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SIMATIC PCS 7

El sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7

Answers for industry.

FolletoAbril2013

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Totally Integrated Automation

La diversidad de funciones, la flexibilidad y las múltiples pres-taciones de la nueva versión 8.0 de SIMATIC PCS 7, uno de los sistemas de control de procesos más destacados en todo el mundo, le confieren el potencial de hacer realidad soluciones innovadoras para los desafíos particulares de la industria de procesos. Puesto que el abanico de funciones y el ámbito de aplicación exceden con mucho los límites del típico sistema de control de procesos, SIMATIC PCS 7 pone a su alcance posibi-lidades insospechadas y nuevas perspectivas.

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

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Una ventaja decisiva del carácter homogéneo de la gama de productos y sistemas, y de las soluciones basadas en ellos, es que para la automatización de procesos continuos y disconti-nuos, secuencias de control más rápidas y precisas y funcio-nes de seguridad integradas es posible utilizar un hardware común y herramientas de ingeniería y de gestión también co-munes. La interacción perfecta de todos los componentes per-mite incrementar el volumen y la calidad de la producción y establecer nuevos productos en el mercado con más rapidez.

Contenido

texto

Progress you trust

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

Rendimiento a medida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

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

Rendimiento durante el funcionamiento . . . . . . . . . . . 8

Automatización de procesos con Siemens . . . . . . . . . 12

Componentes del sistema

Administración del sistema con la consola de gestión (Management Console) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Sistema de ingeniería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Process Device Manager . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Sistema de operador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Archivo histórico de datos de proceso y creación de informes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Diagnóstico y mantenimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

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

Componentes tecnológicos

Package Units e integración en paneles . . . . . . . . . . . 77

Telecontrol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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

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

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

Customer Support

Prestación de servicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

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Progress you trust

En Siemens nos orientamos por los requisitos de nuestros clientes y sus mercados. Nuestros productos y prestacio-nes están sometidos a un proceso de optimización perma-nente 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.

Contamos con muchos años de experiencia en lo relacionado con todas las industrias de procesos. Nuestros expertos cono-cen los procesos y asisten día a día a los clientes con sus am-plios conocimientos, acompañándoles en la tarea de optimi-zar sus plantas y sistemas. Un factor decisivo para el valor aña-dido es ofrecer conceptos inteligentes de automatización y servicio técnico que permiten incrementar la disponibilidad del sistema, los beneficios y la seguridad del proceso y de la planta, y que también tienen como meta proteger las inversio-nes 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. Convén-zase usted mismo:

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

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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, pues 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 planificación 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 to-das 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 TIA• Integración vertical en la comunicación jerárquica• Herramientas integradas en el sistema para tareas de inge-

niería

• Funciones integradas para, por ejemplo, automatización de procesos por lotes, seguridad del proceso, gestión de energía, tareas de telecontrol, etc.

• Integración del nivel de bus de campo, incluyendo acciona-mientos, celdas y cuadros eléctricos, etc.

Integración horizontalUn 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, integrando, por ejemplo, todos los siste-mas secundarios, como la infraestructura eléctrica en forma de celdas de media tensión o cuadros de baja tensión o la ges-tión del edificio.

La integración de determinados componentes SIMATIC de tipo estándar en el sistema de control (sistemas de automati-zación, PC industriales, componentes de red o unidades peri-féricas descentralizadas) garantiza la interacción perfecta de los distintos componentes y asegura ventajas económicas como selección sencilla, stock reducido o soporte técnico a nivel mundial.

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Integración verticalLa comunicación jerárquica de una empresa se extiende des-de el nivel de campo, control y procesos hasta el nivel de ges-tión 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!

Ingeniería centralSIMATIC PCS 7 convence con una variedad de funciones esca-lonadas, una filosofía de manejo coherente y herramientas de ingeniería y gestión homogéneas. Un sistema de ingeniería centralizado, provisto de una gama de herramientas coordina-das entre sí para una ingeniería completa del sistema y para la configuración de automatización por lotes, funciones de se-guridad, transportes de material o telecontrol, genera un ma-yor valor añadido durante todo el ciclo de vida. La disminución 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, TCO).

Diversidad de funcionesDependiendo de la automatización característica de cada pro-ceso 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 pue-den integrar sin fisuras en el sistema de control, permiten op-timizar procesos y reducir el coste total de propiedad. Así, por ejemplo, SIMATIC PCS 7 dispone de herramientas para la ges-tión de energía y de activos y ofrece funciones de regulación avanzadas, soluciones de automatización específicas de la in-dustria y librerías.

SIMATIC PCS 7SIMATIC PCS 7

Servicio técnico remoto & durante el ciclo de vida

OptimizaciónAPC

Gestión deenergía

Procesos por lotes

Transportes de material

Telecontrol integradoAparatos

de campo integrados

Accionamientos CCM & integrados

Substaciones eléctricas integradas

Package Units integradas

Information Management

Safety Integrated

Ingeniería integrada

Gestión de activos de plantaServicio técnico

remoto & durante el ciclo de vida

OptimizaciónAPC

Gestión deenergía

Procesos por lotes

Transportes de material

Telecontrol integradoAparatos

de campo integrados

Accionamientos CCM & integrados

Substaciones eléctricas integradas

Package Units integradas

Information Management

Safety Integrated

Ingeniería integrada

Gestión de activos de planta

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Escalabilidad del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7

Rendimiento a medida

Gracias a una arquitectura escalable única en el mercado SIMATIC PCS 7 es una base idónea para la implantación rentable de soluciones de automatización individuales y la explotación económicamente racional de plantas de pro-cesos.

Los usuarios de SIMATIC PCS 7 disfrutan a la larga de una pla-taforma de sistema modular basada en componentes están-dar 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 pre-ver capacidades de reserva!

La escalabilidad se aplica a todos los niveles del sistema. Por ejemplo, en el nivel de control, el usuario puede escoger entre varios controladores funcionalmente compatibles pero con di-ferente precio-rendimiento:

• Controlador SIMATIC S7 modular embedded AS mEC RTX en diseño S7-300 con sistema operativo Windows ya insta-lado y listo para funcionar a modo de controlador a bajo precio

• Controlador compacto Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX• Controladores modulares de la serie S7-400 como sistemas

estándar; sistemas de seguridad y alta disponibilidad

Esto permite adaptar de manera óptima la potencia de auto-matización a las necesidades de la planta o la unidad de pro-ceso considerada. Así se evitan las sobrecapacidades y el de-rroche que representan.

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 pro-porciona, junto con COMOS, un enfoque revolucionario: flujo de trabajo integrado para la planificación, desde la descripción del proceso hasta el programa de automatiza-ción.

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.

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

SIMATIC PCS 7: 100 a 120 000 E/S

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Rendimiento durante el funcionamiento

El progresivo multifacetismo de los sistemas de automatización y la creciente integración con las modernas tecnologías de la in-formación están llevando también a una mayor complejidad de la conducción del proceso. Al mismo tiempo, y debido a la cre-ciente necesidad de reducir los costes, cada día está ganando más importancia un manejo intuitivo y exento 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 cual se puede optimizar con plena fia-bilidad gracias a la gran variedad 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 inversión.

El sistema de operador (OS) de SIMATIC PCS 7 es la ventana al proceso y la base para una conducción intuitiva y segura de 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

cumple las especificaciones actuales de NAMUR (Comunidad de Intereses Relacionados con la Automatización de la Industria de Procesos) y PNO (Organización de Usuarios de PROFIBUS) y ofrece gran comodidad de manejo y una inter-acción sencilla e intuitiva con la planta. Iconos ergonómicos, faceplates orientados a las tareas, presentación uniforme de los datos de estado y funciones de alarma optimizadas hacen posible una conducción segura del proceso.

La gestión de alarmas (Alarm Management) integrada en SIMATIC PCS 7 es una propiedad más que garantiza el funcio-namiento seguro y rentable de la planta. Ésta enfoca las alar-mas esenciales, guía directamente al operador en situaciones de emergencia y es una ayuda consecuente que permite ali-viar al personal de la planta.

Las estrategias destinadas al mantenimiento preventivo y pre-dictivo 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 producción críticos (por ejemplo, bombas, válvulas, columnas de destila-ción, motores, etc.) y tomar medidas de mantenimiento pre-ventivas a su debido tiempo, sin necesidad de fijar de antema-no planes de mantenimiento y sin el peligro de que se produz-ca una parada imprevista de la planta.

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Optimización de procesos

Además de estas funciones destinadas a mejorar el funciona-miento 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 ejem-plo:

• 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.

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 especialis-tas bien formados y conocimientos específicos sobre automa-tización de procesos.

La rentabilidad depende en gran medida de los requisitos es-pecíficos del proyecto, caracterizados por aspectos como es-pacio 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 siste-mas 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).

Para la automatización de procesos con SIMATIC PCS 7 actualmente hay soluciones de virtualización 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 entorno virtual servidores (OS, Batch, Route Control), sistemas de ingeniería (ES) o sistemas de operador (OS Single Stations).

Como plataforma de hardware para los clientes virtuales y los componentes virtuales opcionales se pueden utilizar los eco-nómicos Thin Clients o Zero Clients. Los puestos de mando configurados de este modo se conectan mediante protocolos de control remoto (VNC, VMware View). En ellos los operado-res disponen de las funciones HMI que conocen de la planta real.

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

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OS/Batch/Route Control/Maintenance Clients

OS Server

Controladores estándar

Batch Server

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Sistema de operador (OS)Single Station

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Controladores embebidosSistemas compactos

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PCS 7 BOX

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Package Unit

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Web Clientááá áááá áááááááááá

Controladores de alta disponibilidad

Controladores de seguridad

Route Control Server

Maintenance Server

TeleControl OS Server

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Estaciones de ingeniería

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Zona 2 Zona 1

Zona 1

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RTU(el tipo depende del protocolo)

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WAN

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TeleControl

PowerControl

IEC 61850

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

Sofisticadas tecnologías, el potente software y hardware SIMATIC y soluciones de automatización industriales son la base ideal para lograr el éxito. Además, en Siemens en-contrará un proveedor de sistemas de automatización, presente en el mundo entero, en el que puede confiar.

A 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 29 500 empleados que trabajan en 188 centros, y coopera con departamentos de investigación de universidades punteras. En el ejercicio de 2012 se invirtie-ron 4.200 millones de euros en investigación y desarrollo, de los que salieron aprox. 8 900 inventos, lo que equivale a casi 41 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 es-trategias de desarrollo sostenibles, un uso más intenso de energías renovables, el empleo eficiente de recursos y la re-ducción a un mínimo de la contaminación medioambiental. En 2012, el volumen de ventas resultante de la gama "verde" ascendió a más de 33.000 millones de euros y permitió redu-cir las emisiones de CO2 en 332 millones de toneladas.

A Expertise you trust

Cada sector plantea unos requisitos especiales al sistema de automatización, sigue tendencias propias y tiene que superar determinados desafíos. Siemens supo reconocer esta realidad hace ya algunos años respondiendo con soluciones específi-cas para cada uno de ellos. Nuestros expertos se concentran en diferentes ramos industriales. Así queda garantizado 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 optimización de proce-sos para su sector en concreto. Nuestra amplia oferta de ser-vicios 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.

A 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 uni-ficado y elevado en cualquier parte del mundo, sea cual sea el tamaño de la planta o la envergadura del proyecto. Para dar asistencia a nuestros clientes de sistemas de control de proce-sos en todo el mundo, hemos creado una densa red de exper-tos. Esta red incluye especialistas de sistemas de Siemens y co-laboradores externos autorizados de alta categoría, que ofre-cen servicio y asistencia de primera clase en más de 190 paí-ses de todo el mundo, desde el primer asesoramiento y la ejecución del proyecto hasta el soporte técnico para determi-nados productos o el servicio técnico durante el ciclo de vida.

En la estrecha colaboración con partners e integradores de sis-tema vemos la clave esencial para el éxito de la automatiza-ción 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 apli-cación con la experiencia y el profundo know-how acerca de productos y sistemas formando un paquete completo a la me-

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Administración del sistema con la consola de gestión (Management Console) 13

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

Una instalación (sistemas) de control comprende gran canti-dad de componentes heterogéneos con parametrizaciones y ajustes específicos que están sometidos a un proceso de mo-dificación dinámico debido a actualizaciones, upgrades, mo-dernizaciones y ampliaciones. Por eso, a medida que los siste-mas van envejeciendo, resulta cada vez más difícil saber cuál es el estado actual del hardware y el software. En consecuen-cia, sin soporte del sistema es muy complicado conseguir y mantener la transparencia necesaria.

Con la PCS 7 Management Console se logran reducir al míni-mo las tareas de administración tanto para una sola instala-ción SIMATIC PCS 7 como para una red de instalaciones. Con esta consola se tiene acceso en todo momento al estado ac-tual de los componentes de hardware y software instalados.

La SIMATIC PCS 7 Management Console hace posible lo si-guiente:

• Administración centralizada y estandarizada del software SIMATIC PCS 7

• Inventario de todos los componentes de hardware y soft-ware que tiene 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 en versión Single Station o servidor.

Toda PCS 7 Industrial Workstation de la instalación administra-da con la consola de gestión se licencia como Management Console Agent.

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

Panorámica del estado del software instalado

• Implementación en estaciones de destino de paquetes de configuración predefinidos

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

• Desactivación remota e implícita de una estación para ini-ciar 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 deta-llado y permite detectar con rapidez a los candidatos para po-sibles 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 utili-

zados realmente

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

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Sistema de ingeniería14

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 pun-to central: el SIMATIC Manager, que constituye al mismo tiem-po la aplicación base para crear, administrar, archivar y docu-mentar 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 has-ta 4 monitores de proceso a través de una tarjeta gráfica multimonitor.

La adjudicación de las licencias del software de ingeniería de-pende de la aplicación para la cual se emplee la estación de in-geniería:

• Estación de ingeniería clásica y exclusiva (es posible un modo de test de OS de 2 horas, pero no el modo de produc-ción de OS)

• 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)

SIMATICPDMF Systems

S7SIMATICBATCH

SIMATIC Route

Control

GraphicsDesigner

HW ConfigLibraries

G_P

CS

7_X

X_0

0114

CFC/SFCAdvanced

ES

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

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Sistema de ingeniería 15

SIMATIC Manager

El SIMATIC Manager es al mismo tiempo la plataforma de in-tegración para el Engineering Toolset y la base de configura-ción para toda la ingeniería del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. En él se administra, archiva y documenta el proyecto SIMATIC PCS 7.

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

Mediante la creación de carpetas jerárquicas se implementa una estructura de proyectos, la Jerarquía Tecnológica (TH). Guardando esquemas CFC y SFC para los controladores, sinóp-ticos e informes para las estaciones de operador y documen-tos complementarios en una de las carpetas jerárquicas, el in-geniero establece de forma implícita el orden jerárquico.

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

Para proteger el know-how existe la posibilidad de codificar y descodificar bloques de función (FB) y funciones (FC) con la aplicación S7-Block Privacy. Una vez codificados, los bloques y sus atributos ya no se pueden modificar. Sólo quedan a la vista las interfaces de los bloques.

Para 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.

Con 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 auto-matización.

La 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

Con 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 su-perior.

Los proyectos SIMATIC PCS 7 completos y todas las modifica-ciones de un proyecto pueden compilarse en una operación y cargarse en los sistemas de destino. El sistema de ingeniería observa automáticamente el orden correcto. La operación se visualiza y controla en un cuadro de diálogo central.

Las modificaciones selectivas de configuración se pueden car-gar online en los componentes del sistema correspondientes. Breves tiempos de realización minimizan las esperas para el técnico de la puesta en marcha, teniendo un efecto positivo sobre los costes correspondientes.

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

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Software de ingeniería

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

Vista de objetos de proceso

La vista de objetos de proceso del SIMATIC Manager se amol-da al modo de trabajo del ingeniero mediante una vista uni-versal que cubre un punto de I&C. Muestra la jerarquía tecno-lógica de la planta representada en forma de árbol, en combi-nación con la vista en tablas de todos los aspectos del punto de I&C/objeto de proceso (general, bloques, parámetros, se-ñales, alarmas, objetos gráficos, variables archivables en his-tóricos, carpetas jerárquicas, características de equipamiento y declaraciones globales). Esto facilita al tecnólogo una rápida orientación.

En la tabla se muestran todos los objetos de la rama de la je-rarquía seleccionada y allí pueden procesarse con cómodas funciones de edición, filtrado, intercambio, importación y ex-portación. Un modo de test especial ofrece la posibilidad de probar y poner en funcionamiento online los puntos de I&C y los esquemas CFC.

