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SIMATIC PCS 7 El sistema de control de procesos para todos los sectores Folleto · Junio 2006

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SIMATIC PCS 7

El sistema de control de procesos para todos los sectores

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2 Sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7

Prepardo para afrontar cualquier exigencia, el moderno sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7

La automatización usada por una empresa es una clave esen-cial para aumentar la productividad, acortar el lanzamiento de productos y cumplir las exigencias del mercado. Estos retos se presentan tanto en la industria de procesos como en la indus-tria manufacturera y también en sectores híbridos, es decir con etapas de producción tipo procesos y tipo manufacturero.

SIMATIC PCS 7, el innovador sistema de control de procesos de Siemens, demuestra sus ventajas en todos estos sectores. De-bido a su arquitectura flexible, no sólo puede hacerse cargo del control de los procesos troncales de la producción, sino también de los procesos auxiliares, aguas arriba o abajo, como son el tratamiento del agua o la distribución de energía.

SIMATIC PCS 7 está integrado en la Totally Integrated Automa-tion (TIA) de Siemens, una gama completa de productos, sis-temas y soluciones coordinados entre sí para la automatiza-ción personalizada en todos los sectores de las industrias ma-nufectureras, de procesos e híbridas.

TIA permite automatizar de forma homogénea e integrada la totalidad de procesos en la producción, desde la entrada de materiales hasta la salida del producto o realizar soluciones de automatización completas para un centro de producción.

Apoyándose en el extenso know-how de nuestros especialis-tas sectoriales que trabajan en nuestros Centros de Compe-tencia se desarrollan soluciones específicas para distintas in-dustrias, y que son luego adaptables a un cliente concreto y a sus necesidades específicas.

"Dos de las características que diferencian a Siemens son la capacidad de fundir en un solo entorno de control la auto-matización de procesos y la automatización discreta, así como la filosofía de administrar de manera autónoma las tecnologías centrales del sistema."

Estudio ARC de enero de 2005

"Siemens Process Industry Strategies", página 3

ARC Advisory Group, Dedham/MA, EE. UU.

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Industrias

Sectores

Fabricacióndiscreta

Industria de procesos

Industriahíbrida

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Sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 3

Índice

Introducción

Totally Integrated Automation . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Abierto al futuro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Flexibilidad y escalabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Redundancia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Sistema de ingeniería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Sistema de operador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Controladores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Gestión de activos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

SIMATIC BATCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

SIMATIC Route Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Comunicación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Periferia de proceso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Seguridad en procesos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

OPC y conexión a MES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

Migración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Prestación de servicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Información complementaria . . . . . . . . . . . . . . . . 64

Page 4: SIMATIC PCS 7 · PDF file2 Sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 Prepardo para afrontar cualquier exigencia, el moderno sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7

4 Introducción

SIMATIC PCS 7, el sistema de control de procesos para Totally Integrated Automation

Integración del SIMATIC PCS 7 en la producción (horizontal) y la comunicación (vertical)

Con Totally Integrated Automation (TIA) Siemens es el

único fabricante que ofrece una amplia gama de produc-

tos y sistemas para la realización de soluciones de auto-

matización para toda la cadena de producción, desde la lo-

gística de entrada, pasando por el proceso de producción

(primario) así como procesos aguas abajo (secundarios)

y la logística de salida. Debido a su homogeneidad única,

TIA es fundamental para la optimización de los procesos y

la reducción del coste total de propiedad.

Con TIA se pueden optimizar todos los desarrollos del proceso operacional de una empresa, desde el nivel ERP (Enterprise Resource Planning) hasta el nivel de campo, pasando por el ni-vel MES (Manufacturing Execution System) y el nivel de con-trol. Al minimizar la adaptación de interfaces, esta homoge-neidad vertical proporciona la más alta transparencia en todos los niveles .

La ventaja para el usuario está en que, durante todo el ciclo de vida de una planta, es decir, desde los primeros pasos de la planificación hasta la explotación y la modernización, TIA evi-ta discontinuidades innecesarias en el sistema y, debido a de-sarrollos ulteriores compatibles, garantiza un alto grado de se-guridad de inversión.

Una parte esencial de la TIA es SIMATIC PCS 7, el sistema de control de proceso más avanzado, que ofrece una arquitectu-ra modular y abierta, potente stecnologías básicas, compo-nentes estándares de hardware y software procedentes de la última gama SIMATIC y sofisticadas funciones de control e ins-trumentación.

Sistema global homogéneo e integrado

SIMATIC PCS 7 constituye un sistema global homogéneo e in-tegrado dotado de típicas características de control de proce-sos. Todo ello es cada vez más importante debido a

■ la continua presión competitiva y a nivel de precios,■ la demanda de plantas de producción cada vez más flexi-

bles, p. ej. para aumentar la productividad,■ la creciente complejidad, debida, en parte, en la fusión de

la automatización y las tecnologías de la información.

Enterprise Resource Planning (ERP)

SIMATIC IT

SIMATIC S7 / PCS 7

Redes industriales (Industrial Ethernet, PROFIBUS)

Actuadores (accinamientos) y sensores (instrumentos)

Procesos secundarios: dist. eléctrica, calef.-cent.-climat., automatización de edificios

Logísticade entrada

Procesoprimario

Procesosecundario

Logísticade salida

MES

Control

Comunicación

Campo

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Introducción 5

SIMATIC PCS 7 cumple a la perfección todas las exigencias típicas de un sistema de control de procesos, con lo que los ex-plotadores de plantas quedan perfectamente preparados para el futuro. A ello contribuyen características del sistema tales como:

■ grandes prestaciones, flexibilidad y escalabilidad,■ gestión homogénea de datos, comunicación y configura-

ción,■ sistema abierto en base a las tecnologías básicas y estánda-

res industriales internacionalmente establecidos,■ potente ingeniería a escala de sistema,■ conducción fácil y segura del proceso,■ manejo y visualización confortables,■ redundancia a todos los niveles,■ conexión directa con tecnologías de la información,■ soluciones de automatización de seguridad,■ amplia integración de buses de campo,■ soluciones flexibles para procesos por lotes,■ integración de transportes de material (Route Control),■ gestión de activos (diagnóstico y mantenimiento preven-

tivo).

Gestión homogénea de datos, comunicación y

configuración

Los beneficios de SIMATIC PCS 7 se hacen patentes ya en las fases de planificación e ingeniería, pero también durante la instalación y puesta en marcha, en el funcionamiento diario, el mantenimiento, las reparaciones y la modernización.

Una gestión homogénea de los datos significa que todos los componentes software acceden a una base de datos común. Así, dentro de un proyecto sólo es necesario efectuar una sola vez las entradas y modificaciones, lo cual reduce el volumen de trabajo y evita a su vez posibles errores. La coherencia de los datos también está asegurada cuando varias personas tra-bajan simultáneamente en el mismo proyecto. Los paráme-tros definidos en el sistema de ingeniería son retransmitidos trascendiendo los límites de la red hasta el nivel de campo, lle-gando en cada caso al sensor, actuador o accionamiento co-rrespondiente.

La comunicación homogénea desde el nivel de gestión hasta el nivel de campo está basada en estándares internacional-mente reconocidos como Industrial Ethernet o PROFIBUS, per-mitiendo igualmente el flujo de la información sin fronteras vía Internet. Puesto que los componentes de hardware y soft-ware dominan estos mecanismos de comunicación, resulta muy sencillo configurar enlaces, ya sea entre varios sistemas o a través de diversas redes.

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 para todo el proyecto, el Administrador SIMATIC. Éste constituye al mismo tiempo la aplicación base para crear, administrar, archivar y documentar un proyecto.

SIMATIC PCS 7 integrado en Totally Integrated

Automation. Sus ventajas

Con el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, Totally Integrated Automation (TIA) permite implementar a un coste razonable el explotar rentablemente sistemas de control de proceos cubriendo en todas las fases del ciclo de vida, y considerando los siguientes aspectos: desde la pla-nificación, la ingeniería, la puesta en marcha y la forma-ción, pasando por la explotación, el mantenimiento, hasta la ampliación y la modernización.

Asimismo, cada usuario disfruta de las ventajas que resul-tan del uso de los componentes SIMATIC estándares, a saber:

■ reducidos costes en hardware e ingeniería,■ calidad y estabilidad acredidadas,■ determinación y selección fácil y rápida de los compo-

nentes del sistema,■ bajos costes de los repuestos,■ breves plazos de entrega para repuestos y componentes

de ampliación,■ disponibilidad global,■ ahorro de costes de logística, mantenimiento y forma-

ción,■ participación en las innovaciones del líder del mercado

de la automatización.

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6 Introducción

Abierto al futuro

Arquitectura del sistema SIMATIC PCS 7

SIMATIC PCS 7 se basa en componentes modulares de

hardware y software de la gama de sistemas perfecta-

mente coordinados entre sí Totally Integrated Automa-

tion. Estos componentes se pueden ampliar e innovar con

pocos costes y sin problemas y, gracias a sus interfaces es-

tables a largo plazo, están preparados y abiertos al futuro.

Con ello, se pueden proteger y asegurar a largo plazo las

inversiones de los clientes a pesar de la alta velocidad de

innovación y los breves ciclos de vida de los productos.

SIMATIC PCS 7 usa consecuentemente nuevas y potentes tec-nologías y estándares establecidos internacionalmente, entre otros muchos IEC, XML, PROFIBUS, tecnología Ethernet Giga bits, TCP/IP, OPC, ISA -88 o ISA -95, etc.

El carácter abierto de SIMATIC PCS 7 se extiende a todos los ni-veles y comprende los controladores y la periferia del proceso, tanto como las redes de comunicación industriales y los siste-mas de operador y de ingeniería.

Pero no solamente incluye la arquitectura del sistema y la comunicación, sino también interfaces de programación e intercambio de datos para los programas de usuario y para

exportar e importar gráficos, textos y datos, p. ej. del ámbito CAD/CAE. Así, SIMATIC PCS 7 puede combinarse también con componentes de otros fabricantes e integrarse en infraestruc-turas ya existentes.

Integración en redes de información a escala corporativa

El sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 se puede in-tegrar, para el intercambio de datos, en redes de información a escala corporativa vía interfaces estandarizadas en base a estándares industriales internacionales. De esta manera, los datos del proceso están disponibles en cualquier momento y lugar de la empresa para fines de evaluación, planificación, coordinación y optimización de operaciones y procesos pro-ductivos y comerciales, p. ej. para:

■ ERP (Enterprise Resource Planning),■ MIS (Management Information System),■ MES (Manufacturing Execution System),■ Advanced Process Control.

GAMMA instabus

INTERNET

INTERNET

Controladores

de alta

disponibilidad

ET 200M

con CP 341

DP/PA Link

PROFIBUS PA

Y-Link

Modbus,

conexión serie

PR

OF

IBU

S D

P

DP/AS-Interface Link

DP/EIB Link

PROROFIBUS DDP ET 200iSP

DP/PA

Link

PROFIBUS PA

OPEET 200M

E/S Ex

HART

PR

OF

IBU

S D

P

PR

OF

IBU

S D

P

Controladores

de seguridad

positiva

ET 200M

Failsafe

ET 200M

DP/PA Link

PROFIBUS PA

Controladores

estándarOS

Industrial Ethernet

Servidor OS/

servidor Route Control

Servidor

Batch

Servidor de

archivos

Management Information/

Manufacturing Execution System

Web

Client

Internet/

Intranet

@PCS 7 /

OPC-Server

PCS 7 Web Server

SIMATIC ITClients

SIMATIC BATCH

OS-LAN

LAN de oficina (Ethernet)

Ethernet

Clientes OS/

client Route Control

Asset Management/

Engineering Station

SIMATIC PDM

Engineering Toolset

SIMATIC

PCS 7 BOX

SIMATIC PCS 7,

¡estableciendo una nueva referencia en integración!

OS

Single Station

(Multi-VGA)

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Introducción 7

SIMATIC PCS 7 soporta a nivel de sistema la conexión con SIMATIC IT, la solución MES de Siemens. SIMATIC IT permite capturar en tiempo real datos del nivel ERP y de control, mo-delar todo el conocimiento sobre fabricación y definir precisa-mente los procesos de operativos.

Las estaciones de operador de SIMATIC PCS 7 ofrecen más po-sibilidades adicionales para el acceso simple a las tecnologías de la información. Como servidores OPC, pueden ser fuentes de datos para aplicaciones TI o, como client OPC, acceder a los datos de aplicaciones de servidores OPC.

Mediante un PCS 7 Web Server, la planta puede ser manejada u observada a través de Internet/Intranet. El PCS 7 Web Server recoge los datos de los servidores OS subordinados y posibilita la supervisión y control remotos, así como el diagnóstico y mantenimiento desde cualquier parte del mundo. El acceso por Internet se regula con el mismo mecanismo de protección de acceso que en el client en la sala de control.

Modernización con SIMATIC PCS 7

La presión de la competencia, cada vez mayor, obliga a las em-presas a reducir sus costes, a aumentar continuamente la pro-ductividad y calidad, a reducir los tiempos de lanzamiento al mercado y a procesos de producción y tecnologías cada vez menos contaminantes basados en el óptimo empleo de mate-rias primas y energía.

Para conseguir estos objetivos, hay que optimizar continua-mente los procesos y modernizar y ampliar los sistemas y las plantas. Teniendo en cuenta que la base instalada de hard-ware, de software de aplicaciones y de conocimientos espe-cializados del personal operador y de mantenimiento repre-senta un enorme valor, a la hora de emprender modernizacio-nes la preservacion de las inversiones ya realizadas es una cuestión de vital importancia para la inmensa mayoría de las empresas que explotan plantas.

