de mane-ra prematura y, en caso necesario, reaccionar de inmediato.

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Ventana de curvas en la estación de operador

TrendControls para la visualización de tablas y curvas

Con los TrendControls, 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 previa-

mente

Ventana de tablas

• Vista de una o más columnas de valores de proceso en relación 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

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 combinar varias ventanas de curvas para

fines de comparación (eje de tiempo, zoom, barra de desplazamiento y regla juntos)

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

La ventana de regla muestra información adicional para el momento o rango de tiempo seleccionado mediante la regla en la ventana de curvas/tablas, p. ej., información estadística como mínimo, máximo, promedio, desviación estándar o integral.

AlarmControl para visualización y edición de avisos

Por cada OS Single Station/OS Server se pueden configurar hasta 200 000 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

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Vista de avisos en la estación de operador

El sistema de avisos integrado en el sistema de operador regis-tra estos avisos del proceso y eventos locales, los guarda en ar-chivos al efecto y los visualiza en distintas listas estandariza-dos 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 ofrecen funciones para desplazarse por la imagen y pueden ser seleccionadas por el operador en la barra de iconos.

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 posibilidades flexibles de ajuste para la salida acústica y las prioridades definibles mediante variables de señales soportan la señalización acústica a través de una tarjeta de sonido, o bien por mando de transmisores de señales externos por un módulo de señales.

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. Además, tam-bién puede integrar online bases de datos de archivo. Los ajustes se pueden guardar de modo global o específico de usuario.

Los datos se pueden editar posteriormente mediante:

• Exportación a archivo CSV• Emisión mediante tarea de impresión definida previa-

mente

Después de un corte de red se pueden volver a cargar los últi-mos avisos del archivo en la ventana de avisos. Esto permite reconstruir la imagen de avisos que había antes de que se pro-dujera el corte de red.

En sistemas de gran envergadura en los que hay un gran volu-men de avisos, las siguientes medidas pueden mejorar la transparencia y aliviar notablemente el trabajo de los opera-dores:

• Ocultación de avisos e visuales y acústicos en determina-das situaciones como, por ejemplo, avisos insignificantes para el funcionamiento seguro y sin perturbaciones de la planta (generación de informes y archivado completos):- Dinámicamente, es decir, en función de las especificacio-

nes predefinidas para un máximo de 32 estados operati-vos (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 de habilitar/inhibir conscientemente avisos de

algunos o de todos los puntos de I&C de un sinóptico o área, por ejemplo, en caso de fallo en algún sensor/actua-dor o durante la puesta en marcha (registro en el informe de intervenciones del operador)

Para detectar y solucionar rápidamente la causa del fallo, el operador puede acceder desde el aviso seleccionado directamente al sinóptico de proceso con el objeto averiado (loop in alarm). Allí puede abrir el faceplate correspondiente (imagen de lazo) a través del punto de medida con identifica-ción por color. La ventana de ese bloque gráfico 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 amplia-da", 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.

Clases de avisos configurables por el usuarioEn nuevos proyectos el usuario tiene la posibilidad de utilizar seis clases de alarma configurables en lugar del sistema de avisos existente hasta ahora. El vínculo entre el evento y una clase de alarma se puede redefinir de forma específica para la instancia.

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Sistema de informes

Mientras que el sistema de informes de configuración está destinado a documentar el proyecto creado, el sistema de informes operativos tiene la función de imprimir de forma sinóptica 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 perso-nalizar 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.

Enviando a la impresora una tarea de impresión predetermi-nada o creada por el usuario, se imprimen los datos actuales del informe con el diseño de página asignado. Antes de impri-mirse, los informes pueden guardarse y mostrarse en pantalla en una vista preliminar. El operador puede iniciar tareas de impresión manualmente o mediante control por tiempo o por eventos, así como consultar online el estado de los encargos.

Archivamiento

En las OS Single Stations y servidores OS hay integrado un sistema de alta potencia configurable en tiempo de ejecución, basado en la tecnología Microsoft SQL Server. Con él se pue-den registrar temporalmente en archivos circulantes valores de proceso y avisos/eventos (alarmas). Mediante control por tiempo o por eventos, los datos del archivo a corto plazo se pueden transferir al Process Historian para su archivación a largo plazo.

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). El operador adquiere estos derechos específicos al iniciar sesión. Como equipo de inicio de sesión, aparte del teclado, se puede emplear p. ej. un lector de tarjetas chipcard.

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.

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 respectivo. 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 horaria 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 husos horarios, p. ej. oleoductos.

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Sistemas de operador, a destacar

■ Arquitectura flexible y modular con componentes de hardware y software para sistemas monopuesto y multipuesto

■ Sistemas multipuesto cliente-servidor, aptos para plantas de grandes dimensiones con hasta 18 OS Server o pares de servidores y hasta 40 OS Clients

■ Potentes estaciones de operador resistentes al estrés, instaladas en equipos PC robustos aptos para uso industrial

■ Posibilidad de configurar OS Single Stations y OS Server en pares redundantes

■ Comunicación AS/OS optimizada

■ Reproducción de modificaciones sin afectar al funcio-namiento

■ Test online de modificaciones mediante carga selectiva de servidores redundantes

■ Interfaz gráfica de usuario ergonómica para una conducción de procesos eficiente y un alto grado de seguridad funcional

■ Controles versátiles y prácticos para alarmas y tendencias

■ Sistema de listados variable y orientado al cliente

■ Gestión de alarmas sumamente efectiva para facilitar el trabajo de los operadores – Priorización por medio de hasta 16 tipos de prioridad

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

■ Sistema de archivo de alto rendimiento basado en ficheros cíclicos y backup integrado, combinable con el Process Historian para archivado histórico

■ Gestión centralizada de usuarios, controles de acceso, firma electrónica

■ Vigilancia de señales de vida para los sistemas subordi-nados conectados al bus de planta

■ Sincronización de la hora basada en UTC (Universal Time Coordinated)

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Manejo y visualización vía Internet/Intranet

PCS 7 Web Server para manejo y visualización vía Internet/Intranet

El sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 también soporta la ejecución de tareas HMI de una planta a través de Internet/Intranet. Desde el PCS 7 Web Client el operador acce-de 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 Internet/Intranet.

Por medio de Web View Publisher, el PCS 7 Web Server con-vierte sinópticos de proceso y scripts en la forma adecuada para su visualización con Internet Explorer. Accede a los datos de proceso específicos del proyecto en cuestión, alojados en los servidores de OS subordinados, utilizando los mecanismos de un multicliente. En esta operación, la seguridad queda garantizada por el OS User Management integrado.

Desde el PCS 7 Web Client se puede conducir la planta de la misma manera que desde un PCS 7 OS Client. El operador debe iniciar la sesión del mismo modo, y las reglas para la asignación de derechos son también idénticas. Las actuacio-nes que se realizan en el PCS 7 Web Client se incluyen en el informe de intervenciones del operador del OS.

Licencias

En cuanto a la concesión de licencias, hay que distinguir entre los casos siguientes:

• StandardHasta 50 PCS 7 Web Clients acceden por intranet/Internet alos datos de un PCS 7 Web Server. El número de PCS 7 Web Clients que pueden acceder simultánea-mente al PCS 7 Web Server se puede ampliar con licencias acumulables para PCS 7 Web Server.

• 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 vigilancia. Cada uno de los sistemas implicados necesita para ello una licencia de diagnóstico para PCS 7 Web (servidor/cliente).

Load Balancing

Cuando el proyecto requiere muchos puestos de mando web al mismo tiempo, también existe la posibilidad de configurar varios PCS 7 Web Servers e interconectarlos. La función "Load Balancing" sirve para distribuir con uniformidad la carga provocada por los PCS 7 Web Clients entre los PCS 7 Web Servers configurados. Esto genera también una gran disponi-bilidad de los PCS 7 Web Clients.

En caso de fallar un PCS 7 Web Server, los PCS 7 Web Clients que tiene asignados son desviados automáticamente a otro PCS 7 Web Server. Load Balancing puede utilizarse hasta con 32 PCS 7 Web Servers conectados entre sí.

INTERNET

LANLAN

PCS 7 Web server

PCS 7 Web clients

Terminal bus

Plant bus

Front Firewall

Back Firewall

G_P

CS

7_X

X_0

0116

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Archivo histórico de datos de proceso y creación de informes32

Archivo histórico de datos de proceso y creación de informesProcess Historian e Information Server

Process Historian

El Process Historian pone a su disposición un potente sistema de registro histórico (archivado a largo plazo) que encaja a la perfección en el sistema de control: Los datos de proceso, tags, alarmas y datos de lotes de SIMATIC BATCH pueden ar-chivarse de modo centralizado en tiempo real sin necesidad de ninguna tarea de ingeniería adicional.

Process Historian es apto para plantas de cualquier tamaño. El número de Single Stations, servidores o parejas de servido-res archivables no tiene límites.

Los valores del proceso y los avisos gestionados en la base de datos de Process Historian se pueden visualizar de forma clara y sinóptica en los clientes de OS y en las OS Single Stations. La selección de datos es soportada por las funciones de filtro integradas. Los avisos y los valores de proceso pueden indicar-se en tablas; los valores de proceso, además, en gráficos. Los valores de proceso en tablas pueden exportarse en formato CSV a otras aplicaciones de Windows (por ejemplo, Microsoft Excel) para ser editados con ellas.

Los datos gestionados por Process Historian pueden guardarse en soportes de memoria de tipo corriente. También es posible crear y restaurar una copia de seguridad de la base de datos completa, tanto de modo manual como automático.

Posibilidades de acceso a los datos de Process Historian

Vista en el navegador web

Cliente IS

Process Historian e Information Server (IS)

Add-ins para Microsoft Word y Excel

G_P

CS

7_X

X_0

0298

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Archivo histórico de datos de proceso y creación de informes 33

Information Server

La visualización de los datos almacenados en la base de datos de Process Historian es soportada por un sistema de informes aditivo llamado Information Server. El servidor proporciona los datos archivados a través de un navegador web como protocolos de turno, diarios, semanales o mensuales. Basado en la herramienta Reporting Services de Microsoft, el Informa-tion Server facilita el acceso vía web de los Thin Clients a los datos históricos. Otras posibilidades de acceder a los datos de Process Historian son las que ofrecen los add-ins para Microsoft Word y Excel. El número de clientes con acceso al Information Server se puede regular con licencias de acceso acumulables para clientes.

El Information Server puede acceder a un origen de datos o paralelamente a varios orígenes de datos (Sources). Además de datos de fichero de Process Historian, estos pueden ser datos de fichero procedentes de estaciones de operador. Por tanto, también se puede utilizar para generar informes de la planta, independientemente de Process Historian.

Si el Process Historian OPC UA Server está instalado en el Process Historian, otras aplicaciones pueden leer también como OPC UA Client los valores de proceso y avisos archivados en el Process Historian.

Process Historian se puede configurar a modo de Single Server o como pareja de servidores redundantes; ello depende de la relevancia que tenga la disponibilidad de los datos de archivo para el propietario de la planta. Con este fin, se recomienda uti-lizar para el Process Historian la variante Server de la SIMATIC PCS 7 Industrial Workstation más potente o el servidor Premium (producto add on para SIMATIC PCS 7).

El Information Server puede funcionar en el hardware de Process Historian o en una plataforma de hardware distinta. Para el segundo caso se puede utilizar cualquier SIMATIC PCS 7 Industrial Workstation en versión OS Client.

Process Historian e Information Server no necesitan estar conectados al bus de planta. Se conectan a las Single Stations OS y Batch del SIMATIC PCS 7 por medio de un bus de termi-nales.

El cambio de producto de un Central Archive Server (CAS) a Process Historian es soportada por paquetes de conversión (Conversion Packs) y un Asistente para la migración de bases de datos CAS.

Funciones de registro histórico y visualización

• Archivo en tiempo real de los valores del proceso y los avisos de OS Single Stations y servidores OS

• Archivo de los datos de lote de SIMATIC BATCH• Soporte de varios proyectos SIMATIC PCS 7• Escalabilidad de acuerdo con el rendimiento y el volumen

de datos en relación con el hardware básico utilizado • Almacenamiento alternativo de datos en soportes de

memoria externos• Copiar datos desde soportes de memoria externos• Visualización de datos en clientes de OS/OS Single Stations:

- Parametrización de vistas (vistas, ventanas de gráficos y máscaras de pantalla) con los criterios de selección para la visualización de los datos

- visualización de los avisos en tablas conforme a las fun-ciones de filtro

- Visualización de los valores de proceso en tablas o en gráficos conforme a funciones de filtro

- Vista de lotes (con protocolo detallado de un lote)

Funciones de informe

• Conjunto de plantillas de informes de uso corriente para valores de proceso, avisos y lotes

• Libre creación de cualquier número de plantillas de infor-mes nuevas

• Posibilidad de guardar plantillas de informes configuradas para acceder rápidamente a ellas

• Exportación de informes a formatos convencionales• Subscripciones para la generación cíclica de informes,

incl. envío por e-mail• Posibilidad de crear y guardar barras de tareas basadas

en roles• Administración de roles para usuarios de Windows

- Compatibilidad con Active Directory y grupos de trabajo - Asignación específica de proyecto de los derechos de

acceso • Integración de informes en documentos de Word a

modo de imágenes• Posibilidad de crear y guardar plantillas de informes en

Excel para valores de proceso históricos y avisos • Subscripciones para plantillas de informes de Excel

OS Clients

Controladores

- OS Server- Batch Server

Process Historian

Information Server

OS Single Station

Bus determinales

Bus de planta

Proyecto A Proyecto B

G_P

CS

7_X

X_0

0297

Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/processhistorian

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Plant Device Management34

Plant Device ManagementIngeniería de equipos de campo inteligentes con SIMATIC PDM

Posibilidades de conexión de SIMATIC PDM

SIMATIC PDM (Process Device Manager) es una herramienta universal independiente del fabricante para configurar, para-metrizar, poner en marcha, diagnosticar y realizar el manteni-miento de dispositivos (sensores y actuadores) y componen-tes de campo (E/S remotas, multiplexores, equipos de la sala de control, reguladores compactos). Permite editar más de 2 500 dispositivos de Siemens y de más de 200 fabricantes internacionales utilizando una interfaz de usuario unificada. La representación de los parámetros y funciones de los dispo-sitivos es uniforme para todos los dispositivos e independien-te 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 en SIMATIC PDM importando sus descripciones (Electronic Device Description, EDD).

Aspectos esenciales para la operación cotidiana

• Representación y manejo uniformes de los dispositivos• Presentación homogénea de los datos de diagnóstico• 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• Transferencia de la información de los dispositivos a esta-

ciones de mantenimiento superiores

Modalidades de aplicación

• Integrado en el sistema de ingeniería SIMATIC PCS 7• Con funcionamiento autónomo como herramienta de

servicio en un ordenador móvil con conexión a bus local o con conexión directa al equipo.

En caso de uso integrado en el sistema en SIMATIC PCS 7, SIMATIC PDM transmite a la Maintenance Station los datos de parámetros e información de diagnóstico de todos los disposi-tivos descritos mediante Electronic Device Description (EDD) para su visualización y procesamiento, p. ej.,

• Información del tipo de dispositivo (placa electrónica de características)

• Información de diagnóstico detallada • Resultados de funciones internas de monitorización de

condición• Información de estado (modificaciones locales de la confi-

guración)• datos de modificaciones (informe de Audit Trail)• información sobre los parámetros

Para la parametrización de dispositivos y el diagnóstico, SIMATIC PDM puede iniciarse también directamente desde cualquier SIMATIC PCS 7 Maintenance Station Client (MS Client).

PA link FF link

SIMATIC PCS 7 engineering stationwith SIMATIC PDM

SIMATIC PCS 7 maintenance station clientwith SIMATIC PDM

Possible connection point of a PG/PC with SIMATIC PDM(stand-alone operation)

HARTmultiplexer

Device onthe workbench

HART protocol

IE/PB Link PN IO + DP/PA coupler

Field devices

(also with HART modules)

PROFIBUS PA FF H1

SIMOCODE

SIMOCODE

ET 200iSP

S7-400S7-400

PDM Stand-alone

HA

RT

HA

RT

G_P

CS

7_X

X_0

0386

RS 232/RS 485

PROFIBUS DP

Industrial Ethernet

PROFINET

PROFIBUS PA

ET 200M

ET 200M

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Plant Device Management 35

Integración de dispositivos

SIMATIC PDM soporta todos los equipos descritos con la Electronic Device Description (EDD). EDD es una tecnología es-tandarizada según EN 50391 e IEC 61804 y el estándar más ex-tendido a nivel internacional para la integración de dispositivos.

Al mismo tiempo, es directiva de organización consolidadas como:

• PROFIBUS & PROFINET International (PI)• HART Communication Foundation (HCF)• Fieldbus Foundation (FF)

Los dispositivos están integrados directamente en SIMATIC PDM a través de una EDD propietaria o bien de las librerías actuales de HCF o de Fieldbus Foundation. Para mayor trans-parencia, se pueden administrar en librerías de dispositivos para proyectos específicos.

Por EDD se describen los aspectos funcionales y constructivos de los dispositivos de campo con ayuda del Electronic Device Description Language (EDDL). En base a dicha descripción, SIMATIC PDM crea automáticamente su interfaz de usuario con la información específica del dispositivo. La gama de dispositivos se puede actualizar y ampliar importando las descripciones (EDD) específicas de dispositivo del fabricante.

La fundación Fieldbus proporciona descripciones predefinidas para las funciones básicas de determinados tipos de dispositi-vos de campo. Las funciones básicas se implementan con dis-tintos bloques de funciones estándar y de transmisión.

Funciones esenciales

• Creación de librerías de dispositivos para proyectos especí-ficos

• 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)• Administración, p. ej., redes y ordenadores• Exportación/importación (datos de parámetros, informes,

documentos)• Funciones de puesta en marcha, p. ej. tests de circuitos de

medición de datos de dispositivos• Funciones de Lifecycle Management, p. ej., para sustituir

dispositivos• 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.• Representación de manuales integrados• Administrador de documentos para la integración de

archivos multimedia

SIMATIC PDM, vista de parámetros y ventana con curva de evolución

Comunicación y enrutado

SIMATIC PDM soporta varios protocolos y componentes de comunicación para la comunicación con los dispositivos que tengan las siguientes interfaces (para otras, se ruega consul-tar):

• Interfaz PROFIBUS DP/PA • Interfaz (FF) de FOUNDATION Fieldbus • Interfaz PROFINET• Interfaz HART (módem, inalámbrica)• Interfaz Modbus • HART over PROFIBUS/PROFINET

Desde el sistema de ingeniería central del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 y utilizando SIMATIC PDM se puede navegar a través de los diferentes sistemas de bus y E/S remo-tas hasta los equipos conectados. Gracias a este enrutado por toda la planta cualquier dispositivo parametrizable por EDD se puede editar a nivel central del siguiente modo:

• Leer información de diagnóstico de dispositivos• Modificar ajustes de dispositivos• Ajustar y calibrar dispositivos• Observar valores del proceso• Crear valores de simulación • Reparametrizar los dispositivos

Más información sobre SIMATIC PDM en: www.siemens.com/simatic-pcs7/pdm

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Plant Asset Management con la SIMATIC PCS 7 Maintenance Station

Automatización y mantenimiento de plantas en la industria de procesos

La SIMATIC PCS 7 Maintenance Station sirve para administrar los valores de patrimonio de una empresa que se utilizan como bienes de inversión para la producción. Así, dentro del mantenimiento de una planta, se especializa en lo que se de-nomina "Plant Asset Management", es decir, la administración y gestión eficiente de los equipamientos de las instalaciones tecnológicas, en especial los sistemas de instrumentación y control, a fin de conservar e incrementar su valor. Con esto realiza una valiosa contribución para reducir al mínimo los costes globales acumulados durante todo el ciclo de vida de la planta (coste total de propiedad).