De la jerarquía tecnológica se pueden derivar las áreas OS y la jerarquía de sinópticos para conducir el proceso, así como el SIMATIC PCS 7 Asset Management. 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", que sirve para ocultar dinámicamente las alarmas que en determinados esta-dos poseen una importancia menor para el funcionamiento seguro y sin perturbaciones de la planta. En función del esta-do operativo de una unidad de proceso (arranque, servicio técnico, etc.), las alarmas de los bloques tecnológicos agrupa-dos en dicha unidad de proceso se muestran o se ocultan se-gún la configuración previa. Marcando unas casillas de verifi-cación en la matriz de alarmas de la vista de objetos de proce-so es posible configurar si las alarmas correspondientes a cada uno de los 32 estados operativos habrán de mostrarse u ocul-tarse. Las alarmas ocultas no se señalizan visual ni acústica-mente, pero igualmente se registran y se archivan.

Continuous Function Chart (CFC)

El editor CFC es la herramienta 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 auto-rización 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 to-dos 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.

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Continuous Function Chart

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

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

• Tipo de bloques de funciónLos tipos de bloques de función incluidos en librerías de control sirven para diseñar equipos de procesos (p. ej., vál-vulas o motores) desde la perspectiva del control y la ins-trumentación. 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 I&CLos tipos de puntos de I&C implementados con bloques de función representan un esquema CFC estandarizado para la automatización básica de determinadas funciones de I&C como, por ejemplo, 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.

Sequential Function Chart

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. Según su uso ulterior los controles secuenciales se pueden crear en forma de esquema SFC o 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 mo-dificación correspondiente de todas las instancias. Un tipo de SFC puede contener hasta 32 cadenas secuenciales. La fun-ción "Crear/actualizar iconos de bloques" permite ubicar e in-terconectar automáticamente, para todas las instancias SFC operables y visualizables, un símbolo de bloque dentro del co-rrespondiente sinóptico de proceso.

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

Librerías de control e instrumentación

El uso de elementos de la librería contribuye en gran medida a minimizar el trabajo de ingeniería y, por consiguiente, los costes del proyecto. El software estándar para ingeniería de SIMATIC PCS 7 tiene integradas dos librerías de I&C, la Advanced Process Library, instalada de forma predetermina-da, 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 bá-sicos para la configuración gráfica de soluciones de automati-zación. La amplia oferta de bloques está catalogada del si-guiente 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

Además, la gama de elementos de librería se ve ampliada por tipos de puntos de I&C preconfigurados para equipos propios de la ingeniería de procesos como bombas, válvulas, dosifica-dores y reguladores (en cascada, de rango dividido, etc.).

Advanced Process Library

La Advanced Process Library (APL) es el resultado del perfec-cionamiento de la librería estándar para SIMATIC PCS 7. Se basa en una larga experiencia en configuración y operación de plantas y considera las recomendaciones NAMUR y las especi-ficaciones 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 importantes son:

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

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

mentación y control (I&C) por cuestiones de manteni-miento

• Varias vistas de bloques gráficos- "Vista previa" con información de los estados a través de

las señales E/S, el mando automático y las operaciones de manejo posibles/permitidas, así como el valor real del proceso en modo de simulación

- "Vista de notas" para informaciones temporales del per-sonal

• 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

Librería industrial (Industry Library)

La librería industrial amplía las funciones estándar de la libre-ría APL con funciones específicas de cada sector. Comprende:

• Bloques para la automatización de edificios (calefacción, aire acondicionado, ventilación)

• Bloques para ejecutar funciones HMI desde Touch Panels• Bloques para la integración de SIMATIC S7 Package Units

(optimizados para S7-300) • Otros bloques tecnológicos como, por ejemplo, para am-

pliar la vigilancia de los puntos de I&C o para definir una curva de consigna

Todos los símbolos gráficos, bloques de función y bloques grá-ficos (faceplates) de la librería industrial aparecen con el dise-ño de APL Style.

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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 ha-berlo dividido previamente en subproyectos. Durante la pues-ta en marcha se pueden utilizar, p. ej., esquemas en modo on-line (debug) al tiempo que se están realizando modificaciones en el proyecto.

El proyecto está localizado en una de las estaciones de inge-niería implicadas, el servidor de proyectos. Las estaciones de ingeniería que operan como "clientes de proyecto" pueden acceder a los datos del proyecto vía LAN/WAN. De este modo, varios proyectistas pueden abrir y consultar simultáneamente esquemas CFC y SFC. No obstante, el sistema no permite ac-cesos de escritura simultáneos a la base de datos.

Cada estación de ingeniería integrada en el conjunto (clien-te/servidor de proyectos) es capaz de cargar datos de configu-ración en un subsistema SIMATIC PCS 7, siempre que dispon-ga 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 multipro-yecto se pueden agregar y eliminar en cualquier momento proyectos individuales.

La división tecnológica y la reunión de proyectos es apoyada por las funciones Branch & Merge. En los planos o unidades de proceso copiados para ser editados en otro proyecto, las inter-conexiones que se extienden por varios proyectos, p. ej. para fines de enclavamiento, se convierten en interconexiones tex-tuales. Al reunirlas, estas interconexiones textuales 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.

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 ne-gativo para las prestaciones de ingeniería.

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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 blo-ques. En informes de modificaciones configurables se pueden registrar todos los accesos al sistema de ingeniería y todas las modificaciones online que afecten a controladores, sistemas de operador, SIMATIC BATCH y SIMATIC Route Control.

Si, al proceder a la evaluación, estos informes se combinan con los datos de SIMATIC Logon, es posible saber a ciencia cierta quién ha realizado una determinada modificación y en qué momento se ha producido ésta. 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 me-diante comparación de la configuración de hardware, co-municación, jerarquía tecnológica, esquemas CFC/SFC, de-talles 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 ar-chivar librerías, proyectos y multiproyectos de forma específi-ca 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 vol-verse 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 con-trolada por tiempo.

El historial de versiones gestionado por Version Trail puede vi-sualizarse 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 exi-gen las normas con el sistema de informes integrado en el sis-tema 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 planificación y puesta en marcha mejorando al mismo tiempo la calidad de la ingeniería.

AdvES se puede abrir en el SIMATIC Manager desde un proyec-to de SIMATIC PCS 7 ampliando así la funcionalidad para con-figurar la instalación junto con herramientas de diseño CAD/CAE de nivel superior. Actúa como elemento de unión entre las herramientas estándar del sistema de ingeniería de SIMATIC PCS 7 (CFC, HW Config, Jerarquía Tecnológica) y las herramientas de diseño básico y detallado (p. ej, EPlan, ELCAD o SmartPlant).

AdvES tiene varias posibilidades de importación para recopilar datos de ingeniería procedentes del sistema de control de pro-cesos SIMATIC PCS 7, así como de listas de puntos de I&C y de señales en formato de Microsoft Excel a fin de prepararlos para su uso en el sistema de ingeniería de SIMATIC PCS 7.

Los datos de las listas de puntos de I&C y de señales se pueden importar en AdvES de forma automatizada. La gestión de cambios integrada soporta la importación repetida de datos modificados de Microsoft Excel.

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

Después de establecer una vez la asignación correspondiente, AdvES reconoce puntos de I&C procedentes de listas de Excel, los asigna automáticamente a los distintos tipos de puntos de I&C de cualquier librería de proyectos de PCS 7 y genera:

• Instancias de puntos de I&C de PCS 7 con ajustes de señali-zación y parámetros

• Jerarquía Tecnológica (TH)• Configuración del hardware

Mediante tests de plausibilidad y coherencia de datos se pue-den filtrar rápidamente las incoherencias existentes, que se muestran en forma de informes sinópticos y se pueden elimi-nar directamente.

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 ta-bla 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 or-den de ejecución y el progreso.

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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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 so-porta los clásicos tipos de puntos de I&C. AdvES ha sido opti-mizado 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 blo-ques, interconexiones, conexiones o avisos, aunque existan ya instancias, los llamados módulos de control (Control Modu-les, 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.

Funciones básicas de AdvES• Importación de datos de la planificación de la planta y

datos de ingeniería de SIMATIC PCS 7• Funciones de edición para completar manualmente datos

importados• Interconexión sencilla de varios puntos de I&C• Generación de puntos de instrumentación y control par-

tiendo de listas de puntos de I&C y de señales• Creación de configuraciones de hardware partiendo de

listas de señales• Procesado masivo de puntos de I&C, señales y parámetros• Test automático de plausibilidad y coherencia• Transferencia de datos al sistema de ingeniería de

SIMATIC PCS 7• Informes para actualización y test

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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– Interfaz de usuario fácil de manejar– 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

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

con control secuencial– Compilación y carga en una misma operación: dura-

ción mínima– Carga online de modificaciones selectivas de la con-

figuración

■ 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 importa-

ción/exportación– Modo online para test y puesta en marcha

■ 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 múl-

tiple, 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:– Advanced Process Library (bloques de función, face-

plates, símbolos y tipos de puntos de I&C)– Filosofía tipo-instancia con posibilidad de modifica-

ción centralizada para todas las instancias– Sistema de ingeniería avanzado para la ingeniería de

datos masivos e intercambio de datos con herra-mientas de diseño

– 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

■ Flujo de trabajo de ingeniería integrado con herramien-tas de diseño COMOS

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Process Device Manager24

Process Device ManagerIngeniería de dispositivos de campo inteligentes y componentes de campo vía SIMATIC PDM, nuestro Process Device Manager

Posibilidades de conexión de SIMATIC PDM

SIMATIC PDM (Process Device Manager) es una herramienta universal y no propietaria para configurar, parametrizar, po-ner en marcha, diagnosticar y mantener dispositivos de cam-po inteligentes (sensores y actuadores) y componentes de campo (E/S remotas, multiplexores, equipos de sala de con-trol, reguladores autónomos), a los cuales denominaremos en adelante "dispositivos". Con ayuda de un único software, SIMATIC PDM permite procesar más de 2 500 dispositivos de Siemens y de más de 200 fabricantes internacionales utilizan-do una interfaz de usuario unificada. La representación de los parámetros y funciones de los dispositivos es uniforme para todos los soportados e independiente de la forma de comuni-cación. 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 fácilmente y en todo momento en SIMATIC PDM, importando sencillamente sus descripciones (EDD). Esto pro-porciona seguridad y ahorra dinero en inversiones y forma-ción, así como costes derivados.

Integrado en la gestión de activos de SIMATIC PCS 7, SIMATIC PDM proporciona información detallada para todos los dispo-sitivos descritos mediante Electronic Device Description (EDD); por ejemplo:

• datos detallados de diagnóstico (información sobre el fa-bricante, indicaciones para diagnosticar y eliminar errores, documentación más amplia)

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

Modalidades de aplicación• Integrado en el sistema de ingeniería SIMATIC PCS 7• Con funcionamiento autónomo como herramienta de ser-

vicio en un ordenador móvil conectado a PROFIBUS, a PROFINET o con conexión directa al equipo.

Funciones esenciales• Ajustar y modificar parámetros de dispositivos• Comparar (p. ej. datos de proyectos y de dispositivos)• Comprobación de coherencia de los datos entrados• Identificación y prueba de dispositivos• Indicación de estados de dispositivos (modos de operación,

alarmas y estados)• Simulación• Diagnóstico (estándar, detallado)• 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• Gestión de dispositivos (Lifecycle Management)• Registro de intervenciones del usuario que suponen modi-

ficaciones, tanto globales como específicas de dispositivo (Audit Trail)

• Certificados de calibración personalizados de dispositivos• Representación gráfica de envolventes de ecos, indicadores

de tendencias, resultados de diagnóstico de válvulas, etc.• Representación de manuales integrados• Gestos de documentos para integrar hasta 10 archivos

multimedia

PA Link FF Link

SIMATIC PCS 7 Engineering Stationcon SIMATIC PDM

Posible punto de conexión de un PC/PG con SIMATIC PDM(en modo autónomo)

MultiplexorHART

Transmisoren banco de pruebas

Protocolo HART

IE/PB Link PN IO + acoplador DP/PA

Aparatos de campo

PROFIBUS PA FF H1

SIMOCODE

SIMOCODE

ET 200iSP

S7-400S7-400

HA

RT

HA

RT

G_P

CS

7_X

X_0

0200

RS 232/RS 485

PROFIBUS DP

Industrial Ethernet

PROFINET

PROFIBUS PA

ET 200M

ET 200M

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Process Device Manager 25

Funciones para facilitar la operación cotidiana

SIMATIC PDM facilita la operación cotidiana; a saber:

• 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 re-

paración• Transferencia de la información de los dispositivos a esta-

ciones de mantenimiento superiores

Integración de dispositivos

SIMATIC PDM soporta todos los dispositivos especificados me-diante Electronic Device Description (EDD). EDD es una tecno-logía estandarizada según EN 50391 y IEC 61804 y el estándar más extendido a nivel internacional para la integración de dis-positivos. Es a la vez la directiva de las organizaciones estable-cidas para

• PROFIBUS y PROFINET (PI – PROFIBUS & PROFINET International)

• HART (HCF: HART Communication Foundation) • FF (Fieldbus Foundation)

Los dispositivos están integrados directamente en SIMATIC PDM a través de una EDD propietaria o bien de las librerías ac-tuales de HCF o de Fieldbus Foundation. Para mayor transpa-rencia, 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 dis-positivos se puede actualizar y ampliar importando sencilla-mente las descripciones (EDD) del fabricante.

La fundación Fieldbus proporciona descripciones predefinidas (Standard DD) para las funciones básicas de determinados ti-pos de dispositivos de campo. Las funciones básicas se imple-mentan con distintos bloques de funciones estándar y de transmisión.

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

Comunicación y enrutado

SIMATIC PDM soporta varios protocolos y componentes de co-municación para la comunicación con los dispositivos que ten-gan las siguientes interfaces (para otras, se ruega consultar):

• 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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Sistema de operador26

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 siste-ma de operador es muy variable y puede adaptarse con flexi-bilidad a plantas de distintos tamaños y a los diferentes requi-sitos 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 operator

Todas las estaciones de operador se basan en las modernas workstations industriales de SIMATIC PCS 7, optimizadas para la aplicación como estación individual de OS, cliente o servi-dor de OS.

Las Industrial Workstations de SIMATIC PCS 7 convencen por su potente tecnología de PC industrial y el sistema operativo Microsoft Windows 7 Ultimate de 64 bits o Server 2008 R2 Standard de 64 bits y se pueden utilizar tanto en entornos in-dustriales rudos como en oficinas. Los componentes e interfa-ces estándar de PC proporcionan una gran libertad para futu-ras ampliaciones y también para opciones de sistema y de cliente y opciones específicas de un sector.

La conexión de hasta 4 monitores de proceso a través de una tarjeta gráfica multimonitor opcional permite controlar cómo-damente 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• 8 500 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) es-tán concentradas en una estación. Para proyectos pequeños y medianos se puede implementar una configuración del siste-ma plana hasta con 8 OS Single Stations. Dos de las estaciones forman una pareja de OS Single Stations redundantes, ésta se puede ampliar hasta con seis OS Single Stations a modo de es-taciones de referencia. La configuración se puede racionalizar reproduciendo un proyecto básico.

En esta configuración se utiliza Process Historian para el regis-tro histórico a largo plazo.

Ejemplo de una arquitectura del sistema plana

La OS Single Station se puede conectar al bus de planta Indus-trial 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

Plant bus

G_P

CS

7_X

X_0

0343

S7-400H

.....

Process Historian

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Sistema de operador 27

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 32 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 co-rrespondiente.

Además de la escalabilidad, los sistemas distribuidos ofrecen la ventaja de poder desacoplar entre sí las unidades de proce-so, lo que aumenta la disponibilidad.

SIMATIC PCS 7 soporta sistemas multipuesto con hasta 12 ser-vidores OS o 12 parejas de servidores redundantes. En el modo Multi Client, los clientes OS pueden acceder paralela-mente a algunos o a los 12 servidores/parejas de servidores (hasta 32 clientes OS simultáneamente a todos).

Los servidores OS tienen además funciones de cliente que les permiten acceder a los datos (registros históricos, avisos, tags, variables) de los otros servidores del sistema multipuesto. Esto permite interconectar sinópticos de proceso de un servi-dor OS con variables de otros servidores OS (sinópticos interá-reas).

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 disminuyen la carga del sis-tema y mejoran los tiempos para abrir y actualizar los sinópti-cos, p. ej.:

• Combinación de valores de estado y analógicos con infor-maciones 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 sólo en caso de modificaciones, en vez de en cada ciclo

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

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

Operator Station 1

Terminal bus

Parallel Redundancy Protocol (PRP)

Operator Station 2

Operator Station 3

Operator Station 4

Operator Station ...