Para sus antiguos sistemas de control como TELEPERM M o APACS Siemens ofrece desde hace años una gran variedad de productos y soluciones innovadores para la migración hacia SIMATIC PCS 7, siendo una de las máximas de la estrategia mi-gratoria de Siemens la modernización gradual, y sin disconti-nuidades a nivel de sistema, de la base instalada, a ser posible sin detener la planta.

Mediante su tecnología de migración universal "Data Base Automation", Siemens puede realizar también la migración de sistemas de control de otros fabricantes hacia SIMATIC PCS 7.

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8 Introducción

Flexibilidad y escalabilidad. Desde el pequeño sistema de laboratorio hasta la solución client-servidor distribuida

Escalabilidad del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7.

Durante la fase de ingeniería el sistema de control de pro-

cesos SIMATIC PCS 7 se puede adaptar de manera flexible

a los distintos tamaños de planta y necesidades del

cliente. Si más adelante es necesario aumentar capacida-

des o en caso de modificaciones tecnológicas, un sistema

SIMATIC PCS 7 se puede amplar en todo momento.

SIMATIC PCS 7 es escalable, desde un pequeño sistema aislado con aprox. 160 puntos de medición (sinónimos usuales: pun-tos de instrumentación y control, puntos I/C), destinado, p. ej., a la automatización de un laboratorio o planta experimental, hasta un sistema multipuesto distribuido con una arquitectura client-servidor con aprox. 60.000 puntos de medición, para automatizar una gran planta de producción o varias instalacio-nes de producción de un complejo industrial.

SIMATIC PCS 7 BOX

SIMATIC PCS 7 BOX es un económico producto de entrada en la gama SIMATIC PCS 7; en un compacto sistema de PC reúne la funcionalidad de automatización, HMI y de ingeniería. Aso-ciado a unidades periféricas descentralizadas vía PROFIBUS, constrituye un completo sistema de control de procesos que se puede emplear tanto en aplicaciones pequeñas durante la producción como en unidades de proceso independientes o para la automatización de una planta de laboratorio o experi-mental.

SIMATIC PCS 7 BOX, el sistema de entrada en la gama

SIMATIC PCS 7 BOX funciona con el software estándar del sistema SIMATIC PCS 7, es escalonable y se puede ampliar sin discontinuidades en la compatibilidad.

SIMATIC PCS 7 BOX funciona tanto en modo autónomo como conectado en una red de planta.

Escalable del pequeño sistema

de laboratorio (aprox. 160 puntos de C/I) ...... hasta sistema distribuido en arquitectura

client-servidor (aprox.60.000 puntos de C/I)

Diferentes plantas en un mismo centroPlanta de producción

pequeña media grande

Sistema

laboratorio

SIMATIC

PCS 7 BOX

SIMATIC PCS 7

Basic Package

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Introducción 9

SIMATIC PCS 7 Basic Package

El SIMATIC PCS 7 Basic Package, diseñado para aprox. 650 puntos de medida, ofrece mayor rendimiento que SIMATIC PCS 7 BOX. Este atractivo paquete de productos, dotado con todas las funciones básicas del sistema de control (AS, OS, ES), permite la entrada económica en la automatiza-ción de procesos usando componentes estándares de hard-ware y software de SIMATIC PCS 7. Debido a la compatibilidad ascendente a nivel de hardware y software, todos los compo-nentes se pueden seguir utilizando, sin limitaciones, en caso de ampliación posterior para mayores configuraciones de planta.

Adaptación individual y flexible

de la funcionalidad SIMATIC PCS 7

Dependiendo de los requisitos específicos, cada usuario puede elegir junto al ingeniero

■ entre controladores con diferentes niveles de potencia,■ integrar paso por paso periferia descentralizada o centrali-

zada,■ dimensionar y configurar componentes HMI: ampliar la

funcionalidad del sistema de operador desde la variante monopuesto hasta la solución multipuesto distribuida, a elección también con configuración redundante,

■ mediante distintos componentes de hardware y software, p.ej. con la visualización SFC, visores específicos, control y supervisión a distancia vía Internet o registro histórico,

■ seleccionar el sistema de ingeniería escalado en función del número de objetos de proceso y seguir ampliándolo con funciones opcionales,

■ configurar los componentes de hardware y software para tareas de automatización determinadas: SIMATIC BATCH, SIMATIC Route Control,

■ configurar las redes de comunicación y definir componen-tes de red,

■ organizar la gestión de activos (diagnóstico y manteni-miento preventivo),

■ conectar SIMATIC PCS 7 a las tecnologías de la información.

A destacar

■ Escalable desde el pequeño sistema de laboratorio para aprox. 160 puntos de medida hasta sistemas distribuidos en arquitectura client-servidor con hasta 60.000 puntos de medida

■ Plataforma de sistema de control homogénea en base a componentes SIMATIC estándares– ahorro de costes por know-how del personal y

menor gestión de repuestos– ahorro de costes por la reusabilidad de la ingenie-

ría de aplicación (p.ej. planta de laboratorio)

■ Atractivos sistemas de entrada en la gama baja:– SIMATIC PCS 7 BOX– SIMATIC PCS 7 Basic Package

■ Óptima adaptación a las dimensiones de la planta del cliente– sin necesidad de prever capacidades de reserva,

tan costosas– el sistema de control de procesos crece con la

planta

■ Grandes posibilidades de ampliación para adaptación de la funcionalidad– la mejor posible adaptación a los requisitos parti-

culares de la planta– óptima relación precio/prestaciones

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10 Introducción

Redundancia a todos los niveles

Posibilidades de conexión para sistemas redundantes en el sistema de control

de procesos SIMATIC PCS 7; unidade de periferia descentralizada, en este caso

cada una con fuente de alimentación redundante

SIMATIC PCS 7 ofrece amplias posibilidades para crear

configuraciones redundantes en todos los niveles del sis-

tema de control.

La arquitectura client-servidorr del sistema de control de pro-cesos permite acceder desde un máximo de 32 clients (OS / Batch / Route Control) a los datos de entre 1 hasta 12 servido-res/parejas de servidores (OS / Batch / RouteControl). La téc-nica Multi Screen posibilita conectar hasta 4 monitores de pro-ceso a un client.

En caso necesario, los servidores OS, Batch y Route Control pueden configurarse redundantes. Las parejas de servidores OS redundantes se sincronizan automáticamente y a gran velocidad.

En arquitecturas de sistema con servidores OS redundantes, en el caso de fallo se cnmutan los clients OS al servidor de bac-kup. Tareas no prioritarias supervisan permanentemente apli-caciones importantes para detectar fallos que ocasionan la conmutación al equipo intacto. Tam pronto como el servidor caído esté nuevamente operativo se sincronizan automática-mente los datos de proceso y los históricos de alarmas y men-sajes.

Las comunicaciones client-servidor y servidor-servidor discu-rren a través de una LAN Ethernet dedicada. La red de comu-nicación denominada LAN de OS o bus de terminales se insta-la con componentes estándares de SIMATIC NET, como switches, tarjetas de redes, módulos de comunicación (CP), cables, etc.

En caso de topología de anillo se evitan fallos de comunica-ción si, p.ej., se daña o corta la línea en alguna parte. Con el fino de aumentar aún más la disponibilidad de la LAN de OS también se puede dividir en dos anillos redundantes acopla-dos entre sí mediante 2 pares de switches. En este caso, cada servidor y client redundantes puede conectarse con los dos anillos a través de dos módulos de interfaz distintos. Normal-mente, la comunicación se realiza a través del anillo 1; por el anillo 2 sólo en caso de fallos en el anillo 1 que impliquen la conmutación de la red de reserva.

Client Client

Controlador de alta disponibilidad

AS 414H / AS 417H

ET 200M

ET 200M

ET 200iSP

ET 200M

fail-safe

PROFIBUS PA

PR

OF

IBU

S

DP/PA Linkredundantes

Y-Link

Conexión de dispositivosPROFIBUS DP no redundantesa PROFIBUS DP redundante

Sensor/

actuador

OS-LAN (Ethernet), Anillo 1 OS-LAN (Ethernet), Anillo 2

Servidores redundantes

Bus de planta Industrial Ethernet redundante (anillo doble)

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Introducción 11

Los controladoresn (AS) se comunican entre sí y con el siste-ma de ingeniería y los sistemas de operadores (estaciones Server/Single) a través del bus de planta Industrial Ethernet. El bus de planta también puede instalarse con topología en anillo; en caso de grandes exigencias de seguridad, también como anillo redundante doble (dos CPs por PU de controlador y servidor OS). De este modo, se pueden tolerar fallos dobles como la avería de un OSM/ESM en el anillo 1 y el corte simul-tánoa del cable de bus del anillo 2. Los dos anillos están sepa-rados físicamente el uno del otro en esta configuración. Las estaciones implicadas se combinan lógicamente, durante la configuración con NetPro, por intermedio de una conexión S7 (redundancia de 4 vías) de alta disponibilidad. Para cada anillo un switch SCALANCE X414-3 asume la función de administra-dor de redundancia.

Normalmente, los controladores de alta disponibilidad AS 414H y AS 417H, que tienen configuración redundante, se conectan al bus de planta con un módulo de comunicación (CP) por cada CPU (subsistema). En el caso de anillo doble, para mayor disponibilidad, cada subsistema se puede conec-tar los dos anillos a través de dos CPs.

La LAN de OS (bus de terminales) y el bus de planta son con-figurables con componentes de bus para velocidades de trans-ferencia de hasta 100 Mbit/s o 1 Gbit/s.

Utilizando interfaces PROFIBUS DP internas o módulos de co-municación adicionales, en cada subsistema pueden operar varias líneas PROFIBUS DP con periferia de proceso descentra-lizada.

Unidades descentralizadas como la ET 200M o la ET 200iSP se conecta vía dos módulos de interfaz (IM) a líneas PROFIBUS DP redundantes; los equipos de campo inteligentes en PROFIBUS PA, a través de un link DP/PA redundante. Para el ET 200iSP, acopladores RS 485-iS convierten previamente se-ñales eléctricas conformes con RS 485 de PROFIBUS DP en se-ñales de seguridad intrínseca RS 485-iS con una velocidad de transferencia de 1,5 Mbit/s.

En la unidad de periferia descentralizada ET 200M, la redun-dancia llega hasta el nivel de canal de los módulos de E/S. Para configuraciones reundantes están disponibles ciertos módu-los de la gama SIMATIC S7-300, tanto estándares como de se-guridad. Un sensor o actuador se puede conectar a dos cana-les, distribuidos a dos módulos redundantes en estaciones ET 200M separadas.

A través del módulo "Y-Link" también es posible conectar equi-pos PROFIBUS DP no redundantes al PROFIBUS DP redundante.

Estación ET 200iSP-con dos conectores PROFIBUS, redundante

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12 Ingeniería

Ingeniería a escala de plantadesde un sistema de ingeniería centralizado

Engineering Toolset del sistema de ingeniería

La aplicación de un sistema de ingeniería centralizado que

dispone de una gama de herramientas uniformes y coordi-

nadas entre sí minimiza el trabajo de configuración. Las

herramientas de ingeniería para el software de aplicación,

los componentes de hardware y la comunicación se abren

desde un punto central para el proyecto, el Administrador

SIMATIC, que constituye al mismo tiempo la aplicación

base para crear, administrar, archivar y documentar un

proyecto.

El sistema de ingeniería centralizado del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 se basa en una potentes PC que se puede emplear tanto en oficinas como en entornos industria-les. Junto con los sistemas operativos Windows 2000 Profes-sional, Windows XP Professional o Windows Server 2003, for-man un punto de partida óptimo para la ingeniería. Para ma-yora comodidad de configuración, el entorno de trabajo del ingeniero se puede ampliar conectando hasta 4 monitores de proceso a través de una tarjeta gráfica Multi-VGA.

Debido a su modularidad, el software de ingeniería se puede adaptar cuantitativa y funcionalmente a las exigencias de los clientes y las diferentes tareas. Puede adquirirse en paquetes de distintos tamaño, según la cantidad de objetos de proceso (PO) configurables. La cantidad de objetos de proceso confi-gurables puede ampliarse en cualquier momento con Engi-neering PowerPacks. La funcionalidad básica que cubre el software estándar depende de la tarea del proyecto; su imple-mentación puede ampliarse con opciones.

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. Incluye las siguientes herramientas para una in-geniería efectiva

■ hardware del sistema de control, incluyendo periferia des-centralizada y equipos de campo,

■ redes de comunicación, ■ funcionalidad de automatización para procesos continuos

y secuenciales (AS-Engineering),■ funciones de manejo y visualización (OS-Engineering), ■ aplicaciones de seguridad (seguridad en procesos),■ funciones de diagnóstico y de gestión de activos,■ procesos por lotes automatizados con SIMATIC BATCH■ transportes de material dirigidos mediante SIMATIC Route

Control y■ funciones para la colaboración con herramientas CAD/CAE

de nivel superior (importación y exportación de puntos de medida y de modelos de soluciones).

SIMATIC

PDM

S7

F Systems

SIMATIC

BATCH

FaceplateDesigner

GraphicsDesigner

HWConfig

Lib

rarie

s

CFC/SFCImport/Export

Assistant

Parametrizaciónde dispositivos de campo

Ingeniería paracontroladoresde seguridad

Ingeniería de red/comunicación/hardware

Ingeniería deautomatización

IngenieríaOS

Bloques de funcióntecnológicos

Administrador SIMATIC /

base de datos universal

PCS 7 Engineering7

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Ingeniería 13

Vista de componentes: Configuración del hardware con HW Config

Administrador SIMATIC

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

Usando el Engineering Toolset, ajustado a las necesidades tec-nológicas, y bloques y esquemas preconfigurados, los tecnó-logos y técnicos de procesos y fabricación pueden realizar la ingeniería trabajando con los elementos que les son habitua-les. El hardware necesario para un proyecto SIMATIC, como son controladores, componentes de comunicación y periferia del proceso, está guardado en un catálogo electrónico y se configura y parametriza con la herramienta HW Config.