Mientras el operador, a través del sistema de operador, obtie-ne toda 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 controladores (activos) y procesar sus avisos de diagnóstico y las demandas de mantenimiento. Para ello la Maintenance Station propor-ciona acceso a:

• Componentes del sistema de control de procesos: Disposi-tivos 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. Estos se representan mediante objetos sustitu-tivos que contienen las reglas de diagnóstico

Todas las actividades se documentan sin lagunas en la Maintenance Station, de forma automática y sin necesidad de trabajo de configuración expreso.

Estrategias de mantenimiento

• Mantenimiento correctivo:Reacción ante avisos de fallo o de diagnóstico que apare-cen 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

Ciclo de mantenimiento típico

• Vigilancia del estado de componentes/equipos: - 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 un indica-dor agrupado, en símbolos de los componentes/equipos afectados y en un 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 indicadores de estado retornan a la normalidad

Automatización

Nivel ERP(Enterprise ResourcePlanning)

Sistemas de gestiónde activos

empresariales

MESOperaciones demantenimiento

Gestión deactivos

de planta

Controles(nivel deproceso y campo)

Nivel MES(Manufacturing Execution Systems)

Mantenimiento

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Arquitectura

La SIMATIC PCS 7 Maintenance Station (MS) utiliza compo-nentes de hardware y de software del sistema de ingeniería (ES) y del sistema de operador (OS) para la gestión de activos. Debido a la estrecha imbricación, las funciones de ES, OS y gestión de activos pueden ejecutarse también en un hardware compartido. Una estación multifuncional de esta categoría no sólo puede usarse para la gestión de activos, sino también para la ingeniería del sistema o para las funciones de manejo y visualización.

Dependiendo de la arquitectura SIMATIC PCS 7 del proyecto, la SIMATIC PCS 7 Maintenance Station puede basarse en un SIMATIC PCS 7 BOX, en una SIMATIC PCS 7 Single Station o en una combinación cliente-servidor SIMATIC PCS 7. En las combinaciones cliente-servidor también se pueden configurar servidores de MS 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 SIMATIC PCS 7 Maintenan-ce Station resulte fácil e intuitivo y se requiera poco tiempo para aprender a usarla.

La SIMATIC PDM incorporada facilita a la SIMATIC PCS 7 Maintenance Station los datos de parámetros y la información de diagnóstico de los dispositivos descritos mediante Electro-nic Device Description (EDD) para su visualización y procesa-miento. Para la parametrización y diagnóstico de estos com-ponentes, SIMATIC PDM puede abrirse también directamente desde las vistas de faceplates de los clientes MS.

El acceso a los dispositivos/componentes se controla median-te derechos funcionales que varían en función del rol del usuario.

Los sinópticos de diagnóstico, estructurados conforme a la je-rarquía de la planta con los estados operativos de los compo-nentes de SIMATIC PCS 7, y la información de diagnóstico am-pliada obtenida mediante SIMATIC PDM, pueden visualizarse en clientes únicamente MS o en clientes MS/OS combinados. En las estaciones con funcionalidad combinada "MS Client" y "SIMATIC PCS 7 Engineering" están disponibles las funciones de diagnóstico online ampliadas con HW Config.

Integrado en SIMATIC PCS 7, SIMATIC Logon se encarga de la gestión de usuarios y del control de accesos de la SIMATIC PCS 7 Maintenance Station.

Configuración

Con ayuda del sistema, los datos relevantes para la gestión de activos se deducen del proyecto de hardware y software de la aplicación creados durante la configuración estándar, y se uti-lizan para generar los sinópticos de diagnóstico. El procedi-miento es sencillo y no requiere trabajo adicional para confi-gurar la gestión de activos:

• Crear el proyecto de hardware y software de la aplicación• Configurar y parametrizar funciones específicas y conexio-

nes (opcional) de la Maintenance Station• Generación, soportada por el sistema, de sinópticos de

diagnóstico con todos los componentes del proyecto, incluida la jerarquía de sinópticos conforme a la estructura de hardware del proyecto

• Compilar los datos de configuración y cargarlos en la estación de operador y la Maintenance Station con fases subsiguientes 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 SIMATIC PCS 7 Maintenance Station cumple las normas, especificaciones y recomendaciones internacionales. Toma como referencia los requisitos definidas por NAMUR (Asocia-ción de control de procesos de la industria química y farma-céutica) para sistemas de gestión de activos a pie de planta y avisos de estado de los aparatos de campo:

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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Características funcionales de la gestión de activos

Sinóptico general de la planta con iconos de componentes

Vista general de componentes en una línea PROFIBUS con iconos

Vista de identificación del componente

Como interfaz de sistema para el encargado del manteni-miento, la SIMATIC PCS 7 Maintenance Station proporciona al servicio técnico funciones e información de mantenimiento homogéneas.

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.

Cuando en la imagen sinóptica se indica un fallo, el usuario accede rápidamente al respectivo faceplate de diagnóstico del componente afectado, vía "Loop in Alarm". La información disponible se filtra de acuerdo con el área de responsabilidad del usuario, p. ej.,:

• Estado de diagnóstico determinado por el sistema• Datos sobre el componente como nombre del punto de

I&C, fabricante o número de serie• Avisos de diagnóstico de un componente• Datos detallados de diagnóstico de un componente• Habilitación para una operación de mantenimiento por

parte del operador del proceso• Tipo y estado actual de la operación de mantenimiento

iniciada

Información sobre activos mecánicos Un bloque de función que actúa como representante de los activos mecánicos sin diagnóstico propio (bombas, motores, etc.) puede determinar estados de funcionamiento no permi-tidos a partir de diferentes valores medidos y sus desviaciones respecto de un estado normal definido. Dichos estados anó-malos generan una alarma de mantenimiento. El bloque de función también sirve para implementar estructuras de diag-nóstico 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.

Información ampliada para activos según IEC 61804-2Para los activos descritos según IEC 61804 -2 por Electronic Device Description (EDD) se pueden solicitar información complementaria. SIMATIC PDM lee en un segundo plano esa información en los componentes y las entrega automática-mente, p. ej.,:

• Información del tipo de dispositivo (placa electrónica de características)

• Información de diagnóstico detallada- Información del fabricante específica de un equipo- Instrucciones para diagnóstico y eliminación de fallos- Documentación complementaria

• Resultados de funciones internas de monitorización de condición

• Información de estado (manejo local, cambios locales de la configuración, etc.)

• Datos de modificaciones (Audit Trail)• Información sobre los parámetros

Indicadoragrupado paraestructurasubordinada

Selección:

Nivel PC

Nivel AS

Funciones generales del sistema

NivelEthernet

Símbolo

Bloque gráfico

Aplicación internaActivación:

Aplicación externa

Identificador del componente

Estado de mantenimiento

Estado de solicitud

Estado de diagnóstico

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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 información detallada desde el sinóptico general de la planta. El repertorio de iconos definido para SIMATIC PCS 7 Maintenance Station contiene símbolos que indican el estado de diagnóstico de los dispositivos/componentes, la relevancia de la solicitud de mantenimiento y el estado de la operación de mantenimiento. Las señalizaciones agrupadas en el sinóptico general de la plan-ta visualizan el estado de diagnóstico de las estructuras/compo-nentes subordinados a modo de semáforo, con los colores rojo, ámbar y verde.

En función de su significado, los equipos o componentes des-critos por EDD pueden marcarse del modo siguiente y también filtrarse directamente a partir de estas características:

• Normal• Importante• Safety Instrumented Function (SIF)

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

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.

Gestión de la información

Con el apoyo de las siguientes funciones, el responsable del mantenimiento puede transferir información clasificada de forma rápida y sencilla, acceder a bases de datos específicas del proyecto o solicitar operaciones de mantenimiento:

• Exportación de datos de identificación (placa electrónica de características) y el correspondiente estado de diagnóstico para los equipos/componentes filtrados (exportación total)

• Exportación de toda la información relevante de un compo-nente a destinos definidos, p. ej., sistema de correo electró-nico, impresora o buscapersonas (exportación individuali-zada)

• Posibilidad de abrir hasta tres aplicaciones definidas en el proyecto (páginas web, programas o bases de datos); por ejemplo, libros de turnos

Extracto del repertorio de iconos de PCS 7 Asset Managements

Filtro para estados de diagnóstico

Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/plant-asset-management

Características destacadas de la SIMATIC PCS 7 Maintenance Station

■ Interfaz de sistema para el técnico de mantenimiento

■ Instrumento para la minimización del costo total de propiedad

■ Diagnóstico y gestión de mantenimiento para los com-ponentes del sistema de control de procesos y activos mecánicos como, por ejemplo, bombas, motores o inter-cambiadores de calor

■ Representación homogénea para toda la planta del estado de diagnóstico y de mantenimiento

■ Información ampliada de diagnóstico mediante la inte-gración de SIMATIC PDM

■ Fácil planificación de actualizaciones mediante una vista general de los datos de identificación con números de versión

■ Bloque de función para activos mecánicos, diagnósticos individuales y funciones de monitorización de condición

■ Bloques aditivos para componentes de planta (bombas, intercambiadores de calor, válvulas de regulación, etc.)

■ Registro de modificaciones de configuración y de pará-metros en equipos basados en EDD

■ Creación de sinópticos para estados de diagnóstico

■ Integración de aplicaciones internas y externas para diag-nósticos especiales e información más amplia

■ Cumplimiento de estándares y normas internacionales

Correcto

Simulación

Cambio de configuración detectado

Necesidades demantenimiento(prio. baja)

Demanda demantenimiento(prio. media)

Alarma demantenimiento(prio. alta)

Orden de mantenimiento desconocida/no solicitada

Orden de mantenimiento solicitada

Orden de mantenimiento en curso

G_P

CS

7_X

X_0

0072

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Controladores40

Controladores Rendimiento escalable para cualquier requisito

Controladores SIMATIC PCS 7, formato S7-400

Para el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 se ofre-cen controladores en los diseños mostrados arriba. Con ellos queda cubierto un amplio rango de rendimiento con escalabi-lidad gradual para el mundo de la automatización.

Controladores modulares SIMATIC S7-400 con controlador de hardware

Teniendo en cuenta la relación precio-rendimiento se forman paquetes combinando determinados componentes del SIMATIC S7-400, optimizados para la tarea en cuestión. Esos controladores son muy robustos y destacan por su gran capacidad de procesamiento y comunicación. Otras caracte-rísticas sobresalientes:

• 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• Soporte de PROFINET IO

Según su funcionalidad, pueden clasificarse como:

• Controladores estándar • Controladores de alta disponibilidad • Controladores de seguridad

Controladores SIMATIC PCS 7, diseño Modular Embedded

En función del escalonamiento de prestaciones potencia y su aplicabilidad, pueden distinguirse varias categorías generales:

• Controlador AS 410Escalonamiento de un tipo de CPU en función del número de objetos de proceso

• Controladores SIMATIC S7-400 complementariosEscalonamiento de hardware con tipos de CPU ordenados por nivel de potencia

El robusto AS 410 es un constrolador de uso universal moder-no y orientado al futuro para la industria de procesos. Gracias a su versatilidad, puede emplearse en todos los ámbitos: como modelo estándar AS 410S, como AS 410H de alta dispo-nibilidad o como AS 410F/FH de seguridad. Este controlador se combina de modo exclusivo con un número creciente de nuevas funciones, p. ej., la posibilidad de modificar el tipo de bloque durante el funcionamiento (TCiR).

Para todos los controladores de la serie S7-400, la conexión de bus de campo PROFIBUS DP ya está integrada en la CPU de forma estándar.

Dependiendo del tipo de CPU y con ayuda de submódulos de interfaz aditivos IF 964 DP se pueden utilizar hasta dos interfaces PROFIBUS DP más. En caso necesario, en una CPU se pueden utilizar adicionalmente hasta 10 módulos de comuni-cación PROFIBUS.

La conexión PROFINET IO depende del tipo y puede estable-cerse vía interfaz CPU o por medio del módulo de comunica-ción CP 443-1.

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Controladores 41

Controladores estándar

Los controladores estándar de la serie S7-400 son de uso uni-versal. Son la mejor elección en todos los casos en que la alta disponibilidad o las funciones de seguridad no son lo más im-portante.

Controladores de alta disponibilidad

El uso de controladores de alta disponibilidad (tolerantes a fallos) tiene como objetivo reducir el riesgo de paradas en la producción. A menudo, el aumento de los costes de inversión es irrelevante en comparación con los costes que pueden originar 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 disponibilidad.

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.

Los controladores SIMATIC PCS 7 de alta disponibilidad pueden funcionar en una planta tanto solos como con otros controladores estándar y de seguridad.


Los 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 línea F/FH, conjuntamente con los módulos F (failsafe, de seguridad) 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.

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 de alta disponibilidad, ampliado con las funciones de seguri-dad de S7 F Systems.

Igual que en los sistemas básicos, aquí también se ofrecen dos variantes de configuración:

• Single Stations con una sola CPU, de seguridad • Redundancy Stations con dos CPU redundantes, de seguri-

dad y tolerantes a fallos

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.

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Controladores42

AS 410FH de seguridad conectado a PROFINET IO

Los sistemas multitarea permiten la ejecución simultánea de varios programas en una CPU, tanto aplicaciones Basic Process Control System (BPC) como aplicaciones de seguridad. Los programas no tienen efectos retroactivos, es decir, que los errores en las aplicaciones BPCS no repercuten de ninguna forma sobre las aplicaciones de seguridad, ni vice versa. También se pueden ejecutar tareas especiales con tiempos de reacción muy cortos.

La influencia mutua durante el procesamiento en paralelo de funciones BPCS y funciones de seguridad en una CPU se impi-de manteniendo estrictamente separados los programas BPCS y los programas de seguridad y efectuando el intercambio de datos a través de bloques de conversión especiales.

Las funciones de seguridad se ejecutan dos veces en distintas partes del procesador de una misma CPU a través del procesa-miento de órdenes redundante y diversitario. El sistema reco-noce la presencia de posibles fallos al comparar finalmente los resultados.

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.

Disponibilidad escalable de forma flexible

Una característica especial de los sistemas modulares S7-400 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 CPU redundantes, la estación redundante ya mar-ca un nivel de disponibilidad más alto. Opera por el principio "1 de 2", lo que significa que en caso de fallo se cambia del subsistema activo al de reserva. Partiendo de este hecho, y al igual que en el caso de la Single Station, también aquí se puede duplicar la alimentación o el módulo de comunicación Industrial Ethernet de cada subsistema y combinar estas medidas entre sí.

Vista general de los tipos de controladores

Interfaces

Tipo de AS CPU PN/IE(2 puertos)

MPI/DP DP Módulo DP enchufable opcional

Sistemas estándar

AS 410S CPU 410-5H Process Automation 2 – 1 –

AS 414-3 CPU 414-3 – 1 1 1

AS 414-3IE CPU 414-3 PN/DP 1 1 – 1

AS 416-2 CPU 416-2 – 1 1 –

AS 416-3 CPU 416-3 – 1 1 1

AS 416-3IE CPU 416-2 PN/DP 1 1 – 1

AS 417-4 CPU 417-4 – 1 1 2

Sistemas de seguridad y alta disponibilidad

AS 410H/F/FH CPU 410-5H Process Automation (1 × o 2 ×) 2 – 1 –

AS 412H/F/FH CPU 412-5H (1 × o 2 ×) 1 1 1 –

AS 414H/F/FH CPU 414-5H (1 × o 2 ×) 1 1 1 –

AS 416H/F/FH CPU 416-5H (1 × o 2 ×) 1 1 1 –

AS 417H/F/FH CPU 417-5H (1 × o 2 ×) 1 1 1 –

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Controladores 43

Controlador AS 410

El AS 410 es un controlador de la serie SIMATIC S7-400 que ha sido desarrollado exclusivamente para el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. Con su innovadora "CPU 410-5H Process Automation" y el firmware optimizado para ella, el AS 410 cubre todo el rango de potencia de los controladores complementarios S7-400 (desde el AS 412H o el AS 414-3 y el AS 416 hasta el AS 417H). Esto permite reducir el número de modelos, lo cual simplifica el suministro de repuestos y aporta grandes ventajas a lo largo de todo el ciclo de vida del sistema de control de procesos.

La clasificación en función de la potencia se realiza por medio de los objetos de proceso (PO) de System Expansion Cards de dimensiones variables. Si se alcanza el límite de potencia defi-nido en el momento de la adquisición por la System Expansion Card durante la configuración, la puesta en marcha o el fun-cionamiento, es posible aumentar la potencia posteriormente con un número adecuado de Expansion Packs PO 100/PO 500 de la CPU 410. No es necesario cambiar el hardware.

En el paquete SIMATIC PCS 7 AS 410, además de la CPU, los racks de aluminio, los módulos de comunicación y algunas fuentes de alimentación están provistos de un revestimiento adicional de pintura (revestimiento conformado).

La CPU 410-5H Process Automation se distingue incluso vi-sualmente de todas las demás CPU actuales de la serie S7-400. Está equipada con una interfaz PROFIBUS DP y dos interfaces PROFINET IO con switch de 2 puertos. Dos slots integrados permiten la sincronización de dos subsistemas redundantes mediante submódulos y cables de sincronización.

No se requieren tarjetas de memoria, ya que el sistema incor-pora una memoria de carga de 48 Mbytes y dos memorias de 16 Mbytes cada una para programa y datos. Un pulsador de reset encastrado sustituye al interruptor RUN/STOP conven-cional.

La CPU 410-5H Process Automation soporta los tipos de sincronización horaria NTP y S7. Su etiquetado de fecha y hora es de una precisión máxima.

Capacidades funcionales combinadas, características de los controladores SIMATIC PCS 7 y basadas en la librería avanzada SIMATIC PCS 7 Advanced Process Library (APL)

Controlador con APL

AS 412H

AS 414-3

AS 414-3IE

AS 414H

AS 416-2

AS 416-3

AS 416-3IE

AS 416H

AS 417-4

AS 417H

AS mEC

AS 410

Mediciones de valores analógicos 10 50 100 100 200 400 400 400 500 600 300

Mediciones de valores digitales 20 160 250 250 450 800 800 800 1 000 1 000 600

Regulaciones PID 5 35 50 50 75 150 150 150 180 200 200

Motores 7 40 75 75 100 200 200 200 350 400 150

Válvulas 7 40 75 75 100 200 200 200 350 400 250

SFC 0 15 15 15 40 100 100 100 200 200 100

Etapas 0 150 150 150 400 1 000 1 000 1 000 2 000 2 000 800

Dosificaciones 0 3 3 3 15 25 25 25 50 50 50

Entradas digitales DI 30 200 350 300 600 1 200 1 200 1 200 1 700 1 800 1 200

Salidas digitales DO 10 60 100 110 200 400 400 400 550 650 400

Entradas analógicas AI 15 100 175 150 300 600 600 600 800 900 600

Salidas analógicas AO 5 30 75 50 100 200 200 200 250 350 200

Objetos de proceso (PO) 30 200 350 350 600 1 200 1 200 1 200 1 800 2 000 1 200

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Controladores44

Controlador Modular Embedded SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX con controlador por software

El SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX, completamente integrado en SIMATIC PCS 7, es un robusto controlador en formato S7-300, dimensionado para la gama inferior y media de prestaciones.