Plant bus

G_P

CS

7_X

X_0

0342

S7-400H

Sistema de operador, capacidades funcionales

Cantidad máx. de OS Single Stations 8

Cantidad máx. de servidores/parejas de servido-res OS

12

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

64

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

32

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

4

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 8 500 PO

Cantidad máx. de avisos configurables por servidor 150 000

Cantidad de puntos de I&C

■ por cada OS Single Station aprox. 3 000

■ por cada servidor OS aprox. 5 000

■ por cada sistema multipuesto aprox. 60 000

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

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

aprox. 1 000/s

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

carga constante aprox. 10/s torrente 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

Innovador diseño gráfico para una conducción previsible y segura del proceso

Interfaz gráfica de usuario (GUI)

La interfaz de usuario predefinida del sistema de operador re-úne todas las características propias de un sistema de instru-mentación y control. Es multilingüe, ergonómica y ordenada, y está claramente estructurada. El operador no piere nunca de vista el conjunto del proceso y puede navegar rápidamente entre las diversas vistas de la planta. Para ello, el sistema le ayuda con estructuras gráficas jerárquicas que puede configu-rar a su antojo. Esto le permite seleccionar directamente las áreas subordinadas en la conducción del proceso. En una ven-tana del Picture Tree Managers se puede ver en todo 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 tar-de.

El software del sistema de operador soporta la visualización funcional de la planta en un diseño moderno y de gran calidad que, según el modelo de controlador gráfico y monitor del proceso, se puede representar en

• Formatos de imagen de 4:3/5:4 con una resolución de 1024 x 768 a 1600 x 1200

• Formatos panorámicos de 16:9/16:10 con una resolución de 1680 x 1050 a 2560 x 1600

La apariencia global se puede configurar con diseños prede-terminados o personalizados por el usuario (paleta de colores, colores, estilos, efectos ópticos, etc.). Estas opciones de dise-ño centrales se pueden modificar a nivel local para cada obje-to gráfico. Además se puede influir en el diseño con un sinfín de elementos al efecto que ofrece el sistema de ingeniería para la configuración OS:

• Paletas de objetos con estilos, controles, objetos estándar y objetos inteligentes

• Librería global de iconos con objetos gráficos estandariza-dos

• Símbolos y bloques gráficos de la Advanced Process Library

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Ventana de curvas en la estación de operador

TrendControls para la visualización de tablas y curvas

Con estos controles, el operador puede visualizar valores de variables guardados en el archivo de valores del proceso, así como valores online de variables de proceso de la gestión de variables en relación con el tiempo (ventana de tablas/curvas) o en relación con otro valor (ventana de funciones). El tiempo se define estática o dinámicamente (en relación con la hora actual del sistema) como:

• Punto inicial y punto final• Punto inicial y espacio de tiempo• Punto inicial y cantidad de puntos de I&C

Todos los Trend Controls ofrecen funciones para desplazarse por la imagen y la posibilidad de ir directamente al principio o al final.

El operador puede personalizar durante el modo runtime los Trend Controls predeterminados cuando se configuró la plan-ta y guardar dichos ajustes de forma global o específica de usuario. Durante el tiempo de ejecución puede modificar la in-tegración de datos y acceder a otra información. Además, también puede integrar online bases de datos de archivo ex-ternos.

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 re-lación con una columna de tiempo

• Cada línea muestra los valores de proceso registrados en un determinado momento

• Posible combinación en una tabla de varias relaciones tiempo-valor distintas

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 va-

lor común • Posibilidad de combinar varias ventanas de curvas para fi-

nes de comparación (eje de tiempo, zoom, barra de despla-zamiento 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

Para un determinado momento o área de tiempo selecciona-dos con la regla en la ventana de curvas/tablas, la ventana de regla puede mostrar la siguiente información:

• Coordenadas X e Y de los puntos de intersección de la curva con la regla

• Valores en el área seleccionada • Informaciones estadísticas en el área seleccionada: mí-

nimo, máximo, promedio, desviación típica, integral

AlarmControl para visualización y edición de avisos

Por cada OS Single Station/OS Server se pueden configurar hasta 150 000 avisos:

• Avisos del sistema predeterminados, emitidos por un evento del sistema

• Avisos simples o agrupados, iniciados por el cambio de es-tados del proceso

• Avisos de intervención del operador, provocados por el ma-nejo 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-doas por medio de la ventana de avisos (AlarmControl) de li-bre 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 ico-nos.

Paralelamente a la indicación se pueden documentar en un in-forme secuencial y por orden cronológico todos los avisos re-gistrados durante el tiempo de ejecución y sus cambios de es-tado.

Las múltiples posibilidades de ajuste de la salida acústica y las prioridades definibles por variables de señal permiten la seña-lización de avisos por medio de una tarjeta de sonido o me-diante un avisador acústico externo, vía módulo de señaliza-ción.

Filtrando, seleccionando o clasificando la indicación de acuer-do 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 AlarmCon-trol durante el tiempo de ejecución. Además, también puede integrar online bases de datos de archivo. Los ajustes se pue-den 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)

La rápida determinación y eliminación de la causa de la ano-malía está soportada por las funciones "Loop in alarm" y "Abrir imagen vía punto de I&C". Por medio de "Loop in alarm", el operador accede directamente desde un aviso seleccionado en la ventana de avisos a la imagen de proceso con el objeto que provocó la anomalía. Desde el punto de I&C cuyo símbolo esté marcado en color también puede activar el correspon-diente bloque gráfico (imagen de lazo). La ventana de ese blo-que 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 ampliada", AlarmControl se visualiza en forma de ventana con todos los avisos recibidos. También se puede abrir con un solo botón una lista con los avisos actualmente pendientes de máxima prioridad 16.

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 y listados

Mientras que el sistema de informes está pensado para docu-mentar el proyecto creado durante la configuración, el siste-ma de listados sirve para imprimir con claridad los datos regis-trados durante el funcionamiento. Para tal finalidad se dispo-ne 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 ob-jetos a imprimir se seleccionan en la paleta de objetos del edi-tor, 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 se pueden guardar en formato EMF y mos-trar en pantalla en una vista preliminar. Las tareas de impre-sión se pueden iniciar manualmente o controladas por tiempo o evento. El operador puede consultar online el estado de las tareas de impresión.

Archivamiento

En las OS Single Stations y servidores OS hay integrado un sis-tema 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 de forma duradera a un servidor de archiva-do (Process Historian).

Gestión centralizada de usuarios, controles de acceso y firma electrónica

Con la opción integrada SIMATIC Logon, el sistema de opera-dor dispone de una administración de usuarios centralizada que cumple los requisitos de validación de 21 CFR Part 11. El administrador puede clasificar a los usuarios por grupos y asignarles diferentes derechos de acceso (roles). Los derechos concretos se otorgan al operador cuando inicia sesión, en el marco del control de accesos. Como equipo de inicio de se-sión, 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 res-pectivo. En este sentido, la Maintenance Station de SIMATIC PCS 7 ofrece aún más funciones.

Sincronización horaria

En combinación con un reloj maestro SICLOCK, el sistema de operador puede aplicar a todo el sistema la sincronización ho-raria UTC (Universal Time Coordinated) dentro del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. Esto resulta particular-mente ventajoso para plantas muy extensas que están distri-buidas en lugares situados en diferentes usos horarios, p. ej. oleoductos.

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Sistemas de operador, a destacar

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

■ Potentes estaciones de operador basadas en tecnología de PC estándar, aptas para entornos industriales y de oficinas

■ Posibilidad de configurar también parejas redundantes de OS Single Stations y servidores OS

■ Sistemas multipuesto cliente-servidor con un máx. de 12 servidores/parejas de servidores OS para 8 500 PO y un máx. de 32 clientes OS por servidor/pareja de servi-dores

■ Confortable conducción del proceso y gran seguridad funcional con ergonómica interfaz gráfica de usuario

■ Comprobación de estado (Health Check) para aplicacio-nes de servidor importantes

■ Modificación y reproducción sin afectar al funciona-miento y test online mediante carga selectiva de servi-dores redundantes

■ Comunicación AS/OS optimizada: Transmisión de datos sólo tras la modificación de los mismos, independientemente del ciclo de respuesta del controlador

■ Controles versátiles y confortables para alarmas y ten-dencias

■ 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 archi-vos circulantes y backup integrado, combinable con un servidor de archivos independiente para archivado his-tórico (Process Historian)

■ 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 en todo el sistema 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 ga-rantizada 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 in-forme de intervenciones del operador del OS.

Al manejar y visualizar a través de la World Wide Web, la plan-ta está expuesta a las numerosas amenazas a las que se en-frenta la seguridad de las TIC. Por eso, para garantizar un fun-cionamiento seguro de la planta, es necesario tomar medidas de seguridad apropiadas (más información en el apartado "Industrial Security").

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

• StandardHasta 50 PCS 7 Web Clients acceden por intranet/Internet a los datos de un PCS 7 Web Server. El número de PCS 7 Web Clients que pueden acceder simultáneamente al PCS 7 Web Server se puede ampliar con licencias acumulables para PCS 7 Web Server (1, 5 y 10). Además, el PCS 7 Web Server requiere una licencia de SIMATIC PCS 7 Web Server Basic.

• DiagnósticoUno o unos pocos PCS 7 Web Clients tienen acceso a varios PCS 7 Web Servers para realizar funciones de control re-moto, diagnóstico o supervisión. Cada uno de los sistemas implicados necesita para ello una licencia de diagnóstico para PCS 7 Web (servidor/cliente).

Load BalancingCuando 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 pro-vocada por los PCS 7 Web Clients entre los PCS 7 Web Servers configurados. Esto genera también una gran disponibilidad 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 au-tomáticamente a otro PCS 7 Web Server. Load Balancing pue-de 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 informes34

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

Mediante control por tiempo o por eventos es posible almace-nar de forma duradera en Process Historian los valores del pro-ceso y los avisos de los archivos circulantes de las estaciones de operador así como datos de lote de SIMATIC BATCH.

Process Historian es apto para plantas de cualquier tamaño. El número de Single Stations, servidores o parejas de servidores 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 in-tegradas. Los avisos y los valores de proceso pueden indicarse en tablas; los valores de proceso, además, en gráficos. Los va-lores 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 transfe-rirse (para copia de seguridad/restauración) a soportes de me-moria de tipo corriente. Para tal finalidad, el sistema operativo de Process Historian soporta componentes de hardware o de software adicionales (por ejemplo, una grabadora de DVD con un software de grabación adecuado).

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 35

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. Basado en la herramienta Reporting Services de Microsoft facilita el acceso basado en web de los Thin Clients a los datos históricos. Otras posibilida-des 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.

Information Server es capaz de acceder tanto a una sola como o varias fuentes de datos (sources) al mismo tiempo. Además de datos de archivo de Process Historian, también pueden ser datos de archivo de Operator Stations (OS Single Station/ OS Server). Por tanto, también se puede utilizar para generar informes de la planta, independientemente de Process Histo-rian. La lectura directa de datos procedentes de Operator Sta-tions se autoriza con licencias acumulables para acceso a fuen-tes de datos de acuerdo al número de fuentes.

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.

Para Process Historian se recomienda utilizar o bien la variante Server de la potente SIMATIC PCS 7 Industrial Workstation (IPC847C) o bien un Fujitsu Primergy Server. La base de datos está alojada en una configuración RAID 5 de discos duros con alta velocidad de transferencia de datos. Para el sistema ope-rativo y el software SIMATIC PCS 7 se aconseja utilizar otro dis-co duro independiente.

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 co-nectados al bus de planta. Se conectan a las Single Stations OS y Batch del SIMATIC PCS 7 por medio de un bus de terminales.

Ambos se ejecutan con el sistema operativo Windows Server 2008 R2 Standard de 64 bits; instalado en una plataforma de hardware independiente, Information Server también se pue-de ejecutar con Windows 7 Ultimate de 32/64 bits o Windows Server 2003 R2 Standard de 32/64 bits.

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 avi-sos 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 de los datos en soportes de memoria ex-

ternos• Lectura de datos almacenados en soportes de memoria ex-

ternos• Visualización de datos en los clientes de OS/OS Single Sta-

tions:- parametrización de vistas (vistas, ventanas de gráficos y

máscaras de pantalla) con los criterios de selección para la indicación de los datos

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

- indicación de los valores de proceso en tablas o en gráfi-cos conforme a las funciones de filtro

- visualización de un sinóptico de los lotes (con posibilidad de seleccionar el protocolo de los detalles de un lote del sinóptico de lotes)

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

- Soporte de Active Directory y grupos de trabajo - Asignación de permisos de acceso específicos de cada

proyecto• 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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Diagnóstico y mantenimiento36

Diagnóstico y mantenimientoGestión de activos de plantacon la Maintenance Station

Automatización y mantenimiento de plantas en la industria de procesos

La Maintenance Station amplía la oferta de SIMATIC PCS 7 con un valioso instrumento que reduce al mínimo los costes glo-bales acumulados durante todo el ciclo de vida de la planta (coste total de propiedad).

Si consideramos el mantenimiento global de una empresa, la Maintenance Station está enfocada a la gestión de activos de planta. La gestión de activos abarca la administración y ges-tión de los equipamientos de una planta tecnológica, en par-ticular los equipos de control de procesos y en general todas las actividades y medidas encaminadas a conservar o incre-mentar el valor de una planta. Ello incluye las estrategias de mantenimiento siguientes:

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

Mientas el operador, a través del sistema de operador, obtiene todas la información relevante que necesita para intervenir con precisión en el proceso, el personal de mantenimiento y de servicio técnico, a través de la Maintenance Station, puede

controlar los componentes de hardware de los sistemas de au-tomatización (activos) y procesar sus avisos de diagnóstico y las demandas de mantenimiento. Para ello la Maintenance Station proporciona acceso a:

• Componentes del sistema de control de procesos: 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, representados por objetos representantes o proxies que contienen las reglas de diagnóstico

Ciclo de mantenimiento típico

Un ciclo de mantenimiento típico se caracteriza por las si-guientes acciones:

• 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

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

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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Diagnóstico y mantenimiento 37

Arquitectura

La Maintenance Station utiliza componentes de hardware y de software del sistema de ingeniería (ES) y del sistema de ope-rador (OS) para la gestión de activos. Debido a la estrecha im-bricación, las funciones de ES, OS y gestión de activos pueden ejecutarse también en un hardware compartido. Una estación multifuncional así no sólo vale la gestión de activos, sino tam-bién para la ingeniería del sistema o para funciones HMI.

Dependiendo de la arquitectura SIMATIC PCS 7 del proyecto, la Maintenance Station (MS) puede basarse en un SIMATIC PCS 7 BOX, una Microbox (a modo de estación de mantenimiento autónoma), una SIMATIC PCS 7 Single Station o una combinación cliente-servidor. En las combinaciones cliente-servidor también se pueden configurar servidores de Maintenance Station redundantes. En este caso, se configu-ran como servidores OS redundantes.

El sistema de alarmas, la interfaz de usuario, la jerarquía de si-nópticos y la guía del operador están orientados en la filosofía de manejo y visualización del OS. Los datos de diagnóstico de todos los activos se representan con faceplates homogéneos, cuyas funciones y datos son determinados por los componen-tes. Esto hace que el trabajo con la Maintenance Station sea fácil e intuitivo: se requiere poco tiempo para aprender a usar-la.

Los sinópticos de diagnóstico, estructurados conforme a la je-rarquía de la planta, pueden ser visualizados con los estados de los componentes SIMATIC PCS 7 tanto en la Maintenance Station como en los clientes OS. En los faceplates de estas es-taciones también se representan datos de diagnóstico amplia-dos que son proporcionados por SIMATIC PDM. Desde la Main-tenance Station también se pueden ejecutar funciones avan-zadas de diagnóstico online, asociadas a HW Config.

De la administración de usuarios y el control de accesos para la Maintenance Station se ocupa SIMATIC Logon, integrado en SIMATIC PCS 7.

Configuración

La Maintenance Station utiliza los datos relevantes para la ges-tión de activos procedentes del proyecto de hardware y soft-ware de la aplicación, el cual se crea con el sistema de ingenie-ría durante la configuración estándar. Basta con pulsar un bo-tón para obtener estos datos, con ayuda del sistema, a partir de los datos de proyecto de la aplicación y generar los sinópticos de diagnóstico. El procedimiento es sencillo y no requiere tra-bajo adicional para configurar 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, in-cluida la jerarquía de sinópticos acorde a la estructura de hardware del proyecto

• Compilar los datos del proyecto y cargarlos en la estación de operador y la Maintenance Station con fases subsiguien-tes de test y puesta en marcha

El nombre de los sinópticos, iconos, etc. copiados se puede modificar de forma permanente para utilizarlo en el proyecto de mantenimiento.