Para implementar la lógica de automatización basta con inte-conectar, usando la herramienta gráfica CFC, bloques de fun-ción preprogramados con otros. Esto pueden realizarlo tam-bién de un modo fácil y rápido los tecnólogos que no posean conocimientos de programación.

En una librería de control e instrumentación están disponibles bloques de función estandarizados (por tipos de puntos de medida) para equipos/componentes típicos. El ingeniero tan sólo tiene que elegir los bloques predefinidos, colocarlos en su área de trabajo e interconectarlos y parametrizarlos de mane-ra gráfica.

El asistente de importación-exportación para el intercambio de datos con sistemas de nivel superior y funciones como "Extended Rename", permiten, especialmente en grandes pro-yectos, importantes efectos de racionalización por uso repeti-do de puntos de medida y modelos de soluciones estandariza-dos.

La homogeneidad de la base de datos del sistema de ingenie-ría garantiza que los datos que se hayan introducido una vez estén disponibles en todo el sistema.

Todas las modificaciones de un proyecto que sean relevantes para los controladores, los sistemas de operador y SIMATIC BATCH, se pueden compilar y cargar en una operación. El sistema de ingeniería observa automáticamente el orden correcto. La operación se visualiza y controla en un cuadro de diálogo central.

Las modificaciones selectivas de configuración se pueden car-gar online en los componentes del sistema correspondientes. Breves tiempos de realización minimizan las esperas para el técnico de la puesta en marcha, teniendo un efecto positivo sobre los costes correspondientes. Las modificaciones de con-figuración que afectan a los controladores se pueden probar en un sistema de test antes de cargarlas en el sistema de la planta en marcha.

El Administrador SIMATIC soporta las distintas tareas durante la creación de un proyecto de planta a través de las siguientes vistas del proyecto:

■ Vista de componentes (HW Config) para configurar el hard-ware, p.ej.: controlador, componentes de bus o periferia del proceso

■ Vista de objetos de proceso, el entorno central del desarro-llo para todos los aspectos relacionados con puntos de me-dida/objetos de proceso

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14 Ingeniería

Software de ingeniería

Vista de objetos de proceso

La vista de objetos de proceso del Administrador SIMATIC se amolda al modo de trabajo del ingeniero mediante una vista universal que cubre un punto de medida. Muestra la jerarquía tecnológica de la planta representada en forma de árbol, en combinación con la vista en tablas de todos los aspectos del punto de medida/objeto de proceso (general, parámetros, se-ñales, alarmas, objetos gráfico y archivos de valores medidos). 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 medi-da y los esquemas CFC.

De la jerarquía tecnológica se pueden derivar las áreas OS y la jerarquía de sinópticos para conducir el proceso, así como el SIMATIC PCS 7 Asset Management. Además, es la base para identificar los objetos de proceso en base a su ubicación en la planta.

Los indicadores agrupados son ubicados en imágenes a través de la jerarquía de imágenes, y pueden además interconectar-se automáticamente con otras imágenes de niveles inferiores. La única tarea que le queda pendiente al ingenierio 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.

Puntos de medida en la vista de objetos de proceso

Continuous Function Chart

Continuous Function Chart (CFC)

El editor CFC es la herramienta para la configuración gráfica y la puesta en marcha de las funciones de automatización con-tinuas. Potentes funciones de autoenrutado y de configura-ción de alarmas integrada permiten colocar, parametrizar e in-terconectar fácilmente los bloques preconfigurados en los diagramas CFC. Técnicas de configuración especiales, como la "esquema en esquema" para implementar esquemas jerárqui-cos o el uso repetido (mediante instancias) de bloques tipo es-quema (esquemas compilados en calidad de bloque) o tipos de SFC (controles secuenciales estandarizados) ofrecen un po-tencial de racionalización aún mayor.

Al crear un esquema CFC se genera un grupo de ejecución con el nombre del mismo. A ese grupo se le agregan automática-mente todos los bloques contenidos en el esquema. De esta forma cada bloque recibe ya desde su inserción propiedades de ejecución que el ingeniero puede optimizar efectuando cambios en el editor de ejecución o usando un algoritmo.

El algoritmo determina primero, y por separado para cada gru-po de ejecución, la secuencia óptima de bloques y a continua-ción la secuencia óptima de los grupos de ejecución.

Aparte de las confortables funciones de edición, la gama de funciones dl CFC comprende también potentes funciones de test y de puesta en marcha, así como funciones de documen-tación configurables.

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Ingeniería 15

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 controles secuenciales se suelen usar para controlar y pro-cesar de forma selectiva funciones de automatización básica, creadas con CFC, en base a cambios de modo operativo y de estado . Según su uso ulterior los controles secuenciales se pueden crear en forma de esquema SFC o tipo de SFC.

Esquema SFCEl esquema SFC permite realizar controles secuenciales de un sólo uso que intervienen en distintas áreas parciales de una planta de producción. Cada esquema SFC tiene entradas y sa-lidas estandarizadas para información de estado y control por el programa de aplicación o el usuario. El esquema SFC se pue-de ubicar e interconectar en CFC como si fuera un bloque. Las conexiones de bloque CFC deseadas se seleccionan mediante acciones sencillas y se enlazan con las etapas o transiciones de las cadenas secuenciales. Una administración de estados con-forme a ISA-88 permite configurar en cada esquema SFC has-ta 8 cadenas secuenciales separadas, p.ej. para estados como HOLDING o ABORTING, para SAFE STATE o los diferentes mo-dos 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 estar organizados en librerías y ser tratados como bloques de funciones normales, es decir, se pueden seleccionar desde un catálogo y ubicar, interconectar y parametrizar como una instancia en un esquema CFC. Una modificación en el original provoca automáticamente la modificación correspondiente de todas las instancias. Un tipo de SFC puede contener hasta 32 cadenas secuenciales. La función "Crear/actualizar iconos de bloques" permite ubicar e interconectar automáticamente, para todas las instancias SFC manejables y visualizables, un símbolo de bloque dentro del correspondiente sinóptico de proceso.

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16 Ingeniería

Software de ingeniería

Ejemplos de faceplates estándar de OS (faceplates) tomados de la PCS 7 Library

Librerías de control e instrumentación

Los bloques, bloques gráficos e iconos preconfigurados y pro-bados, y organizados en librerías de control e instrumenta-ción, constituyen los elementos básicos para la configuración gráfica de soluciones de automatización. El uso de estos ele-mentos de la librería contribuye esencialmente a minimizar el trabajo de ingeniería y, por consiguiente, los costes del pro-yecto.

Nuestra amplia gama de bloques comprende

■ bloques lógicos y driver sencillos,■ bloques tecnológicos con un funciones de mando y señali-

zación integradas, como son reguladores PID, motores o válvulas,

■ bloques para la integración de equipos de campo PROFIBUS, conforme al perfil PROFIBUS PA 3.0 (incl. la eva-luación estandarizada del estado del valor de proceso).

Graphics Designer y Faceplate Designer

Los datos del proyecto para la ingeniería de los sistemas de operador se organizan con el Administrador SIMATIC. Todos los datos de puntos de medida importantes para el manejo y la visualización se crean desde el momento en que se define la función de automatización. Para crear los sinópticos de la planta se dispone de un potente Graphics Designer.

Además de los bloques gráficos estándar (faceplates), el Faceplate Designer permite crear gráficos personalizados para manejar y visualizar puntos de medida o unidades de proceso. Los símbolos de los módulos se interconectan cómodamente con los puntos de medida por "arrastrar y colocar".

Ingeniería multiproyectos

La ingeniería multiproyectos permite dividir un proyecto muy extenso en varios subproyectos atendiendo a criterios tecno-lógicos, para que varios equipos humanos puedan trabajar si-multáneamente en ellos. Para ello se define en el Administra-dor SIMATIC un "multiproyecto" de nivel superior. En el multi-proyecto se pueden agregar y eliminar en cualquier momento proyectos individuales. También se pueden descomponer y componer los proyectos (Branch & Merge).

Las funciones de configuración centralizadas disminuyen el trabajo de configuración. Una carpeta jerárquica, por ejemplo, se puede crear en el proyecto actual y, automáticamente, tam-bién en todos los demás proyectos. Allí no se podrá modificar, pero sí insertar objetos. Aparte de eso, se podrán actualizar de forma centralizada todos los tipos de bloques que se usen en un multiproyecto

Los proyectos que forman parte de un multiproyecto se alma-cenan en un servidor centralizado; se editan en estaciones de ingeniería locales. Con ello los accesos a la red no tienen efec-to negativo las prestaciones de ingeniería.

Branch & Merge

Esta función soporta la división y reunión de proyectos desde un punto de vista tecnológico.

Los esquemas y unidades de proceso se pueden copiar a otro proyecto y editarlos en él. Así, las interconexiones que se ex-tienden por varios proyectos, p.ej. para fines de enclavamien-to, se convierten en interconexiones textuales. Al reunirlos, los esquemas con el mismo nombre se reemplazan en el pro-yecto original y basta pulsar un botón para cerrar las interco-nexiones textuales, también las que uno mismo haya introdu-cido.

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Ingeniería 17

Version Cross Checker

El Version Cross Checker determina las diferencias entre las di-versas versiones de un proyecto, procediendo de la siguiente manera:

■ comparando los esquemas CFC/SFC, los tipos de bloques, las señales y secuencias de ejecución para determinar si hay objetos adicionales, ausentes o diferentes

■ representando gráficamente los resultados de la compara-ción en una combinación de árbol y tabla

■ identificando con colores los objetos y los valores de atribu-tos

Version Trail

SIMATIC Version Trail, que actúa asociado a SIMATIC Logon, es ideal para el control de versiones de librerías, proyectos y mul-tiproyectos.

Al archivar, SIMATIC Version Trail crea un historial de versiones que contiene la información siguiente:

■ versión,■ nombre de versión,■ fecha y hora,■ usuarios,■ comentario.

Comparación de versiones de proyectos mediante el Version Cross Checker

Este historial de versiones procedente de SIMATIC Version Trail puede visualizarse e imprimirse. Cada una de la versiones pue-den desarchivarse del historial de versiones y volverse a utili-zar. En este contexto SIMATIC Logon organiza la protección de acceso.

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18 Ingeniería

Software de ingeniería

Procesar datos masivos con asistente de importación-exportación

Procesamiento eficiente de datos masivos

Asistente de importación-exportaciónEl Import Export Assistent (IEA) es una herramienta eficaz para gestionar racionalmente datos masivos. Está basado en el uso repetido de tipos de puntos de medida y modelos de so-luciones y es particularmente idóneo para grandes plantas con muchos puntos de medida del mismo tipo o unidades de proceso similares. Los datos de la planta ya configurados, ta-les como las listas de puntos de medida o los esquemas del ámbito CAD/CAE, pueden importarse al sistema de ingeniería y usarse para la creación automatizada de los puntos de medi-da. Después, los datos del sistema de ingeniería superior se sincronizan con los parámetros optimizados durante la puesta en servicio.

Para una modificación rápida y fácil también se puede expor-tar los proyectos PCS 7, editar los datos con el editor IEA u otras herramientas (p.ej. Microsoft Excel o Access) y reimpor-tarlos después.

Ventajas del asistente de importación-exportación:

■ Importación de datos de planta ya configurados, p. ej. la lista de puntos de medida, desde un sistema CAD/CAE de nivel superior:

■ Generación automática y reproducible de puntos de me-dida y parientes en base a las istas de puntos de medida y modelos de soluciones importadas

■ Conclusión automática de la jerarquía de los gráficos OS, interconexión de bloques y ubicación en sinópticos

■ Puesta en marcha de cada punto de medida con las cómo-das herramientas gráficas CFC y SFC

■ Como los parámetros optimizados durante la puesta en marcha se exportan a los sistemas CAD/CAE originales se tienen siempre datos coherentes en dichas herramientas

Extended RenameAl cambiar el nombre de objetos, también se cambian los co-rrspondientes enlaces relacionados a la visualización (objetos gráficos o variables en archivos y scipts). Esta función aporta un enorme potencial de racionalización, especialmente para plantas con estructuras recurrentes o que requieren trámites de validación.

Si se copia, por ejemplo, una unidad de proceso parcial com-pletamente configurada y verificada con todos sus esquemas, controles secuenciales y sinópticos y, posteriormente, se cam-bia el nombre de esquemas/sinópticos, entondes se adaptan automáticamente todas las interconexiones internas. Esto permite multiplicar rápidamente unidades de proceso com-plejas o líneas enteras de planta.

Herramientas de ingeniería

de rango superiorCAD/CAE

Asistente de

importación/

exportación

Librerías

de typicals

Planos de

puntos medida

Jerarquía de imágenes OS

Jerarquía

tecnológica

Imágenes OS

Soluciones modelo

y tipos de puntos

de medida

(regulación, motor,

válvula, etc.)