Está concebido para un funcionamiento continuo las 24 horas del día, sin mantenimiento y a temperaturas ambiente entre 0 y 50 °C. Dado que funciona sin ventilador y sin soportes de memoria giratorios, es relativamente insensible a las vibracio-nes y los choques.

Una característica especial es la ampliabilidad centralizada mediante la adición de hasta 8 módulos de E/S de la gama de periferia S7-300 en el mismo perfil. De este modo, el contro-lador y los módulos de E/S forman una unidad compacta y eco-nómica, utilizada preferentemente a pie de planta y como producto OEM, por ejemplo, en Package Units.

Vía PROFINET IO se pueden conectar sensores/actuadores integrados a través de estaciones de E/S remotas ET 200SP y ET 200M.

Para la conexión al bus de planta SIMATIC PCS 7 se dispone de una interfaz Ethernet a 10/100 Mbits/s.

El sistema operativo Windows Embedded Standard 2009 y el software de controlador WinAC RTX están preinstalados en una memoria Flash integrada de 4 Gbytes.

La configuración se efectúa por medio del sistema de ingenie-ría SIMATIC PCS 7. La licencia runtime de AS para 100 PO suministrada puede ampliarse hasta 2 000 PO.

Controladores, a destacar

Sistemas modulares de la serie SIMATIC S7-400

■ Paquetes AS personalizables que se pueden suminis-trar en forma de:– componentes sueltos, agrupados por estación– estaciones ya montadas y probadas

■ Disponibilidad escalable de forma flexible:– Sistemas estándar en forma de Single Station,

opcionalmente con alimentación redundante– Sistemas de alta disponibilidad y de seguridad en

forma de Single Station/Redundancy Station, opcio-nalmente con alimentación redundante y/o módulo de interfaz Industrial Ethernet

■ Redundancy Station con dos subsistemas aislados gal-vánicamente – 1 ó 2 racks (distancia de hasta 10 km)– Edición síncrona de programas de usuario idénticos– Conmutación suave

■ Modificaciones de configuración posibles en marcha

Sistema Modular Embedded SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX

■ Sistema compacto y robusto en formato S7-300 para pequeñas aplicaciones y Package Units

■ Diseño resistente a choques y vibraciones, sin ventila-dores 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 50 °C

■ Ampliación centralizada añadiendo directamente hasta 8 módulos de E/S S7-300

■ Conexión de estaciones de E/S remotas y descentrali-zadas ET200SP/ET 200M mediante PROFINET IO

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Sistemas compactos 45

Sistemas compactosSIMATIC PCS 7 BOX, sistema de control completo en diseño compacto

Sistema compacto SIMATIC PCS 7 BOX RTX

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

Los SIMATIC PCS 7 BOX clasificados como sistemas compactos se centran en las dos últimas aplicaciones mencionadas.

Con el software 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

También resultan idóneos para cursos de formación y entre-namiento 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 ampliación 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 RTXcon controlador por software integrado WinAC RTX

• SIMATIC PCS 7 BOX combinado con un controlador externo independiente:- Controlador mEC PCS 7 mEC RTX- Controlador modular de la serie S7-400 a modo de

Single Station o Redundancy Station

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 con periferia de procesos se logra im-plementar un sistema de control de procesos completo para aplicaciones pequeñas. Dependiendo del tipo de controlador, la periferia de procesos descentralizada se puede conectar vía PROFIBUS, FOUNDATION Fieldbus H1 o PROFINET IO. En fun-ción del tipo de comunicación a nivel de campo, se soportan estaciones de E/S remotas ET 200M, ET 200SP, ET 200iSP, ET 200S y ET 200pro con una amplia gama de módulos de señales y de función, disponibles a precio económico, y también dispositivos de campo y de procesos que se pueden conectar directamente a través del bus de campo. Al PCS 7 AS mEC RTX también se pueden conectar módulos de E/S S7-300 añadiéndolos directamente a su perfil.

Con el software de diagnóstico integrado SIMATIC IPC 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.

Además, los SIMATIC PCS 7 BOX con controlador externo son aptos para SIMATIC BATCH (hasta 10 unidades) o como servidores web para dos clientes web como máximo.

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Sistemas compactos46

Variantes de diseño

En las variantes estándar, el manejo y la visualización de los sistemas compactos se realiza desde dispositivos indepen-dientes (ratón, teclado, monitor del proceso).

Alternativamente se puede optar por una variante de diseño con Panel Front (Fig. derecha) en la que el manejo y la visua-lización se realizan desde un panel TFT de 22" con pantalla táctil y una resolución de 1920 × 1080 píxeles.

SIMATIC PCS 7 BOX con Panel Front, vistas frontal y lateral

Software

Configuración del sistemaFu

ncio

nes

sopo

rtad

as y

lím

ites

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 controlador2)

Controlador WinAC RTX integrado

PCS 7 AS RTX (Microbox) en calidad de controlador separado

PCS 7 AS mEC RTX en calidad de controlador separado

AS 41x modular (AS Single Station) en calidad de controlador separado

AS 41xH/AS 41xF modular (AS Single Station o AS Redundancy Station) en calidad de controlador separado

WinAC RTX 2010 hasta 1 200 AS Runtime PO


sólo con SAI/UPS


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

AS/OS Engineering

1) La funcionalidad de enrutado PROFIBUS de WinAC RTX 2010 sólo se puede utilizar con el procesador de comunicaciones integrado CP del SIMATIC PCS 7 BOX RTX y del PCS 7 AS RTX.

2) Capacidades funcionales combinadas, basadas en la librería avanzada SIMATIC PCS 7 Advanced Process Library (APL)

Type change in Run (TCiR)

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

G_P

CS

7_X

X_0

0281

FOUNDATION Fieldbus (FF)

1) 1)

S7 Block Privacy

PROFINET IO

(AS 410) (AS 410)

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Comunicación 47

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 están-dares 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 in-tercambio 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 integrados, simples tarjetas de red o módulos de comunica-ción especiales. En plantas pequeñas, la comunicación "Basic Communication Ethernet" integrada en las PCS 7 Industrial Workstations ofrece la posibilidad 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/CP 1628 y por la mo-derna tecnología Gigabit y FastEthernet, que combina la gran seguridad de anillos ópticos con los rendimientos escalables aportados por la tecnología de conmutación y velocidades de transferencia de hasta 1 Gbit/s.

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

Bus de terminales(ópticos/eléctricos)

Clientes OS

Bus de plantaIndustrial Ethernet(ópticos/eléctricos)

Clientremoto

Servidores OS redund.

Estación deingeniería

SIMATICPCS 7 BOX

AS Single Station

AS Redundancy Station

AS Redundancy Station

SCALANCE X-300

SCALANCEX-300

SCALANCEX-200/X-200 IRT

SCALANCE X-400

G_P

CS

7_X

X_0

0124

SCALANCE X-400

SCALANCEX-400

IWLANAccess Point

© Siemens AG 2014

Comunicación48

Switches Industrial Ethernet/Industrial Wireless LAN

Switches Industrial Ethernet

Para integrar las estaciones de comunicación en el bus de planta se utilizan switches Industrial Ethernet. Los switches de la familia de productos SCALANCE X son especialmente aconsejables para tal finalidad, ya que ofrecen un rendimiento escalable a un precio atractivo y admiten múltiples posibilida-des de configuración.

Los productos autorizados para SIMATIC PCS 7 de la gama SCALANCE X son muy variados. Cuanto más alto es el número de tipo, mayor es el número de puertos y la modularidad, flexibilidad y funcionalidad. Mientras que los switches de las líneas SCALANCE X-000, X-100, X-200 y X-200 IRT solo están dotados de puertos FastEthernet para una velocidad de transferencia de datos de hasta 100 Mbits/s, los de las líneas SCALANCE X-300, X-400/XM-400 y X-500 normalmente también cuentan con puertos Gigabit Ethernet. Los SCALANCE X-500 están provistos además de puertos ópticos 10 Gigabit Ethernet. El diseño de los switches varía entre los formatos compacto, plano y de bastidor (en el caso de los SCALANCE X-200/X-200 IRT y X-300, incluso dentro de una misma línea de productos).

Por su gran disponibilidad, se prefieren las topologías en anillo para el bus de planta y el bus de terminales. Otra ventaja adicional es la inmunidad a perturbaciones CEM de los anillos ópticos.

Topología redundante en anilloSi se plantean muy altos requisitos de disponibilidad, la comu-nicación puede hacerse redundante y repartirse por dos ani-llos independientes físicamente: Para cada anillo, un switch asume la función de administrador de redundancia.

• Bus de terminalesLas estaciones PCS 7 se conectan con cada uno de los dos anillos a través de sendas interfaces Industrial Ethernet. En las estaciones PCS 7, el software de comunicación SIMATIC NET SOFTNET IE RNA organiza los procesos de comunica-ción por medio del protocolo PRP (Parallel Redundancy Protocol) según IEC 62439-3. A través de SCALANCE X204RNA se pueden integrar equipos terminales que solo tengan una sola conexión Industrial Ethernet, como el reloj patrón del sistema SICLOCK TC 400.

• Bus de plantaLas estaciones conectadas a los dos anillos mediante dos interfaces Industrial Ethernet por cada CPU de controlador y servidor OS se combinan lógicamente, durante la confi-guración con NetPro, por medio de una conexión S7 (redundancia de 4 vías) de alta disponibilidad.

Módulos cliente Ethernet SCALANCE W700 según IEEE 802.11n

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 IWLAN de la gama de productos SCALANCE W760, W770 o W780.

Los clientes remotos móviles (p. ej., PC portátiles) se comuni-can con el punto de acceso IWLAN a través de una interfaz WLAN integrada; los clientes remotos estacionarios alojados en caja de escritorio/torre (PCS 7 Industrial Workstations) lo hacen a través de un módulo cliente de la serie de productos SCALANCE W720, W730 o W740.

Esto permite implementar las siguientes aplicaciones:

• Disposición de los OS Clients remotos adicionales (hasta 2 Clients en IWLAN)

• Conexión de Web Clients a un SIMATIC PCS 7 Web Server (hasta 2 Web Clients en IWLAN)

• Acceso remoto a una estación de ingeniería, p. ej., durante la puesta en marcha.

Todos los componentes utilizados son muy resistentes, usan modernos procedimientos de autentificación y cifrado y garantizan una alta fiabilidad del canal radioeléctrico. Gracias a la agrupación de canales y el uso paralelo de varias antenas (tecnología MIMO) conforme al estándar internacio-nal IEEE 802.11n se alcanzan velocidades de transferencia brutas de hasta 450 Mbits/s.

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Comunicación 49

PROFINET: el estándar Industrial Ethernet para la automatización

Basado en los estándares internacionales IEC 61158 e IEC 61784, PROFINET aúna las ventajas de Ethernet, el están-dar de red abierto, y de PROFIBUS, el sistema de bus de cam-po. PROFINET es sinónimo de alta transparencia, comunica-ción TI abierta, seguridad en la red y comunicación en tiempo real hasta el nivel de campo. Por ello es la base idónea para crear una red de automatización homogénea en la planta, en la que se pueden integrar con toda facilidad buses de campo ya implementados con PROFIBUS.

En el contexto del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, el empleo de PROFINET está orientado, en primer lugar, a PROFINET IO, la comunicación a nivel de campo entre los controladores y la periferia del proceso. Con el perfil PROFIsafe soporta también la comunicación de seguridad entre el controlador y la periferia del proceso. La comunica-ción HART integrada permite parametrizar equipos de campo HART con SIMATIC PDM desde una estación de ingeniería cen-tralizada.

Los sistemas de automatización S7-400 pueden integrarse, vía la interfaz PROFINET o PROFINET IO de la CPU, usando el módulo de comunicación CP 443-1, y la SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX vía interfaz PROFINET en el Embedded Controller EC31. Para la integración de las estaciones E/S remotas se ofrecen módulos de interfaz específicos:

• IM153-4PN High Feature para ET 200M• IM 155-6PN High Feature para ET 200SP

Como componentes de red se pueden elegir productos espe-ciales PROFINET o productos Industrial Ethernet como, por ejemplo, switches SCALANCE X y convertidores de medios, elementos de unión FastConnect o medios de transmisión eléctricos y ópticos.

Los productos add on para SIMATIC PCS 7 apoyan la integra-ción de otros dispositivos PROFINET IO, como, p. ej.,:

• Sistema de gestión de motores SIMOCODE pro V PN• Variadores de velocidad SINAMICS• Esclavos AS-i (sensores/actuadores) conectados a

IE/AS-i LINK PN IO (maestro simple o doble)

Los buses de campo PROFIBUS o FOUNDATION Fieldbus H1 se pueden integrar por medio de un módulo de comunicación CP 443-5 o a través de una interfaz PROFIBUS DP de la CPU del controlador, mientras que los buses de campo PROFIBUS tam-bién se pueden conectar vía IE/PB Link PN IO.

Con las topologías en línea, estrella, árbol y anillo se pueden implementar múltiples configuraciones de red en el campo. De todas ellas, las configuraciones PROFINET IO con topología en anillo son las que garantizan una mayor disponibilidad de los dispositivos I/O.

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Comunicación50

Ejemplo de comunicación PROFINET en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7

En las configuraciones PROFINET IO en anillo con AS Single Stations, la redundancia de medios en el anillo aumenta la disponibilidad del segmento. Cuando se produce una inte-rrupción en la línea de transmisión del anillo o cuando falla alguna de las estaciones, el gestor de redundancia activa inmediatamente la ruta de comunicación alternativa. No importa si la conexión en red se realiza con switches SCALANCE X o directamente por las interfaces PROFINET del controlador y la estación de E/S remota.

Las AS Redundancy Stations consiguen la mayor disponibili-dad con tiempos de reacción mínimos ante fallos si se combi-nan con la redundancia del sistema de los dispositivos de E/S. La redundancia del sistema es una forma de comunicación vía PROFINET IO en la que cada dispositivo de E/S se comunica con ambas CPU de una AS Redundancy Station a través de la red topológica. Al contrario de lo que sucede cuando la comu-nicación es unilateral, es decir, con una sola CPU, en este caso no se corta automáticamente la comunicación con los dispo-sitivos de E/S cuando falla la CPU.

Operator stations(OS server)

AS Redundancy Station with PROFINET CPU

AS Single Station with PROFINET CPU

Weighing systems IE/PB link

Zone 2 Zone 1

PA/FF link

PA or FF H1

Industrial Ethernet

PROFINET

ET 200M

SIMOCODE pro

ET 200SP

G_P

CS

7_X

X_0

0387

PROFIBUS DP

SENTRON PAC3200/PAC4200

SINAMICS

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Comunicación 51

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:

• Métodos de transmisión que se complementan entre sí• Un perfil de comunicación normalizado • 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 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, así como dispositivos de campo y de proceso, accionamientos, analizadores, CPU/CP, terminales 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

Gracias a la compatibilidad con el protocolo HART, pueden integrarse también equipos de campo HART en la comunica-ción PROFIBUS DP.

PROFIBUS DP se puede implementar con tecnología de trans-misión eléctrica u óptica:

• RS 485: Tecnología de transmisión eléctrica sencilla y económica mediante cable apantallado de dos hilos

• Fiber Optic: Sistema de transmisión óptica con cables FO de vidrio o de plástico para la rápida transmisión de grandes cantidades de datos en entornos con muchas interferencias o para superar grandes distancias

Con un amplificador aislador de bus de campo y la tecnología de transmisión eléctrica RS 485-iS, PROFIBUS DP también pue-de utilizarse como bus de campo de seguridad intrínseca en zonas Ex (incluso en zona 1 ó 21).

G_P

CS

7_X

X_0

0247

FF linkPA link

Remote I/O

SIMATIC PCS 7 automation system

Maintenance/OS server

OS multi-clientsEngineering station

DrivesPROFIBUS PA FOUNDATION Fieldbus

PROFIBUS DP

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Comunicación52

PROFIBUS PA y FOUNDATION Fieldbus H1

Un aspecto muy relevante para la automatización de procesos que muchas veces tienen lugar en entornos agresivos, noci-vos y explosivos es la integración directa de transmisores y ac-tuadores y su alimentación a través del medio de comunica-ción, 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 de 2 hilos, 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. El cliente de SIMATIC PCS 7 no tiene que decidirse por un bus de campo determina-do, 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 multi-modo 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. 91) 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

Distribuidores de campo activos por segmento/acoplador- AFD4/AFD8- AFDiS/AFDiSD o combinaciones de AFDiS con AFD4/AFD8

85

85

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

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Comunicación 53

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 implemen-tada con un Link (PA Link/FF Link) dotado de 1 o 2 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 redundancia de acoplador). En el FF Link dotado de 2 acopladores sólo puede funcionar 1 segmento, sea cual sea la configuración.

Gracias a la idéntica configuración física del bus, pueden utilizarse los siguientes distribuidores de campo activos para PROFIBUS PA y FF H1: AFS (Active Field Splitter), AFD (Active Field Distributor) para zona Ex 2/22 y AFDiS (Active Field Distributor intrinsically Safe) para zona Ex 1/21 y 2/22.

Topología lineal con acoplador sencillo Los distribuidores de campo activos (hasta 8 sin y hasta 5 con AFDiS) integran los dispositivos de campo en un segmento lineal. La conexión a estos distribuidores se realiza con cables derivados resistentes a cortocircuitos. Al contrario que con AFD, con AFDiS la longitud de los cables derivados no depende del número de cables que haya en el segmento y no es necesario considerarla para la longitud total del segmento. El segmento li-neal se puede conectar a un PROFIBUS DP sencillo o redundante a través de un Link. El último AFD4/AFD8/AFDiS conectado en el extremo de la línea más alejado del Link activa automáticamen-te la resistencia para terminación del bus que tiene integrada.

Topología lineal con acopladores redundantesEl distribuidor de campo activo AFS se conecta al Link con una pareja de acopladores redundantes (2 × FDC 157). El AFS conecta el segmento lineal con el acoplador activo. Un acopla-dor se puede sustituir durante el funcionamiento. Los disposi-tivos de campo se integran en el segmento 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 máxi-ma disponibilidad. Los distribuidores de campo activos AFD4/AFD8/AFDiS (hasta 8 sin y hasta 5 con AFDiS) integran los dispositivos de campo en el segmento en anillo por medio de cables derivados resistentes a cortocircuitos. La termina-ción del bus es automática y se adapta inmediatamente cuan-do 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.

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

Arquitecturas de bus de campo con PROFIBUS PA y FOUNDATION Fieldbus H1

Diagnóstico ampliado del bus de campo con AFDiSD para PROFIBUS PA

Mientras que el diagnóstico AFDiS se limita a cortocircuitos, pérdida de redundancia, detección de inestabilidad en señales y fallo de equipos de campo, el diagnóstico ampliado de bus de campo con distribuidores de campo activos AFDiSD permite realizar un diagnóstico completo de todo el segmento PROFIBUS PA. Esto incluye, entre otras, la detección, la capta-ción y la vigilancia de:

• La topología (acoplador DP/PA, AFDiSD)• La tensión y la intensidad en el cable principal y en los

cables derivados• El nivel de señal y de perturbaciones• El desequilibrio capacitivo con la pantalla del cable principal

Para poder utilizar el diagnóstico ampliado del bus de campo, todos los distribuidores de campo del segmento y los compo-nentes del PA Link deben soportar esta funcionalidad.