Conformidad con normas, especificaciones y recomenda-ciones internacionales

La gestión de activos con la Maintenance Station de SIMATIC PCS 7 cumple las normas, especificaciones y recomen-daciones internacionales. Tiene en cuenta las exigencias defini-das por NAMUR (Comunidad de Intereses Relacionados con el Control de Procesos de la Industria Química y Farmacéutica ale-mana) acerca de los sistemas para gestión de activos a pie de planta y los avisos de estado de los equipos 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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Diagnóstico y mantenimiento38

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 mantenimien-to, la Maintenance Station proporciona al servicio técnico fun-ciones 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. Si

se señaliza un fallo en el sinóptico general, vía "Loop in Alarm" el usuario llega rápidamente al bloque gráfico de diagnóstico correspondiente al componente afectado. La información se filtra según el ámbito de responsabilidad del usuario.

La información que se puede visualizar es la siguiente:

• 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 ini-

ciada

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 se visualizan a modo de alarma de mantenimiento. El bloque de función también sirve para implementar estructu-ras de diagnóstico individuales, reglas de diagnóstico especí-ficas para un proyecto y funciones de monitorización de con-dición.

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.

• Informaciones de diagnóstico detalladas- Informaciones del fabricante específicas de un equipo- Instrucciones para diagnóstico y eliminación de fallos- Documentación complementaria

• Resultados de funciones internas de monitorización de condición

• Información de estado (p. ej. manejo local, cambios de configuración locales)

• Visualización del registro de modificaciones (audit trail) del componente con todos los datos sobre la persona, la hora y el tipo de operaciones realizadas en el componente

• Parametrización de los activos (representación de los pará-metros guardados en el componente y en el proyecto; en caso necesario, también las divergencias entre ambos)

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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Diagnóstico y mantenimiento 39

Extracto del repertorio de iconos de PCS 7 Asset Managements

Visualización de la información de mantenimiento

La estructura jerárquica de la información y los iconos unifor-mes dan más claridad, simplifican la orientación y posibilitan al encargado de mantenimiento el acceso rápido a la informa-ción detallada desde el sinóptico general de la planta. El reper-torio de iconos definido para la gestión de activos con la Main-tenance Station de SIMATIC PCS 7 contiene símbolos que indi-can 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 planta visualizan el estado de diagnóstico de las estructuras/componentes subordinados a modo de semáforo, con los colores rojo, ámbar y verde.

Los sinópticos de diagnóstico representan el estado de los componentes y de los dispositivos/componentes subordina-dos mediante iconos estandarizados. Contienen los siguientes elementos:

• Mapa de bits del componente.• Tag del componente.• Indicador de estado de mantenimiento• Indicador agrupado para el estado de diagnóstico de los

componentes subordinados

Haciendo clic sobre un elemento en el gráfico, o bien se abre el nivel de la jerarquía subordinado o un faceplate de compo-nente. Éste ofrece distintas vistas del correspondiente compo-nente, así como información adicional relacionada con el dis-positivo, como, p. ej., una vista de identificación, de avisos o de mantenimiento.

Gestión de la información

Con las siguientes funciones, el responsable del manteni-miento puede transferir información clasificada de forma rá-pida y sencilla, acceder a bases de datos específicas del pro-yecto o solicitar operaciones de mantenimiento:

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

• Exportación de datos relevantes de un componente (in-cluida la acción definida en el proyecto para la operación de mantenimiento) a determinados destinos, como correo electrónico, impresora o buscapersonas (exportación indi-vidual)

Filtro para estados de diagnóstico

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

G_P

CS

7_X

X_0

0072

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

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

Gestión de activos, a destacar

■ Instrumento para minimizar los costes globales que se acumulan durante todo el ciclo de vida de la planta (coste total de propiedad)

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

■ Maintenance Station, la interfaz de sistema para el encargado de mantenimiento

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

■ Generación automática de un resumen de datos de iden-tificación con versiones de firmware y software para pla-nificar actualizaciones

■ Módulo 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 informaciones más amplias

■ Cumplimiento de estándares y normas internacionales

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Controladores40

Controladores Rendimiento escalable para cualquier requisito

Diseños de los controladores SIMATIC PCS 7: sistema S7-400 (izquierda), sistema Embedded modular (centro) y sistema Microbox (derecha)

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

Controladores modulares SIMATIC S7-400 con controlador de hardware

Los controladores de la serie SIMATIC S7-400 son muy robus-tos y se destacan por su gran capacidad de procesamiento y comunicación. Teniendo en cuenta la relación precio-rendi-miento se forman paquetes combinando determinados com-ponentes del SIMATIC S7-400, optimizados para la tarea en cuestión. Estos "paquetes AS" se pueden suministrar de dos maneras:

• a modo de componentes sueltos, agrupados en un envío por cada sistema

• a modo de sistemas completos premontados y probados (sin suplemento alguno con respecto al suministro de com-ponentes sueltos)

Su configuración se efectúa seleccionando unidades de pedi-do ya definidas.

Cada paquete AS se combina con una licencia runtime para li-brería industrial SIMATIC PCS 7 (Industry Library) y una licen-cia runtime SIMATIC PCS 7 AS para 100 objetos de proceso (PO). La cantidad de PO se puede ampliar con licencias runti-me acumulables para 100, 1 000 ó 10 000 PO.

Por configurador se pueden configurar hasta 8 interfaces PROFIBUS (simples o redundantes) para un controlador. La CPU de los controladores ya tiene integrada de serie la conexión del bus de campo PROFIBUS DP. Dependiendo del tipo de CPU y con ayuda de submódulos de interfaz aditivos IF 964 DP se pueden utilizar hasta 2 interfaces PROFIBUS DP más. En caso necesario se pueden enchufar módulos de co-municación PROFIBUS adicionales.

La conexión PROFINET IO depende del modelo y puede esta-blecerse vía interfaz CPU o por medio del módulo de comuni-cación CP 443-1.

Destacan especialmente las propiedades siguientes:

• 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

Basándose en su funcionalidad, los controladores modulares de la serie S7-400 se pueden clasificar en las siguientes cate-gorías:

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

El sistema universal AS 410 ofrece máxima flexibilidad e inclu-ye las funciones de las tres clases.

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Controladores 41

Controladores estándar

Los controladores modulares estándar de la serie S7-400 tie-nen un uso universal y son la mejor elección en todos aquellos casos en los que la alta disponibilidad o las funciones de segu-ridad no tienen mucha relevancia.

Controladores de alta disponibilidad

El uso de controladores de alta disponibilidad (tolerantes a fa-llos) 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 ori-ginar 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 pue-den funcionar en una planta tanto solos como con otros con-troladores estándar y de seguridad.


Los controladores de seguridad se utilizan en aplicaciones crí-ticas donde, en caso de fallo, existe peligro de muerte o de da-ños materiales o ambientales. Estos controladores de la línea F/FH, conjuntamente con los módulos F (failsafe, de seguri-dad) de los sistemas de periferia descentralizada ET 200 o di-rectamente a través de transmisores seguros conectados al bus de campo, son capaces de detectar fallos dentro del pro-ceso y fallos internos. En caso de fallo, llevan la instalación au-tomáticamente 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

Controlador de seguridad, ET 200M con módulos F

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. Tam-bién se pueden ejecutar tareas especiales con tiempos de re-acción 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 CPUs redundantes, la estación redundante ya marca un nivel de disponibilidad más alto. Dicha estación fun-ciona basada en el principio de 1 de 2 (1oo2), es decir, en caso de que falle el subsistema activo se conmuta al subsistema de reserva. Partiendo de este hecho, y al igual que en el caso de la Single Station, también aquí se puede duplicar la alimenta-ción o el módulo de comunicación Industrial Ethernet de cada subsistema y combinar estas medidas entre sí.

Disponibilidad escalable de forma flexible

■ Alimentación simple■ Comunicación simple por

bus de planta

■ Alimentación doble■ Comunicación doble por

bus de planta

■ Alimentación cuádruple■ Comunicación doble por

bus de planta

■ Alimentación simple■ Comunicación doble por

bus de planta

■ Alimentación doble■ Comunicación cuádruple

por bus de planta

■ Alimentación doble■ Comunicación simple por

bus de planta

■ Alimentación doble■ Comunicación doble por

bus de planta

■ Alimentación cuádruple■ Comunicación cuádruple

por bus de planta

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Controladores 43

Controlador AS 410

El AS 410 es un nuevo modelo AS 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" u el firmware optimizado para ella, el AS 410 cubre todo el rango de potencia de los controladores SIMATIC PCS 7 (desde el AS 412H o el AS 414-3 y el AS 416 hasta el AS 417H). La potencia final se define me-diante objetos de proceso (PO). Esto permite reducir el núme-ro 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 CPU 410-5H Process Automation se distingue de todos los demás controladores actuales de la serie S7-400 incluso en el aspecto óptico. Está dotada de una interfaz para PROFINET y PROFIBUS DP y está preparada para el futuro con una segunda interfaz para PROFINET. No se necesitan tarjetas de memoria, ya que hay una memoria de carga de 48 Mbytes ya integrada. El habitual interruptor RUN/STOP ha sido sustituido por un bo-tón RESET.

Controladores SIMATIC S7-400 establecidos

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

Tipo de AS Características

Sistemas estándar

AS 414-3 CPU estándar, interfaces: 1 MPI/DP, 1 DP, 1 módulo DP enchufable opcional

AS 414-3IE CPU estándar, interfaces: 1 PN/IE (2 puertos), 1 MPI/DP, 1 módulo DP enchufable opcional

AS 416-2 CPU estándar, interfaces: 1 MPI/DP, 1 DP


AS 416-3IE CPU estándar, interfaces: 1 PN/IE (2 puertos), 1 MPI/DP, 1 módulo DP enchufable opcional


Sistemas de seguridad y alta disponibilidad

AS 412H/F/FH H-CPU (1 o 2), interfaces: 1 PN/IE (2 puertos), 1 MPI/DP, 1 DP




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 RTX

AS mEC

AS 410

Mediciones de valores analógi-cos

10 50 100 100 200 400 400 400 500 600 300 300

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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Controladores44

Controlador Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX con controlador por software

El compacto y robusto controlador basado en el SIMATIC IPC 427C constituye el sistema de entrada en las gamas baja y me-dia de SIMATIC PCS 7. El SIMATIC PCS 7 AS RTX está diseñado para un funcionamiento permanente 24 horas al día, a una temperatura ambiente máxima de 55 °C, no necesita mante-nimiento y no tiene ni ventilador ni soportes de memoria gira-torios. Esto hace que sea muy resistente a las vibraciones y los choques. Por sus excelentes propiedades físicas y sus reduci-das dimensiones el SIMATIC PCS 7 AS RTX resulta idóneo sobre todo para aplicaciones pequeñas y a pie de planta.

A través de una interfaz PROFIBUS DP que también soporta el enrutado se pueden conectar al PROFIBUS DP/PA estaciones de E/S remotas ET 200 con sensores/actuadores y dispositivos de campo/de proceso conectados. Dos interfaces Ethernet RJ45 de 10/100/1000 Mbits/s posibilitan la integración en el bus de planta con SIMATIC PCS 7.

Con SIMATIC IPC DiagMonitor y PCS 7 Maintenance Station se pueden captar y evaluar funciones de vigilancia parametriza-bles para ejecución del programa/watchdog, temperatura del procesador y la placa, así como diagnósticos y alarmas avan-zados (p. ej. contador de horas de servicio, estado del sistema, etc.); también se pueden señalizar por LED.

SIMATIC PCS 7 AS RTX se suministra con una licencia runtime AS para 100 PO, con posibilidad de ampliación hasta 2 000 PO. El sistema operativo Windows XP Embedded 2009, el software de controlador WinAC RTX y el software de diag-nóstico SIMATIC IPC DiagMonitor vienen preinstalados en una tarjeta Compact Flash de 4 Gbytes. La configuración se efec-túa por medio del sistema de ingeniería SIMATIC PCS 7.

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

El SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX es un controlador robusto en formato S7-300 que funciona sin ventilador. Una característi-ca especial es la ampliabilidad centralizada mediante la adi-ción de hasta 8 módulos de E/S de la gama de periferia S7-300 en el mismo perfil. De este modo, el controlador y los módulos de E/S forman una unidad compacta y económica, utilizada preferentemente en pequeñas aplicaciones y como producto OEM, por ejemplo, en Package Units.

Vía PROFINET IO también se pueden conectar sensores/actua-dores integrados a través de estaciones de E/S remotas ET 200M.

El SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX se puede conectar al bus de planta con SIMATIC PCS 7 a través de una interfaz Ethernet a 10/100/1000 Mbits/s.

El SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX plenamente integrado en SIMATIC PCS 7 se configura con el sistema de ingeniería SIMATIC PCS 7. También se incluye una licencia runtime de AS para 100 PO que se puede ampliar hasta 2 000 PO. El sistema operativo Windows XP Embedded 2009 y el software de con-trolador WinAC RTX vienen preinstalados en una tarjeta Compact Flash.

Puesto que SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX y SIMATIC PCS 7 AS RTX utilizan el mismo software de controlador, ambos tienen unas prestaciones similares.

Controladores, a destacar

Sistemas modulares de la serie SIMATIC S7-400

■ Paquetes AS personalizables que se pueden suministrar 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, opcio-

nalmente 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 – Uno o dos bastidores (distancia de hasta 10 km)– Edición síncrona de programas de usuario idénticos – Conmutación suave

■ Modificaciones de configuración posibles en marcha

Sistema Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX

■ Sistema compacto y robusto para uso a pie de planta

■ 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 55 °C

Sistema Embedded modular SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX

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

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

■ Estaciones de E/S remotas y descentralizadas ET 200M conectables vía 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 con kit para montaje como libro

Los SIMATIC PCS 7 BOX completan la gama de productos SIMATIC PCS 7 con sistemas de PC industriales que se desta-can por su económico precio, su robustez y el poco espacio que ocupan, además de por sus variadas posibilidades de apli-cación; 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 es-tán 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 am-pliación 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 Microbox PCS 7 AS RTX- 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. De acuerdo al tipo de comunicación a nivel de campo, se sopor-tan estaciones de E/S remotas ET 200M, ET 200iSP, ET 200S y ET 200pro con una amplia gama de módulos de señales y de función, disponibles a precio económico, y también dispositi-vos de campo y de procesos que se pueden conectar directa-mente a través del bus de campo. Al PCS 7 AS mEC RTX tam-bién 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 servi-dores 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 táctil TFT de 19" con una resolución de 1280 x 1024 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 1 800 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 de WinAC RTX 2010 sólo se puede utilizar con el procesador de comunicaciones integrado CP 5611 del SIMATIC IPC627C (PCS 7 BOX RTX) y del IPC427C (PCS 7 AS RTX).

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

PROFINET IO con ET 200M

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

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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 ex-puestos a influencias extremas; por ejemplo:

• Campos electromagnéticos perturbadores• Líquidos y vapores agresivos• Riesgos de explosión• Grandes esfuerzos mecánicos

Con los productos SIMATIC NET se garantizan tanto las posibi-lidades de ampliación y la seguridad de inversión mediante el ulterior desarrollo compatible, como la homogeneidad desde la entrada de los materiales hasta la salida de los productos y desde el equipo de campo hasta el Management Information System.

Industrial Ethernet

El bus de planta y el bus de terminales para sistemas multi-puesto con arquitectura cliente-servidor se implementan con Industrial Ethernet, que constituye una potente red de área y célula para uso industrial conforme al estándar internacional IEEE 802.3 (Ethernet).

En los distintos subsistemas SIMATIC PCS 7 (ES, OS, AS, etc.), las interfaces de comunicación consisten en módulos integra-dos, simples tarjetas de red o módulos de comunicación espe-ciales (CP 1613 A2, CP 1623, CP 1628). 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

SCALANCE X-300

SCALANCEX-200/X-200 IRT

SCALANCE X-400

G_P

CS

7_X

X_0

0124

SCALANCE X-400

SCALANCEX-400

SCALANCEW788-1PRO

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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. Estos 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.

La gama de productos autorizados para SIMATIC PCS 7 de las líneas SCALANCE X, es decir, SCALANCE X-100, X-200, X-300 y X-400, es muy variada. Cuanto más alto es el número de ti-po, mayor es el número de puertos y la modularidad, flexibili-dad y funcionalidad. Mientras que los switches de las líneas SCALANCE X-100 y X-200 sólo están dotados de puertos FastEthernet para una velocidad de transferencia de datos de hasta 100 Mbits/s, los de las líneas SCALANCE X-300 y X-400 también cuentan con puertos Gigabit Ethernet. El diseño varía incluso dentro de una misma línea de productos: diseño com-pacto y plano en el caso de X-200/X-200 IRT y diseño compac-to y para bastidor en el caso de X-300.