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Ingeniería 19

A destacar■ Configuración centralizada y homogénea para todo

el sistema del hardware y software con un único sis-tema de ingeniería– Configuración gráfica con interfaz de usuario fácil

de manejar– Simple parametrización de la comunicación en

lugar de complicada configuración– Misma configuración para aplicaciones redundan-

tes y no redundantes– Configuración integrada para aparatos de campo

de aplicaciones de seguridad

■ Diálogo centralizado para compilación y carga de todas las modificaciones en AS, OS y SIMATIC BATCH– Optimación de todas las etapas y resumen en un

diálogo con control secuencial– Compilación y carga en una misma operación de

duración mínima

■ Carga online selectiva de modificaciones de configu-ración en los componentes correspondientes del sis-tema

■ Configuración orientada a la tecnología, no requiere conocimientos específicos de programación– Estructura jerárquica funcional con hasta 8 niveles

de jerarquía, ordenados por planta, unidad de proceso y módulo de equipo

– Ingeniería independiente del hardware: La asigna-ción a controladores y módulos de E/S elegibles ar posteriori

– Compilación OS según área y carga de los datos relevantes para el servidor

– Ampliabilidad con productos add-on sectoriales vía interfaces estándares de intercambio de datos

■ Vista de objetos de proceso para la visualización y el procesamiento de todos los aspectos de los puntos de medida/objetos de proceso– Cómoda edición de tablas– Librería de proyecto con tipos de puntos de

medida y funciones de importación y exportación– Modo online para test y puesta en marcha de pun-

tos de medida y esquemas CFC

■ Configuración de grandes plantas mediante ingenie-ría multiproyecto distribuida y paralela usando Branch & Merge

■ Configuración personalizada de alarmas mediante hasta 8 campos de indicadores agrupados

■ Variables de archivo configurables (archivado, archi-vado histórico, no archivar)

■ Funciones SFC especiales– Tipo de SFC: control secuencial estandarizado

para el uso múltiple, uso de instancias SFC como bloque en CFC

– esquema SFC para controles secuenciales de un sólo uso, también con interconexiones de esquema

– gestión de estados conforme con ISA-88 para la configuración de cadenas secuenciales indepen-dientes para estados como HOLDING, ABORTING o Safe State

■ Reducción de la inversión en ingeniería y validación gracias a:– amplias librerías con bloques estándares prepro-

gramados y verificados, bloques gráficos e iconos– esquemas preconfigurados procedentes de la

librería– librería de proyecto para los tipos de puntos de

medida con funciones de importación y exporta-ción en la vista de objetos de proceso

– fácil duplicación de unidades de proceso usando las funciones copiar, cambiar nombre (Extended Rename) y compilar

– filosofía tipo-instancia con posibilidad de modifi-cación centralizada para todas las instancias

– asistente de importación-exportación para la con-figuración de datos masivos (bulk engineering)

– actualización centralizada de todos los tipos de bloques utilizados en un multiproyecto

– numerosos pasos de configuración realizados automáticamente por el sistema (auto enginee-ring)

■ Auto engineering para– la corrección de interconexiones OS tras cambios

de nombres en AS– optimización del orden de ejecución de bloques

en el CFC– unión de interconexiones textuales de bloques

■ Version Cross Checker– documentación de modificaciones en ingeniería

por comparación de versiones con visualización gráfica de las diferencias

■ Identificación de las información relevante para MIS/MES para integrar en SIMATIC IT

■ Creación automática, en base a datos del proyecto, de sinópticos de diagnóstico para gestión de activos

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20 Ingeniería

Ingeniería de aparatos de campo inteligentes y componentes de campo vía SIMATIC PDM, nuestro Process Device Manager

Posibilidades de conexión de SIMATIC PDM

SIMATIC PDM (Process Device Manager) es una herramienta universal y no propietaria para configurar, parametrizar, poner en marcha, diagnosticar y mantener aparatos de campo inte-ligentes (sensores y actuadores) y componentes de campo (E/S remotas, multiplexores, equipos de sala de control, regu-ladores autónomos), a los cuales denominaremos en adelante "dispositivos". Con ayuda de un software, SIMATIC PDM permi-te procesar más de 1.200 dispositivos de Siemens y de más de 100 fabricantes internacionales utilizando una interfaz de usuario unificada.

En lo que se refiere a la integración de dispositivos, SIMATIC PDM es el gestor de dispositivos más potente que existe ac-tualmente en el mercado internacional. Los dispositivos hasta el presente no soportados pueden integrarse ahora fácilmen-te en SIMATIC PDM, simplemente importando sus descripcio-nes (EDD).

La representación de los parámetros y funciones de los dispo-sitivos es uniforme para todos los soportados e independiente de la forma de comunicación.

SIMATIC PDM también está integrado en la gestión de activos. El Process Device Manager proporciona informaciones suple-mentarias para todos los dispositivos descritos por Electronic Device Description (EDD), p.ej. información detalladas de diagnóstico (información sobre el fabricante, instrucciones para diagnostico y eliminación de fallos, documentación más amplia), registro de modificaciones (Audit Trail), información sobre parámetros, etc.

Posibilidades de aplicación

■ integrado en el sistema: en un entorno de configuración SIMATIC PCS 7

■ autónomo: como herramienta de servicio en un PC portátil

Funciones esenciales

■ ajustar y modificar parámetros de dispositivos■ comparar (p.ej. datos de proyectos y de dispositivos)■ comprobación de coherencia de las entradas■ identificación y prueba de dispositivos■ indicación de estados de dispositivos (modos de operación,

alarmas y estados)■ simulación, diagnóstico (estándar, detallado)■ administrar (p.ej. redes y PCs)■ exportación/importación (datos de parámetros, protocolos)■ funciones de puesta en marcha, p.ej. tests de circuitos de

medición de datos de dispositivos)■ sustitución de dispositivos (Lifecycle Management)■ registro de modificaciones global y específico de cada dis-

positivo para el manejo por parte de los usuarios (Audit Trail)

■ protocolos de calibrado personalizado de dispositivos■ representación gráfica de curvas de ecos, indicaciones de

las tendencias, resultados del diagnóstico de válvulas, etc.■ visualización de manuales integrados■ Gestos de documentos para integrar hasta 10 archivos mul-

timedia

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

S7-400

Bus de planta

PROFIBUS PA

DP/PA

Link

SITRANS P SITRANST3K

SITRANS LR SITRANS F M

SIMATIC PCS 7 Engineering Station

con SIMATIC PDM

Bus de campo PROFIBUS DP hasta12 Mbit/s

SIMOCODE

pro

MICROMASTER

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

RS 232/ RS 485

Multiplexor

HART

PC autónomo

con SIMATIC PDM

Transmisor

en banco de pruebas

Protocolo HART

Transmisor HART

SITRANS P

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

SIMATIC

PDM

ET 200iSP

S7-400

SIPART PS2

SIPART PS2

ET 200M

(IM 153-2 con

módulos

HART)

HA

RT

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Ingeniería 21

Funciones para facilitar la operación cotidiana

SIMATIC PDM facilita la operación cotidiana; a saber:

■ representación y manejo uniformes de los dispositivos,■ indicadores para mantenimiento preventivo y correctivo,■ detección y modificaciones en el proyecto y el dispositivo,■ aumento de la seguridad de funcionamiento,■ reducción de los costes de inversión, funcionamiento y

reparación■ derechos escalonados de uso, incl. protección por contra-

seña

Integración de dispositivos

SIMATIC PDM soporta todos los dispositivos especificados me-diante Electronic Device Description (EDD). EDD es una tecno-logía normalizada según EN 50391 e IEC 61804 y el estándar más extendido a nivel internacional para la integración de dis-positivos. EDD es a la vez la directiva de las organizaciones establecidas para PROFIBUS (PNO: Organización de Usuarios PROFIBUS) y HART (HCF: HART Communication Foundation).

Los dispositivos están integrados directamente en SIMATIC PDM a través de su EDD o del catálogo actual de HCF. En la EDD se describe el dispositivo de manera funcional y construc-tiva mediante el Electronic Device Description Language (EDDL) especificado por PNO. En base a dicha descripción, SIMATIC PDM crea automáticamente su interfaz de usuario con la información específica del dispositivo.

El catálogo actual de dispositivos de SIMATIC PDM incluye más de 1.200 productos de más de 100 fabricantes de todo el mundo. Además de los dispositivos contenidos en el catálogo actual de SIMATIC PDM, también se pueden integrar dispositi-vos de todos los fabricantes por simple importación en su EDD en SIMATIC PDM. Esto permite tener siempre actualizada la gama de dispositivos y aumentar la cantidad de fabricantes y dispositivos soportados por SIMATIC PDM. Para mayor trans-parencia, SIMATIC PDM también ofrece la posibilidad de crear catálogos de dispositivos para proyectos específicos.

Interfaz de usuario

La interfaz de usuario cumple lo establecido en las normas VDI/VDE GMA 2187 e IEC 65/349/CD. Por ampliación de EDDL, se pueden representar ahora también elementos gráficos de forma excelente. Incluso los dispositivos con varios cientos de parámetros pueden tratarse con claridad y rapidez. SIMATIC PDM permite navegar con gran facilidad en estaciones muy complejas como unidades de periferia descentralizada, hasta llegar a los dispositivos de campo.

Vista de parámetros SIMATIC PDM con curva de evolución e indicación online

El operador dispone de varias vistas:

■ vista del proyecto de hardware,■ vista de la red con dispositivos de proceso (preferente-

mente para aplicación autónoma),■ vista de dispositivos de proceso en la planta como vista

específica de TAG, visualizando también con información de diagnóstico,

■ vista de parámetros para parametrizar los dispositivos de campo,

■ vista de la lista "lifelist" para la puesta en marcha y el servi-cio técnico,

Comunicación

SIMATIC PDM soporta varios protocolos y componentes de comunicación para la comunicación con los dispositivos que tengan las siguientes interfaces:

■ interfaz PROFIBUS DP/PA,■ interfaz HART,■ interfaz Modbus,■ interfaz especial de Siemens,

Enrutado

Desde el sistema de ingeniería centralizado del sistema de control de procesos SIMATIC PCS7, utilizando SIMATIC PDM puede accederse, vía los diferentes sistemas de bus y unida-des de periferia descentralizada, a cualquiera dispositivo en campo parametrizable con EDD en cualquier parte de la plan-ta. Así, desde un punto central, SIMATIC PDM permite:

■ leer información de diagnóstico de los dispositivos,■ modificar ajustes de dispositivos,■ ajustar y calibrar dispositivos,■ observar valores del proceso,■ crear valores de simulación o■ reparametrizar los dispositivos.

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22 Sistema de operador

Control de procesos seguro y confortablemediante el sistema de operador PCS 7

Estación de operador SIMATIC PCS 7

El sistema de operador constituye la interfaz hombre-máqui-na (HMI) del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, sirviendo al usuario como ventana y acceso al proceso. La ar-quitectura del sistema de operador es muy variable, y es adap-table con flexibilidad a plantas de distintos tamaños y a los di-ferentes requisitos de los clientes.

La base de este sistema está formada por estaciones de ope-rador (OS) perfectamente coordinadas entre sí para sistemas monopuesto (OS Single Stations) y sistemas multipuesto en una arquitectura client-server.

Estaciones de operator

Todas las estaciones de operador se basan en la moderna tec-nología de PC, con prestaciones escalonadas y optimizada para su utilización como OS Single Station, OS Client u OS Server, combinadas con el sistema operativo

■ Microsoft Windows 2000 Professional / 2000 Server o■ Microsoft Windows XP Professional / Server 2003.

Gracias a la utilización de componentes e interfaces estánda-res del entorno de PC, las estaciones de operador están abier-tas para integrar opciones y ampliaciones personalizadas para cada cliente y sector. Pueden emplearse tanto en entornos in-dustriales rudos como en oficinas.

Mediante gráficos multi-VGA y a través de hasta 4 monitores, las OS Single Stations y los OS Clients permiten conducir el proceso de varias unidades de la planta.

El software del sistema de las estaciones de operador es esca-lable en función del número de objetos de proceso (PO). En todo momento se puede aumentar, adquiriendo los corres-

pondientes PowerPacks, dicho número si aumentan los requi-sitos o hay que ampliar la planta.

Sistema monopuesto (OS Single Station)

En un sistema monopuesto, todas las funciones de manejo y visualización para un proyecto (planta/unidad de proceso) es-tán concentradas en una estación. La placa lleva integrado un puerto FastEthernet RJ45 aplicable para conectar una LAN de OS (Local Area Network, bus de terminales). La OS Single Sta-tion se puede conectar al bus de planta Industrial Ethernet de dos maneras:

■ vía un procesador de comunicaciones CP 1613 (comunica-ción con máx. 64 controladores) o

■ mediante una sencilla tarjeta LAN (Basic Communication Ethernet para la comunicación con máx. 8 controladores).

Conectada al bus de planta la OS Single Station a aplicable asociada a otros sistemas monopuesto o formando uno multi-puesto. Si se utiliza el paquete de programas WinCC/Redun-dancy también se puede operar de forma redundante con dos OS Single Stations.

Sistema multipuesto en arquitectura client-server

Un sistema multipuesto se compone de puestos de operación (clients OS) a los que uno o varios servidores OS suministran datos (datos de proyecto, valores de procesos, registros histó-ricos, alarmas y avisos) a través de una LAN de OS (bus de ter-minales). La LAN de OS puede compartir el medio de transmi-sión con el bus de planta o ejecutarse como un bus separado (Ethernet con TCP/IP).

Si los requeisitos de disponibilidad son mayores, también se puede configurar los servidores OS de manera redundante. Las aplicaciones importantes del servidor OS se vigilan a tra-vés del así llamado "health check" que, dado el caso, pueden causar la conmutación al equipo de reserva. Los servidores OS redundantes se sincronizan automáticamente y a gran veloci-dad.

Los clientes OS no sólo pueden acceder a los datos de un ser-vidor/una pareja de servidores OS, sino también simultánea-mente a varios servidores/parejas de servidores OS (modo Multi Client).