En estado de suministro, la funcionalidad de AFDiSD y AFDiS es conforme. El diagnóstico de bus de campo activo puede ac-tivarse mediante el selector de modo del AFDiSD.

G_P

CS

7_X

X_0

0249

SIMATIC PCS 7 automation system

PA link / FF link

PA link / FF link

PA link / FF link

AFS

AFD4 AFD8 AFDiS

AFD4 AFD8 AFDiS

AFD8 AFDiS

PROFIBUS PA / FOUNDATION Fieldbus H1

PR

OFI

BU

S D

P

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Periferia de proceso54

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 leer y emitir señales de proceso a través de sensores y actua-dores y de integrar periferia de procesos en los controladores:

• Módulos de señal y de función en estaciones de E/S remo-tas en el bus de campo PROFIBUS DP o PROFINET IO

• Terminales de mando y aparatos de campo/proceso inteli-gentes y descentralizados conectados directamente al bus de campo PROFIBUS DP, PROFIBUS PA o FOUNDATION Fieldbus H1

• Módulos de E/S analógicos y digitales de la serie SIMATIC S7-400 instalados centralizadamente en el controlador

En la práctica, la automatización de campo se caracteriza por el uso predominante de la periferia descentralizada, que en función del tipo puede soportar también configuraciones redundantes o el funcionamiento en atmósferas potencial-mente explosivas de gas o polvo:

• Unidades remotas de E/S SIMATIC ET 200, en combinación con aparatos de campo/proceso clásicos y aparatos de campo HART

• Dispositivos de campo/proceso inteligentes para conexión directa al bus de campo

A favor de las soluciones descentralizadas o distribuidas hablan, aparte de sus grandes posibilidades técnicas, las siguientes 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 durante

todo el ciclo de vida útil

Los módulos de señales S7-400 integrados en el controlador son una alternativa al uso de la periferia descentralizada en aplicaciones pequeñas o plantas con poco despliegue de estaciones descentralizadas.

Periferia de proceso estándar para SIMATIC PCS 7

Para la automatización de campo con SIMATIC PCS 7 puede usarse la siguiente periferia estándar de proceso:

• Vía PROFINET- Sistema de periferia descentralizada E/S SIMATIC ET 200M- Sistema de periferia descentralizada E/S SIMATIC ET 200SP

• Vía PROFIBUS- Sistema de periferia descentralizada E/S SIMATIC

ET 200iSP- Sistema de periferia descentralizada E/S SIMATIC ET 200S- Sistema de periferia descentralizada E/S SIMATIC

ET 200pro- Dispositivos PROFIBUS PA a partir del perfil PA 3.0- Accionamientos que se comunicacn con tipos de tramas

normalizadas 1/20 de la especificación PI "Profile Drive Technology PROFIdrive"

- Aparamenta según el tipo de perfil 1 de la especificación "Profiles for Low Voltages Switchgear Devices"

Esta periferia de proceso puede integrarse en SIMATIC PCS 7 con bloques de función estándar de la Advanced Process Library.

Para un espectro más amplio de funciones, pueden usarse bloques diseñados especialmente para periferia de proceso, que se ofrecen como productos add on para SIMATIC PCS 7, p. ej., para sistemas de accionamiento y pesaje como:

• Sistema de gestión de motores SIMOCODE pro• Variadores SINAMICS G120• Sistemas de pesaje SIWAREX U/FTA/FTC• Analizadores de red 7KM PAC3200/4200

Modificaciones online

ET 200M/ET 200iSP

■ Agregar estaciones ET 200M/ET 200iSP■ Agregar módulos de E/S a la estación■ Modificar la parametrización de módulos de E/S■ Parametrizar dispositivos de campo HART

conectados 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 proceso 55

Periferia de proceso en atmósferas de gas y polvo potencialmente explosivas

Periferia de proceso en atmósferas potencialmente explosivas

El gráfico superior muestra las posibilidades de uso de la periferia descentralizada del proceso de SIMATIC PCS 7, considerando las distintas condiciones ambientales.

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 módulos 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 cableado y puesta en marcha y se evitan errores de cableado.

FM/UL

ATEX

ATEX

FM/UL

Zona 2 Zona 1 Zona 0

Class I zona 2 Class I zona 1 Class I zona 0

Zona 22 Zona 21 Zona 20

Class II zona 2 Class II zona 1 Class II zona 0

Polvo

Gas

Sistema de control del proceso

Aislador galvánico de bus de campo1)

Atmósferas explosivas

Actuadores / sensores



PA Link/FF Link1)



1) Atmósfera de polvo: Instalación de los componentes siempre en una caja del grado de protección IP6x2) Con DC 10 A Standard Power Supply3) Cumple también FM/UL según Class I Division 2

S7-4002)

S7-4002)

ET 200S1) SIMOCODE pro1)

ET 200iSP1) 3)

Industrial Ethernet

PROFIBUS DP-iS

PROFIBUS PA/FF H1

ET 200M1)

Ex e, Ex d

ET 200SP1)

Ex e, Ex d

Ex i, Ex e, Ex d

Ex i

AFDiS

Ex i, Ex e

PROFIBUS

PROFINET

HART

HART

G_P

CS

7_X

X_0

0373

© Siemens AG 2014

Periferia de proceso56

Unidades periféricas descentralizadasDispositivos recomendados para automatización de campo

1) Disponible también como componente SIPLUS para el rango de temperatura ampliado de -25/-40 … +60/+70 °C y atmósfera agresiva/condensación (más detalles en www.siemens.com/siplus)

Sistema de peri-feria

ET 200M ET 200iSP ET 200SP ET 200S ET 200pro

Diseño

Grado de protección IP20 IP30 IP20 IP20 IP65/IP66/IP67

Forma constructiva Modular Modular escalabilidad granu-lar

modularidad al bit, bloque ampliable

Modular

Montaje Perfil soporte Perfil soporte Perfil DIN Perfil DIN Perfil soporte

Sistema de conexión para sensores/actua-dores

Conexión monofilarbornes de resorte/ tornillo, FastConnect, TopConnect

Conexión multifilarbornes de resorte/ tornillo

Conexión monofilar o multifilarbornes de inserción directa

Conexión multifilarbornes 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 Zona 2, 22 –

Mayor disponibilidad conmutada, redundante

conmutada, redundante

– – –

Rango de temperatura 0 … +60 °C1) -20 … +70 °C 0 ... +60 °C1) (horizontal)

0 … +60 °C1) -25 … +55 °C

Resistencia a vibracio-nes (permanente)

1 g 1 g hasta 5 g 2 g 5 g (en función del módulo)

Comunicación

PROFIBUS (Cu/FO) 4 / – (12 Mbits/s) 4 / – (1,5 Mbits/s) – / – 4 / 4 (12 Mbits/s) 4 / 4 (12 Mbits/s)

PROFINET (Cu/FO) 4 / – – / – 4 / – – / – – / –

Funciones del sistema

Cableado independiente

4 (enchufar y desenchufar)

4 4 4 –

Hot Swapping 4 (con bus de fondo activo)

4 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 granular por canales

Funciones

Canales digitales 4 4 4 4 4

Canales analógicos 4 4 4 4 4

incl. HART 4 4 – – –

Arrancadores de motor – – – 4 –

Conexión a neumática – 4 – – –

Funciones tecnológi-cas

Contaje/medición, regulación, pesaje

Contaje, medición de frecuencia

– Contaje/medición –

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Periferia de proceso 57

AccionamientosEquipos recomendados

Sensores/actuadores, analizadores, sistemas de pesaje y dosificación

Para operar asociados al sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, Siemens ofrece una amplia gama de instrumentos, p. ej.,

• Instrumentos para medir caudal, presión, temperatura o nivel

• Posicionadores• Analizadores de gas• Sistemas de pesaje SIWAREX

Esto incluye variantes con interfaz PROFIBUS DP/PA así como para comunicación HART. La mayoría de ellos está ya integrada en la librería de dispositivos de SIMATIC PDM (nuestro Process Device Manager).

Gama de productos de Siemens Sensors and Communication (selección)

Accionamientos SIMOCODE pro

Sistema de gestión para motores de velocidad constante en el rango de baja tensión

SINAMICS G120

Convertidores de frecuencia para motores trifásicos asíncronos y síncronos

Grado de protección IP20 (en función del módulo) IP20

Forma constructiva Modular Modular (unidad de regulación, unidad de 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- en atmósferas potencialmente explosivas

para protección EEx e/d conforme a la 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

Resumen sobre la gama actual de dispositivos con información adicional, especificaciones técnicas y datos de pedido en: www.siemens.com/processinstrumentation

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Automatización de lotes con SIMATIC BATCH58

Automatización de lotes con SIMATIC BATCHModular, flexible, escalable y plenamente integrado en SIMATIC PCS 7

SIMATIC BATCH, con su funcionamiento controlado por rece-tas, puede procesar de manera eficiente y flexible procesos por lotes tanto sencillos como complejos con secuencias de control cambiantes. Los requisitos que esto conlleva son cumplidos por SIMATIC BATCH sin la menor excepción:

• Óptima utilización de las plantas de producción• Calidad constante de los productos• Trazabilidad• Cumplimiento de las normas y disposiciones legales• Rápida reacción a las condiciones variables del mercado

Arquitectura modular

SIMATIC BATCH se puede configurar como sistema mono-puesto o como sistema cliente/servidor y, gracias a su arqui-tectura modular y a su escalabilidad con SIMATIC BATCH UNIT acumulables (opción de 1, 10 y 50 para instancias de unida-des de proceso), 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 combinado con un con-trolador independiente (p. ej., un SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX).

Pero lo más característico de la automatización de procesos por lotes con SIMATIC BATCH son las arquitecturas cliente-servidor en las que un servidor Batch procesa un proyecto jun-to con varios clientes Batch. Para aumentar la disponibilidad, también se puede hacer que el servidor Batch sea redundante.

Como Batch Client, además de las SIMATIC PCS 7 Industrial Workstations también se pueden utilizar los SIMATIC PCS 7 OS Clients 627 y 427, 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 un 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 inge-niería. Las modificaciones de configuración hechas en el siste-ma de ingeniería se pueden transmitir al servidor Batch con la función de actualización.

Por regla general, el software del servidor SIMATIC BATCH se ejecuta sobre un hardware propio (servidor Batch), indepen-diente 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 hard-ware común. Los clientes SIMATIC BATCH y los clientes OS pue-den 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 básicas, fórmulas y objetos de librería a través de usuarios o grupos de usuarios de Windows autorizados, SIMATIC BATCH utiliza 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.

Clientes SIMATIC BATCH y clientes OS

SIMATIC PCS 7Operator Station

conSIMATIC BATCH

Controladores

ServidorBatch

ServidorOS

EngineeringStation

Bus de terminales

Bus de planta

en el modo de AS

G_P

CS

7_X

X_0

0053

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Automatización de lotes con SIMATIC BATCH 59

Comunicación con los controladores

Dependiendo del modo de operación, SIMATIC BATCH se co-munica con los controladores a través del sistema de operador (OS) SIMATIC PCS 7 o directamente vía S7 DOS.

Para el manejo y la visualización de unidades de proceso y fun-ciones tecnológicas, SIMATIC BATCH ofrece gráficos de man-do estándar (faceplates y controles OS). Como interfaz con el nivel de automatización 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

mediante estrategias de ocupación y la asignación de unidades de proceso durante el tiempo de ejecu-ción del lote

■ Recetas 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, fórmulas y objetos de librería

■ Almacenamiento y archivo en Process Historian y en formato XML con 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 trámites 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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Funcionalidad de cliente Batch

Batch Control Center

Batch Control Center (BatchCC) es la "central de mando" para supervisar y controlar procesos por lotes. Los datos relevantes para SIMATIC BATCH son gestionados desde una interfaz gráfica de usuario. BatchCC ofrece potentes funciones para 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• 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• Estrategia de ocupación en la creación de recetas y asigna-

ción de unidades de proceso durante el tiempo de ejecu-ción del lote

• Modificar, eliminar y agregar online objetos y elementos de estructura (bucles, transistores, etc.) de la receta

• 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 indivi-duales. Pero mucha más funcionalidad de planificación ofrece la opción Batch Planning. Con ella se pueden planificar de an-temano los lotes para una gran variedad de órdenes de pro-ducción. Aparte de la planificación, el repertorio funcional in-cluye también la posibilidad de modificar, cancelar, borrar y validar lotes.

Planificación de lotes

La planificación y el control de lotes está asistida por vistas especiales en forma de listas para categorías de pedido, órde-nes de producción y planificación, estado y resultado de los 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 can-tidad de producción especificadas. Todos los lotes, incluyendo la correspondiente ocupación de unidades de proceso, pueden representarse en forma de combinación de diagrama de Gantt y tabla. Se señalizan conflictos de tiempo o conflictos por ocu-pación múltiple de unidades de proceso. Los conflictos de tiem-po se eliminan cambiando simplemente de lugar, por arrastre, los lotes correspondientes en el diagrama de Gantt. Propieda-des 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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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 sencilla e intuitiva recetas básicas y operaciones de librería. Dispone de interfaz gráfica de usuario, funciones de edición para objetos individuales y agrupados y control de la sintaxis estructural. 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, unidades 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 y atributos dinámicos • 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, se pueden vigilar estados del proceso durante el tiempo de eje-cución. En un contenedor especial y con ayuda de un bloque de comando o una función de salto se puede reaccionar 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

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. Por lo general resulta irrelevante si los lotes cerrados 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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Recetas jerárquicas e independientes de la unidad de proceso

Reflejo en el modelo de planta de la estructura jerárquica de las recetas

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 refleja 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 receta se crea sin pensar en la unidad de proceso en la que se ejecutará, esto permite aplicarla de forma universal, 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 con asignar criterios de selección a los procedimientos de subrecetas. La asignación definitiva de las unidades de proceso por la evaluación de las propiedades estáticas y dinámicas (p. ej. tamaño del depósito y grado de limpieza) no tiene lugar hasta el tiempo 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 conflic-tos de ocupación de unidades de proceso.

Las siguientes estrategias de ocupación al asignar unidades de proceso permiten una óptima adaptación a cada situación particular 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 módulo externo (p. ej. Scheduler) vía "Parámetros del proceso"

Componente del equip. técnico

Procedimientode receta

Operaciónde receta

Función de receta

Procedimientode subreceta

Planta

Unidad deproceso

Elemento de control individual

G_P

CS

7_X

X_0

0102

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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.

lo cual disminuye los costes de ingeniería y de validación. Al deshacer la referencia, la operación de receta se convierte en un elemento fijo del procedimiento de receta, con lo cual se independiza de otras modificaciones centralizadas.

Separación entre procedimiento y fórmula

La flexibilidad alcanzada mediante recetas independientes de la unidad de proceso puede aumentarse si se separan el procedimiento y los juegos de parámetros (fórmulas). De esta forma, es posible elaborar distintas recetas básicas combinan-do varias fórmulas en un sólo procedimiento de receta. Esto permite efectuar modificaciones centralizadas en los procedi-mientos. La estructura de la fórmula se determina con la cate-goría de fórmula definida por el usuario.

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 proyecto en particular, permite al usuario acceder a datos y funciones de SIMATIC BATCH.

Validación según 21 CFR Part 11

Siemens, como fabricante de sistemas de control de procesos, dispone de personal con formación especial y larga experien-cia en la gestión de calidad y la validación de plantas. 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

proceso- 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 acceso a través de SIMATIC Logon

• Firma electrónica para la autorización de recetas básicas, fórmulas u objetos de librería basados en SIMATIC Logon

CantidadTemperaturaTiempoSalPimientaAzúcar

Fórmula 2

500 kg80 °C15 minSíNo150 g

Fórmula 1

1 000 kg90 °C10 minSíNo100 g

Fórmula 3

900 kg95 °C12 minNoSí50 g

Receta básica #2 Receta básica #3Receta básica #1

G_P

CS

7_X

X_0

0064

Más información sobre SIMATIC BATCH en: www.siemens.com/simatic-batch

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Control de rutas con SIMATIC Route Control64

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 él, SIMATIC PCS 7 no sólo puede auto-matizar los procesos productivos y sus almacenes y depósitos correspondientes, sino también los transportes de materiales vinculados.

SIMATIC Route Control es apto tanto para pequeñas instala-ciones con rutas de transporte sencillas y estáticas como para instalaciones de rango medio y alto, provistas de una vasta y compleja red de rutas y 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 • Ocupación dinámica de unidades de proceso con

SIMATIC BATCH

Este perfil de requisitos suele darse en plantas con un gran número de tuberías ramificadas y extensos parques de depósitos, tales como los que hay, sobre todo, en la industria química, petroquímica y alimentaria.

Sistema multipuesto SIMATIC PCS 7 con SIMATIC Route Control

Arquitectura modular

Gracias a la modularidad y la escalabilidad gradual con rutas acumulables de SIMATIC Route Control (opciones de 10 y de 50 para transportes de material simultáneos), SIMATIC Route Control se puede adaptar flexiblemente a los distintos tama-ños y arquitecturas de planta (sistemas monopuesto y multi-puesto) con un límite máximo de 300 rutas por proyecto.

Integración en SIMATIC PCS 7

El software de ingeniería Route Control esta compuesto por una herramienta de ingeniería, un asistente y una librería de bloques. Está integrada en el sistema de ingeniería centraliza-do SIMATIC PCS 7 junto con las demás herramientas de inge-niería.

En plantas pequeñas, SIMATIC Route Control puede instalarse solo o asociado al software de OS en un sistema monopuesto (Single Station). Sin embargo, lo más habitual en la automati-zación de transportes de material con SIMATIC Route Control son los sistemas multipuesto distribuidos con arquitectura cliente-servidor.

Clientes SIMATIC Route Control y clientes OS

Controladores

Servidor Route Control

Servidor OS

Engineering Station

Bus de terminales

Bus de planta

G_P

CS

7_X

X_0

0052

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Control de rutas con SIMATIC Route Control 65

En un sistema multipuesto SIMATIC PCS 7 compuesto por varios subsistemas puede configurarse un servidor de Route Control o un par 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 dispo-nibilidad y un mejor rendimiento instalando los subsistemas en servidores independientes o parejas de servidores redun-dantes.

En el sinóptico de proceso del sistema de operador SIMATIC PCS 7, cada bloque encaminador está representado por un icono de bloque RC y un faceplate RC. Como parámetros para solicitar un transporte de materiales (origen, destino, puntos intermedios/vía) se utilizan puntos de la planta, también de-nominados puntos nodales o locations. Señalizan el inicio y el final de cada subruta y con ello el origen y el destino de un transporte de material. La selección de los puntos de la planta para subrutas y rutas resulta más simple mediante listas des-plegables (cuadros de lista desplegables).

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.