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

Topología redundante en anilloSi se plantean muy altos requisitos de disponibilidad, la comunicación puede hacerse redundante y repartirse por dos anillos independientes físicamente: Para cada anillo, un switch asume la función de administrador de redundancia. Para tal finalidad se pueden utilizar los switches actuales SCALANCE X-400, X-300, X-200 IRT y X-200 (excepto X208PRO).

• Bus de terminales: Las estaciones PCS 7 se conectan con cada uno de los dos anillos a través de interfaces Industrial Ethernet inde-pendientes. En las estaciones PCS 7, el software de comu-nicación SIMATIC NET SOFTNET IE RNA organiza los proce-sos de comunicación por medio del protocolo PRP (Parallel Redundancy Protocol) según IEC 62439-3. A través de SCALANCE X204RNA se pueden integrar equipos termina-les que sólo tengan una sola conexión Industrial Ethernet, como el reloj patrón del sistema SICLOCK TC 400.

• Bus de planta: Las estaciones conectadas a los dos anillos mediante dos adaptadores (CP) por cada CPU de controlador y servidor OS se combinan lógicamente, durante la configuración con NetPro, por intermedio de una conexión S7 (redundancia de 4 vías) de alta disponibilidad.

Módulo Ethernet Client SCALANCE W740 para interiores

Industrial Wireless LAN (IWLAN)

SIMATIC PCS 7 ofrece la posibilidad de integrar clientes remo-tos, móviles o estacionarios, en el bus de terminales. Para ello se utilizan puntos de acceso Industrial Wireless LAN (IWLAN):

• SCALANCE W784 (en el armario eléctrico)• W786 (en exteriores) o • W788 (en interiores)

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 IWLAN Client tipo SCALANCE W740.

Esto permite implementar las siguientes aplicaciones:

• Instalación de más clientes OS separados (hasta 2 en WLAN)

• Conexión de clientes a un SIMATIC PCS 7 Web Server (hasta 2 en WLAN)

• Acceso remoto a una estación de ingeniería con el software "RealVNC" (Enterprise Edition), p. ej. durante las activida-des de la puesta en marcha.

Todos los componentes utilizados son muy resistentes, usan modernos procedimientos de autentificación y cifrado y ga-rantizan una alta fiabilidad del canal radioeléctrico.

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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. Con el perfil PROFIsafe soporta la comunicación de seguridad entre el controlador (Controller) y la periferia del proceso. Por tanto, PROFINET es la base ideal para crear una red de automatización homogénea en la plan-ta, 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 pri-mer lugar, a PROFINET IO, la comunicación a nivel de campo entre los controladores y la periferia del proceso.

Los controladores S7-400 se integran en PROFINET o bien a través de la interfaz PROFINET IO que hay en la CPU o bien a través de un módulo de comunicación CP 443-1, mientras que el controlador SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX lo hace a través de la interfaz PROFINET del controlador Embedded EC31 y las es-taciones de E/S remotas ET 200M a través de un módulo de in-terfaz IM153-4PN High Feature. Como componentes de red se pueden elegir distintos productos Ethernet como, por ejem-plo, switches SCALANCE X y convertidores de medios, ele-mentos de unión FastConnect o medios de transmisión eléc-tricos y ópticos.

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.

Partiendo de topologías en línea, estrella, árbol y anillo, en el campo se pueden implementar múltiples configuraciones de red. Las configuraciones PROFINET IO con topología en anillo garantizan una mayor disponibilidad de los dispositivos de E/S que las demás topologías.

En las configuraciones PROFINET IO en anillo con AS Single Stations, la redundancia de medios en el anillo evita que falle todo el segmento. Cuando se produce una interrupción en la línea de transmisión del anillo o cuando falla alguna de las es-taciones, 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 re-mota.

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 comunica-ción es unilateral, es decir, con una sola CPU, en este caso no se corta automáticamente la comunicación con los dispositi-vos de E/S cuando falla la CPU.

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Comunicación50

Ejemplos de configuración de PROFINET IO con AS Single Station

Conexión a la red de las estaciones PROFINET por medio de switches SCALANCE X

Conexión directa de las estaciones PROFINET a través de interfaces inte-gradas

Ejemplos de configuración de PROFINET IO con AS Redundancy Station

Configuración en anillo de PROFINET con AS Redundancy Station

Com

unic

ació

n de

la in

stal

ació

nC

omun

icac

ión

de c

ampo


AS Single Station

SCALANCE X

SCALANCE X SCALANCE X

ET 200M

G_P

CS

7_X

X_0

0300

ET 200MC

omun

icac

ión

de la

inst

alac

ión

Com

unic

ació

n de

cam

po


AS Single Station con CPU PROFINET

AS Single Station con CP PROFINET

SCALANCE X

ET 200M

G_P

CS

7_X

X_0

0301

ET 200M

Com

unic

ació

n de

la in

stal

ació

nC

omun

icac

ión

de c

ampo


AS Redundancy Station con PROFINET CPU

SCALANCE X

SCALANCE X

G_P

CS

7_X

X_0

0313

ET 200M

ET 200MET 200M

ET 200M

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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 re-quisitos impuestos por la industria manufacturera y de proce-sos 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 (E/S remotas), y también 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

PROFIBUS DP soporta el protocolo HART; esto permite integrar en la comunicación vía PROFIBUS DP también dispositivos de campo HART a través de E/S remotas HART.

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

• RS 485Tecnología de transmisión por Cu sencilla y económica em-pleando cable bifilar apantallado

• Fibra ópticaTecnología de transmisión con fibras ópticas de vidrio o plástico para una transmisión rápida de grandes cantidades de datos en entornos con fuertes perturbaciones electro-magnéticas o para salvar grandes distancias

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

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 multimodo 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 se-gún 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 multimodo)

>15 km a 12 Mbits/s(fibra de vidrio monomodo)

Repetidor para el refresco de señales en redes RS 485

máx. 9 máx. 9 1) irrelevante

Datos técnicos PROFIBUS PA FOUNDATION Fieldbus H1

Transmisión de datos MBP MBP

Velocidad de transferencia 31,25 kbits/s 31,25 kbits/s

Cable bifilar apantallado bifilar apantallado

Modo de protección EEx(ia/ib) EEx(ia/ib)

Topología Línea, árbol, anillo Línea, árbol, anillo

Safety Integrated 4 –

Control in the Field – 4

Interoperabilidad 4 4

Dispositivos de campo por segmento/acoplador 31 31

Dispositivos de campo por Link 64 31

Distribuidores de campo activos por segmento/acoplador- AFD4/AFD8- AFDiS 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 imple-mentada con un Link (PA Link/FF Link) dotado de 1 o 2 acopla-dores. En un PA Link dotado de 5 acopladores pueden funcio-nar hasta 5 segmentos de bus a través de acopladores separa-dos (máx. 3 si se trata de configuraciones mixtas con anillo y redundancia de acoplador). En el FF Link dotado de 2 acopla-dores sólo puede funcionar 1 segmento, sea cual sea la confi-guración.

Puesto que la configuración física del bus es idéntica, se pue-den utilizar los mismos 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 Dis-tributor 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 li-neal. La conexión a estos distribuidores se realiza con cables derivados resistentes a cortocircuitos. Al contrario que con AFD4/8, con AFDiS la longitud de los cables derivados no de-pende de la cantidad de cables que haya en el segmento y no es necesario considerarla para la longitud total del segmento. El segmento lineal se puede conectar a un PROFIBUS DP sen-cillo o redundante a través de un Link. El último AFD4/AFD8/ AFDiS conectado en el extremo de la línea más alejado del Link activa automáticamente la resistencia para terminación del bus que tiene integrada.

Topología lineal con acopladores redundantesEl distribuidor de campo activo AFS se conecta al Link con una pareja de acopladores redundantes (2 FDC 157). El AFS conec-ta el segmento lineal con el acoplador activo. Un acoplador se puede sustituir durante el funcionamiento. Los dispositivos de campo se integran en el segmento lineal tal y como se descri-be 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 dis-positivos de campo en el segmento en anillo por medio de ca-bles derivados resistentes a cortocircuitos. La terminación del bus es automática y se adapta inmediatamente cuando se produce alguna modificación o hay alguna perturbación en el bus. La ampliación del bus de campo o la sustitución de un acoplador también son posibles sobre la marcha.

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 de-

fectuosos• Posibilidad de reparar o ampliar la topología sobre la marcha

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

Longitud máx. de los cables derivados

Número de cables deri-vados por segmento de bus (1 dispositivo por cable)

AFD AFDiS

dispositivos sin seguridad intrínse-ca

dispositivos con seguridad intrínseca se-gún FISCO

de 1 a 31

1 ... 12 120 m

120 m 60 m

13 ... 14 90 m

15 ... 18 60 m

19 ... 24 30 m

25 ... 31 1 m

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

AFD AFD AFDiS

AFD AFD AFDiS

AFD AFDiS

PROFIBUS PA / FOUNDATION Fieldbus H1



PR

OFI

BU

S D

P

© Siemens AG 2013

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:

• Estaciones de E/S remotas ET 200 conectadas a PROFIBUS DP con una amplia gama de económicos módu-los de señales y de función

• Estaciones de E/S remotas ET 200M conectadas a PROFINET• Aparatos de campo/proceso inteligentes y descentralizados

y terminales de mando conectados directamente al bus de campo PROFIBUS DP, , PROFIBUS PA oder FOUNDATION Fieldbus H1, también en conexión redundante o en áreas con peligro de explosión en las zonas 0, 1, 2 ó 20, 21, 22

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

En la práctica, la automatización en el nivel de campo está marcada, sobre todo, por soluciones de E/S descentralizadas.

• Unidades remotas de E/S ET 200, en combinación con dis-positivos de campo/proceso clásicos y dispositivos de campo HART

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

A favor de las soluciones descentralizadas o distribuidas ha-blan, aparte de sus grandes posibilidades técnicas, las siguien-tes características:

• Modularidad y homogeneidad• Posibilidades de adaptación flexible a la estructura de la

planta• Poco trabajo de ingeniería y cableado• Bajos costes de puesta en marcha, mantenimiento y durante

todo el ciclo de vida útil

Los modulos 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 esta-ciones descentralizadas.

Periferia de proceso estándar para SIMATIC PCS 7

Para la automatización a nivel de campo se recomienda usar en SIMATIC PCS 7 las estaciones de periferia descentralizada siguientes:

• Sistema de periferia descentralizada ET 200M• Sistema de periferia descentralizada ET 200iSP• Sistema de periferia descentralizada ET 200S• Sistema de periferia descentralizada ET 200pro• Dispositivos PROFIBUS PA a partir del perfil PA 3.0

Otras periferias de proceso se pueden integrar en SIMATIC PCS 7 con bloques estándar de la Advanced Process Library o usando bloques add-on especiales. Algunos ejemplos son dis-positivos de sistemas de accionamiento y de pesaje como:

• Sistema de gestión de motores SIMOCODE pro• Variadores SINAMICS G120• Sistemas de pesaje SIWAREX U/FTA/FTC

Módulos de terminales MTA

Con los módulos de terminales MTA (Marshalled Termination Assemblies) pueden conectarse de manera sencilla, rápida y segura dispositivos de campo, sensores y actuadores a los mó-dulos de E/S de las estaciones remotas de E/S ET 200M. Existen versiones MTA tanto para módulos estándar de E/S como para módulos de E/S redundantes y de seguridad. Utilizando las MTA se reducen notablemente los trabajos y costes de cablea-do y puesta en marcha y se evitan errores de cableado.

Modificaciones online

ET 200M/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 co-

nectados vía SIMATIC PDM

ET 200S ■ Agregar estaciones ET 200S

ET 200pro ■ Agregar estaciones ET 200pro

PROFIBUS DP, PROFIBUS PA, FOUNDATION Fieldbus H1

■ Agregar estaciones PROFIBUS DP■ Agregar PA Links y dispositivos de campo PA■ Parametrizar dispositivos de campo PA o FF con

SIMATIC PDM

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Periferia de proceso 55

Gama de empleo de la periferia de proceso SIMATIC PCS 7

ET 200 en atmósferas de gas y polvo potencialmente explosivas

El gráfico anterior representa las posibilidades de conexión de la periferia descentralizada de SIMATIC PCS 7, considerando las distintas condiciones de los entornos.

Sensores/actuadores, analizadores, así como sistemas de pesaje y de dosificación

Para operar asociados al sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, Siemens Sensors and Communication ofrece una amplia gama de instrumentos. Incluyen, entre otros:

• Instrumentos para medir caudal, presión, temperatura o ni-vel

• Posicionadores• Analizadores de gas• Sistemas de pesaje SIWAREX

Estos instrumentos están disponibles en variantes con interfaz PROFIBUS DP/PA y para comunicaciones HART. La mayoría de ellos está ya integrada en la librería de dispositivos de SIMATIC PDM (nuestro Process Device Manager).

Gama de productos de Siemens Sensors and Communication

áá áá á

áááá

áááá

áá áá á

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) ET 200S1) SIMOCODE pro1)

ET 200iSP1) 3)

Industrial Ethernet

PROFIBUS DP-iS

PROFIBUS PA/FF H1

ET 200M1)

Ex e, Ex d

Ex i, Ex e, Ex d

Ex i

AFDiS

Ex i, Ex e

PROFIBUS

HART

HART

G_P

CS

7_X

X_0

0147

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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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 … +60/70 °C y atmósfera agresiva/condensación (más detalles en www.siemens.de/siplus)

Sistema de periferia ET 200M ET 200iSP ET 200S ET 200pro

Diseño

Grado de protección IP20 IP30 IP20 IP65/IP66/IP67

Forma constructiva Modular Modular modularidad al bit, bloque ampliable

Modular

Montaje Perfil soporte Perfil soporte Perfil DIN Perfil soporte

Sistema de conexión para sensores/actuadores Conexión monohilobornes de resorte/tor-nillo, FastConnect, TopConnect

Conexión multihilobornes de resorte/tor-nillo

Conexión multihilobornes de resorte/tor-nillo, FastConnect

M8, M12, M23

Aplicaciones especiales

Funciones de seguridad 4 4 4 4

Uso en zona clasificada (Ex) Zona 2, 22 Zona 1, 21 Zona 2, 22 –

Mayor disponibilidad conmutada, redun-dante

conmutada, redun-dante

– –

Rango de temperatura 0 … +60 °C1) -20 … +70 °C 0 … +60 °C1) -25 … +55 °C

Resistencia a vibraciones (permanente) 1 g 1 g 2 g 5 g (en función del módulo)

Comunicación

PROFIBUS (cobre/FO de vidrio) 4 / – (12 Mbits/s) 4 / – (1,5 Mbits/s) 4 / 4 (12 Mbits/s) 4 / 4 (12 Mbits/s)

Funciones del sistema

Cableado independiente 4 (enchufar y desenchufar)

4 4 –

Hot Swapping 4 (con bus de fondo activo)

4 4 4

Ampliación/config. durante el funcionamiento 4 / 4 4 / 4 4 / – – / –

Diagnóstico (en función del módulo) granular por canales granular por canales granular por canales granular por canales

Funciones

Canales digitales 4 4 4 4

Canales analógicos 4 4 4 4

incl. HART 4 4 – –

Arrancadores de motor – – 4 –

Conexión a neumática – 4 – –

Funciones tecnológicas Contaje/medición, regulación, pesaje

Contaje, medición de frecuencia

Contaje/medición –

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Periferia de proceso 57

AccionamientosEquipos recomendados

Accionamientos SIMOCODE pro

Sistema de gestión para mo-tores de velocidad constante en el rango de baja tensión

SINAMICS G120

Variadores 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 ce-mento o metalúrgica, sector de aguas)

- en plantas de alta disponibilidad (industria quí-mica, del petróleo, de transformación de mate-rias primas, centrales eléctricas)

Uso universal en todos los ámbitos de la industria y la PyME

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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 cum-plidos 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 UNITs acumulables (opción de 1, 10 y 50 para instancias de unidades de proceso), puede emplearse en plantas de cual-quier 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 RTX o 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-ser-vidor en las que un servidor Batch procesa un proyecto junto con varios clientes Batch. Para aumentar la disponibilidad, también se puede hacer que el servidor Batch sea redundante.

Como Batch Client, además de las SIMATIC PCS 7 Industrial Workstations también se pueden utilizar los SIMATIC PCS 7 OS Clients 627C y 427D, 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 (servidor OS/Batch). Los clientes SIMATIC BATCH y los clientes OS pueden ejecutarse en un hardware básico se-parado o común.