Esto permite estructurar una planta en varias unidades tecno-lógicas y distribuir los datos entre varios servidores/parejas de servidores OS del modo correspondiente. Además de la esca-labilidad, los sistemas distribuidos ofrecen la ventaja de poder desacoplar entre sí las unidades de proceso, lo que aumenta la disponibilidad.

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Sistema de operador 23

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

Los servidores OS tienen además funciones de client con las que pueden acceder a los datos (registros históricos, avisos, tags, variables) de los otros servidores del sistema multipues-to. Esto permite interconectar sinópticos de proceso de un ser-vidor OS con variables de otros servidores OS (sinópticos inte-ráreas).

Los servidores OS se pueden conectar al bus de planta Indus-trial Ethernet, como la OS Single Station, a través de un proce-sador de comunicaciones o de una simple tarjeta LAN. La pla-ca ya lleva integrado un puerto FastEthernet RJ45 que se po-drá emplear para conectar una LAN de OS (bus de terminales).

Sistema multipuesto en arquitectura client-server

Prestaciones y datos técnicos

El sistema de operador SIMATIC PCS 7 está optimizado para el tratamiento de grandes cantidades de datos. También ofrece altas prestaciones en el caso de proyectos grandes y se mane-ja, al mismo tiempo, de forma fácil e intuitiva.

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

■ ransmisión 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 todos los puntos de medida de un área

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

Controladores

CentralArchive Server

Cliente OS

(máx. 32 en funcio-

namiento multicliente)

Servidor OS(máx. 12 redundantes)

Sistema de operador

Cantidad máx. de servidores/ parejas de servidores OS

12

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

64

Cantidad máx. de clients OS en modo Multi Client 1) (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 venta-na de curvas

10

Tiempo de selección de la vista de área OS (100 símbolos de proceso)

< 2 s

Cantidad máx. de variables/objetos de proceso:

■ por cada OS Single Station 150K / 5000 PO

■ por cada servidor OS 256K / 8500 PO

Cantidad máx. de avisos configura-bles por servidor

50000

Cantidad de puntos de medida

■ por cada OS Single Station aprox. 3000

■ por cada servidor OS aprox. 5000

■ por cada sistema multipuesto aprox. 60000

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

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

aprox. 1000/s

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

carga constante aprox. 10/savalancha de avisos aprox. 3000 / 4 s

Registro histórico

■ archivado de valores de proceso con StoragePlus (valores de pro-ceso de máx. 4 Single Stations, servidores o parejas de servido-res)

Valores de proceso de un ser-vidor: aprox. 1000/svalores de proceso de todos los servidores: aprox. 1600/s

■ archivado de valores de proceso con Central Archive Server CAS (valores de proceso de máx. 11 servidores o parejas de servi-dores)

Valores de proceso de un ser-vidor: aprox. 1000/svalores de proceso de todos los servidores: aprox. 10000/s

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24 Sistema de operador

Software del OS

Conducción del proceso con ventanas libremente desplazables

Interfaz de usuario

La interfaz de usuario del sistema de operador reúne todas las características propias de un sistema de instrumentación y control: es multilingüe, ergonómica y ordenada, y está clara-mente estructurada. El operador no piere nunca de vista el conjunto del proceso y puede navegar rápidamente entre las diversas vistas de la planta. Está asistido por un administrador de imágenes en árbol, que organiza la jerarquía de los gráficos según los deseos del usuario y permite hojear en esta jerar-quía y seleccionar áreas de niveles inferiores de la planta du-rante la conducción del proceso.

Las sinópticos de proceso y los puntos de medida también se pueden abrir con sólo teclear su nombre. La función de cam-bio online de idioma permite al operador 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 entrado con orden de visualización configurable (clase de avisos superior o prio-ridad superior)

■ fecha, hora y nombre del operador■ sinóptico general con hasta 36/49/64 áreas■ área de trabajo para gráficos y ventanas libremente despla-

zables para faceplates, curvas, etc.■ teclas de funciones de sistema

En una vista especial de avisos se pueden visualizar los avisos entrados y conmutar entre lista de nuevos, lista de antiguos, lista de avisos salientes, lista de intervenciones del operador, lista del sistema de control de mando o la crónica.

Los medios de representación disponibles permiten al opera-dor crear, gusrdar y volver a abrir composiciones de gráficos personalizadas.

Curvas

Las curvas se pueden visualizar cubriendo toda la pantalla o en ventanas dentro del área de trabajo. Algunas curvas/gru-pos de curvas ya han sido predefinidas al configurar el siste-ma. En modo online se pueden configurar otras de forma per-sonalizada; luego se abren danado el nombre del punto de medida y se guardan para su reuso.

Ventana de curvas en la estación de operador

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Sistema de operador 25

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.

Alarmas y avisos

Asignando diferentes prioridades a los avisos como atributo adicional para las clases de avisos conocidas, se obtiene una mejor visión de conjunto cuando aumenta el volumen del pro-yecto, pudiendo distinguir mejor los avisos importantes de los de menor importancia.

En el caso de fallos en un sensor/actuador o durante la puesta en marcha, el operador proceder a bloquear avisos (alarmas) de puntos de medida particulares o de todos los puntos de medida de un sinóptico/área. El bloqueo y la habilitación se registran en el informe de intervenciones del operador.

Los avisos pendientes se señalizan con indicadores agrupados que se representan en vistas de listas de avisos/alarmas pre-configurados según grupos de avisos. En la visualización agru-pada también se ve si hay avisos bloqueados o no.

Vista de avisos en la estación de operador

El último aviso recibido (si se han asignado prioridades, el de mayor prioridad) se visualiza en el margen superior de la vista estándar. Pulsando el botón "línea de avisos ampliada" se vi-sualizará una ventana predefinida con más avisos.

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 medida". Por medio de "Loop in alarm", el operador accede directamente al sinóptico de proceso don-de se ha producido la anomalía, y desde allí puede activar el correspondiente bloque gráfico (imagen de lazo) mediante un punto de medida marcado con color.

La ventana del bloque gráfico se puede inmovilizar con un bo-tón pin para que permanezca visible al cambiar de sinóptico.

Flexibles posibilidades de ajuste del sonido y prioridades defi-nibles con variables al efecto facilitan la señalización acústica mediante una tarjeta de sonido o, vía un módulo de señaliza-ción, avisadores acústicos externos.

Gestión centralizada de usuarios, controles de acceso y

firma electrónica

SIMATIC Logon ofrece gestión centralizada de usuarios con control de acceso para los componentes del sistema de SIMATIC PCS 7 y componentes conectados vía API. Cumple con los requisitos de validación conforme a 21 CFR, parte 11. La función de firma electrónica también está inte-grada en SIMATIC Logon.

Para el control de acceso se puede emplear adicionalmente un lector de tarjetas de chip.

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26 Sistema de operador

Software de OS, archivado OS

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. Más funcionalidad ofrece a este respecto el SIMATIC PCS 7 Asset Management.

Sincronización horaria

En combinación con un reloj SICLOCK, el sistema de operador puede aplicar a todo el sistema la sincronización horaria UTC (Universal Time Coordinated) dentro del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. Esto resulta particularmente ventajo-so para plantas muy extensas que están distribuidas en luga-res situados en diferentes usos horarios, p.ej. oleoductos.

Lenguaje de scripting

En base a los lenguajes de scripting Visual Basic y C, los usua-rios pueden programar también sus propias aplicaciones OS.

Archivado OS

Un sistema de archivo de alto rendimiento, basado en la tec-nología Microsoft SQL Server y configurable online, registra los valores de proceso y los avisos/eventos (alarmas) en archi-vos circulantes. El sistema de archivo de alto rendimiento está diseñado en su versión estándar para hasta 512 variables y, en caso necesario, puede ser ampliado hasta 1500 o 5000 varia-bles.

Controlados por tiempo o eventos, estos datos de los archivos circulantes y los informes OS y los datos de lotes de SIMATIC BATCH se pueden transferir a StoragePlus o a un Central Archi-ve Server (CAS) para ser archivados de forma permanente. La variante económica StoragePlus puede archivar aprox. 1600 valores de proceso con un máx. de 4 Single Stations/ servidores/parejas de servidores. El potente Central Archive Server satisface exigencias mayores, ya que puede archivar aprox. 10000 valores de un máx. de 11 servidores/parejas de servidores.

Los datos administrados en el Central Archive Server pueden ser visualizados con claridad en los clients OS. Sin embargo, la visualización de datos de archivo de StoragePlus se realiza, in-dependientemente de los sistemas runtime de PCS 7, a través del Internet Explorer integrado.

Archivado OS

En ambos sistemas de archivado a largo plazo, la selección de datos es facilitada por las funciones de filtro integradas. Los mensajes y los valores de proceso pueden representarse en ta-blas; los valores de proceso, además, en gráficos. Los valores de proceso representados en tabla se pueden exportar en for-mato CSV para su tratamiento en otras aplicaciones de Windo-ws, p.ej. Microsoft Excel.

Los datos archivados en StoragePlus y en Central Archive Server, así como su catalogación, se pueden salvaguardar en cualquier tipo de medios de almacenamiento compatibles con el sistema operativo.

Valores de proceso

Servidor central de archivos:

Registro a largo plazo

Avisos/eventos

Datos por lotes

Ciclo de registro

más lento

> 1 min

Ciclo de registro

más rápido

max. 1 min

Archivo de alarmas

Salvaguardaautomáticapor ej. a diario

Salvaguarda automá-tica (de aplicaciones)por ej. semanalmente

Salvaguarda endisco duropor ej. cada 6 meses

Salvaguarda encomando del usuario tras finalización de lotes

Registro

de Backup

en DVD

Batch Server

OS Server:

registro a corto plazo (circulación)

Microsoft

SQL Server

Por ej.

2 meses

Por ej.

2 semanas

Por ej.

7 días

30 byte/

valor

máx.30 byte/valor

172 byte/

evento

Archivos

XML

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Sistema de operador 27

Manejar y observar vía la World Wide Web

PCS 7 Web Server

El SIMATIC PCS 7 Web Server, basado en el sistema operativo Microsoft Windows Server 2003, ofrece la posibilidad de ma-nejar y observar la planta también a través de Intranet/Inter-net. Usa los mecanismos de un Multi Client para acceder a los servidores OS subordinados y permite disponer de los datos del proyecto en todo el mundo vía Intranet/Internet. Para ello, mediante el Web View Publisher, convierte sinópticos de pro-ceso y scripts en la forma adecuada para su visualización con el Internet Explorer.

Al manejar y observar a través de la World Wide Web, desde el client Web se accede a los datos del proyecto proporcionados por el SIMATIC PCS 7 Web Server. Para ello, el client Web está equipado con el Internet Explorer y los plugins instalables vía la World Wide Web.

Desde el client Web Client se puede conducir la planta de la misma manera que a través de un client OS. En este caso debe distinguirse entre los siguientes casos de aplicación:

■ StandardHasta 50 clients Web pueden acceder simultáneamente por Intranet/Internet a los datos de un SIMATIC PCS 7 Web Server. La licencia basada en servidor para ello necesaria es escalable para 3, 10, 25 ó 50 clients Web.

■ DiagnósticoUn client Web o sólo unos pocos Web Clients tienen acceso a varios SIMATIC PCS 7 Web Server/sistemas monopuesto para realizar funciones de control remoto, diagnóstico o su-pervisión. Cada uno de los sistema implicados necesita para ello una licencia de diagnóstico para Web PCS 7.

El procedimiento de apertura de sesión y las reglas de asigna-ción de derechos del client Web son idénticos a los del client OS. Las actuaciones que se realizan en el client Web se inclu-yen en el informe de intervenciones del operador del OS.

El OS User Management integrado garantiza un alto grado de seguridad cuando el SIMATIC PCS 7 Web Server accede a los OS Server. Para amoldarse a las exigencias de seguridad de la planta respectiva se cuenta con proteccion de acceso por con-traseña, tecnologías de firewall y conceptos de seguridad per-sonalizados.

...

...

Módem

OS-LAN (bus terminales)

Bus de planta

LAN Intranet

Web server in a

SIMATIC PCS 7 client

SIMATIC PCS 7

Web Clients

A destacarSistema de operador

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

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

■ Sistemas multipuesto client-server con un máx. de 12 servidores/parejas de servidores OS para 5000 puntos de medida y un máx. de 32 clients OS por ser-vidor/pareja de servidores

■ Sistema de archivo de alto rendimiento basado en archivos circulantes y backup integrado

■ OS Health Check para monitorizar aplicaciones de servidor importantes

■ Modificaciones online sin afectar el funcionamiento y test online cargando selectivamente servidores redundantes

■ Comunicación AS/OS optimizada: Transmisión de datos sólo tras la modificación de los mismos, inde-pendientemente del ciclo de respuesta del controla-dor

■ Confortable conducción del proceso y alta seguridad de funcionamiento

■ Supresión de alarmas durante la puesta en marcha y en caso de un fallo de un sensor/actuador

■ Prioridades de alarma como atributo adicional para filtrar avisos importantes

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

■ Vigilancia de signos de vida para los sistemas subor-dinados conectados al bus de planta

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28 Controladores

Controladores, basados en componentes seleccionados de SIMATIC S7-400

Controladores estándares

En los controladores (AS) del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 se combinan componentes seleccionados de la gama SIMATIC S7-400.

Las siguientes propiedades convierten a los SIMATIC S7-400 en el equipo perfecto para utilizarlo como controlador en SIMATIC PCS 7:

■ diseño modular y sin ventilación,■ alta capacidad de ampliación y robustez,■ configuración no redundante o redundante,■ amplias posibilidades de comunicación,■ funciones de sistemas integradas y■ fácil conexión de periferias centralizadas y descentraliza-

das.