Route Control Center (RCC)

El Route Control Center (RCC) es sinónimo del Route Control Client. Puede instalarse en un OS Client, un Batch Client o en un hardware de cliente separado. El RCC se puede abrir desde el faceplate del bloque encaminador o con el teclado de la es-tación de operador. Muestra todos los datos relevantes de la ruta y las informaciones de los errores durante un transporte de material en varias vistas coordinadas entre sí.

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 servidor de Route Control (RC Server) suministra los datos necesarios a los clientes de Route Control (Route Control Center) y transmite sus operaciones a los controladores.

Route Control Center (RCC)

Cuando se requiera un transporte de material, se solicitará una ruta por medio del controlador o al operador del Route Control Center (RCC). Para ello, además de indicar el origen, el destino y un máximo de 10 puntos de planta opcionales (puntos intermedios), debe crearse una señal de marcha en el bloque de control de ruta del controlador.

Si no hay ninguna ruta guardada en la memoria, el servidor RC iniciará la búsqueda de rutas y, si es posible, generará una ruta de transporte completa ensamblando las subrutas definidas estáticamente. A partir de ese momento, Route Control asu-me el control y la vigilancia de todos los elementos RC impli-cados en la ruta de transporte. El control de la instalación se limitará a poner en marcha las distintas funciones tecnológi-cas. En caso de error, se envía al operador 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 de mantenimiento un controlador se puede poner selectivamente "en mantenimiento" (out of service). En este caso, los transportes de material que se efectúan por medio de este controlador se continuarán hasta el final, pero no se autorizarán otros nuevos.

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). Para transportar líquidos por tuberías se puede implementar una limpieza de las válvu-las por impulsos ajustando el orden y los intervalos también por medio de elementos WAIT.

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Control de rutas con SIMATIC Route Control66

Configuración con la herramienta de ingeniería Route Control

Ingeniería de Route Control

La configuración de Route Control complementa la configura-ción básica con bloques de la librería SIMATIC PCS 7. Esto per-mite 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 mediante bloques de interfaz uniformes procedentes de la librería 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)• Elementos WAIT

Los puntos de planta de subrutas y rutas se configuran en el SIMATIC Manager como "Propiedades de equipo de unidades de proceso" y se integran en el proyecto RC junto con los datos básicos relevantes para RC del proyecto SIMATIC PCS 7.

librería de Route ControlLa librería de Route Control incluye bloques para la configura-ción RC y también para configurar rutas de transporte y blo-ques de interfaz para los elementos RC. Esta librería se ofrece en el catálogo del editor 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 SIMATIC Manager, integra en la ingeniería de Route Control los datos de configuración 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.

Herramienta de ingeniería Route ControlUna vez integrados en el proyecto de RC los datos básicos al efecto contenidos en el proyecto PCS 7, los objetos específicos de RC se configuran con la herramienta de ingeniería Route Control:

• División de las rutas de transporte en tramos (subrutas) flexibles; parámetros "bidireccional" y "prioridad"

• Interconexión de los elementos RC incorporándolos en una subruta y, por tanto, transferencia de propiedades adicio-nales específicas de tipo a esos elementos RC, por ejemplo, en la posición básica "Cerrar válvula"

• Asignación de las subrutas a catálogos de funciones, como p. ej. "Limpieza" o "Transporte de producto", que limitan la cantidad de resultados de la búsqueda de rutas

• Asignación de las funciones secuenciales tecnológicas que determinan la secuencia del transporte de material me-diante elementos RC interconectados, p. ej., - Configuración básica de los elementos de control- Abrir válvulas de transporte- Abrir válvula de origen- Conectar bomba

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Control de rutas con SIMATIC Route Control 67

Búsqueda gráfica de rutas offline para calcular todas las combinaciones posibles para la ruta

La configuración de las subrutas y la asignación de los elemen-tos RC a las mismas se lleva a cabo en una matriz de la herra-mienta de ingeniería de Route Control. Con ayuda de elemen-tos genéricos, pueden integrarse en el proyecto RC objetos o bloques creados específicamente para el usuario, que se podrán manipular como cualquier elemento RC.

De forma similar a un navegador, la búsqueda gráfica de rutas offline calcula todas las combinaciones posibles para la ruta. Durante la búsqueda se detectan errores en la red de rutas y se descartan rutas no deseadas.

Según las preferencias, entre los resultados de la búsqueda offline se puede seleccionar una ruta favorita para guardarla como ruta estática. Desde el Route Control Center también se puede guardar una ruta activa para volver a utilizarla. Al soli-citar una ruta se da preferencia a las rutas guardadas.

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, editarlos y luego volver a importarlos a Route Control

• Control de la utilización conjunta de subrutas mediante identificadores de función configurables

• Comprobación de la compatibilidad entre materiales me-diante evaluación de los identificadores de material en la subruta y bloqueo de subrutas en caso de secuencias de materiales incompatibles

• Interconexión, en runtime, en el bloque de rutas de las consignas que llegan desde el proceso (p. ej., la cantidad pesada)

Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/routecontrol

SIMATIC Route Control, a destacar

■ Arquitectura flexible, modular y escalable para siste-mas monopuesto y multipuesto– Óptima adaptación al tamaño de la planta y los

requisitos individuales– No hay necesidad de prever costosas capacidades

de reserva– Alta disponibilidad gracias a servidor Route Control

redundante

■ Integración homogénea en la estrategia de HMI de SIMATIC PCS 7 y la ingeniería

■ Combinable con SIMATIC BATCH: Transportes de material desde la receta de control Batch

■ Reflejo de la red de rutas de la planta mediante subrutas

■ Reacción rápida ante cambios en la planta 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

■ Reducción del trabajo de configuración y de los tiem-pos de puesta en marcha – Configuración de subrutas mediante reproducción – Exportación de datos a Microsoft Excel y reimporta-

ción– Facilita tareas complejas recurrentes mediante el

asistente RC– Búsqueda gráfica de rutas offline que permite ver

de antemano todas las combinaciones posibles y las rutas no deseadas

■ Consideración de compatibilidades entre materiales para evitar mezclas no deseadas

■ Test offline para verificar la integridad y detectar incoherencias y combinaciones no deseadas

■ Diagnóstico detallado de los errores de solicitudes de transporte de materiales y de transportes de materia-les en curso

■ Preferencia de rutas estáticas memorizadas al solicitar la ruta

■ Definición de la secuencia de conexión/desconexión con control retardado de actuadores (por ejemplo, en cintas transportadoras)

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Safety Integrated for Process Automation68

Safety Integrated for Process AutomationAmplia oferta de productos y servicios para la seguridad de los procesos

En muchas ocasiones, la industria de procesos requiere com-plejas 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 conse-cuencias fatales.

Por ello, el objetivo de la tecnología de seguridad de Siemens es minimizar los peligros potenciales para las personas, las instalaciones y el medio ambiente sin comprometer con ello el proceso de producción. Esto requiere un sistema de seguri-dad fiable (Safety Instrumented System, SIS) capaz de dejar automáticamente la planta en un estado seguro cuando se produce una situación crítica, de seguir trabajando de forma segura en determinadas condiciones y de limitar los efectos negativos 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, válvulas 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 seguridad basadas en ella se distinguen por un alto grado de eficiencia y son homologables a estándar nacionales e inter-nacionales, 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

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Safety Integrated for Process Automation 69

Gama de productos

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 410F/FH, AS 412F/FH, AS 414F/FH, AS 416F/FH, AS 417F/FHconectados a PROFIBUS o PROFINET

Controladores de seguridad, tolerantes a fallos, en configuración no redundante y redundante (SIL 3) para las gamas baja, media y superior

PROFIsafe con PROFIBUSPROFIsafe con PROFINET

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 módu-los 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 electróni-cos 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 conectados a PROFIBUS:Transmisores de presión SITRANS P DS III PA (SIL 2) con PROFIsafe, SIMOCODE pro con DM-F local/PROFIsafe (SIL 3), SIPART PS2 PA (SIL 2)

Dispositivos/instrumentos de proceso de seguridad para la conexión a E/S remotas ET 200M: SITRANS P DS III analógico/HART (SIL 2), SITRANS TW Series (SIL 1), SITRANS TH200/300 (SIL 2), SITRANS TR200/300 (SIL 2), SITRANS LVL200 (SIL 2), SITRANS LR250 HART (SIL 2), SITRANS FC430 (SIL 2), 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

S

SIS controller

DP/PA coupler

Pneumatic shutdown valve

Safety application

F-DO

SafetyInstrumentedFunction

Solenoid valve

Air supplySetpoint for valve position

Feedback ofvalve position

SIPART PS2valve positioner

ET 200M

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Variantes de configuración de seguridad

Variantes de configuración de seguridad con comunicación vía PROFIBUS

El perfil PROFIsafe posibilita la comunicación de seguridad entre el controlador y la periferia del proceso a través de los buses estándar abiertos PROFIBUS y PROFINET. La decisión por uno u otro bus tiene un influjo decisivo en la arquitectura del sistema de seguridad.

Variantes de configuración de seguridad con PROFIBUS

En un sistema de seguridad integrado en SIMATIC PCS 7 con comunicación vía PROFIBUS se diferencian dos variantes de configuración en todos los niveles de arquitectura:

• Configuración monocanal, no redundante• Configuración redundante, de alta disponibilidad y tole-

rante a fallos

Ambas alternativas son muy variables y ofrecen un amplio margen de posibilidades de configuración. En los distintos niveles de arquitectura (controlador, bus de campo, E/S remo-tas) existen, dependiendo de la periferia de proceso que se utilice, las posibilidades de configuración que se muestran en la imagen.

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 preferencias. A esto se añaden las múltiples posibilidades que ofrece FMR (Flexible Modular Redundancy).

Módulos FMódulos F

Active FieldSplitter

Active Field Distributors

Módulos estándar y F


Redundancia modular flexible a nivel de módulos o de aparatos





Redundancia de módulos o vía varias estaciones separadas

PA Link

PA Linkcon acopladores PA redundantes


PA Link

Y-Link

Periferia descentralizada y conexión directa al bus de campo

Conexión directa al bus de campoPeriferia descentralizada

Configuración redundante, de alta disponibilidad y tolerante a fallos

Configuración monocanal no redundante


ET 200MET 200M

ET 200M

G_P

CS

7_X

X_0

0130

ET 200M

ET 200iSP

ET 200iSP

PROFIBUS PA

ET 200S

ET 200S

ET 200M

AS Single Station AS Redundancy Station AS Redundancy Station

PROFIBUS DP

PROFIBUS PA

PROFIBUS PA

ET 200pro

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Flexible Modular Redundancy (FMR)

Flexible Modular Redundancy en un ejemplo de configuración de instalación 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 exactamente a determinadas tareas, capaces de tolerar varios fallos 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-centralizada de 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

FMR no se puede aplicar sólo a configuraciones de planta con periferia de E/S descentralizada, sino que también puede transferirse a configuraciones en las que los equipos están conectados directamente a través del bus de campo PROFIBUS PA. Como muestra la figura, la arquitectura en anillo de PROFIBUS PA permite crear también aplicaciones económicas de seguridad y tolerantes a fallos con bajos costes de disposi-tivos y cable.

En entornos de trabajo hasta la zona Ex 2/22 se pueden em-plear distribuidores de campo activos AFD4/AFD8; en entor-nos de trabajo hasta la zona Ex 1/21, distribuidores de campo activos AFDiS. Los cables derivados de los AFDiS se pueden tender hasta en la zona 0/20 para conectar dispositivos al efecto.

Variantes de configuración de seguridad con PROFINET

Variante de seguridad con AS Redundancy Station y comunicación vía PROFINET IO

PROFINET soporta sistemas de seguridad basados en contro-ladores SIMATIC PCS 7 se seguridad (F/FH) y E/S remotas ET 200M. En un sistema de seguridad con comunicación vía PROFINET, el anillo es la topología preferente desde el punto de vista de la disponibilidad. La redundancia de medios en el anillo evita que falle todo el segmento cuando se produce una interrupción en el bus o un fallo en una estación.

El máximo nivel de disponibilidad se consigue con un anillo PROFINET conectado a un controlador redundante (AS Redundancy Station). En una configuración como ésta, la forma de comunicación vía PROFINET IO denominada redun-dancia del sistema hace posible que los dispositivos de E/S es-tablezcan la comunicación con cada CPU de la AS Redundancy Station a través de la red topológica.

G_P

CS

7_X

X_0

0212

Triple Simple

1oo2 Caudal

Doble

Controlador S7-400FH

1oo1 LS

2oo3 PTPROFIBUS DP


Controlador S7-400FH

PROFIBUS DP

2oo3

1oo2

AFD AFD AFD

G_P

CS

7_X

X_0

0227

AS Redundancy Station con PROFINET CPU

SCALANCE X

G_P

CS

7_X

X_0

0314

ET 200M

PROFINET

ET 200MET 200M

ET 200M

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Herramientas de ingeniería para funciones de seguridad

Ingeniería de aplicaciones de seguridad con CFC

Para configurar y programar los controladores de seguridad se puede usar la librería de bloques F integrada en S7 F Systems y SIMATIC Safety Matrix.

S7 F Systems con librería de bloques F

La herramienta de ingeniería S7 F Systems permite parametri-zar los controladores de seguridad y los módulos F de seguri-dad 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 S7 F Systems, 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 principio de la matriz de causas y efectos (Cause&Effect-Matrix), es la herramienta ideal para procesos con estados definidos que requieren unas determinas reaccio-nes de seguridad.

Con la Safety Matrix, la programación de la lógica de seguri-dad no sólo es más sencilla y confortable, sino también mucho 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 horizontales de la matriz, comparable con una hoja de cálculo, introduce primero los posibles eventos del proceso (entradas) y configura su clase y cantidad, los enlaces lógicos, los even-tuales retardos y bloqueos y los fallos que, dado el caso, sean tolerables. 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 entre el renglón y la columna. A partir de estas especificacio-nes, Safety Matrix genera automáticamente complejos pro-gramas CFC de seguridad. Al no ser necesario que el configu-rador disponga de conocimientos de programación especia-les, éste podrá concentrarse totalmente en los requerimientos de seguridad de su planta.

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Controladores de seguridad y periferia de proceso


Los controladores de seguridad SIMATIC PCS 7 están disponi-bles en dos variantes:

• AS Single Station tipo AS 410F, AS 412F, AS 414F, AS 416F y AS 417F, con una sola CPU, de seguridad

• AS Redundancy Station tipo AS 410FH, AS 412FH, AS 414FH, AS 416FH y AS 417FH, con dos CPU redundan-tes, de seguridad y tolerantes a fallos

Todos estos sistemas tienen capacidad multitarea, es decir, en una CPU se pueden ejecutar simultáneamente varios progra-mas, 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 periferia 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.

Para la comunicación entre la CPU del controlador y la perife-ria de proceso de seguridad, se puede utilizar el bus estándar PROFIBUS o PROFINET en combinación con el perfil PROFIsafe. En ambos casos se soporta el funcionamiento de componen-tes estándar y de seguridad por el mismo bus. Así se elimina la necesidad de un bus de seguridad separado, que es muy caro.

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 estos módulos F de seguridad de la gama ET 200:

Arrancadores de motor de seguridad F para ET 200S

Arrancador de motor de seguri-dad 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 desconec-tar de manera selectiva arran-cadores de motor de seguridad ET 200S a través del módulo de potencia conectado aguas arri-ba PM-D F PROFIsafe. Los arrancadores de motor de se-guridad tienen, además de una combinación interruptor automático/contactores, un circuito electrónico de evaluación segura para detectar defectos.

Si en caso de una parada de emergencia falla el contactor de corte, la electrónica de evaluación detecta el fallo y abre de forma positiva el interruptor automático incluido en el arrancador de motor.

ET 200M ■ F-DI 12/24 × DC 24 V ■ F-DI 4/8 × NAMUR [EEx ib] ■ F-DO 10 × DC 24 V/2 A ■ F-DO 8 × DC 24 V/2 A; ■ F-AI 3/6 × 0 ... 20 mA o 4 ... 20 mA (HART)

ET 200iSP ■ F-DI Ex 4/8 × NAMUR■ F-DO Ex 4 × DC 17,4 V/40 mA■ F-AI Ex HART 4 × 0 ... 20 mA o 4 ... 20 mA

ET 200S ■ F-DI 4/8 × DC 24 V ■ F-DO 4 × DC 24 V/2 A

ET 200pro ■ F-DI 8/16 × DC 24 V■ F-DI/DO 4/8 × DC 24 V (DI) y 4 × DC 24 V/2 A (DO)

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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.

Este trasmisor de presión se puede interconectar a una aplica-ción de seguridad con un controlador al efecto (F/FH) vía PROFIBUS PA. A fin de lograr una desconexión segura, se pue-de utilizar la entrada digital del posicionador electroneumáti-co para PROFIBUS PA SIPART PS2 PA. En caso de configuración diversitaria y redundante, también se pueden realizar circui-tos de medición hasta el nivel de seguridad SIL 3.

Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/process-safety

Safety Integrated for Process Automation, a destacar

■ Amplia oferta de productos y servicios para aplicacio-nes de seguridad, tolerantes a fallos y de alta disponi-bilidad para la industria de procesos – Creación, manejo y mantenimiento sencillos de

aplicaciones de seguridad – Eliminación fiable de peligros y riesgos– Con capacidad de adaptación y preparado para las

innovaciones

■ 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 posible con una sola CPU– Comunicación estándar y de seguridad vía

PROFIBUS/PROFINET 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; sin necesi-dad de una compleja manipulación de datos

■ Integración de la aplicación de seguridad en la visuali-zación del proceso de la PCS 7 Operator Station

■ Registro automático de los avisos de fallos relaciona-dos con la seguridad con su sello de fecha/hora

■ La configuración de las funciones de seguridad forma parte de la configuración completa del sistema SIMATIC PCS 7 – S7 F Systems, CFC y SIMATIC Safety Matrix forman

parte integrante del Engineering Toolset – Configuración homogénea de las funciones de

Basic Process Control y de seguridad con la herra-mienta CFC

– Safety Matrix para crear funciones de seguridad de forma más cómoda, rápida y sencilla sin saber de programación

■ 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 PCS 7 Maintenance Station

■ Minimización de costes durante todo el ciclo de vida– Descenso de los costes de hardware, montaje,

cableado, instalación, ingeniería y puesta en marcha con un grado de integración creciente

– Reducido trabajo de familiarización y formación gracias 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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Industrial Security 75

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 y el acceso de personas no autorizadas pueden provo-car 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 procesos. 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

SIMATIC PCS 7 ofrece amplias soluciones para asegurar una planta de procesos industriales, basadas en una estructura de seguridad con defensa en profundidad. 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 soli-dez es la combinación de varias medidas de seguridad distintas en un complejo de instalaciones.

El sistema de seguridad SIMATIC PCS 7 comprende también indicaciones y consejos ("mejores prácticas") sobre los siguientes temas:• Creación de una arquitectura de red con niveles de seguridad

de tipo defensa en profundidad (defense in depth), combi-nada con la división de la planta en células de seguridad

• Administración y segmentación de la red• Funcionamiento de instalaciones en dominios Windows• Administración de autorizaciones de operación de Windows

y SIMATIC PCS 7; integración de las autorizaciones de opera-ción de SIMATIC PCS 7 en la administración de Windows

• Control absoluto de la sincronización horaria • Gestión de los parches de seguridad para los productos

de Microsoft• Uso de antivirus y cortafuegos• Accesos a soporte técnico y acceso remoto (VPN, IPSec)

Todos los asuntos relacionados con la seguridad y las recomendaciones para la protección de las instalaciones de automatización se describen detalladamente en el manual "Sistema de seguridad PCS 7" y "Documentación básica de WinCC" y también en la documentación detallada.