Para la administración y la autentificación central de usuarios y para la "firma electrónica" con la que se autorizan recetas bá-sicas, fórmulas y objetos de librería a través de usuarios o gru-pos de usuarios de Windows autorizados, SIMATIC BATCH uti-liza SIMATIC Logon, integrado en el sistema de control de pro-cesos. Los ajustes de configuración individuales de Batch Con-trol 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.

SIMATIC BATCH Clients und OS Clients

SIMATIC PCS 7Operator Station

mitSIMATIC BATCH

Automatisierungs-systeme

Batch Server OS Server

EngineeringStation

Terminalbus

Anlagenbus

nur bei AS-Betriebsart

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 (AS) a través del sistema de ope-rador (OS) 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 redu-

cen costes al eliminar la necesidad de prever capaci-dades 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 estra-tegia 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 planas y jerárquicas según ISA-88.01– Creación de recetas orientada a la ingeniería de pro-

cesos– 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 gra-cias a:– Concepto tipo-instancia del SFC– Separación entre procedimiento y fórmula– Librería ROP y configuración no ligada a una determi-

nada unidad de proceso– Múltiples usos, adaptabilidad centralizada

■ Soporte de támites de validación según 21 CFR Part 11 gracias a:– Audit Trail (registro de modificaciones)– Gestión de versiones con asistencia del sistema – Librerías de operaciones de recetas y fórmulas – Administración de usuarios con protección de acceso

y firma electrónica

■ Conexión a SIMATIC IT o cualquier otro sistema MES

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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 grá-fica 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 co-

rrespondientes (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. Mucha más funcionalidad de planificación ofrece la opción Batch Planning. Con ella se pueden planificar de ante-mano los lotes para una gran variedad de órdenes de produc-ción. Aparte de la planificación, el repertorio funcional incluye también la posibilidad de modificar, cancelar, borrar y validar lotes.

Planificación de lotes

La planificación y el control de lotes está asistida por vistas es-peciales en forma de listas para categorías de pedido, órdenes de producción y planificación, estado y resultado de los lotes. Es posible crear y dividir manualmente los lotes para una or-den de producción, y también existe la opción de hacerlo de manera automática en función de la cantidad de lotes o la cantidad de producción especificadas. Todos los lotes, inclu-yendo 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 ocupación múltiple de unidades de proceso. Los conflictos de tiempo se eliminan cambiando simplemente de lugar, por arrastre, los lotes correspondientes en el diagrama Gantt. Pro-piedades 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 sen-cilla e intuitiva recetas básicas y operaciones de librería. Dis-pone de interfaz gráfica de usuario, funciones de edición para objetos individuales y agrupados y control de la sintaxis es-tructural. La base para crear las recetas son los objetos Batch tomados de la configuración de la instalación realizada con el sistema de ingeniería de SIMATIC PCS 7; por ejemplo, unida-des de proceso y funciones tecnológicas. El editor de recetas se puede iniciar independientemente o también desde BatchCC.

El editor de recetas permite realizar las tareas siguientes:

• Crear nuevas recetas básicas y operaciones de librería• Modificar recetas básicas y operaciones de librería existen-

tes (modificaciones de estructura o parámetros)• Consultar estados de objetos de recetas y valores de pro-

ceso en condiciones de transición• Asignar puntos de planta Route Control como parámetros

de transferencia (origen, destino, vía) en fases de trans-porte para conducir productos de un lote a otras unidades de proceso (locales o externas)

• Configurar expresiones aritméticas con el fin de calcular valores para parámetros de transición y de receta a partir de variables y constantes

• Documentar recetas básicas y operaciones de librería• Realizar verificaciones de coherencia integrando también

verificaciones de coherencia específicas de los usuarios• Elegir posibles unidades de proceso basándose en las propie-

dades de equipos 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 pue-den vigilar estados del proceso durante el tiempo de ejecu-ción. 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 una receta se crea sin pensar en la unidad de proceso en la que se ejecutará, esto permite aplicarla de forma univer-sal, lo que minimiza el trabajo de ingeniería y ofrece grandes ventajas para los trámites de validación. En el momento de la creación de la receta basta 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.

La siguiente estrategia de ocupación al asignar unidades de proceso permite una óptima adaptación a cada situación par-ticular de la planta:

• "Elección manual de la unidad de proceso" en el momento de la ocupación de unidades de proceso

• "Unidad de proceso preferencial" para la preselección en el momento de creación de la receta

• Búsqueda de la "unidad de proceso que lleva más tiempo inactiva" para uniformizar la ocupación

• Entrega de la unidad de proceso a usar por parte de un mó-dulo externo (p. ej. Scheduler) vía "Parámetros del proceso"

Componente del equip. técnico

Procedimientode receta

Operaciónde receta

Función de receta

Procedimientode subreceta

Planta

Planta

Unidad deproceso

Unidad deproceso

Componente delequipamiento

técnico

Elemento de control

individual

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. De forma análoga, en el caso de las rece-tas planas se pueden estabelcer referencias con subestructu-ras en la librería de usuario.

lo cual disminuye los costes de ingeniería y de validación. Al deshacer la referencia, la operación de receta o la subestruc-tura se convierte en un elemento fijo del procedimiento de re-ceta, con lo cual se independiza de otras modificaciones cen-tralizadas.

Separación entre procedimiento y fórmula

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

Application Programming Interface (API)

Application Programming Interface SIMATIC BATCH API es una interfaz abierta para ampliaciones personalizadas. A la hora de programar aplicaciones especiales de un sector o un pro-yecto en particular, permite al usuario acceder a datos y fun-ciones de SIMATIC BATCH.

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 espe-cialmente debido:

• a una estandarización consecuente, p. ej. con - Concepto tipo-instancia del SFC- Creación de recetas independientes de la unidad de pro-

ceso- Separación entre procedimiento y fórmula- Operaciones de recetas agrupadas en librerías

• Audit Trail (registro de modificaciones): - Documentación de modificaciones de recetas y operacio-

nes de recetas (se archiva con el objeto modificado) - Documentación de modificaciones durante la produc-

ción (en el informe de lote), incluidas las intervenciones del operador en el nivel de control individual para el lote correspondiente

• Libre asignación de versiones con ayuda del sistema, para recetas, fórmulas y elementos de librería

• Administración de usuarios centralizada con control de ac-ceso a través de SIMATIC Logon

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

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 ru-tas 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 nú-mero de tuberías ramificadas y extensos parques de depósi-tos, tales como los que hay, sobre todo, en la industria quími-ca, petroquímica y alimentaria.

Sistema multipuesto SIMATIC PCS 7 con SIMATIC Route Control

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.

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 Route Control Engineering, compuesto de herra-mienta de ingeniería, Asistente y la librería de bloques, está concentrado, junto a las demás herramientas de ingeniería, en el sistema de ingeniería central de SIMATIC PCS 7.

En plantas pequeñas, SIMATIC Route Control puede instalarse solo o asociado al software de OS en un sistema monopuesto (Single Station). Sin embargo, la automatización de transpor-tes de materiales con SIMATIC Route Control se aplica general-mente en sistemas multipuesto distribuidos con arquitectura cliente-servidor, ampliables con un máximo de 32 clientes por servidor.

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

© Siemens AG 2013

Control de rutas con SIMATIC Route Control 65

SIMATIC PCS 7 soporta un Route Control Server o una pareja de Route Control Servers en el sistema multipuesto limitado a 12 servidores/parejas de servidores. En sistemas multipuesto con capacidades funcionales pequeñas, Route Control Server, Batch Server y OS Server pueden funcionar con un hardware básico compartido. No obstante, se alcanza una mayor dispo-nibilidad y un mejor rendimiento instalando los subsistemas en servidores independientes o parejas de servidores redun-dantes.

El equivalente al Route Control Client es el Route Control Cen-ter (RCC). Puede instalarse en un OS Client, un Batch Client o en un hardware de cliente separado.

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. Los puntos de planta (sinónimos: nodos, ubicaciones) pueden seleccionarse para subrutas y rutas mediante listas desplegables (cuadros de lista desplegables). Los puntos de planta son parámetros para soli-citar un transporte de material (origen, destino, puntos inter-medios/vía), que marcan el principio y el final de cada subruta y, por tanto, el origen y el destino de cada transporte de ma-terial.

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 proce-sos.

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 me-diante bloques de interfaz uniformes procedentes de la libre-ría de Route Control. Algunos elementos RC:

• Elementos de control (actuadores)• Elementos sensores (sensores)• Elementos de parámetros (consignas) • Elementos de unión (información de material referidas a

subrutas)• Elementos WAIT

Configuración con la herramienta de ingeniería Route Control

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 Route ControlLa librería Route Control contiene bloques para configurar RC, para configurar rutas de transporte y bloques de interfaz para los elementos RC. Esta librería se ofrece en el catálogo del edi-tor CFC.

Asistente de Route ControlEl asistente de Route Control constituye la interfaz entre la configuración básica de SIMATIC PCS 7 complementada con bloques de interfaz RC, y la configuración de RC propiamente dicha en la herramienta de ingeniería RC. Este asistente, que se puede abrir desde el menú del SIMATIC Manager, integra en la ingeniería de Route Control los datos de configuración del proyecto SIMATIC PCS 7 específicos de RC. Durante esta ru-tina realiza comprobaciones de coherencia, define las co-nexiones de comunicación OS-controlador y controlador-con-trolador (NetPro y CFC) y configura los avisos del servidor RC.

Herramienta de ingeniería de 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 de 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 hasta 32 funciones secuenciales tecnológi-cas (etapas de función) que determinan la secuencia del transporte de material mediante los elementos RC inserta-dos en las subrutas (p. ej., la configuración básica de los elementos de control, abrir válvulas de transporte, abrir la válvula de origen o conectar la bomba)

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Control de rutas con SIMATIC Route Control66

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

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

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 acti-va para volver a utilizarla. Al solicitar una ruta se da preferen-cia 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

• Aplicación en el bloque encaminador de las consignas pro-cedentes del proceso en tiempo de ejecución (p. ej., la can-tidad pesada)

Route Control Center (RCC)

Route Control Center (RCC)

El RCC se puede abrir desde el faceplate del bloque encamina-dor o con el teclado de la estación de operador. Muestra todos los datos relevantes de la ruta y las informaciones de los erro-res durante un transporte de material en varias vistas coordi-nadas entre sí. Las características funcionales esenciales son:

• Vista general de todos los elementos RC y detalles de la solicitud de transporte

• Selección del modo manual/automático• Manejo del transporte de material en modo manual:

- Solicitar, iniciar, parar, seguir y terminar el transporte de materiales

- Ajustar/modificar los parámetros de la solicitud (puntos de planta, origen, destino, puntos intermedios)

- Ajustar/modificar las características generales (catálogo de funciones, identificador de funciones y de material e "ignorar errores")

- Activar/desactivar acciones secuenciales• Diagnóstico de errores en la solicitud de transportes de ma-

teriales causados por elementos RC bloqueados, subrutas bloqueadas, activaciones incoherentes o material subsi-guiente no permitido

• Diagnóstico de transportes en curso:- Visualización mediante colores o texto del estado de la

ruta de transporte en la vista de rutas del RCC- Análisis detallados de los avisos de los elementos RC

• Funciones de servidor: Seleccionar el servidor RC, ver el es-tado del servidor RC, actualizar la vista

• Indicación del operador registrado• Definición de parámetros de ruta (origen, destino, mate-

rial, identificador de funciones, etc.); guardar con un nom-bre esas definiciones y cargarlas

• Alternancia entre "controlador en mantenimiento" y "controlador en servicio"

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Control de rutas con SIMATIC Route Control 67

Route Control Server

Una vez configurada la red de rutas y comprobadas las varian-tes del transporte de materiales, los datos de configuración de Route Control se transfieren al servidor de Route Control, don-de pueden activarse mediante el Route Control Center en el momento adecuado desde un punto de vista de técnica de proceso. Tras ello se tendrán en cuenta los datos nuevos a la hora de realizar búsquedas de rutas.

El Route Control Server (RC Server) suministra los datos nece-sarios a los Route Control Clients (Route Control Center) y re-dirige sus operaciones a los controladores.

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 (pun-tos intermedios), debe crearse una señal de marcha en el blo-que 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 com-pleta ensamblando las subrutas definidas estáticamente. A partir de ese momento, Route Control asume el control y la vi-gilancia de todos los elementos RC implicados en la ruta de transporte. El control de la instalación se limitará a poner en marcha las distintas funciones tecnológicas. 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 bús-queda 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 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 subru-tas

■ Reacción rápida ante cambios en la planta durante la configuración, la puesta en marcha o el tiempo de eje-cución

■ 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, des-de la instrumentación para la captación y conversión de seña-les 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 re-ducción de las necesidades de espacio, del volumen de hard-ware y cableado y de los costes de montaje, instalación e in-geniería, la integración completa (común) del sistema de se-guridad en SIMATIC PCS 7 ofrece la mejor opción desde el punto de vista de los costes, si se considera el ciclo de vida completo de una instalación.

Tanto la tecnología de seguridad como las aplicaciones de se-guridad basadas en ella se distinguen por un alto grado de efi-ciencia y son homologables a estándar nacionales e interna-cionales, como p. ej.:

• IEC 61508: norma básica para especificaciones, diseño y operación de sistemas de seguridad

• IEC 61511: norma específica de las aplicaciones para la in-dustria 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/FH

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

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 (proven in use SIL 2) con PROFIsafe, SIPART PS2 PA (SIL 2), SIMOCODE pro con DM-F local/ PROFIsafe (SIL 3)

Dispositivos/instrumentos de proceso de seguridad para la conexión a E/S remotas ET 200M: SITRANS P DS III analógico/HART (SIL 2/SIL 3), SITRANS TW Series (SIL 1), SITRANS TH200/300 (SIL 2/SIL 3),SITRANS TR200/300 (SIL 2/SIL 3), SITRANS LR250 HART (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 afec-tar a la producción

S

Controlador SIS

Acopladore DP/PA

Válvula neumática de corte

Aplicación de seguridad

S DIG F

Función Safety Instrumented

Electroválvula

Entrada de aireConsigna posición de válvula

Retroposiciónde válvula

Posicionador de válvulaSIPART PS2

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 en-tre el controlador y la periferia del proceso a través de los bu-ses 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 pe-riferia E/S. Ya a nivel del controlador es posible combinarlas en un sistema o separarlas, según las preferencias. A esto se aña-den 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 instala-ción de seguridad tolerante a fallos

Dependiendo de la tarea de automatización de que se trate y de las exigencias de seguridad, se puede definir por separado el grado de redundancia de cada uno de los niveles de arqui-tectura de controlador, bus de campo y periferia de E/S y coor-dinarlo con la instrumentación de campo. De este modo se pueden crear arquitecturas tolerantes a fallos adaptadas exac-tamente a determinadas tareas, capaces de tolerar varios fa-llos de aparición simultánea. Como FMR sólo proporciona la redundancia allí donde se necesita, permite aplicaciones de seguridad comparativamente más atractivas y rentables que las arquitecturas redundantes habituales.

Como muestra el ejemplo de una instalación con periferia des-centralizadade E/S ET 200M, la suma de las tareas puede dar como resultado una mezcla de diversos grados de redundan-cia dentro de un mismo nivel de arquitectura (1oo1, 1oo2, 2oo3).

Arquitectura de seguridad tolerante a fallos basada en una estructura de anillo PROFIBUS PA

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 dispositivos 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 controla-dores 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 Redun-dancy Station). En una configuración como ésta, la forma de comunicación vía PROFINET IO denominada redundancia del sistema hace posible que los dispositivos de E/S establezcan la comunicación con cada CPU de la AS Redundancy Station a través de la red topológica.

Triple Simple

1oo2 Caudal

Doble

Controlador S7-400FH

1oo1 LS

2oo3 PTPROFIBUS DP


Controlador S7-400FH

PROFIBUS DP

2oo3

1oo2

AFD AFD AFD

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 ta-les 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 ci-clo de vida de seguridad de Siemens que se puede emplear tanto para la cómoda configuración de aplicaciones de segu-ridad 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 esta-dos definidos que requieren unas determinas reacciones de seguridad.

Con la Safety Matrix, la programación de la lógica de seguri-dad no sólo es más sencilla y confortable, sino también 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 hori-zontales de la matriz, comparable con una hoja de cálculo, in-troduce primero los posibles eventos del proceso (entradas) y configura su clase y cantidad, los enlaces lógicos, los eventua-les retardos y bloqueos y los fallos que, dado el caso, sean to-lerables. A continuación, define en las columnas verticales las reacciones (salidas) ante un evento determinado.

La vinculación entre eventos y reacciones se consigue hacien-do clic en la celda, en concreto, en el punto de intersección 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 mó-dulos de señales de seguridad de los sistemas de periferia des-centralizada 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 seguro. Los pro-gramas de seguridad que se ejecutan en los distintos contro-ladores de una planta también tienen la posibilidad de esta-blecer 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 ca-ro.