Según su relación precio/prestaciones, los tipos ofrecidos se adaptan a las diferentes tareas planteadas. La conexión del bus de campo PROFIBUS DP está integrada de serie en todos los controladores. En caso necesario se pueden enchufar mó-dulos de comunicación PROFIBUS adicionales.

Componentes

Los controladores se suministran, sin recargo, completamen-te preconfigurados y probados. Se componen de:

■ Bastidor con 9 ó 18 slots; en sistemas redundantes también separados

■ CPU SIMATIC estándar 414-3, 416-2, 416-3 ó 417-4 y/o CPU redundante 414-4H ó 417-4H

■ Fuente de alimentación 24 V DC ó 120/230 V AC incl. pila(s) tampón

■ Memoria de trabajo de 1,4 Mbytes a 20 Mbytes■ Memory Card con 2 a 64 Mbytes RAM■ Interfaz a Industrial Ethernet

Controladores estándares

Los controladores AS 414-3 están especialmente ajustados a pequeñas aplicaciones con capacidades funcionales reduci-das. Con ello cumplen el requisito de ofrecer un acceso renta-ble con un sistema modular y escalable. Los controladores AS 416-2, AS 416-3 y AS 417-4 permiten implementar mayo-res capacidades funcionales. Se utilizan preferentemente en instalaciones de tamaño medio a alto.

A destacar

■ Flexibilidad gracias a distintos niveles de disponibili-dad y seguridad:– controladores estándares (línea S)– controladores de alta disponibilidad (línea H)– controladores de seguridad (línea F)– controladores de seguridad y de alta disponibili-

dad (línea FH)

■ Amplia gama de controladores preconfigurados con CPUs con rendimiento escalonado

■ Unidades preconfiguradas (bundles) premontadas y probadas con bastidores, fuente de alimentación, CPU, tarjeta de memoria e interfaces para el Indus-trial Ethernet y PROFIBUS

■ Modificaciones de configuración durante el funcio-namiento

■ Controladores AS 414H/FH y AS 417H/FH configura-dos de forma completamente redundante:– ejecución (sincrónica) simultánea de los progra-

mas de aplicación idénticos en ambas CPUs– conmutación suave– con el fin de la separación espacial de los subsiste-

mas redundantes, se pueden montar también sobre dos bastidores

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Controladores 29

Controlador de alta disponibilidad

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 para controladores de alta disponibilidad son irrelevantes en comparación con los costes que pueden originar los tiempos de inactividad de la producción causados por averías. Cuanto mayores sean los costes de una parada de la producción, más rentable es el uso de un sistema de alta disponibilidad.

Con los AS 414H y AS 417H , SIMATIC PCS 7 dispone de unos controladores de alta disponibilidad basados en el principio "1 de 2", que conmutan al equipo de reserva en caso de fallo. Con el fin de que un controlador de este tipo permanezca ope-rativo en cualquier situación, su configuración es completa-mente redundante. Eso significa que: todos los componentes fundamentales del sistema como la CPU, la fuente de alimen-tación y el hardware para el acoplamiento de las dos CPUs es-tán presentes por duplicado. Los otros componentes que tam-bién se pueden duplicar por motivos de disponibilidad varían de una tarea de automatización a otra.

Los dos subsistemas de un sistema redundante están separa-dos galvánicamente entre sí. Ello aumenta la estabilidad del sistema frente a perturbaciones electromagnéticas. Un con-trolador puede montarse en uno o dos bastidores. Los contro-ladores en dos bastidores se utilizan, por ejemplo, cuando am-bos subsistemas AS se han de montar separados por una pa-red ignífuga. Se ofrecen los equipos completos adecuados para cada tipo de aplicación. También es posible usar configu-raciones mixtas con equipos redundantes y estándares.

Controladores de seguridad

Para aplicaciones críticas que en las que en caso de fallo exista peligro de muerte o de daños materiales o ambientaless se usan controladores de seguridad (líneas F/FH). Estos controla-dores son capaces de detectar tanto los fallos dentro del pro-ceso como los internos propios y, en tal caso, llevan la instala-ción automáticamente a un estado seguro.

Los controladores de seguridad se basan en el hardware de los controladores de alta disponibilidad AS 414H y AS 417H. Están disponibles dos variantes de configuración:

■ AS 414F/AS 417F monocanal (con sólo una CPU)■ AS 414FH/AS 417FH de alta disponibilidad (con CPU redun-

dante)

Los controaldores de seguridad están certificados por el TÜV y cumplen las exigencias de seguridad hasta SIL 3 conforme a IEC 61508. Procesan las funciones estándares y de seguridad en un único sistema, ejecutando las funciones de seguridad dos veces en distintas partes del procesador de una misma CPU. El sistema reconoce la presencia de posibles errores al comparar finalmente los resultados.

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.

Datos técnicos

Capacidades funcionales combinadas características de controladores para

SIMATIC PCS 7

Controlador AS

41

4-3

AS

41

4H

AS

41

6-2

AS

41

6-3

AS

41

7-4

AS

41

7H

AS

41

7-4

AS

41

7H

Tarjeta de memoria [en Mbytes]

2 2 4 8 4 4 16 16

Mediciones de valores analógicos

30 50 150 500

Mediciones de valores digitales

60 150 400 1000

Regulaciones PID 20 50 130 200

Motores 20 75 150 300

Válvulas 25 75 150 300

SFC 2 20 50 100

Pasos 4 200 500 1000

Dosificaciones 2 5 15 30

Entradas digitales DI 100 300 850 1500

Salidas digitales DO 50 150 315 630

Entradas analógicas AI 30 100 275 500

Salidas analógicas AO 20 50 130 200

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30 Gestión de activos

Gestión de activos,para diagnóstico y mantenimiento preventivo óptimos

Automatización y mantenimiento de plantas en la industria de procesos

En el campo de la construcción de instalaciones se deno-

mina gestión de activos a la administración y gestión de

los equipamientos de una planta tecnológica, en particu-

lar, de los equipos de control de procesos, y, en general,

todas las actividades y medidas encaminadas a conservar

o incrementar el valor de una planta.

Aquí se incluyen, principalmente

■ la reacción ante avisos de fallos y de diagnóstico actuales (mantenimiento correctivo),

■ el diagnóstico y mantenimiento preventivos y■ el diagnóstico y mantenimiento predictivos.

Antes, las funciones e informaciones sobre mantenimiento estaban casi siempre disponibles únicamente en un nivel se-parado e independiente de la producción. Gracias a la funcio-nalidad de gestión de activos integrada, SIMATIC PCS 7 tam-bién proporciona ahora, paralelamente al control del proceso, información y funciones de mantenimiento homogéneas para los componentes de la planta (activos). Con el PCS 7 Asset Management, SIMATIC PCS 7 amplía su oferta proporcionan-do un instrumento para minimizar los costes globales que se acumulan durante todo el ciclo de vida de la planta (coste total de propiedad). Ello elimina la necesidad de tener un hardware o herramientas de software adicionales para las funciones de gestión de activos.

El SIMATIC PCS 7 Asset Management observa las exigencias definidas en los siguientes documentos por la NAMUR (Comu-nidad de Intereses Relacionados con el Control de Procesos de la Industria Química y Farmacéutica) acerca de los sistemas para gestión de activos a pie de planta y los avisos de estado de los equipos de campo:

Entre estas exigencias están:

■ Recomendación NAMUR NE91 (requerimientos para siste-mas para la gestión de activos a pie de planta),

■ Recomendación NAMUR NE107 (avisos de estado de equi-pos de campo)

■ Recomendación NAMUR NE 105 (requerimientos para la integración de equipos de bus de campo en herramientas de ingeniería)

Además, se regirá según la norma IEC 61804-2 para el auto-diagnóstico de los equipos descritos por Electronic Device Description (EDD).

Mientras que el operador obtiene todas las informaciones relevantes para el proceso a través de sistema de operador y puede intervenir con precisión en el mismo, el encargado de mantenimiento controla, desde la estación de mantenimien-to, el hardware de los sistemas de automatización y procesa sus avisos de diagnóstico y las demandas de mantenimiento.

Ciclo y estrategias de mantenimiento

Mediante supervisión (adquisición y evaluación de valores de proceso y magnitudes de estado) se puede determinar la con-dición de un componente o de un equipo, por ejemplo, de un equipo de campo. En el caso de que un sensor ya no emita nin-guna señal, el diagnóstico puede revelar que existe una rotura en el cable. Basándose en este diagnóstico, se lanza una soli-citud de mantenimiento cuya consecuencia será una opera-ción de mantenimiento. Tras la conclusión de la reparación, en la estación de mantenimiento los indicadores de condición retornan a su estado normal. Todo el ciclo de mantenimiento se documenta sin lagunas en la estación de mantenimiento, de forma automática y sin necesidad de trabajo de configura-ción expreso. El ciclo de mantenimiento se discrimina aún de-pendiendo de la estrategia de mantenimiento, del resultado del diagnóstico y de las informaciones detalladas disponibles según modelo .

Se diferencia entre las siguientes estrategias de mantenimien-to:

■ Mantenimiento correctivo - se asume el riesgo de averías o se minimiza su aparición

mediante configuraciones redundantes- mantenimiento por reparación o reemplazo

■ Mantenimiento preventivo- las actividades de mantenimiento adecuadas se inician

ya antes de la aparición de fallos- mantenimiento periódico, condicional o predictivo

Automatización

Nivel ERP

(Enterprise Resource

Planning)

Sistemas di gestión

de activos

empresariales

MES

Operaciones de

mantenimiento

Gestión de

activos

de planta

Controles

(nivel de

proceso y campo)

Nivel MES

(Manufacturing Exe-

cution Systems)

Mantenimiento

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Gestión de activos 31

Gama de componentes/dispositivos

El objeto del ciclo de mantenimiento descrito son los disposi-tivos/componentes del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, así como la periferia de proceso conectada. En-tre ellos figuran:

■ equipos básicos de PC (servidor, client, Single Station)■ controladores■ componentes de red para el bus de planta, el bus de termi-

nales y el bus de campo■ periferia descentralizada (E/S remotas)■ equipos de campo (sensores/actuadores)

Integración en SIMATIC PCS 7

PCS 7 Asset Management se integra en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 como un paquete de software in-tersectorial. Además, utiliza coherentemente los componen-tes de hardware y software del sistema de ingeniería y del sis-tema de operador.

La interfaz de sistema para el encargado de mantenimiento es la estación de mantenimiento, que se basa en la estación de ingeniería. A través de dicha estación de mantenimiento, tie-ne acceso a toda la estructura de hardware del sistema de con-trol de procesos y puede procesar avisos de diagnóstico y de-mandas de mantenimiento.

Configuración

El PCS 7 Asset Management se basa en el proyecto de hard-ware y software de la aplicación que se crea con el sistema de ingeniería durante la configuración estándar. Apartir de los datos del proyecto, basta pulsar un botón para obtener todos los datos relevantes para el PCS 7 Asset Management y gene-rar los sinópticos de diagnóstico. El procedimiento es sencillo y no requiere trabajo adicional para la gestión de activos:

■ Crear el proyecto de hardware y software■ Generación, soportada por el sistema, de sinópticos de

diagnóstico con todos los componentes del proyecto, incl. la jerarquía de sinópticos acorde a la estructura de hard-ware del proyecto. Los nombres de los sinópticos, iconos, etc. tomados del proyecto pueden ser modificados por el usuario de forma personalizada o en función de las peculia-ridades del proyecto. Las modificaciones se conservan en el trabajo ulterior.

■ Compilar los datos del proyecto y cargarlos en la estación de operador y la estación de mantenimiento con fases sub-siguientes de test y puesta en marcha.

Estación de mantenimiento

ArquitecturaLa estación de mantenimiento Station para el PCS 7 Asset Ma-nagement facilitar amplias informaciones de mantenimiento acerca de los componentes del sistema de la planta (activos).

Dependiendo de la arquitectura SIMATIC PCS 7 del proyecto, la estación de mantenimiento (MS) puede basarse en un SIMATIC PCS 7 BOX, una PCS 7 Single Station o una combina-ción client-server utilizando los componentes de hardware y software del sistema de ingeniería y del sistema de operador.

Debido a la estrecha imbricación, las funciones de ES, OS y gestión de activos pueden ejecutarse en un hardware compar-tido. Una estación multifuncional así no sólo vale la gestión de activos, sino también para la ingeniería del sistema o para fun-ciones HMI.

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 visualizan usando bloques gráficos (face-plates) unificados. Esto hace que el trabajo con la estación de mantenimiento sea fácil e intuitivo: se requiere poco tiempo para aprender a usarla.

Los sinópticos de diagnóstico, estructurados conforme a la je-rarquía de la planta, pueden ser visualizados con los estados de todos los componentes SIMATIC PCS 7 tanto en la estación de mantenimiento como en un client OS. Sin embargo, las funciones de diagnóstico online avanzadas, asociadas a HW Config o SIMATIC PDM, sólo pueden usarse desde la esta-ción de mantenimiento.

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32 Gestión de activos

Gestión de activos

Sinóptico general de la planta con iconos de componentes

Vista general de componentes en una línea PROFIBUS con iconos

Sinóptico de diagnóstico de componente

Funciones estándares de diagnósticoPara informarse sobre el estado de diagnóstico de áreas o componentes concretos de la planta, el encargado de mante-nimiento puede, partiendo del sinóptico general, pasar al si-nóptico de diagnóstico del nivel inferior de hardware. Si se se-ñaliza un fallo en el sinóptico general, vía "Loop in Alarm" el usuario llega rápidamente al bloque gráfico de diagnóstico co-rrespondiente al componente afectado.