Web client- OS- Maintenance- Information

OpenPCS 7Webserver

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

G_P

CS

7_X

X_0

0145

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Industrial Security76

Funciones de seguridad plenamente integradas en el sistema

Por el lado del sistema, SIMATIC PCS 7 respalda la implantación de las normas y recomendaciones del sistema de seguridad:

• Compatibilidad con versiones actuales de los antivirus - Trend Micro OfficeScan Client-Server Suite- McAfee VirusScan Enterprise- Symantec Endpoint Protection

• 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

• Módulo de interfaz Industrial Ethernet CP 1628 con funcio-nes de seguridad integradas (cortafuegos, VPN)

• Integración de módulos Industrial Security SCALANCE S• Automation Firewall • Lista blanca de aplicaciones (Application Whitelisting) con

McAfee Application Control

Industrial Security Module SCALANCE S

Los robustos módulos Industrial Security SCALANCE S602, S612, S623 y S627-2M se pueden utilizar, por ejemplo, para proteger el intercambio de datos entre los componentes de automatización y los del sistema de control de procesos cu-briendo todas las celdas. Disponen de funciones de seguridad como Stateful Inspection Firewall, filtrado de puertos, conver-sión de direcciones NAT y NAPT y servidor DHCP. S612, S623 y S627-2M ofrecen, además, autenticación y cifrado de datos con VPN (Virtual Private Network) vía túnel IPsec.

Automation Firewall

El Automation Firewall o cortafuegos para automatización está dotado de Stateful Inspection Paket Filter, Application Layer Firewall, funcionalidad VPN Gateway, URL Filtering, Web Proxy, Virus Scan e Intrusion Prevention. Protege el punto de acceso al entorno de la producción (por ejemplo, desde las redes de oficina o intranet/Internet). Dependiendo del tamaño de la planta, se puede utilizar como:

• Access Point Firewall para pequeñas plantas y acceso remoto seguro

• Three-Homed Firewall para plantas entre pequeñas y medianas con "red de perímetro mínimo"

• Front/Back Firewall o cortafuegos frontal y posterior para una protección máxima con red de perímetro extenso

Automation Firewall se complementa con servicios integra-dos como línea directa de asesoramiento, servicio de recam-bio y servicio de actualización de software. Los servicios aditi-vos permiten implementar cortafuegos personalizados o inte-grarlos en las instalaciones del cliente.

Industrial Security Services

Application Whitelisting

Los mecanismos de protección llamados Application White-listing o listas blancas de aplicaciones garantizan que en una estación del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 se ejecuten únicamente aplicaciones y programas de confianza. Es decir, impiden que se ejecute software no autorizado y que se modifiquen las aplicaciones instaladas, ofreciendo así una protección adicional a los demás mecanismos de protección instalados contra el malware (software malicioso).

Industrial Security Service

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.

El asesoramiento puntual en materia de conceptos y configu-raciones seguras de la planta o instalación ayuda al cliente a diseñar de forma personalizada su sistema de instrumenta-ción y control.

Certificación de las funciones de seguridad

Siemens concede una importancia capital a la seguridad del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, y por ello lo so-mete a la inspección periódica por parte de institutos de ensa-yo independientes. Los siguientes certificados demuestran el alto nivel de seguridad de SIMATIC PCS 7 y sus componentes:

• Achilles Level II Certification para la estabilidad de la comunicación entre distintos componentes

• Achilles Practices Certification en bronce para SIMATIC PCS 7 (diciembre 2013)

Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/industrial-security

Betrieb und W

artung

Mod

ernis

ier

ung und Optimierung Planung und Konzeption

Installation und Inbetriebsetzung

Engine

erin

g un

d E

ntw

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ungWerkzeuge,

Methoden, Anweisungen,

Standardlösungen, Best Practices

Workshop zur Bedarfs-ermittlung

Implementierung und

Abnahmetest

Analyse und Bewertung von

Schwach-stellen

Security Management

ohne Beein- trächtigung des

Anlagen-betriebs

Überprüfen der Effektivität

der Schutz-

maßnahmen

Entwurf und Entwicklung

der Schutz-

maßnahmen

G_P

CS

7_X

X_0

0286

pcs7_industrialsecurity_es.fm Seite 76 Montag, 8. September 2014 9:21 09

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Virtualización 77

Virtualización

La virtualización es una innovadora tecnología por software para la emulación de hardware, sistema operativo, memoria de datos y redes, la cual está ganando cada día más terreno en el mundo de la automatización industrial. Aunque en princi-pio se requieren grandes inversiones en hardware, software de virtualización, contratos de servicio técnico e infraestructu-ra, a largo plazo se amortizan gracias al ahorro que se consi-gue en el coste total de propiedad durante todo el ciclo de vida de la planta. El éxito de la virtualización está garantizado por fuertes departamentos de TI que cuentan con especialistas bien formados y conocimientos específicos sobre automatiza-ción de procesos.

La rentabilidad depende en gran medida de los requisitos específicos del proyecto, caracterizados por aspectos como espacio disponible, acceso remoto, ahorro de energía, valida-ción, distribución de la planta, infraestructura o uso virtual de otras aplicaciones (p. ej., herramientas de evaluación o sistemas de información e informe).

Al igual que en el entorno real, la seguridad de las TI también es de suma importancia en el mundo virtual. Tanto en uno como en otro se utilizan métodos y mecanismos de seguridad equiparables (p. ej., patches de seguridad, antivirus, adminis-tración de usuarios o protección de acceso).

Actualmente se ofrecen soluciones de virtualización basadas en SIMATIC PCS 7 habilitadas para Clients (OS, Batch, Route Control) u opciones como SFC Visualization, OpenPCS 7/ OS Client, PCS 7 Web Server o PCS 7 Terminal Server. Para proyectos específicos también se pueden utilizar en el entor-no virtual servidores (OS, Batch, Route Control), sistemas de ingeniería (ES) o sistemas de operador (OS Single Stations).

Para los clientes y opciones virtuales se utilizan como hard-ware Thin Clients o Zero Clients de precio módico. Los puestos de mando configurados de este modo se conectan mediante protocolos de control remoto (VNC, VMware View). En ellos los operadores disponen de las funciones HMI que conocen de la planta real.

SIMATIC Virtualization as a Service

"SIMATIC Virtualization as a Service" es una oferta modular de Siemens para la creación de la mejor solución posible de vir-tualización para cada proyecto concreto. El elemento central es un amplio "Service Package" para la implementación de la solución de virtualización con sistemas prefabricados, confi-gurados y probados. Además de la instalación y la configura-ción, se incluye la documentación del sistema y 2 horas de asistencia técnica por encargo. Para complementar la oferta, especialistas de servicio técnico expertos ofrecen ayuda para la creación y adaptación de scripts, la configuración, la imple-mentación de necesidades especiales y la puesta en marcha, todo ello dentro del programa "Technical Support Extended". Sobre la base de los "SIMATIC Remote Services", puede confi-gurarse también una conexión segura y potente para el acce-so remoto de los especialistas de servicio técnico.

La plataforma de sistema "Configured Host", compuesta por el hardware de servidor y un Thin Client, se suministra con el software VMware preinstalado y preconfigurado. Sobre esta base se instala la capa de virtualización para la distribución de recursos entre el hardware y las máquinas virtuales en el módulo "Pre-installed Hypervisor". Por último, en el módulo "Virtual Machines" se realiza la configuración específica de tipo de la máquina virtual lista para la operación como OS Server, ES/OS Client, OS Client o Web Server para SIMATIC PCS 7.

OS client

OS server

OS client 1

OS client 2

Eng. system

Remote protocol

VMware ESXi

Hardware (Industry PC)

Virtual PCS 7 system

Plant bus

PCS 7 controller

OS client Thin Clients

Zero Clients

Eng. system

G_P

CS

7_X

X_0

0336

SIMATIC Virtualization as a Service

Service Package

Virtual Machines

Pre-installed Hypervisor

Configured Host

Technical Support

Extended

SIMATIC Remote Services

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Telecontrol78

TelecontrolTelecontrol 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 ocu-pan superficies enormes. En estos casos, una de las tareas 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 me-diano a través de una WAN (Wide Area Network) con protocolos de telecontrol.

SIMATIC PCS 7 TeleControl permite integrar directamente en el sistema de control de procesos la central de supervisión re-mota para las estaciones externas, que suelen estar formadas por sencillas RTU (Remote Terminal Units).

Esto presenta grandes ventajas frente a las soluciones con-vencionales en las que las áreas centrales y las áreas remotas de la planta se configuran como unidades de proceso inde-pendientes, las cuales se reúnen después en una red de control superior; por ejemplo:

• Conducción unificada del proceso • Gestión de datos sencilla y confortable • Ingeniería homogénea para unidades de proceso centrales

y remotas• Reducidos costes para servicio técnico y formación

La integración de la central de supervisión remota en el control de procesos SIMATIC PCS 7 se lleva a cabo en forma de estación de operador, bien como Single Station o como servidor (opcionalmente, también redundante). Esta estación de operador PCS 7 TeleControl se utiliza preferentemente para el telecontrol dedicado, aunque con capacidades funcio-nales reducidas también puede gestionar, en paralelo a los sistemas de telecontrol, controladores SIMATIC PCS 7 en áreas centrales de la planta (modo de doble canal).

PCS 7 TeleControl Servidor OS

Engineering Station

Clientes OS de PCS 7

PCS 7 OS Single Station

(dedicada o doble canal)

TIM 4R-IE (ST7)o Convertidor TCP/IP – serie(DNP3)

Estaciones remotas TeleControl distribuidas

Estaciones remotas de TeleControl distribuidas

Estaciones remotas de TeleControl distribuidas

TIM 4R-IE (ST7)o TCP/IPRouter WAN(DNP3)

TCP/IPRouter WAN

Convertidor TCP/IP – serie

Comunicación TCP/IP:SINAUT ST7 o DNP3

Comunicación serie: SINAUT ST7 o DNP3

Comunicación TCP/IP: Modbus o IEC 60870-5-104

Comunicación serie: Modbus o IEC 60870-5-101

RTU de tercerosRTU de terceros(solamente DNP3)

RTU de terceros(solamente DNP3)

RTU de terceros

ET 200S con CPU PB integrada

ET 200S con CPU integrada + interfaz serie

S7-300 + CP 343 o interfaz PN

S7-400 + CP 443 o interfaz PN

S7-400 + TIM 4R-IE oTIM 4R-IE DNP3

S7-400 + TIM 4R-IE oTIM 4R-IE DNP3

S7-300 + TIM 3V-IE oTIM 3V-IE DNP3

S7-300 + TIM 3V-IE oTIM 3V-IE DNP3

Industrial Ethernet

WAN

WAN WAN

G_P

CS

7_X

X_0

0175

WAN

S7-400 + CP 441

S7-300 + CP 341

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Telecontrol 79

En lo que al manejo y las posibilidades de alarma se refiere, no existe diferencia alguna entre la automatización central y la descentralizada. Los datos de las RTU del sistema de telecon-trol se pueden visualizar en un sinóptico de proceso junto con datos procedentes de controladores SIMATIC PCS 7.

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 Automation) y la librería de objetos SIMATIC PCS 7 TeleControl.

Además de objetos tecnológicos para tratar y visualizar datos de proceso, la librería incluye también objetos de diagnóstico para diagnosticar y controlar la comunicación. Éstos soportan la guía del operador mediante símbolos y faceplates confor-mes con SIMATIC PCS 7 así como la jerarquía de los mensajes de alarma de SIMATIC PCS 7. De ser necesario, la librería pue-de ampliarse con nuevos tipos de objetos basados en scripts con ayuda del DBA Type Editor.

1) También en versión SIPLUS extreme; por ejemplo, para entornos con temperaturas de -25 °C a +70 °C, con condensación o condiciones ambientales rigurosas2) Depende del tamaño de la CPU, tipo de protocolo y aplicación

Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/telecontrol

Tipo de RTU1) Categoría de RTU Posibles protocolos de telecontrol

Controlador integrado en SIMATIC ET 200S

Small con 30 ... 200 E/S2)

para aplicaciones pequeñas• Modbus• IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104

Controlador SIMATIC S7-300/S7-300F

Medium con 100 ... 2 000 E/S2)

para aplicaciones de mediana envergadura

• SINAUT ST7• DNP3• Modbus• IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104

Controlador SIMATIC S7-400/S7-400F

Large con 500 ... 5 000 E/S2)

para aplicaciones de gran enver-gadura que requieren mayores prestaciones

• SINAUT ST7• DNP3• Modbus• IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104

Controlador SIMATIC S7-400H/S7-400FH

• DNP3• IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104

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Automatización de subestaciones80

Automatización de subestaciones Integración de la automatización de subestaciones eléctricas en la industria de procesos con SIMATIC PCS 7 PowerControl

Niveles de automatización del suministro y distribución de energía

Una subestación, celda o cuadro eléctrico es un sistema en el que se distribuye o transforma energía eléctrica y se concen-tran cargas/receptores en grupos de carga. Los nodos de red en forma de embarrados reúnen los cables que entran y salen, es decir, las derivaciones, con ayuda de aparamenta al efecto. Al dimensionar las celdas o cuadros debe tenerse en cuenta la modificación de la topología de red ante perturbaciones y la desconexión y puesta a tierra del material necesario para los trabajos de mantenimiento.

En otros tiempos, las plantas de automatización de procesos estaban estrictamente separadas de las plantas encargadas de automatizar el suministro de energía al proceso. Ahora, sin embargo, con SIMATIC PCS 7 PowerControl ya es posible reunir en el mismo sistema de control la automatización del proceso con la automatización de las celdas de media tensión en el rango de 4 a 30 kV. Esto genera numerosas ventajas y enormes ahorros de costos a lo largo de todo el ciclo de vida de la planta, que se hacen cada vez más perceptibles a medida que aumenta la descentralización, gracias al mayor uso de energías renovables, p. ej.,:

• Estructuras más simples, con mejor visibilidad de las interrelaciones tecnológicas

• Incremento del grado de integración de la planta • Conducción unificada del proceso y extensión del ámbito

de tareas del operador

• Inversión asegurada a largo plazo gracias a la conformidad con la normativa internacional IEC 61850

• Ingeniería racional y homogénea; puesta en marcha rápida• Menos trabajo de administración, servicio técnico y forma-

ción gracias a una vista global unificada• Modernización a precio moderado de instalaciones con

infraestructura PROFIBUS DP existente

Integración de dispositivos para la automatización de subestacionesLos Intelligent Electronic Devices (IED) para tareas de protec-ción, control, medida y monitorización en la transmisión y dis-tribución de energía eléctrica pueden integrarse en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 como se describe a continuación:

• A través de la comunicación TCP/IP por Ethernet y el proto-colo IEC 61850- Directamente al bus de campo- A través de controlador de estación conectados al bus de

campo- Mediante gateways de estación (individuales o redun-

dantes) conectados al bus de planta• Con ayuda de los bloques driver de la PCS 7 PowerControl

PROFIBUS DP Driver Library- Conectados al PROFIBUS DP (aparatos de protección

SIPROTEC)

AT: 60 ... 145 kVMT: 4 ... 30 kVBT: 0,4 ... 1 kV

Nivel de alta tensión

Cable aéreo Cable aéreo

Sector 1 Sector 2

a las cargas

Cargas típicas● Grandes accionamiento● Ventiladores pesados● Compresores, bombas● Grandes centrifugadoras● Extrusoras, mezcladoras● Trituradoras, molinos● Electrólisis, galvanoplastia● Alimentación de edificios

Automatización de subestaciones conforme a IEC 61850● Control y maniobra● Medición y automatización

de cargas importantes- Generadores- Transformadores- Motores

Variadores BT MT

Cuadros/CCMCompensación

Motores AT/Motores MT

Celdas primarias de media tensión

Celdas secundarias de media tensión

Proceso

SIMATIC PCS 7 PowerControl

G_P

CS

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© Siemens AG 2014

Automatización de subestaciones 81

Posibilidades de integración de la automatización de celdas de media tensión

La integración de IED al PROFIBUS DP está pensada especial-mente para:

• Reutilización de infraestructuras PROFIBUS DP existentes• Modernización parcial de plantas ya existentes• Configuraciones mixtas con integración de IEC 61850 y

PROFIBUS DP cuando se hacen ampliaciones

Automation System S7-4xxFH, redundant

Operator Station Clients

Plant bus

Terminal bus

Operator Station Server, redundant

Engineering andMaintenance Station

PowerControl Server, redundant

Ethernet FO Ethernet FO Ethernet FO

Switchgear Switchgear Switchgear Switchgear

Station Controller

AutomationSystem S7-4xx

PA/FF field bus

StationGatewaysingle/redundant

Standard +Safety I/O

Standard +Safety I/O

SIMATIC PCS 7

Process Control - SIMATIC PCS 7 Power Control - SIMATIC PCS 7 PowerControl

PRO

FIBU

S D

P

SIP

RO

TEC

IED

s

PAC 4200

SENTRON WL

TCP/IPIEC 61850

TCP/IPIEC 61850

TCP/IPIEC 61850

G_P

CS

7_X

X_0

0356

Características funcionales y de prestaciones de SIMATIC PCS 7 PowerControl

Ingeniería SIMATIC PCS 7• Librería de objetos con bloques de función, símbolos y

faceplates• Concepto de tipo/instancia orientado al objeto• Generación automática de los objetos para la estación

de operador (OS)• Integración de nuevos IED importando su IEC 61850

Device Description (ICD)• Librería aditiva con bloques tecnológicos para material

eléctrico como derivaciones, máquinas, transformado-res, cables, embarrados

Conducción del proceso SIMATIC PCS 7• Faceplates para aparatos de protección SIPROTEC en el

SIMATIC PCS 7 APL Style (Look&Feel)• Comportamiento unificado de alarmas, avisos, tareas

HMI• Función de diagnóstico para cada IED

Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/powercontrol

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Gestión de energía con SIMATIC PCS 782


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 se-veras ponen de manifiesto la importancia de contar con una gestión 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 documentarlo, 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 ahorro 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 eléctricos como interruptores automáticos (SENTRON), convertidores 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

• Software SIMATIC B.Data para optimizar la gestión de ener-gía según los consumos y entrega al sistema de facturación para su correspondiente 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 Indicators) para poder hacer declaraciones fundadas que permitan incrementar la eficiencia de las instalacio-nes de generación, distribución y consumo de energía

- Distribución proporcional al consumo de gastos y benefi-cios energéticos y transición a los sistemas ERP (p. ej. SAP R/3)

- Pronósticos de consumos y demandas basados en la producción para una planificación más segura

- Apoyo en la adquisición de energía a buen precio

Generación de informes/

monitorización

ArchivamientoVisualización

Preparación de datos

Registro de valores de energía

Energías eléctricas

Niv

el d

e ge

stió

nN

ivel

de

oper

ació

nN

ivel

de

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rol

Niv

el d

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mpo

Energías no eléctricas

Gestión de cargas

Controlling de energía

Planificación/ aprovisionamiento

de energía

SIMATIC B.Data

G_P

CS

7_X

X_0

0289

© Siemens AG 2014

Gestión de energía con SIMATIC PCS 7 83

Reducción de los costes energéticos

Optimizar la utilización de energía

SIMATIC PCS 7 permite optimizar la utilización de energía integrando recursos hasta ahora no aprovechados y evitando picos de consumo. SIMATIC PCS 7 tiene bloques estándar que, partiendo del consumo momentáneo, pronostican el prome-dio 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 estables, también se pueden deslastrar rápidamente unidades de proceso a fin de asegurar con la potencia contratada disponible el funcio-namiento de las críticas.