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 arran-cador de motor.

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

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

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

ET 200pro ■ F-DI 8/16 x DC 24 V■ F-DI/DO 4/8 x DC 24 V (DI) y 4 x 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 aplicaciones de seguridad, tolerantes a fallos y de alta disponibilidad para la industria de procesos – Creación, manejo y mantenimiento sencillos de apli-

caciones 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 segu-ridad independiente

– Operación mixta de módulos F estándar y de seguri-dad 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 visualiza-ción del proceso de la PCS 7 Operator Station

■ Registro automático de los avisos de fallos relacionados 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 herramienta 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 sen-sor/actuador, pasando por el controlador, hasta el sistema de operador

■ Integración de las funciones de seguridad en el diagnós-tico 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 gra-cias a entorno sistema y herramientas uniformes

– Gestión de repuestos económica gracias a la reduc-ción del número de tipos y piezas

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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 materia-les, el sabotaje premeditado puede tener graves consecuen-cias 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 mé-todos o dispositivos de seguridad independientes entre sí (co-mo p. ej. el cifrado o los cortafuegos). El secreto de su solidez 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 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

Microsoft Windows y SIMATIC PCS 7; integración de las au-torizaciones de operación de SIMATIC PCS 7 en la adminis-tración 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 reco-mendaciones para la protección de las instalaciones de auto-matización se describen detalladamente en el manual "Siste-ma de seguridad PCS 7" y "Documentación básica de WinCC" y también en la documentación detallada.

Web client- OS- Maintenance

Data monitor

Web server / OpenPCS 7

Ethernet, office LAN

Terminal bus

Plant bus

MES/MISSIMATIC IT

Comos plant lifecycle management

Virus scan server

WSUS server

Front-end firewall

OS clients

Engineering station

Back-end firewall

ERP Domain controller

Domain controller

Domain controller

Central archive server

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 implanta-ción de las normas y recomendaciones del sistema de seguri-dad:

• 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 y S623 se pueden utilizar, por ejemplo, para proteger el intercambio de datos entre los componentes de automatiza-ción y los del sistema de control de procesos cubriendo todas las celdas. Disponen de funciones de seguridad como Stateful Inspection Firewall, filtrado de puertos, conversión de direc-ciones NAT y NAPT y servidor DHCP. S612 y S623 ofrecen, ade-más, 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 pun-to de acceso al entorno de la producción (por ejemplo, desde las redes de oficina o intranet/Internet). Dependiendo del ta-maño de la planta, se puede utilizar como:

• Access Point Firewall para pequeñas plantas y acceso re-moto seguro

• Three-Homed Firewall para plantas entre pequeñas y me-dianas 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 Se-curity no sólo están orientados a determinadas fases del pro-yecto, 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 es el primer fabricante de soluciones de automatiza-ción que ha obtenido el certificado Achilles Level 2 por la ro-bustez de la comunicación de los siguientes productos:

• SIMATIC S7-400• Módulos de comunicación CP 443-1 Advanced y CP 1628

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

Servicio y m

antenimiento

Mod

erniz

ación y o

ptimización Concepción y diseño

Instalación y puesta en marcha

Inge

nier

ía y

des

arro

llo

Herramientas, métodos,

instrucciones, soluciones estándar,

mejores prácticas

Workshop para el cálculo de las

necesidades

Implementación y test de

aceptación

Análisis y evaluación

de puntos débiles

Gestión de la seguridad sin

efectos negativos para el

funcionamiento de la planta

Verificación de la efectividad de las medidas

de protección

Diseño y desarrollo de medidas de protección

G_P

CS

7_X

X_0

0286

© Siemens AG 2013

Package Units e integración en paneles 77

Package Units e integración en panelesSIMATIC PCS 7 Industry Library (IL)

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 Indus-try 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 por panel

El manejo y visualización de las funciones de automatización (APL/IL) en un mismo panel se puede implementar con blo-ques de interfaz IL. La configuración se realiza en CFC con un vínculo al bloque tecnológico (p. ej. un motor). Teniendo en cuenta los derechos de manejo y los sistemas de manejo jerár-quicos (manejo de multivigilancia), la función tecnológica que se ejecuta en un controlador SIMATIC PCS 7 o SIMATIC S7-300 puede manejarse posteriormente tanto desde una es-tación de operador como desde un panel táctil.

Bloques gráficos de un control de motor para Operator Station (arriba) y panel (abajo)

Package Units S7-300

La IL no sólo 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 pro-cesos con bloques IL e incluir de forma homogénea en la in-terfaz 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

límites 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 (SP1)• 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

Touch Panel (WinCC flexible)

Touch Panel (WinCC flexible)

AS 41x with- PCS 7 APL- IL for PCS 7

SIMATIC PCS 7 Operator Station

Plant bus

S7-300 withIL for S7

Package UnitSIMATIC PCS 7

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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 mediano a través de una WAN (Wide Area Network) con pro-tocolos 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 con-trol 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 con-trol de procesos SIMATIC PCS 7 se lleva a cabo en forma de es-tación de operador, bien como Single Station o como servidor (opcionalmente, también redundante). Esta estación de ope-rador PCS 7 TeleControl se utiliza preferentemente para el te-lecontrol dedicado, aunque con capacidades funcionales re-ducidas también puede gestionar, en paralelo a los sistemas de telecontrol, controladores SIMATIC PCS 7 en áreas centra-les de la planta (modo de doble canal).

PCS 7 TeleControl Servidor OS

Engineering StationClientes 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

WAN

WAN WAN

G_P

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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 pun-to de vista funcional con la tecnología DBA (Data Base Auto-mation) 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

Antes, los sistemas dedicados a automatizar un proceso esta-ban estrictamente separados de los destinados a automatizar el suministro de energía de ese proceso. Ahora, con SIMATIC PCS 7 PowerControl ya es posible reunir en el mismo sistema de control la automatización del proceso con la automatiza-ción de las celdas de media tensión en el rango de 4 a 30 kV. Esto aporta numerosas ventajas que permiten evitar muchos gastos a lo largo de todo el ciclo de vida de la planta; éstas son, por ejemplo:

• Estructuras más simples, con mejor visibilidad de las inte-rrelaciones 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• Gestión efectiva de la energía (gestión de cargas, optimiza-

ción de consumos, etc.)

Con la creciente descentralización derivada de un mayor uso de energías renovables, éstas están ganando cada día más im-portancia. Un ejemplo son los parques eólicos.

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 se tiene en cuenta la mo-dificación de la topología de red ante perturbaciones y la des-conexión y puesta a tierra del material necesario para los tra-bajos de mantenimiento.

Integración de dispositivos electrónicos inteligentes (IED) en SIMATIC PCS 7Para la automatización de subestaciones, celdas o cuadros, es decir, para las tareas de protección, control, medición y vigi-lancia en el suministro y distribución de energía se utilizan dis-positivos electrónicos inteligentes (Intelligent Electronic Devices, IED); por ejemplo, aparatos de protección SIPROTEC o aparatos interoperables de terceros. Los IED se integran en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 mediante co-municación Ethernet TCP/IP con el protocolo de transferencia IEC 61850 para protección y control en subestaciones eléctri-cas.

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

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

Variadores BT-MT

Cuadros/CCMCompensación

Motores AT/Motores MT

Celdas primarias de media tensión

Celdas secundarias de media tensión

Proceso

SIMATIC PCS 7 PowerControl

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Automatización de subestaciones 81

Posibilidades de integración de la automatización de celdas de media tensión

Los IED se pueden conectar de dos maneras:

• Directamente al bus de campo • A través de un controlador de estación (PCS 7 AS) conec-

tado al bus de campo

IEC 61850 prevé la Manufacturing Messaging Specification (MMS) para el intercambio de datos entre el sistema de control del proceso y los IED, y Generic Object Oriented Substation Events (GOOSE) para la comunicación rápida en tiempo real entre los IED.

PCS 7 Power Control OS Server

PCS 7 OS Server

Engineering/ Maintenance Station

Comunicación TCP/IP con IEC 61850

Comunicación TCP/IP con IEC 61850

Dispositivos electrónicos inteligentes (IED); p. ej. aparatos de protección SIPROTEC

PowerControl Process Control

Subestaciones eléc.

Station Controller PCS 7 ASindividual/ redundanteStation Gateway (opcional)

AS Single Station

AS Single Station

Clientes OS de PCS 7

Clientes OS de PCS 7

SIMATIC PCS 7

PROFIBUS PA

AFD AFD AFDiS

Industrial Ethernet

ET 200iSP

ET 200MET 200M

ET 200S

ET 200iSP

SIMOCODEP

RO

FIB

US

G_P

CS

7_X

X_0

0317

Propiedades de SIMATIC PCS 7 PowerControl para la integración de la automatización de subestaciones, celdas y cuadros en

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)

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• Librería de objetos tecnológicos como motor, genera-

dor, derivación

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 aho-rro de energía y de demostrar su eficiencia mediante la eva-luación periódica de los indicadores.


Identificación y evaluación de datos de energía

Un factor imprescindible para mejorar el balance energético es la transparencia, es decir, que los datos de consumo sean debidamente registrados y documentados y que queden a la luz los flujos de energía y medios de producción de la empre-sa. Sólo cuando se conoce la cantidad de energía requerida, sea en la forma que sea, se puede definir el potencial de aho-rro y calcular la inversión necesaria para aprovecharlo.

En el contexto del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, esto está apoyado por lo siguiente:

• Basis Power Monitoring con funcionalidad estándar de SIMATIC PCS 7:- Datos registrados con instrumentación al efecto de la

energía relacionada con el proceso como vapor, medios de refrigeración o gas

- Datos transmitidos directamente por componentes eléc-tricos como interruptores automáticos (SENTRON), con-vertidores de frecuencia (SINAMICS), arrancadores de motor (ET 200S), etc.

- Datos de otros consumidores de energía registrados por instrumentos de medición multifuncionales de la serie SENTRON PAC

• SIMATIC powerrate para analizar y evaluar flujos de energía generando informes de forma automatizada- Registro de datos de energía y rendimiento del campo

con ayuda de bloques de función adicionales - Preparación, visualización vía faceplate y archivo de

datos - Asignación automática de consumos/costes de energía a

cuentas de gastos, unidades de proceso o lotes- Vigilancia de los límites de potencia de acuerdo a las

prescripciones específicas del proceso y del usuario

• Software B.Data para optimizar la gestión de energía según los consumos y entega al sistema de facturación para su co-respondiente imputación- Perfecta transparencia a escala corporativa gracias a

balances sin lagunas sobre producción y consumos de energía y medios en instalaciones de producción y con-sumo energético.

- Formación de indicadores (KPI, Key Performance Indica-tors) para poder hacer declaraciones fundadas que per-mitan incrementar la eficiencia de las instalaciones de generación, distribución y consumo de energía

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

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

- Apoyo en la adquisición de energía a buen precio

Generación de informes/

monitorización

ArchivamientoVisualización

Preparación de datos

Registro de valores de energía

Energías: eléctrica

Niv

el d

e ge

stió

nN

ivel

de

oper

ació

nN

ivel

de

cont

rol

Niv

el d

e ca

mpo

no eléctricas

Gestión de cargas

Controlling de energía

Planificación/ aprovisionamiento

de energía

B.Data

SIMATIC powerrate

G_P

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Gestión de energía con SIMATIC PCS 7 83

Reducción de los costes energéticos

Optimizar la utilización de energía

SIMATIC PCS 7 y SIMATIC powerrate permiten optimizar la uti-lización de energía integrando recursos hasta ahora no apro-vechados y evitando picos de consumo. Con SIMATIC powe-rrate se pueden vigilar activamente los límites de potencia con ayuda de la gestión de cargas integrada. SIMATIC PCS 7 tiene bloques estándar que, partiendo del consumo momentáneo, pronostican el promedio para los 15 minutos en curso y lo comparan con los límites establecidos de antemano. Para aplanar los picos más altos o cumplir los límites establecidos contractualmente con la compañía abastecedora de energía, existe la posibilidad de conectar o desconectar directamente cargas. Cuando las redes de abastecimiento no son muy esta-bles, también se pueden deslastrar rápidamente unidades de proceso a fin de asegurar con la potencia contratada disponi-ble el funcionamiento de las críticas.

Pero también la optimización de procesos con Advanced 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 con-sumo de energía (p. ej. en la industria química o farmacéuti-ca), el empleo de motores de alta eficiencia o convertidores de frecuencia alberga un gran potencial de ahorro.

Motores de alta eficiencia Una de las características más destacadas de los motores de alta eficiencia energética es que sus pérdidas llegan a ser has-ta de un 42% menos. Dado que los gastos de energía com-prenden aprox. el 98 % de los gastos totales que tiene el mo-tor a lo largo de todo su ciclo de vida, las posibilidades de aho-rro, tanto en instalaciones nuevas como mediante la moderni-zación 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 regu-lación convencionales, se puede conseguir un ahorro de ener-gía 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 totales de 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 con Advanced Process Control

Los tipos de regulación basados en reguladores PID suelen lle-gar pronto a sus límites cuando se trata de procesos comple-jos. Para estos casos, las funciones de control avanzado de procesos (APC) integradas en el sistema SIMATIC PCS 7 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 in-cluyen bloques y plantillas gratis para las funciones de regula-ción 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 cuendo 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 fa-vorables, distinguiéndose entre respuesta ideal a perturbacio-nes y a cambios de consigna del regulador.

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

rías personalizadas• Simulación de lazos cerrados de regulación

Predictor Smith El predictor de Smith puede mejorar considerablemente la ca-lidad de regulación en procesos regulados con tiempos muer-tos largos y relativamente constantes. Los tiempos muertos se eliminan con ayuda de un modelo de proceso que se ejecuta paralelamente al proceso real y así se puede configurar el re-gulador para un proceso sin tiempos muertos y ajustar de for-ma más efectiva.

• 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 El regulador multivariable predictivo (MPC), basado en mode-los, analiza separadamente el comportamiento de hasta cua-tro variables independientes entre sí en procesos complejos y de larga duración. La matriz de parámetros calculada en fun-ción de los resultados es utilizada posteriormente por el MPC para la regulación óptima de dichas variables, eliminando las interacciones perjudiciales derivadas de la regulación separa-da de variables dependientes.

• Funcionalidad APC más potente• Aplicaciones MPC escalables:

- MPCs internos ("lean"): hasta 4 x 4- MPCs "completos" externos: más de 4 x 4 (add-on)

• Configuración "light" y "fácil de usar"; no requiere ni vigilan-cia de la comunicación ni estrategias de copia de seguridad

• Ejemplos de aplicación:- Aplicación 2 x 2: Destilación de dos componentes- Aplicación 3 x 2: Blanqueo de acero- Aplicación 3 x 3: Columna de burbujas con circulación en

bucles, evaporador- Aplicación 3 x 4: Molino de cemento- Aplicación 4 x 4: Destilación de tres componentes, horno

con 4 quemadores

Faceplate para el regulador multivariable predictivo

La optimización integrada y estática del punto de trabajo pue-de determinar el punto de trabajo económicamente ideal den-tro de un rango de tolerancia, en lugar de utilizar el valor de consigna exacto. El modo de predicción predice el futuro com-portamiento del proceso dentro de todo el rango de predic-ción partiendo del supuesto de que los valores actuales de to-das las magnitudes manipuladas queden congelados.

Representación gráfica de la predicción del comportamiento del proceso

Advanced Process Control con add-ons para SIMATIC PCS 7

Add-ons 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. FuzzyControl++, 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

Campo de aplicación y posibilidades de integración de SIMIT

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 po-ner en marcha sistemas e instalaciones de control en el menor tiempo posible, satisfaciendo al mismo tiempo los requisitos cada día más severos en materia de gastos y calidad. La reduc-ción de los plazos de puesta en marcha que supone la simula-ción de las funciones de control y tecnológicas con ayuda de SIMIT puede ser un aspecto decisivo para conseguir lo más rá-pido posible la efectividad y productividad esperadas en plan-tas nuevas, ampliaciones o modernizaciones.

SIMIT permite probar y poner en marcha el software de usua-rio específico de la aplicación en una planta parcialmente vir-tual. En SIMIT se puede simular el comportamiento de los apa-ratos de campo y de la planta/unidad de proceso tecnológica. Para su control se puede 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.

SIMIT es ejecutable en PC portátiles o de sobremesa con siste-ma operativo Windows XP Professional o Windows 7 Profes-sional/Ultimate. Se puede integrar en SIMATIC PCS 7 a través de interfaces abiertas y ofrece un uso flexible. También es po-sible acoplar otros modelos de simulación a SIMIT a través de interfaces estandarizadas como OPC y Shared Memory.