La siguiente información está disponible para todos los com-ponentes:

■ icono de estado de diagnóstico determinado por el sistema■ datos sobre el componente; p.ej., tag, fabricante o número

de serie (dependiendo del componente en cuestión)■ avisos de diagnóstico de un componente■ visualización del tipo y de la situación actual en que se en-

cuentra la operación de mantenimiento iniciada

Diagnóstico detallado para activos según IEC 61804-2Para los activos descritos según IEC 61804 2 por Electronic Device Description (EDD) se pueden solicitar informaciones detalladas adicionales. SIMATIC PDM lee en un segundo plano esas informaciones en los componentes y las entrega automá-ticamente.

■ Informaciones de diagnóstico detalladas- informaciones del fabricante específicas de un equipo- instrucciones para diagnóstico y eliminación de fallos- documentación complementaria

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

■ Vista de los parámetros del componente (representación de los parámetros guardados en el componente y en el pro-yecto; en caso necesario, también las divergencias entre ambos)

Extracto del repertorio de iconos de PCS 7 Asset Managements

Indicadoragrupado p.estructurasubordinada

Selecciónnivel PC

Selecciónnivel Ethernet

Selecciónnivel AS

Símbolo

Bloque gráfico

Estado de diagnóstico

Estado de la demanda

Estado de mentenimiento

Identificación del componente

Correcto

Simulación

Manejolocal

Necesidades demantenimiento(prio. baja)

Demanda demantenimiento(prio. media)

Alarma demantenimiento(prio. alta)

Orden de manteni- miento desconocida/no solicitada

Orden de mantenimientosolicitada

Orden de mantenimientoen curso

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Gestión de activos 33

Símbolo e iconos un componente

Visualización de la información de mantenimiento

La estructura jerárquica de la información y los iconos unifor-mes dan más claridad, simplifican la orientación y posibilitan al encargado de mantenimiento el acceso rápido a la informa-ción detallada desde el sinóptico general de la planta.

El repertorio de iconos definido para el PCS 7 Asset Manage-ment contiene símbolos que indican el estado de diagnóstico de los dispositivos/componentes, la relevancia de la solicitud de mantenimiento y el estado de la operación de manteni-miento.

Las señalizaciones agrupadas en el sinóptico general de la planta visualizan el estado de diagnóstico de las estructu-ras/componentes subordinados a modo de semáforo, con los colores rojo, ámbar y verde.

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

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

componentes subordinados

Haciendo clic sobre un elemento en el gráfico, o bien se abre el nivel de la jerarquía subordinado o un bloque gráfico de componente. Éste ofrece distintas vistas del correspondiente componente, así como información adicional relacionada con el dispositivo, como, p.ej., una vista de identificación, de avi-sos o de mantenimiento.

Bloque gráfico, vista de mantenimiento

Tag del componente

A destacar■ Instrumento para minimizar los costes globales que

se acumulan durante todo el ciclo de vida de la planta (coste total de propiedad)

■ Gestión de diagnóstico y mantenimiento del sistema SIMATIC PCS 7 abarcando– equipos básicos de PC, – componentes de bus (Ethernet/PROFIBUS), – controladores y– periferia descentralizada

■ Integración homogénea de la funcionalidad de mantenimiento en SIMATIC PCS 7, sin trabajo de ingeniería adicional

■ Uso consecuente de la arquitectura y de las presta-ciones básicas de SIMATIC PCS 7

■ Estación de mantenimiento, la interfaz de sistema para el encargado de mantenimiento

■ Mismo look & feel que para la conducción del pro-ceso desde el sistema de operador

■ Flujo de trabajo optimizado desde el diagnóstico hasta la conclusión de la actividad de mantenimiento

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

■ Cumplimiento de estándares y normas internaciona-les:– NE91 (gestión de activos a pie de planta), – NE107 (avisos de estado de los dispositivos de

campo),– NE 105 (integración de equipos de bus de campo)– EDD conforme a IEC 61804-2 (autodiagnóstico de

dispositivos).

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34 SIMATIC BATCH

Automatizar procesos por lotesmediante SIMATIC BATCH

Sistema multipuesto SIMATIC PCS 7 con SIMATIC BATCH

El sistema SIMATIC PCS 7 ofrece siempre la solución adecuada para realizar procesos por lotes de modo rentable y efectivo:

■ Los procesos por lotes con controles secuenciales parame-trizables se automatizan con las herramientas SFC y CFC, incluidas en el sistema de ingeniería.

■ Para aplicaciones más complejas con ejecución controlable por recetas, SIMATIC BATCH es la solución más confortable. Con él se pueden solucionar con facilidad y flexibilidad ta-reas complejas con procesos de control cambiantes.

Arquitectura modular

SIMATIC BATCH se puede configurar como sistema monopues-to o como sistema client-server. Gracias a su estructura modu-lar y a la flexible escalabilidad en 5 etapas con 150, 300, 600, 1800 y >1800 objetos de proceso Batch (instancias de unida-des de proceso y módulos de equipo), puede emplearse en plantas de cualquier tamaño.

En aplicaciones pequeñas (automatización de laboratorios, p.ej.), SIMATIC BATCH también se puede combinar con el sis-tema de entrada de gama basado en PC SIMATIC PCS 7 BOX. En tal caso, la capacidad de SIMATIC BATCH está limitada a 150 objetos de proceso Batch.

Pero lo más característico de la automatización de procesos por lotes con SIMATIC BATCH son las arquitecturas client-ser-ver en las que un servidor Batch procesa un proyecto junto con varios clients Batch. Para aumentar la disponibilidad también se puede configurar redundante el servidor Batch.

Integración en SIMATIC PCS 7

SIMATIC BATCH está totalmente integrado en SIMATIC PCS 7. 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.

Si lo admite la carga del sistema de operador, el software del servidor Batch también ejecutarser en el servidor OS. Sin embargo, generalmente se ejecuta en un hardware (servidor Batch) independiente de los servidores OS. Los clients SIMATIC BATCH y los clients OS pueden ejecutarse en un hardware básico separado o común.

Comunicación con los controladores

SIMATIC BATCH se comunica con los controladores a través del sistema de operador PCS 7. En la comunicación también se pueden integrar instrucciones y diálogos para el operador. És-tos permiten entrar datos adicionales (p.ej., para valores de la-boratorio) o instrucciones relativas a operaciones necesarias. Para el manejo y la visualización de unidades de proceso y fun-ciones tecnológicas, SIMATIC BATCH ofrece gráficos de mando estándar (faceplates).

Como interfaz al nivel de automatización subordinado se usan generalmente instancias SFC, derivadas de un tipo de SFC. En un cuadro de diálogo al efecto se pueden definir las propieda-des del tipo de SFC, tales como los modos de operación, valo-res de consigna/reales, parámetros de instancias, temporiza-dores, etc.

SIMATIC BATCH clients and OS clients

Automation

systems

Batch server

OS

server

Engineering

System

OS-LAN

Plant bus

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SIMATIC BATCH 35

SIMATIC BATCH Batch Control Center

Planificación de lotes con SIMATIC BATCH

Batch Control Center

El SIMATIC BATCH Batch Control Center (BatchCC) es la "cen-tral de mando" para supervisar y controlar procesos por lotes con SIMATIC BATCH. BatchCC permite gestionar todos los da-tos relevantes para SIMATIC BATCH desde una interfaz de usuario gráfica.

BatchCC ofrece potentes funciones para las siguientes tareas:

■ cargar y actualizar datos del sistema de automatización base,

■ definir derechos de usuarios para todas las funciones, para clients o unides de proceso de SIMATIC BATCH,

■ definir nombres y códigos de los materiales empleados,■ administrar recetas básicas e iniciar el editor de recetas

para introducir la estructura de las mismas,■ gestionar librerías con elementos de recetas (operaciones

de librería),■ editar categorías de fórmulas y gestionar las fórmulas aso-

ciadas (juegos de parámetros),■ crear lotes con recetas básicas,■ iniciar el procesamiento de los lotes y controlarlos,■ observar y diagnosticar el procesamiento de los lotes,■ protocolizar y archivar recetas y datos de los lotes,■ exportar e importar recetas básicas, fórmulas y objetos de

librería.

Batch Planning

BatchCC permite crear órdenes de producción y lotes indivi-duales. Mucha más funcionalidad de planificación ofrece el paquete opcional Batch Planning, con el que, de antemano, se pueden planear los lotes para una gran variedad de órdenes de producción.

Así, se puede crear y dividir manualmente los lotes para una órden de producción, teniendo la opción de hacerlo de mane-ra automática en función de la cantidad de los lotes o de pro-ducción especificadas.

Todos los lotes, incluyendo la correspondiente ocupación de unidades de proceso, pueden representarse en forma de com-binación de diagrama de Gantt y tabla. Se señalizan conflictos de tiempo o conflictos por ocupación múltiple de unidades de proceso. Los conflictos de tiempo se eliminan cambiando sim-plemente de lugar, por arrastre, los lotes correspondientes en el diagrama Gantt.

Aparte de la planificación, el repertorio funcional incluye tam-bién la posibilidad de modificar, cancelar, borrar y validar lo-tes. Hasta el momento de la validación, se pueden configurar y modificar las siguientes características de los lotes:

■ 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.

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36 SIMATIC BATCH

SIMATIC BATCH

Editor de recetas de SIMATIC BATCH

Editor de recetas

El editor de recetas es una cómoda herramienta para crear y modificar de manera sencilla e intuitiva recetas básicas y ope-raciones de librería que dispone de interfaz gráfica de usuario, funciones de edición para objetos individuales y agrupados y control de la sintaxis estructural.

La base para crear las recetas son los objetos Batch tomados de la configuración de la instalación Batch realizada con el sis-tema de ingeniería de SIMATIC PCS7 p.ej., unidade de proceso y funciones tecnológicas. El editor de recetas Batch se puede iniciar independientemente o también desde BatchCC.

Editor de recetas permite:

■ crear nuevas recetas base y operaciones de librería,■ modificar recetas básicas y operaciones de librería existen-

tes (modificaciones de estructura o parámetros),■ consultar estados de objetos de recetas (RUP, ROP, RPH) y

valores de proceso en condiciones de transición,■ documentar recetas básicas y operaciones de librería,■ realizar verificaciones de coherencia integrando también

verificaciones de coherencia específicas de los usuarios,■ elegir posible unidades de proceso en base a las caracterís-

ticas del equipamiento (Equipment Properties),■ habilitar para tests o producción las recetas básicas y las

operaciones de librería.

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 las recetas se reproduce en el modelo de planta del siguiente modo:

■ Procedimiento de recetas para el control del proceso y/o de la producción en una planta,

■ Procedimiento de subrecetas para controlar una etapa en una unidad de proceso,

■ Operación/función de receta para cumplir la tarea/función de ingeniería de procesos en un módulo de equipo.

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

TechnicalEquipment

Recipeprocedure

Recipeoperation

Recipefunction

Partial recipeprocedure

Plant

Plant

Unit

Unit

TechnicalEquipment

Individualcontrol unit

Individualcontrol unit

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SIMATIC BATCH 37

Ejemplo de protocolo de lotes

Batch Report

El Batch Report integrado en BatchCC sirve para crear protoco-los de recetas y de lotes. Estos pueden ser visualizados e im-presos a través del BatchCC o del visor de protocolos, ejecuta-ble por separado.

Protocolos de lotesLos protocolos de lotes contienen todos los datos necesarios para reproducir el proceso por lotes, documentar la calidad y cumplir las normas legales. Incluyen, entre otros:

■ los datos identificativos,■ los datos de recetas de control, ■ los datos efectivos de producción, ■ el evolución temporal de las etapas, ■ los avisos de fallo y error, ■ las intervenciones del operador, así como ■ los valores del proceso.

Protocolos de recetaLos protocolos de receta contienen los datos de producción, como p.ej.

■ los datos del encabezado de las recetas, ■ la lista de materiales empleados y las sustancias produci-

das,■ las normas de procedimiento.

Neutralidad respectoa unidades de proceso y asignación a

las mismas

Si una una receta se crea sin pensar en la unidad de proceso en la que se ejecutará, esto permite aplicarla de forma univer-sal, lo que minimiza el trabajo de ingeniería y ofrece grandes ventajas para los trámites de validación. En el momento de la creación de la receta basta entonces con asignar unidades de proceso a los procedimientos de subrecetas. La asignación de-finitiva de las unides de proceso se produce durante 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 conflictos de ocupación de unidades de proceso.

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

■ "Elección manual de la unidad de proceso" para la preelec-ción en el momento de creación de la receta,

■ "Unidad de proceso preferencial" para la preelección en el momento de creación de la receta,

■ Búsqueda de la "unidad que lleva más tiempo inactiva" para uniformizar la ocupación,

■ Entrega de la unidad de proceso a usar por parte de módulo externo (p.ej. Scheduler) vía "Parámetros del proceso".

Igual que la asignación de unidades de proceso, la estrategia de ocupación también se puede modificar durante la marcha del lote.

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38 SIMATIC BATCH

SIMATIC BATCH

Archivado y protocolización de los datos de lote en

formato XML

Los datos de lote a los que sólo tienen acceso personas o sis-temas autorizados se almacenan en formato XML. El Batch Report crea normalmente un protocolo o informe de lote ba-sado en XML que puede ser visualizado e impreso vía BatchCC o el visor de protocolos. Además, los datos XML también pue-den ser procesados con un sistema de informes externo.

Librería con operaciones de receta (ROP)

La gestión de las operaciones con recetas está soportada por una librería de usuario (librería ROP). Las operaciones de libre-ría con recetas se pueden incorporar como referencia en pro-cedimientos de recetas y modificarlas de modo centralizado, lo cual disminuye los costes de ingeniería y de validación. Al deshacer la referencia, la operación de receta se convierte en un elemento fijo del procedimiento de receta, con lo cual se independiza de otras modificaciones centralizadas.