Pero también la optimización de procesos con Advanced Process 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.

Software B.Data para optimizar la gestión de energía

Ahorro de energía con convertidores de frecuencia

Ahorro de energía con tecnología innovadora

Especialmente en los procesos de producción con un alto consumo de energía (p. ej. en la industria química o farma-céutica), el empleo de motores de alta eficiencia o converti-dores 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 hasta de un 42% menos. Dado que los gastos de energía comprenden 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 modernización de las ya existentes, son enormes.

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 regulación convencionales, se puede conseguir un ahorro de energía de hasta un 50%.

Optimizar la compra de energía

Reducir el consumo de energía● Descubrir las pérdidas● Identificar reservas improductivas● Crear sistemas incentivadores,

p.ej. ahorro de energía● Optimización de la carga de los

equipos

● Contratos a corto plazo (contratos anuales)● Modificación de las tarifas, p. ej. variables según hora de uso,

Time-of-use Tarif (TOU)● Contrarrestar la subida de los costes energéticos

Precios de la energía

Costes totalesde la energía

€

Consumo de energía

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 %

Consumo de energía

Tasa del caudal

Regulación de reactancia

Ahorro de energía

Consumo de energíacon convertidor de frecuencia

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Optimización con Advanced Process Control84

Optimización conAdvanced Process Control

Los tipos de regulación basados en reguladores PID suelen llegar pronto a sus límites cuando se trata de procesos com-plejos. Para estos casos, las funciones de control avanzado de procesos (APC) integradas en el sistema SIMATIC PCS 7 ofre-cen muchas más posibilidades. El uso de estas potentes fun-ciones 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

Funciones integradas de Advanced Process Control

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 incluyen bloques y plantillas gratis para las funciones de regu-lación avanzadas que se describen a continuación:

Con estos modelos, incluidos ya en la versión estándar, se pueden implementar complejas aplicaciones APC en plantas pequeñas y medianas con toda facilidad y a bajo precio.

Regulación paralelaEn la regulación paralela, las salidas de dos o más reguladores conducen a un elemento de control final u actuador común. La decisión de qué regulador recibe el acceso real al actuador depende de la evaluación del estado momentáneo del proce-so.

• Dos o más reguladores comparten un actuador • La decisión de qué regulador va a actuar se basa en:

- Magnitudes de salida mensurables (p. ej. una de las variables reguladas)

- Valores manipulados de los reguladores

Adaptación controladaLa adaptación controlada permite ajustar los parámetros de regulación en procesos regulados no lineales en función de tres puntos de operación.

La interpolación lineal da lugar a transiciones suaves y sin dis-continuidades entre los puntos de trabajo. Esto permite modi-ficar progresivamente los parámetros al compás de la evolu-ción de la variable medida X.

• Apto para procesos no lineales • Tres juegos completos de parámetros para tres puntos de

trabajo

Control anticipativo dinámicoUn control anticipativo puede compensar por adelantado un fuerte influjo perturbador capaz de ser medido; de este modo, el regulador sólo interviene cuando no da más de sí el modelo o aparecen perturbaciones no mensurables.

• Compensación de perturbaciones fuertes capaces de ser medidas

• Eliminación de perturbaciones antes de que causen efectos negativos

Vigilancia de la calidad de regulaciónEl bloque ConPerMon determina la calidad de regulación del bloque regulador PID. Según la desviación del valor de refe-rencia (p. ej. de la calidad de regulación en la puesta en mar-cha) emite advertencias o alarmas que se agrupan en sinópti-cos del OS para una planta o unidad de proceso. Esto permite detectar, analizar y solucionar a tiempo los problemas.

• Vigilancia online de la calidad de regulación• Identificación de lazos de regulación basándose en estos

criterios:- Prioridad máxima para la optimización- Primeros síntomas de errores potenciales

• Límites de alarma configurables para desviaciones típicas• Evaluación gráfica

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Optimización con Advanced Process Control 85

Optimización de reguladores PID Primero se crea un modelo del proceso regulado con ayuda del PID Tuner integrado en el sistema de ingeniería. Partiendo de esta base se calculan los parámetros de regulación más favorables, distinguiéndose entre respuesta ideal a perturba-ciones y a cambios de consigna del regulador.

• Optimización de lazos de regulación PID• Aplicable para reguladores PID estándar y bloques de

librerías personalizadas• Simulación de lazos cerrados de regulación

Predictor Smith El predictor de Smith puede mejorar considerablemente la calidad de regulación en procesos regulados con tiempos muertos largos y relativamente constantes. Los tiempos muertos se eliminan con ayuda de un modelo de proceso que se ejecuta paralelamente al proceso real. Esto permite configurar el regulador para un proceso sin tiempos muertos y ajustarlo de forma más eficaz.

• Aplicable a procesos con tiempos muertos largos, conoci-dos y, por lo general, constantes:- El modelo de proceso se ejecuta paralelamente al pro-

ceso real- Realimentación de la variable regulada virtual, exenta

de tiempos muertos- Realimentación de la divergencia entre el valor real

medido y el valor virtual vinculado al tiempo muerto• Diseño de regulador PI(D):

- Presupone una parte del modelo de proceso sin tiempos muertos

- Proporciona un ajuste del regulador mucho más exacto

Regulación multivariable predictiva basada en modelos Los reguladores multivariables predictivos (MPC) basados en modelos analizan separadamente el comportamiento de diversas variables independientes entre sí en procesos com-plejos y de larga duración.

Después utilizan los resultados para optimizar la regulación de estas variables. Así eliminan las interacciones perjudiciales derivadas de la regulación separada de variables dependien-tes. La optimización integrada y estática del punto de trabajo puede determinar el punto de trabajo económicamente ópti-mo dentro de un rango de tolerancia definido como consigna.

A partir de un modelo matemático de la dinámica del proceso, los MPC son capaces de predecir futuros comportamientos del proceso a lo largo de un período definido (horizonte de pre-dicción) y optimizar un criterio de calidad sobre esta base.

Aplicaciones MPC escalables:

• MPC4x4 interno ("lean") (ModPreCon): hasta 4 variables manipuladas y reguladas interrelacionadas

• MPC10x10 interno: hasta 10 variables manipuladas y regu-ladas interrelacionadas y hasta 4 variables perturbadoras mensurables

• MPC externo "full-blown" (producto add on INCA MPC)

Faceplate para el regulador multivariable predictivo MPC10x10

El potente MPC10x10 interno se aproxima a la funcionalidad completa de un regulador multivariable "full-blown" basado en PC, pero, en lo que se refiere a disponibilidad, facilidad de uso y costos, ofrece las ventajas inmanentes de las funciones de regulación integradas en el sistema. Dimensionado para tareas de regulación lentas y complejas con tiempos de mues-treo del regulador > 4 s, se utiliza típicamente como regulador primario para toda la instalación en estructuras en cascada En el test Tennessee Eastman Benchmark, con 5 variables regula-das, 6 variables manipuladas y 3 magnitudes perturbadoras mensurables, obtiene los siguientes resultados en funciones de regulador primario con casi 20 reguladores PID:

• Mantenimiento de los rangos de presión de reactor, tem-peratura y todos los niveles de llenado

• Reducción de la variabilidad en la calidad de los productos y la tasa de producción

• Minimización de movimientos de válvulas• Compensación de efectos perturbadores• Cambio de la tasa de producción o de la receta del producto

durante la reacción• Cambio de las condiciones de reacción o de la concentra-

ción de gases de escape durante la reacción

Advanced Process Control con add-ons para SIMATIC PCS 7

Los add on integrables directamente en el sistema de control de procesos aumentan la gama de funciones de regulación de alta calidad para SIMATIC PCS 7, p. ej., INCA Sensor, INCA MPC o ADCO.

Más información sobre Advanced Process Control: www.siemens.com/simatic-pcs7/apc

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Sistemas de simulación y formación86

Sistemas de simulación y formaciónSimulación y puesta en marcha virtual con SIMIT Simulation Framework

Campo de aplicación y posibilidades de integración de SIMIT Simulation Framework

En la industria de procesos los proyectos de automatización se caracterizan por presupuestos bastante reducidos, una cre-ciente complejidad y rigurosos plazos de implementación. En consecuencia, el desafío consiste en planificar, instalar y poner en marcha sistemas e instalaciones de control en el me-nor tiempo posible, satisfaciendo al mismo tiempo los requisi-tos cada día más severos en materia de gastos y calidad.

La reducción de los plazos de puesta en marcha que supone comprobar la automatización con las funciones de simulación de SIMIT Simulation Framework es decisiva para alcanzar rápi-damente la efectividad y productividad esperadas en plantas nuevas, ampliaciones o modernizaciones.

SIMIT permite probar y poner en marcha el software de usua-rio específico del proyecto en una planta parcialmente virtual. En este sentido, se puede reproducir y simular en tiempo real o virtual el comportamiento de los aparatos de campo y de la planta/unidad de proceso tecnológica. Para su control se pue-de usar un controlador real o virtual.

Muchos test eficientes para detectar y eliminar posibles erro-res se pueden ejecutar incluso antes de disponer de la planta real (por ejemplo, uso de denominaciones correctas o test de la lógica de interconexión o enclavamiento,). Así se puede op-timizar la calidad del proyecto de automatización sin riesgos para la planta real.

Además el SIMIT Simulation Framework puede usarse para aprender a usar un controlador real SIMATIC PCS 7. Con este fin se simula el comportamiento de la planta para el test y la puesta en marcha.

SIMIT Simulation Framework puede ejecutarse en modelos recientes de PC portátiles o de sobremesa con sistema opera-tivo Windows 7 Professional/Ultimate (32/64 bits) y en siste-mas virtuales (VMware). Se puede integrar en SIMATIC PCS 7 a través de interfaces abiertas a la automatización de procesos y ofrece un uso flexible.

SIMBA Profibus

SIMBA Profibus

Reactor

Operator station

Field devices

SIMATIC PCS 7/S7 automation system

Simulated, virtual plant

Alternative interfaces

Engineering station

Real plant

Technological plant/unit T2659

LT

LT

WT

ET 200MP

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trolPROFIBUS DP

Industrial Ethernet

SIMITSimulation Framework

G_P

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0377

SIMATIC PCS 7

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Sistemas de simulación y formación 87

Niveles de abstracción de la simulación

La simulación eficiente se basa en la abstracción de tres nive-les: señales, dispositivos (p. ej., accionamientos y sensores) y comportamiento tecnológico.

SIMIT Simulation Framework se puede conectar a los contro-ladores reales SIMATIC PCS 7 vía PROFIBUS DP o PROFINET IO. Los dispositivos conectados a PROFIBUS DP/PROFINET IO son simulados por módulos de interfaz (Simulation Units). Tam-bién es posible el acoplamiento con aplicaciones específicas como S7-PLCSIM (simulación de AS) o PRODAVE (MPI/IE).

Esto da lugar a dos modos de puesta en marcha virtual:

• Prueba preliminar sin instalación real (software in the loop)- El programa de usuario se ejecuta en el controlador

virtual (S7-PLCSIM)- El SIMIT Simulation Framework envía señales E/S simula-

das a través del acoplamiento S7-PLCSIM• Factory Acceptance Test (hardware in the loop)

- El programa de usuario se ejecuta en el controlador real- El SIMIT Simulation Framework simula señales E/S,

instrumentación y equipos de campo- Transmisión de los valores de simulación al controlador

vía trama a través de la Simulation Unit - Ampliación a test de planta mediante la simulación adi-

cional del comportamiento tecnológico

SIMIT Simulation Framework soporta la colaboración con otros modelos de simulación soporta mediante:

• Intercambio de datos a través de interfaces estandarizadas como OPC y Shared Memory

• Sincronización a través de la interfaz Remote Control (con SIMIT ejerciendo como maestro o cliente)

El modelado de la planta, basado en componentes y orientado al flujo de señales, se realiza a través de la interfaz de usuario gráfica de SIMIT Simulation Framework con el apoyo de libre-rías básicas ampliables. La ejecución del proyecto se controla mediante gestión integrada del flujo de trabajo. No se requie-ren conocimientos especiales de simulación.

SIMIT Simulation Framework Graphical User Interface

Los acoplamientos de señales pueden crearse fácilmente im-portando la tabla de símbolos o usando una lista de nombres de señales. Para reproducir los dispositivos pueden usarse ar-chivos del asistente de importación y exportación o archivos de módulo de control (CM) junto con plantillas de simulación de la librería básica.

La simulación del comportamiento tecnológico está asistida por librerías aditivas:

• Con FLOWNET pueden simularse de manera rápida y sencilla las evoluciones de las presiones, caudales y distri-buciones de temperatura del agua en redes de tuberías.

• CONTEC se utiliza para la simulación de cintas transporta-doras de producto suelto.

SIMIT Simulation Services

Expertos en simulación de plantas que cuentan con profundos conocimientos sobre SIMIT ofrecen amplios servicios de ase-soramiento, formación y soporte para diseñar modelos de plantas personalizados.

Planta realSimulación con SIMIT Simulation Framework

Aparatos de campo

Señales Importación (p. ej., tabla de símbolos)

Dispositivos Librería básica para:■ DRIVES

(accionamientos)■ SENSORS (sensores)

Planta/unidad de proceso tecnológica

Comporta-miento tecnológico

Librerías aditivas■ FLOWNET■ CONTEC

ET 200M

PROFIBUS DP

T2659LT

LT

WT

Argumentos a favor del uso de SIMIT Simulation Framework

■ Comprobación del proyecto de automatización original

■ Calidad garantizada gracias a la detección y elimina-ción de errores en el proyecto de ingeniería de control antes de su implementación

■ Puesta en marcha virtual que reduce los plazos de realización del proyecto y sus costes

■ El proyecto de automatización no requiere una progra-mación específica para la simulación

Más información en Internet: www.siemens.com/simit

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Integración en sistemas TI88

Integración en sistemas TI

OpenPCS 7 Server para el intercambio de datos vía OPC

Evaluación y gestión de datos de proceso con OpenPCS 7

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 procesos y pueden acceder a los datos de proceso de SIMATIC PCS 7 a través de un servidor OpenPCS 7. Este servidor recopi-la los datos distribuidos en dis tintas estaciones SIMATIC PCS 7 (OS Server, Process Historian) en función de la configuración del sistema. Además de la tecnología DCOM, OpenPCS 7 utili-za también la especificación OPC aún más avanzada OPC UA (Unified Architecture).

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.

Integración y sincronización de todos los procesos de negocio con SIMATIC IT

Para la competitividad de una empresa resulta decisivo reaccionar con rapidez a las demandas del mercado y optimi-zar las cadenas de suministro. Entre el nivel de producción y el nivel de gestión, los sistemas MES (Manufacturing Execution Systems) garantizan una optimización integral de los procesos empresariales y, por tanto, más eficiencia, transparencia y calidad constante.

Con SIMATIC IT, Siemens ofrece uno de los sistemas MES más potentes y flexibles del mercado. SIMATIC IT funciona de ma-nera homogénea con todos los sistemas ERP y de control de procesos habituales en el mercado. Gracias a la modelación de todos los conocimientos relacionados con la elaboración del producto, a la definición exacta de los procesos operativos y al registro de datos en tiempo real de los niveles de ERP y de pro-ducción SIMATIC IT puede controlar los procesos internos de forma más efectiva, reducir al mínimo los tiempos de inactivi-dad, la caída de la producción y los trabajos de retoque y opti-mizar la gestión del stock.

Acceso a la estación

InterfazOPC

Tipo de datos/Tipo de acceso

OS Server DA o UA DA(Data Access)

Acceso de lectura/escritura a valores de proceso

A&E (Alarm & Events)

Acceso de lectura y de acuse a alarmas y avisos

OS Server/ Process Historian

HDA (Historical Data Access)

Acceso de lectura a valores de proceso archivados

H A&E (Historical Alarms & Events)

Acceso de lectura a alarmas y avisos archivados

LAN de oficina

Servidor OpenPCS 7

Servidor OS

OPC Clients

Bus de terminales

Bus de planta

Cortafuegos frontal

Cortafuegos posterior

G_P

CS

7_X

X_0

0144

ProcessHistorian

Encontrará información detallada acerca de los paquetes, componentes y librerías de SIMATIC IT en Internet: www.siemens.com/mes

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Package Units e integración en paneles 89

Package Units e integración en panelesSIMATIC PCS 7 Industry Library

La funcionalidad estándar ya definida en la SIMATIC PCS 7 Advanced Process Library (APL) para la configuración gráfica de soluciones de automatización puede ampliarse con funcio-nes tecnológicas específicas mediante la SIMATIC PCS 7 Industry Library (IL). Además de bloques, faceplates y símbolos sueltos destinados a tareas de control especiales para algunos sectores industriales, la IL también proporciona juegos de bloques específicos de ciertos sectores como el de las aguas/aguas residuales o la automatización de edificios. Los bloques de IL y APL están diseñados con el mismo estilo y permiten crear interfaces de usuario armoniosas de aspecto (Look&Feel) similar.

Manejo y visualización mediante Comfort Panel

El manejo y visualización de las funciones de automatización (APL/IL) en un panel táctil se puede implementar con bloques de interfaz IL. La configuración se realiza en CFC con un víncu-lo al bloque tecnológico (p. ej. un motor). Teniendo en cuenta los derechos de manejo y los sistemas de manejo jerárquicos (varias salas de control), la función tecnológica que se ejecuta en un controlador SIMATIC PCS 7 o SIMATIC S7-300 puede manejarse posteriormente tanto desde una estación de operador como desde un Comfort Panel.

Bloques gráficos de un control de motor para Operator Station (arriba) y panel (abajo)

Package Units S7-300

La IL no solo soporta la ingeniería de controladores y Operator Stations del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, sino también la configuración de Package Units basadas en controladores SIMATIC S7-300. Las Package Units S7-300 se pueden integrar plenamente en el sistema de control de procesos con bloques IL e incluir de forma homogénea en la interfaz de usuario de la SIMATIC PCS 7 Operator Station. La configuración de los bloques de función se realiza en CFC. Para ello se dispone de:

• Bloques de interfaz de panel para funciones IL• Vigilancia analógica de 8 valores límite de libre elección• Vigilancia analógica con vigilancia adicional de valores lími-

tes binarios• Vigilancia de hasta 8 grupos• Monitorización analógica de valores medidos• Vigilancia digital de valores medidos • Actuador de 3 puntos (compuertas, motores, válvulas,

etc.)• Regulador PID• Faceplates para operador• Control de válvulas• Control de motores (motor estándar, con 2 sentidos de

giro, con velocidad variable)• Funciones para la automatización de edificios• Comunicación AS-AS para leer/escribir datos

AS 41x with- PCS 7 APL- IL for PCS 7

Plant bus

S7-300 withIL for S7

Package UnitSIMATIC PCS 7

G_P

CS

7_X

X_0

0328

Operator Station

Comfort Panel

Comfort Panel

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Integración de controladores con PCS 7/OPEN OS90

Integración de controladores con PCS 7/OPEN OS

Ejemplo de integración de controladores y Package Units de terceros con PCS 7/OPEN OS

Con frecuencia ocurre que las instalaciones de control van acumulando a lo largo de los años estructuras heterogéneas que combinan componentes de distintos fabricantes. Cuando se moderniza una planta, su propietario tiene la intención de incrementar la efectividad en la ejecución de los procesos unificando el nivel de operación. También cuando se efectúan ampliaciones, se agrupan salas de control o se lleva a cabo una migración progresiva de una planta, uno de los mayores desafíos consiste en integrar distintos tipos de controladores en un mismo sistema de interfaz hombre-máquina (HMI).