SIMBA Profibus

SIMBA Profibus

T2659LT

LT

WT

PROFIBUS DP

Reactor

OS single station

Field devices

Automation system

Simulated, virtual plant

Alternative interfaces

Engineering station

Real plant

Technological plant/unit T2659

LT

LT

WT

ET 200M

PR

OFI

BU

S D

P

PR

OFI

NE

T IO

PR

OD

AVE

(MP

I/IE

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S7-

PLC

SIM

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oryPROFIBUS DP

Industrial Ethernet

SIMIT

G_P

CS

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X_0

0340

SIMATIC PCS 7

© Siemens AG 2013

Sistemas de simulación y formación 87

Niveles de abstracción de la simulación

SIMIT se puede conectar a controladores SIMATIC PCS 7 vía PROFIBUS DP o PROFINET IO. Los dispositivos conectados a PROFIBUS DP/ PROFINET IO son simulados por módulos de in-terfaz. Alternativamente son posibles otros acoplamientos, por ejemplo, con:

• aplicaciones específicas como S7-PLCSIM (simulación de AS) o PRODAVE (MPI/IE)

• fuentes de datos OPC• Shared Memory

Desde la interfaz de usuario gráfica de SIMIT se diseña el mo-delo de la planta, basado en componentes y orientado al flujo de señales, con librerías básicas ampliables. No es necesario tener conocimientos especiales en simulación.

La eficiencia de la simulación con SIMIT se basa en la abstrac-ción a tres niveles diferentes: señales, dispositivos (p. ej., accionamientos y sensores) y comportamiento tecnológico.

Las señales se pueden crear con toda facilidad importando la tabla de símbolos. Para simular los dispositivos, se utilizan ar-chivos del asistente de importación/exportación y plantillas de simulación. La simulación del comportamiento tecnológico está asistida por librerías aditivas. Un ejemplo es la librería FLOWNET, con la que se pueden simular de forma rápida y sencilla variaciones dinámicas de presión, caudal y distribu-ción de la temperatura del agua en redes de tuberías.

Además se ofrece una librería CONTEC para simular sistemas de transporte de cargas por unidades.

Interfaz gráfica de usuario (GUI) de SIMIT

Servicios SIMIT

Expertos en simulación de plantas que cuentan con profundos conocimientos sobre SIMIT ofrecen amplios servicios de ase-soramiento, entrenamiento y soporte para diseñar modelos de plantas personalizados.

Planta real Simulación con SIMIT

Aparatos de campo

Señales Importación (p. ej., tabla de sím-bolos)

Dispositivos Librería básica para:■ DRIVES (acciona-

mientos)■ SENSORS (senso-

res)

Planta/unidad de proce-sotecnológica

Comportamien-to tecnológico

Librerías aditivas■ FLOWNET■ CONTEC

ET 200M

PROFIBUS DP

T2659LT

LT

WT

Argumentos para usar SIMIT

■ 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 rea-lización del proyecto y sus costes

■ El proyecto de automatización no requiere una progra-mación específica para la simulación

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Integración en sistemas TI88

Integración en sistemas TIEvaluación y gestión de datos de proceso con OpenPCS 7

OpenPCS 7 Server para el intercambio de datos vía OPC

Los sistemas para planificación de la producción y para eva-luación 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.

OpenPCS 7 Server recopila, para los clientes OPC, los datos dis-tribuidos entre diversas estaciones SIMATIC PCS 7 (servidor OS, servidor de archivos) en función de la configuración del sistema. Oculta la distribución de los datos en lo que se refiere a

• período (OS1/OS2/.../servidor de archivos)• lugar (OS1/OS2/...)• redundancia (OS1 Master/OS1 Standby...)

La interfaz OpenPCS 7 se basa en las especificaciones OPC (Openness, Productivity, Collaboration) que, para la comuni-cación entre aplicaciones, utilizan principalmente la tecnolo-gía DCOM (Distributed Component Object Model) de Microsoft. Esta tecnología admite las siguientes posibilidades de acceso normalizadas:

OPC DA (Data Access Server)

Para acceso en lectura y escritura a valores de proceso según la especificación OPC DA V2.05a y V3.0.

En calidad de servidor DA OPC, OpenPCS 7 Server facilita a otras aplicaciones datos actuales tomados de la base de datos OS. El cliente OPC puede reaccionar ante modificaciones en curso o bien escribir valores.

OPC HDA (Historical Data Access Server)

Para acceso en lectura a valores de proceso archivados según la especificación OPC HDA V1.2

En calidad de servidor HDA OPC, OpenPCS 7 Server proporcio-na a otras aplicaciones datos históricos procedentes del siste-ma de archivo OS. El cliente de OPC, por ejemplo una herra-mienta de informe, puede solicitar los datos deseados, espe-cificando el inicio y el fin de un determinado intervalo de tiem-po. Diversas funciones matemáticas, p. ej. cálculo de variancia, valor medio o integración, posibilitan preprocesar ya los datos en el servidor HDA, contribuyendo así a reducir la carga de comunicación.

OPC A&E (Alarm & Events Server)

Para acceso de lectura a avisos, alarmas y eventos según la especificación OPC A&E V1.1

En calidad de servidor A&E OPC, OpenPCS 7 Server transmite los mensajes OS, con todos valores de proceso asociados, a los suscriptores del nivel de producción/gestión de la empresa. Allí también pueden confirmarse. Mecanismos de filtrado y suscripción hacen que sólo se transmitan datos seleccionados y modificados.

OPC "H" A&E (Historical Alarm & Events-Server)

Para acceso en lectura a alarmas y avisos archivados

A través de una ampliación Siemens de la interfaz estándar OPC, OpenPCS 7 también puede enviar alarmas y avisos histó-ricos procedentes del archivo a los suscriptores del nivel de producción y gestión de la empresa.

OLE-DB

OLE-DB permite acceder directamente, de manera sencilla y estandarizada, a los datos históricos almacenados en la base de datos de servidor SQLServer de Microsoft del sistema de operador. De este modo se puede acceder a todos los datos de registro histórico OS con los valores de proceso asociados y los correspondientes textos de avisos y de usuario.

LAN de oficina

Servidor OpenPCS 7

OPC Clients

Bus de terminales

Bus de planta

Cortafue-gos frontal

Cortafuegos posterior

G_P

CS

7_X

X_0

0144

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Integración en sistemas TI 89

Integración y sincronización de todos los procesos de negocio con SIMATIC IT

Para la competitividad de una empresa resulta decisivo reac-cionar con rapidez a las demandas del mercado y optimizar 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 proce-sos 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 forma parte de Totally Integrated Automation y se basa en una estandariza-ción consecuente de interfaces y una estructuración clara y conforme con ISA 95; además, funciona de forma homogénea con todos los sistemas ERP y de control de procesos conven-cionales. 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 producción SIMATIC IT puede controlar los procesos internos de forma más efectiva, reducir al mínimo los tiempos de inactividad, la caída de la producción y los trabajos de retoque y optimizar la gestión del stock.

Con tres paquetes o suites SIMATIC IT, componentes indepen-dientes y librerías SIMATIC IT (aplicaciones MES reutilizables), SIMATIC IT puede adaptarse de forma rápida y flexible a los re-quisitos específicos de la empresa en diversos sectores de la industria de procesos y ciencias de la vida.

La oferta de servicios comprende, además del soporte técnico estándar, un servicio y soporte preventivo. Ayuda al cliente en la optimización de la disponibilidad de los equipos IT en la pro-ducción, ya sea mediante la gestión automática de actualiza-ciones del software o la predicción de posibles problemas en el servidor.

Paquetes o suites SIMATIC IT

SIMATIC IT Production Suite Sistema MAS conforme con ISA-95 que vincula los sistemas ERP con el sistema de control del proceso y visualiza en tiempo real el rendimiento de la producción en el nivel de gestión de la empresa

SIMATIC IT R&D Suite Conecta el nivel de I+D con el de la producción a fin de optimi-zar los procesos de I+D y acortar el plazo de lanzamiento al mercado del producto.

SIMATIC IT Intelligence Suite Analiza los datos de producción registrados en tiempo real junto asociados a los datos comerciales para derivar posibles medidas de optimización.

Componentes SIMATIC IT

Los siguientes componentes SIMATIC IT cuentan con funcio-nes MES básicas conformes con ISA-95 para determinadas áreas de actividad como, por ejemplo, la gestión de pedidos, de material, de avisos, de personal y de informes:

• SIMATIC IT Product Definition Manager• SIMATIC IT Production Order Manager• SIMATIC IT Material Manager• SIMATIC IT Personnel Manager• SIMATIC IT Messaging Manager• SIMATIC IT Data Integration Service• SIMATIC IT Client Application Builder (CAB)• SIMATIC IT Report Manager

Otros componentes SIMATIC IT se pueden utilizar tanto de for-ma autónoma como combinados con otras funciones MES:

• SIMATIC IT Historian - PIMS (Plant Information Manage-ment System)

• SIMATIC IT Unilab - LIMS (Labor Informations Management System)

• SIMATIC IT Interspec - Gestión de especificaciones del pro-ducto

• SIMATIC IT Unicam - Solución para fabricantes de compo-nentes electrónicos

Librerías SIMATIC IT – Paquetes de funciones SIMATIC IT específicos de cada sector

SIMATIC IT también cuenta con paquetes de funciones especí-ficos; por ejemplo, para las ciencias de la vida y para distintos sectores de la industria de procesos. Las aplicaciones "Mejores prácticas/Best Practice" preconfiguradas en librerías SIMATIC IT ya cubren de forma estándar un 80% de los requisitos espe-cíficos de los distintos sectores.

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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 uni-ficando 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 interaz 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 in-tegrar los siguientes controladores en la conducción de proce-sos:

• Controladores de sistemas de control de procesos (DCS) terceros

• Autómatas programables (PLC) de Siemens y de otros fabri-cantes

• Package Units

Dependiendo de las características técnicas del controlador que se vaya a integrar, la conexión a la PCS 7/OPEN OS Opera-tor Station (Single Station/servidor/pareja de servidores re-dundantes) 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 las sinópticos on iconos y face-

plates 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 controllerPackage 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 fabricantes 91

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 que las empresas puedan se-guir satisfaciendo el día de mañana las exigencias de los mer-cados, es necesario modernizar y ampliar una y otra vez los sistemas y plantas existentes. No obstante, teniendo en cuen-ta que la base instalada de hardware, aplicaciones de software y conocimientos especializados del personal operador y de mantenimiento acumulan un valor enorme, al planificar mo-dernizaciones la inmensa mayoría de explotadores de plantas dan gran importancia a la preservación de sus inversiones.

La experiencia demuestra que para lograr el éxito en una mi-gración es decisivo ofrecer una solución técnica adaptada per-fectamente a cada planta y a las exigencias de cada cliente. 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 proce-sos pueden ser tan diversos como los objetivos que se persi-gan con el uso de un sistema de control de procesos tan mo-derno 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 me-jor solución es cambiarlos al completo por el nuevo sistema de control de procesos. Sin embargo, a menudo hay componen-tes como controladores o módulos de E/S que se pueden se-guir utilizando si el proveedor sigue suministrándolos o toda-vía se tienen suficientes repuestos. Integrando en el plan de migración componentes que aún se pueden conservar se pue-den 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 fabricantes92

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 nue-vo 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. Este know-how se concentra en Migration Support Centers.

Al realizar los proyectos de migración, Siemens trabaja en es-trecha cooperación con el integrador del sistema del cliente, 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 pro-cesos, ofreciendo ya desde hace años un gran número de so-luciones y productos innovadores de migración para sus siste-mas 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 figu-ran algunas para la comunicación entre el sistema antiguo y el nuevo, o el cambio rápido de conexiones en proyectos de mi-gración 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 pro-cesos y la migración de sistemas y su servicio técnico de co-bertura mundial, Siemens demuestra su competencia y ofrece la seguridad de un partner de confianza.

ControladoresS7-400S7-400 HS7-400 FH

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

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te c

ada

etap

a de

l pr

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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 servi-cios y prestaciones cercanos a los productos, sistemas y apli-caciones 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 prestacio-nes los clientes se benefician también de los profundos cono-cimientos 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 efi-ciencia con un coste total de propiedad menor.

Asistencia online

La disponibilidad inmediata de la información técnica sobre todos los productos de Siemens Industry en forma de manua-les, preguntas frecuentes (FAQ) o ejemplos de aplicación hacen que en la mayoría de los casos resulte innecesario con-tactar con un experto.

Además, el soporte online de Siemens Industry ofrece una plataforma para intercambiar información 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 asesoramiento a cualquier hora del día, respondiendo a preguntas relaciona-das con la funcionalidad y el funcionamiento de nuestros pro-ductos y sistemas.

Online SupportTechnical Support

Spare PartsRepair ServicesField Services

Training

Engineer & Build

Operation

Modernization

PlanningPlanning

Modernization

Operation

Engineer & Build

Descubra todas las ventajas de nuestra gama de servicios y prestaciones: www.siemens.com/industrie-services

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Prestación de servicios94

Repuestos

Un repuesto que falta puede menoscabar la disponibilidad de la planta y provocar un paro de la producción. Afortunada-mente, los expertos de Siemens garantizan un proceso de sustitución rápido y sin incidencias.

Servicios de reparación

En toda planta es de suma importancia que los motores y con-vertidores funcionen con plena fiabilidad. Para tener garanti-zada la máxima eficiencia en todo momento, los especialistas de Siemens ofrecen un amplio servicio de mantenimiento en todo el mundo ocupándose de las reparaciones necesarias.

Field Services

Los períodos de inactividad de una planta se tienen que evitar en la medida de lo posible. Los Field Services de Siemens ase-guran la correcta puesta en marcha y el mantenimiento de la planta industrial encargándose de eliminar cuanto antes los fallos siempre que sea necesario.

Aprendizaje

La asistencia a cursos de formación profesional y orientada al grupo objetivo, impartidos en más de 60 países del mundo, permite adquirir profundos conocimientos en el sistema SIMATIC PCS 7 y ampliar el know-how. En cursos con conteni-dos prácticos, los participantes reciben una excelente forma-ción directamente del fabricante que en muy poco tiempo les capacita para utilizar el sistema de control de procesos de for-ma eficiente. Entre los cursos ofertados también figuran cla-ses prácticas especiales impartidas directamente en las insta-laciones del cliente.

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

Siemens Industry Automation and Drive Technologies ofrece una amplia gama de servicios que incluyen desde soporte y ser-vicio técnico a nivel global hasta programas especiales de servi-cio técnico para la industria de procesos. Éstos son indepen-dientes unos de otros y se pueden adaptar 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 inno-vado, es necesario evaluar los gastos que éste conlleva en rela-ción al coste total de propiedad de la planta o instalación. El so-porte, el mantenimiento preventivo y correctivo y la moderni-zación 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 reconoci-do la existencia de cuatro perfiles básicos de requisitos; par-tiendo de este hecho han desarrollado módulos de servicio que se fundan unos en otros: Servicio estándar, servicio de mantenimiento, servicio básico durante el ciclo de vida y ser-vicio 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, implemen-tación y operación y sigue el ciclo de vida de un sistema de control e instrumentación. Los propietarios de instalaciones de instrumentación y control relevantes para la seguridad (por ejemplo, plantas químicas, refinerías, destiladoras, incinerado-ras, 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 efectivi-dad 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 planificación, operación y modificación también son facto-res decisivos para lograr mantener la efectividad de funciona-miento durante todo el ciclo de vida de la planta. Con el servi-cio técnico durante el ciclo de vida de seguridad (Safety Life Cycle Services) Siemens no sólo aporta los conocimientos ne-cesarios más avanzados del mercado para el certificado de se-guridad, sino también modernos recursos y métodos de traba-jo que permiten descartar errores sistemáticos en todas las fa-ses del proyecto. Este hecho es muy importante porque los errores que se producen en las primeras fases son muy difíci-les de corregir posteriormente 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 directivas 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 inte-gradores del sistema de la propia empresa.

SIMATIC PCS 7 Life Cycle ServicesMódulos contractuales

Servicio estándar

Servicio de mantenimiento

Servicio básico durante el ciclo de vida

Servicio ampliado durante el ciclo de vida

Opciones

Gestión de productos obsoletos (servicio de información)

Almacén de repuestos (opción)

Inspección y mantenimiento

Servicio de urgencia y puesta a punto

Prestaciones básicas

Servicio de actualización del software

Actualizaciones/ upgrades para modernización

• Tiempo de mantenimiento ampliado durante las 24 h/7 días de la semana• Servicios de actualización del software• Opción Extended Exchange

• Optimización de activos• Soporte técnico acordado• Servicios remotos

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/totally-integrated-automation

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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