Para tal finalidad existe la posibilidad de ampliar el SIMATIC PCS 7 Operator System con PCS 7/OPEN OS. Así se pueden integrar los siguientes controladores en la conducción de procesos:

• Controladores de sistemas de control de procesos de terceros • Autómatas programables de Siemens y de otros fabricantes• Package Units

Dependiendo de las características técnicas del controlador que se vaya a integrar, la conexión a la PCS 7/OPEN OS Operator Station (Single Station/servidor/pareja de servidores redundantes) puede establecerse vía OPC (OPC DA y OPC A&E) o a través de los canales WinCC existentes (p. ej. canal S7 o el canal TCP para Modbus). Con comunicación OPC, el servidor OPC puede ejecutarse en una plataforma de hardware inde-pendiente o junto con el cliente OPC en la PCS 7/OPEN OS Operator Station.

Para configurar las funciones de automatización, se puede uti-lizar el sistema de ingeniería del controlador.

La base de la ingeniería OS con el sistema de ingeniería de PCS 7 la forman las herramientas Database Automation (DBA) de PCS 7/OPEN OS. Con ellas se pueden crear objetos OS para el controlador que se va a integrar de forma rápida y sencilla en el diseño de SIMATIC PCS 7. El retoque manual se limita a la configuración del proyecto, la creación de elementos gráfi-cos estáticos, la definición de archivos, la administración de usuarios y las adaptaciones personalizadas.

Funciones DBA

• Creación de la jerarquía de sinópticos• Creación automática de los sinópticos on iconos y facepla-

tes en el árbol jerárquico• Creación automática de la gestión de variables en la

Operator Station• Creación automática de los avisos• Asignación de los niveles de prioridad para los avisos • Definición de las variables del proceso que se van a archivar• Creación de tendencias• Exportación/importación para editar los datos medidos• Type Editor para crear imágenes de los bloques de funcio-

nes del controlador existente- Creación de estructuras (tipos de estructura) de datos - Importación/exportación y documentación de tipos- Creación de tipos como instancia- Integración de un tipo en otro

Otras funciones PCS 7/OPEN OS relevantes

• Sincronización TH: sincronización de la jerarquía tecnoló-gica (TH) con un proyecto de PCS 7 ya existente

• Multi Project Engineering: división en varios proyectos DBA; p. ej. división granular del sistema

• Online Scripting: creación de scripts para funciones adicio-nales, ejecutables en runtime

Manejo de Package Units

El creador puede crear la Package Unit una vez en PCS 7/OPEN OS y entregarla como tipo OS en CD o por descarga. Después, el usuario importa ese tipo directamente en el lugar de aplicación generando con él instancias confor-me al número de Package Units. Éstas se pueden visualizar posteriormente en los sinópticos de proceso de SIMATIC PCS 7.

PCS 7Engineering system

Third-party engineering

system

Third-party controller

Package Units

Terminal bus

Plant bus

PCS 7 automation system

Communication via WinCC channel

PCS 7 OPEN/OS server (single/redundant)

PCS 7OS clients

ET 200M

S7-300

S7-1200

G_P

CS

7_X

X_0

0339

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Migración de sistemas de Siemens y de otros fabricantes91

Migración de sistemas de Siemens y de otros fabricantesLa inversión para el futuroEstrategia de la migración

La globalización y la intensificación que supone de la compe-tencia obligan a las empresas a incrementar continuamente su productividad y a acortar el tiempo necesario para lanzar sus productos al mercado. Para poder seguir satisfaciendo el día de mañana las exigencias de los mercados, es necesario moderni-zar y ampliar una y otra vez los sistemas y plantas existentes. No obstante, teniendo en cuenta que la base instalada de hard-ware, aplicaciones de software y conocimientos especializados 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 preserva-ción de sus inversiones.

La experiencia demuestra que para lograr el éxito en una migración es decisivo ofrecer una solución técnica adaptada perfectamente a cada planta y a las exigencias de cada cliente. Directrices aplicables:

• Reducir al mínimo los riesgos técnicos y económicos• Asegurar a largo plazo las inversiones ya hechas • Tomar en consideración los diferentes ciclos de vida de los

componentes del sistema; por ejemplo:- 5 años para estaciones de trabajo basadas en PC- 15 años para los controladores- 25 años para los dispositivos de E/S y el cableado

Valor añadido por medio de la migración

Los motivos para modernizar el sistema de control de procesos pueden ser tan diversos como los objetivos que se persigan con el uso de un sistema de control de procesos tan moderno como SIMATIC PCS 7:

• Garantizar las funciones de automatización cuando se trata de componentes viejos

• Optimizar la disponibilidad de repuestos• Producción flexible con capacidades mayores• Mayor rendimiento del sistema y más transparencia en los

procesos • Incremento de la calidad de los productos y ahorro de re-

cursos mediante estrategias de control y regulación mo-dernas

• Menos trabajo de ingeniería • Conducción del proceso más sencilla con menos exigencias

a los operadores• Más fiabilidad del sistema con posibilidades de diagnóstico

avanzadas y Plant Asset Management• Potentes interfaces y redes de planta con gran capacidad

de protección frente a amenazas de la seguridad de las TI

Siemens considera que su tarea a la hora de migrar una insta-lación no consiste en reemplazar completamente el sistema existente, sino en elaborar en estrecha cooperación con el cliente y los integradores de sistemas una solución personali-zada y orientada al futuro, basada en el moderno sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, y siempre conforme a la consigna:

• Innovación gradual del sistema • Adaptabilidad a las condiciones específicas de la planta • Flexibilidad según los requisitos de la producción

La primera y principal tarea de un plan de migración óptimo para una planta es analizar la situación de partida y derivar de ella los objetivos de la modernización.

Cuando se trata de sistemas muy viejos, muchas veces la mejor solución es cambiarlos al completo por el nuevo siste-ma de control de procesos. Sin embargo, a menudo hay componentes como controladores o módulos de E/S que se pueden seguir utilizando si el proveedor sigue suministrándo-los o todavía se tienen suficientes repuestos. Integrando en el plan de migración componentes que aún se pueden conservar se pueden reducir considerablemente los gastos de inversión y el tiempo necesario para la modernización.

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Migración de sistemas de Siemens y de otros fabricantes 92

Migración gradual con los productos y servicios adecuados

Aunque el hardware se haya vuelto obsoleto, es posible que la ingeniería de los controladores siga teniendo gran valor. En ella se concentra todo el know-how relacionado con la auto-matización del proceso, que se ha ido optimizando año tras año. Existen herramientas inteligentes que ayudan a evaluar esos datos y que, en determinadas circunstancias, reducen considerablemente la tarea de integrar la ingeniería en el nuevo sistema mediante una conversión funcional (typicals).

Expertos con experiencia en migración

Debido a la complejidad que presentan muchos proyectos de migración, el análisis y la elaboración de un plan de trabajo adecuado, que incluya un cálculo realista de las posibilidades y los riesgos, son una premisa decisiva para el éxito. Los espe-cialistas en migración de Siemens cuentan con una gran expe-riencia en el terreno de la migración de los más variados siste-mas.

Al realizar los proyectos de migración, Siemens trabaja en estrecha cooperación con el integrador del sistema del clien-te, si éste lo solicita, quien dispone de know-how acumulado a lo largo de muchos años y conoce exactamente tanto la planta como las necesidades del cliente.

Prestaciones de migración

Siemens ha percibido con la debida anticipación la importan-cia 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 sistemas acreditados en todo el mundo, como APACS+ o TELEPERM M.

Entretanto también se ha establecido la migración de siste-mas viejos de otros fabricantes como, por ejemplo, de ABB, Honeywell, Emerson o Invensys. Para estos casos también contamos con numerosos productos y soluciones que posibi-litan el cambio gradual a SIMATIC PCS 7. Cada día se utiliza más el SIMATIC PCS 7/Open OS universal acoplado a OPC. La gama se complementa con otras soluciones entre las que figuran algunas para la comunicación entre el sistema antiguo y el nuevo, o el cambio rápido de conexiones en proyectos de migración tales como pasarelas específicas, conectores, cables o Field Termination Assemblies (FTA).

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 procesos y la migración de sistemas y su servicio técnico de cobertura mundial, Siemens demuestra su competencia y ofrece la seguridad de un partner de confianza.

ControladoresS7-400S7-400HS7-400FH

Motor

InterfaceI/OI/O

Controlador

Estaciónde ingeniería

Sistemade ingeniería

Distribuidorde maniobra

Servidor Servidores

Transferencia de los datos de ingenieríade los OS anteriores

Transferencia dela ingenieríade los controladores

Conexión de módulos I/O existentes al PCS 7/AS

Ser

vici

os d

e m

igra

ción

pre

stad

os d

uran

te c

ada

etap

a de

l pr

oyec

to d

e m

igra

ción

Pasarela paraacoplamiento de datos

Field TerminationAdapter

Sustitución de OS por servidores para PCS 7/OS

ClientesSistema anterior

ET 200M

G_P

CS

7_X

X_0

0079

PROFIBUS PA

OS

SIMATIC PCS 7

PROFIBUS DP

Para más información, visite nuestra página: www.siemens.com/simatic-pcs7/migration

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Prestación de servicios 93

Prestación de serviciosService & Support global

Tanto en la industria manufacturera como de procesos, los servicios y prestaciones que se ofrecen para la industria se están convirtiendo en un factor decisivo a la hora de triunfar frente a la competencia debido a la fuerte presión que ejercen los costes, la subida de los precios en el sector energético y las legislaciones medioambientales cada día más severas. Siemens acompaña a sus clientes en todo el mundo con servicios y prestaciones cercanos a los productos, sistemas y aplicaciones durante todo el ciclo de vida de su planta. Desde la fase de diseño, desarrollo y funcionamiento del sistema hasta su modernización, a través de nuestros servicios y pres-taciones los clientes se benefician también de los profundos conocimientos que tienen los expertos de Siemens en materia de productos y tecnología.

Así se reducen los períodos de inactividad y se optimiza el uso de recursos. Resultado: mayor productividad, flexibilidad y eficiencia con un coste total de propiedad menor.

Asistencia online

La información disponible de inmediato, con ejemplos expre-sivos, hace innecesario en la mayoría de los casos consultar a expertos. El soporte online de Siemens Industry ofrece infor-mación exhaustiva y una plataforma para intercambiar infor-mación con otros usuarios.

Technical Support

En todo momento pueden surgir dudas técnicas sobre algún producto o sistema. Por ejemplo: ¿Cómo se consigue su uso óptimo? ¿Qué solución hay para un determinado fallo? Los especialistas del Technical Support ofrecen asesoramien-to a cualquier hora del día, respondiendo a preguntas relacio-nadas con la funcionalidad y el funcionamiento de nuestros productos y sistemas.

Repuestos

Los sistemas de accionamiento y de automatización deben estar disponibles de manera permanente, en todos los sectores y en el mundo entero. La falta de un repuesto puede significar la parada de toda la planta y causar, por lo tanto, un notable perjuicio económico a los operadores. Para afrontar este problema, Siemens ofrece un servicio de repuestos capaz de suministrarle rápidamente repuestos originales en todo el mundo. Los repuestos originales Siemens garantizan una interacción perfecta con todos los demás componentes del sistema. Existen paquetes de repuestos individuales que garantizan la disponibilidad preventiva local de distintos productos y soluciones.

Online SupportTechnical Support

Spare PartsRepair ServicesField Services

Training

Engineer & Build

Operation

Modernization

PlanningPlanning

Modernization

Operation

Engineer & Build

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Prestación de servicios94

Servicios de reparación

En todos los sectores, las máquinas y plantas deben funcionar al máximo nivel de productividad durante todo su ciclo de vi-da. Los expertos del Repair Service desarrollan los sistemas de asistencia idóneas para cada cliente. La combinación de una reparación e inspección impecables con un gran número de prestaciones adicionales contribuye a alcanzar la máxima eficiencia y productividad.

Field Services

La máxima disponibilidad de las máquinas y las plantas es imprescindible en todos los sectores. Siemens ofrece Field Services y actividades de servicio de nivel profesional como la inspección y el mantenimiento, así como la eliminación rápida de averías en plantas, en caso necesario en servicio de urgen-cia. La oferta de servicios abarca la gama completa, desde la puesta en marcha, el mantenimiento preventivo y la elimina-ción de averías hasta los contratos de servicio técnico.

Formación

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 forma eficiente. Entre los cursos ofertados también figuran clases prácticas especiales impartidas directamente en las instalaciones del cliente.

Descubra todas las ventajas de nuestra gama de servicios y prestaciones: www.siemens.com/industry-services

Más información sobre los cursos de formación para SIMATIC PCS 7 en: www.siemens.com/sitrain

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Prestación de servicios 95

Programas de servicio técnico

La gama de servicios incluyen desde soporte y servicio técnico a nivel global hasta programas especiales de servicio técnico para la industria de procesos. Estos son independientes entre sí y pueden adaptarse de forma flexible.

SIMATIC PCS 7 Life Cycle Services

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 de la planta o instalación. El soporte, el mantenimiento preventivo y correctivo y la mo-dernización 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 necesario tenerlos en cuenta. Por eso es tan importante que los costes de servicio téc-nico sean transparentes y previsibles. Es decir, resulta impres-cindible contar con un servicio técnico rentable durante el ciclo de vida que garantice la funcionalidad del sistema de instru-mentación y control por un periodo de tiempo establecido. Con una gestión activa de productos obsoletos, Siemens se enfrenta al proceso de envejecimiento de los sistemas de instrumenta-ción y control asistiendo a sus clientes en la búsqueda de solu-ciones sustitutorias específicas y estrategias apropiadas para el mantenimiento y los repuestos.

Basándose en los muchos años de experiencia se ha reconocido la existencia de cuatro perfiles básicos de requisitos; partiendo de este hecho han desarrollado módulos de servicio que se fun-dan unos en otros: Servicio estado, servicio de mantenimiento, servicio básico durante el ciclo de vida y servicio ampliado durante el ciclo de vida (ver gráfico).

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 insta-lación. La gestión de contratos de servicio incluye documenta-ción, planificación de medidas y control de rendimiento.

Servicio técnico durante el ciclo de vida de seguridad

El ciclo de vida de seguridad se divide en análisis, implementa-ción y operación y sigue el ciclo de vida de un sistema de control e instrumentación. Los propietarios de instalaciones de instru-mentación y control relevantes para la seguridad (por ejemplo, plantas químicas, refinerías, destiladoras, incineradoras, etc.) que utilizan sistemas y dispositivos de seguridad para reducir el peligro y las consecuencias que puedan derivarse de un fallo de la seguridad están obligados a demostrar la efectividad de las medidas de protección tomadas en el ciclo de vida de seguridad conforme estipula la norma IEC 61511.

Además del hardware y el software apropiados, los procesos de ingeniería, operación y modificación también son factores de-cisivos para lograr mantener la efectividad de funcionamiento durante todo el ciclo de vida de la planta. Con el servicio técnico durante el ciclo de vida de seguridad (Safety Life Cycle Services) Siemens no sólo aporta los conocimientos necesarios más avanzados del mercado para el certificado de seguridad, sino también modernos recursos y métodos de trabajo que permi-ten descartar errores sistemáticos en todas las fases del proyec-to. Esto es muy importante porque los errores que se producen en las primeras fases son muy difíciles de corregir posterior-mente y generan elevados costes. Además, el propietario de la planta no necesita ampliar por cuenta propia los conocimientos especializados ni adaptar constantemente su sistema a las di-rectivas y tecnologías más recientes.

SIMATIC Remote Support Services

Los SIMATIC Remote Support Services utilizan modernas infra-estructuras de TI y conexiones de Internet seguras para ofrecer un soporte preventivo y específico del sistema que destaca por su gran eficiencia, flexibilidad y rentabilidad. Dichos servicios se basan en la potente plataforma SRS (Siemens Remote Service) que garantiza un acceso remoto seguro al sistema tanto por parte de los expertos de Siemens como por especialistas o integradores del sistema de la propia empresa.

SIMATIC PCS 7 Life Cycle ServicesAufeinander aufbauende Vertragsmodule

Standard Service

Maintenance Service

Basis Life Cycle Service

ErweiterterLife Cycle Service

Optionen

Obsoleszenz-Management (Informationsservice)

Ersatzteillager (Option)

Inspektion und Wartung

Bereitschaftsdienst und Instandsetzung

Grundleistungen

Software Update Service

Modernisierung, Updates/Upgrades

• Erweiterte Service-Zeit 24/7• Software Update Services• Extended Exchange Option

• Asset Optimierung• Vereinbarter Technischer Support• Remote Services

CustomerSiemensService

IT-SystemAdministration

DMZCustomer Web Portal

Business Partner

DMZcRSP

Web Portal

WebPortal

AccessServer

Customer Site

Internet (VPN)

Access Gateway

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Para más información

Información actualizada sobre el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7:www.siemens.com/simatic-pcs7

Totally Integrated Automation:www.siemens.com/tia

Manuales SIMATIC:www.siemens.com/simatic-docu

Material informativo descargable:www.siemens.com/simatic/printmaterial

Servicio técnico y asistencia:www.siemens.com/automation/support

Contactos SIMATIC:www.siemens.com/automation/partner

Industry Mall para pedidos por internet:www.siemens.com/industrymall

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.

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Sujeto a cambios sin previo avisoPDF (E86060-A4678-A131-B4-7800)BR 1014 96 EsProduced in Germany © Siemens AG 2014

www.siemens.com/automation

SIMATIC PCS 7 V8.1 –at a glance!

Información de seguridad

Siemens suministra productos y soluciones con funciones de seguridad industrial que contribuyen al funcionamiento seguro de instalaciones, soluciones, máquinas, equipos y redes. Dichas funciones son un componente importante de un sistema global de seguridad industrial. En consideración de lo anterior, los productos y soluciones de Siemens son objeto de mejoras continuas. Por ello, le recomendamos que se informe periódicamente sobre las actualizaciones de nuestros productos.

Para el funcionamiento seguro de los productos y soluciones de Siemens, es preciso tomar medidas de protección adecuadas (como el concepto de protección de células) e integrar cada componente en un sistema de seguridad industrial integral que incorpore los últimos avances tecnológicos. También deben tenerse en cuenta los productos de otros fabricantes que se estén utilizando. Encontrará más información sobre seguridad industrial en www.siemens.com/industrialsecurity.

Si desea mantenerse al día de las actualizaciones de nuestros productos, regístrese para recibir un boletín de noticias específico del producto que desee. Encontrará más información en http://support.automation.siemens.com.

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el sistema de control de procesos simatic pcs 7 · Índice 3 la diversidad de funciones, la...

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