Separación entre procedimiento y fórmula

Separación entre procedimiento y fórmula

La flexibilidad que ofrecen las recetas independientes de la de proceso se puede incrementar aún más separando el procedi-miento de los juegos de parámetros (fórmulas). De este mo-do, se pueden crear diferentes recetas básicas combinando varias fórmulas con un procedimiento de receta. Esto permite modificar centralizadamente los procedimientos. La estructu-ra de la fórmula queda definida por la categoría que el usuario le haya asignado.

Validación según 21 CFR Part 11

Aumenta sin cesar el número de plantas que hay que validar, para demostrar el cumplimiento de estándares de calidad, por causa de requisitos de política de ventas o regulatorios. Du-rante el proceso de validación desempeñan un papel impor-tante el sistema de control de procesos y el fabricante del mis-mo.

SIMATIC BATCH soporta la validación conforme a 21 CFR Part 11 especialmente debido:

■ a una estandarización consecuente, p.ej., con concepto tipo-instancia del SFC, creación de recetas independientes de la unidad de proceso, separación entre procedimiento y fórmula y las operaciones de recetas agrupadas en librerías

■ Audit Trail (registro de modificaciones): - protocolización de modificaciones y operaciones de rece-

tas (se archiva con el objeto modificado) - protocolización de modificaciones durante la producción

(en el protocolo de lote), incluyendo las - intervenciones del operador, en el nivel de control indivi-

dual, asociadas al lote en cuestión■ Sistema de control de versiones (ciclo de vida de las rece-

tas, operaciones de recetas, fórmulas) ■ Administración de usuarios centralizada con control de

acceso a través de SIMATIC Logon ■ Firma electrónica para la autorización de recetas básicas,

fórmulas u objetos de librería basados en SIMATIC Logon

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

Conexión a MIS/MES

Se soporta la conexión a sistemas MIS/MES mediante:

■ la integración de SIMATIC PCS 7 en SIMATIC IT,■ una interfaz abierta (API) para ampliaciones personaliza-

das.

Formula 3

900 kg

95 °C

12 min

No

Yes

50 g

Master Recipe #2 Master Recipe #3Master Recipe #1

Formula 2

500 kg

80 °C

15 min

Yes

No

150 g

Formula 1

1000 kg

90 °C

10 min

Yes

No

100 g

Quantity

Temperature

Time

Salt

Pepper

Sugar

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SIMATIC BATCH 39

A destacar

■ Arquitectura modular con escalabilidad flexible (tanto a nivel hardware como software)– óptima adaptación al tamaño de la planta y los

requisitos individuales– al ampliar la planta, crece con ella; ahorro de capa-

cidades de reserva, tan caras

■ Alta disponibilidad gracias a servidor Batch redun-dante– sin pérdida de datos de lote– sincronización automática de los datos de lote

■ Integración homogénea de SIMATIC BATCH en la estrategia de HMI y la ingeniería de SIMATIC PCS 7 a través de la interfaz del sistema– sin interfaces personalizadas– ahorro de trabajos de trabajos repeticos de confi-

guración para datos de ingeniería específicos de Batch

■ recetas independientes de la unidad de proceso– simplificación importante de la administración de

recetas y la validación– operación flexible y óptimo uso de la planta por

modificación en tiempo de ejecución de la estrate-gia de ocupación y la asignación de unidades de proceso

■ Recetas jerárquicas según ISA-88.01– creación de recetas orientada a la ingeniería de

procesos – creación fácil, rápida y minimizando los errores

■ Exportación e importación de recetas básicas, fórmu-las y objetos de librería

■ Almacenamiento, archivado y amplia protocolización de los datos de lotes en formato XML– producción transparente y reconstruible– guía segura del operador, reacciones seguras a

fallos del procesos

■ Reducción de la inversión en ingeniería y validación gracias a:– concepto tipo-instancia del SFC,– separación entre procedimiento y fórmula,– librería ROP y configuración no ligada a una deter-

minada unidad de proceso– usable en varios sitios, modificable desde punto

central

■ Soporte de támites de validación según 21 CFR Part 11 gracias a:– Audit Trail (registro de modificaciones), – control de versión para recetas, – librerías de operaciones de recetas y fórmulas, así

como– administración de usuarios con acceso protegido

y firma electrónica para recetas básica, fórmulas y objetos de librería

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40 SIMATIC Route Control

Control de transportes de materialcon SIMATIC Route Control

SIMATIC Route Control (RC) amplía el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 con un sistema universal para confi-gurar, controlar, supervisar y diagnosticar transportes de ma-teriales a través de redes de tuberías.

Con SIMATIC Route Control, SIMATIC PCS 7 no sólo puede au-tomatizar los procesos productivos y sus almacenes y depósi-tos correspondientes, sino también los transportes de mate-riales vinculados.

SIMATIC Route Control domina tanto rutas de transporte sim-ples como redes de transportes complejas. SIMATIC Route Control está predestinado especialmente para plantas con un gran número de tuberías ramificadas y extensos parques de depósitos, tales como los que se dan, sobre todo, en la indus-tria química, petroquímica y alimentaria.

Aplicaciones preferentes:

■ Plantas de tamaño medio y alto con una amplia red de rutas/tuberías

■ Remodelaciones y ampliaciones frecuentes de la red de rutas incl. actuadores y sensores

■ Rutas de transporte con gran flexibilidad: - materiales que cambian continuamente - preselección dinámica del origen y destino del material

(incl. la inversión de sentido en rutas bidireccionales)- muchos transportes simultáneos de materiales- Proyectos de plantas que también usan SIMATIC BATCH

Arquitectura modular

SIMATIC Route Control comprende los siguientes módulos de software:

■ Route Control Engineering (componente del sistema de in-geniería SIMATIC PCS 7)

■ Route Control Server■ Route Control Center (RCC)

Debido a la modularidad y la escalabilidad a 3 niveles, para hasta 300 transportes de materiales simultánaeos, SIMATIC Route Control se puede adaptar flexiblemente a los distintos tamaños y arquitecturas de planta (sistemas monopuesto y multipuesto).

Sistema multipuesto SIMATIC PCS 7 con SIMATIC Route Control

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 en combinación con el software OS en un sistema mo-nopuesto (Single Station). Sin embargo, la automatización de transportes de materiales con SIMATIC Route Control se aplica generalmente en sistemas multipuesto distribuidos con arqui-tectura client-server, ampliables con un máximo de 32 clients por servidor.

SIMATIC PCS 7 soporta sistemas multipuesto con hasta 12 servidores/parejas de servidores. En sistemas multipuesto con pequeña capacidad funcional, Route Control Server, Batch Server y OS Server son ejecutables en el hardware básico co-mún. No obstante, se alcanza una mayor disponibilidad y un mejor rendimiento instalándolo en un hardware del servidor independiente, opcionalmente también con configuración redundante.

El Route Control Client está representado por el Route Control Center (RCC). El RCC puede instalarse en un OS Client, un Batch Client o en un hardware de client separado.

La regulación de derechos de acceso, discriminados por perso-nal de ingeniería, operación y mantenimiento, está integrada en la administración de usuarios con SIMATIC Logon.

Clientes Route Control y clientes OS

Controladores

Servidor

Route

Control

Servidor

OS

Engineering

Station

OS-LAN

Bus de la instalación

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SIMATIC Route Control 41

Sinóptico de proceso SIMATIC PCS 7: vista general de rutas de transporte

Ingeniería de Route Control

La configuración de Route Control se basa en la configuración estándar del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, utilizando bloques estándares de la librería de 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

rutas parciales)

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

Asistente de Route ControlEl asistente de Route Control constituye la interfaz entre la configuración RC y la configuración estándar de SIMATIC PCS 7. Este asistente, abrible desde el menú del Administrador SIMATIC, procesa los datos de configuración del proyecto SIMATIC PCS 7 específicos de RC para importarlos a la ingeni-ería de Route Control. Durante esta rutina realiza una compro-bación de coherencia, define las conexiones de comunicación AS-servidor RC y AS-AS y crea los avisos del servidor RC.

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

■ Rutas parciales: Dividiendo las rutas de transporte en tra-mos (rutas parciales) se aumenta la flexibilidad y se mini-miza el trabajo de configuración (pueden reusarse en di-versos puntos). Parámetros relevantes de rutas parciales: "bidireccional" y "prioridad" (al buscar la ruta óptima, la me-nor suma de prioridades de las rutas parciales define el tra-yecto total)

■ Puntos de la planta: Los puntos de planta marcan el co-mienzo y el final de cada ruta parcial y, con ello, del origen y del destino de un transporte de material; los puntos de planta constituyen parámetros para soliditar un transporte de material (origen, destino, puntos intermedios/vía).

■ Interconexiones: "Interconexión" de elementos RC me-diante inserción en un ruta parcial: según el tipo adquieren así atributos adicionales (p.ej. en la posición básica "cerrar válvula") que se pueden editar a través en diálogos de con-figuración.

■ Catálogos de funciones: Atendiendo a aspectos tecnológi-cos y específicos de productos, las rutas parciales se clasifi-can en catálogos de funciones determinadas, p. ej., "Lim-pieza" o "Transporte de producto". Al buscar las rutas, los catálogos de funciones permiten discriminar la cantidad de resultados según el tipo de transporte de material.

■ Etapas de función/Funciones secuenciales: Cada catálogo de funciones incluye hasta 32 funciones secuenciales tec-nológicas configurables, p.ej., el ajuste básico de los ele-mentos de control, abrir válvulas de transporte, abrir la vál-vula de origen, conectar la bomba. Éstas determinan el curso del transporte del material a través de los elementos RC interconectados en las rutas parciales.

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. Copiar y editarlos allí y, luego, vol-ver a reimportarlos a Route Control

■ Control de la utilización conjunta de rutas parciales me-diante identificadores de función configurables

■ Comprobación de la compatibilidad entre materiales y blo-queo de rutas parciales en caso de secuencias de materia-les incompatibles en base a los identificadores de del mate-rial memorizadas en el elemento de unión de la ruta parcial

■ Aplicación en el bloque encaminador, en tiempo de ejecu-ción, (p.ej., la cantidad pesada) de consignas dinámicas (externas) procedentes del proceso

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42 SIMATIC Route Control

SIMATIC Route Control

Route Control Server

Una vez configurada la red de rutas y de comprobadas las va-riantes de un transporte de materiales, los datos de configura-ción de Route Control se transfieren al servidor de Route Con-trol, donde pueden ser activados en el momento adecuado. Después de que los cambios de configuración se han transfe-rido desde la herramienta de ingeniería de Route Control al Route Control Server y después de la activación con el Route Control Center (carga en línea), dichos cambios pueden apli-carse inmediatamente para definir una ruta de transporte apropiada.

El Route Control Server suministra los datos necesarios a los Route Control Clients (Route Control Center) y retransmite sus operaciones a los controladores. Cuando se demanda un transporte de materiales a través del Route Control Center (RCC), el servidor RC tiene la función de agrupar dinámica-mente las rutas parciales, configuradas usando una imagen de los controladores y en base a parámetros especificados (origen, destino, puntos intermedios) y parámetros (p.ej., las identificadores de materiales y funciones) predefinidos para obtener una ruta adecuada de transporte.

Para fines de mantenimiento un controlador se puede poner selectivamente "en mantenimiento" (out of service). En tal caso, el transporte de material en curso gobernado por dicho controlador será concluido, pero nada más. Es decir, no se au-torizan nuevos transportes de materiales.

Route Control Center (RCC)

Route Control Center (RCC)

En los sinópticos de proceso de los sistemas de operador, cada bloque encaminador está representado por un icono de blo-que RC y un faceplate RC. El icono de bloque RC del bloque en-caminador sirve para abrir su faceplate RC. El RCC se puede abrir desde el faceplate del bloque encaminador o con el tecla-do de la estación de operador. Muestra todos los datos rele-vantes de la ruta y las informaciones de los errores durante un transporte de material en varias vistas coordinadas entre sí.

Las características funcionales esenciales son:

■ Vista general de todos los elementos RC y detalles de la so-licitud de transporte

■ Manejo del transporte de material seleccionado según el modo de operación elegido: Manual/Automático Para el modo manual se aplica: - 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

materiales causados por elementos RC bloqueados, rutas parciales bloqueadas, activaciones incoherentes o material subsiguiente no permitido

■ Diagnóstico de transportes en curso:- visulalización, en la vista de rutas del RCC, por colores o

textual del estado de la ruta de transporte - análisis detallado mediante la evaluación de los avisos de

los elementos RC■ Funciones de servidor: Seleccionar servidor RC, indicar es-

tado del servidor RC, actualizar vista (cargar de nuevo los datos del servidor RC)

■ Indicación del operador registrado

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SIMATIC Route Control 43

A destacar

■ Arquitectura flexible y modular con componentes de hardware y software para sistemas monopuesto y multipuesto– óptima adaptación al tamaño de la planta y los

requisitos individuales– al ampliar la planta, crece con ella; ahorro de capa-

cidades de reserva, tan caras

■ Alta disponibilidad gracias a servidor Route Control redundante

■ Integración homogénea en la estrategia de HMI y la ingeniería de SIMATIC PCS 7– sin interfaces personalizadas– supresión de trabajos configuración repetidos– integrable en proyectos SIMATIC PCS 7 existentes

■ Combinable con SIMATIC BATCH

■ Transparencia de la planta– reflejo idéntico de la red de rutas de la planta

mediante rutas parciales– asignación sencilla de elementos RC a rutas par-

ciales con los planos de la planta

■ Reacción rápida ante cambios en la planta (p.ej. vál-vulas adicionales) durante la configuración, la puesta en marcha o el tiempo de ejecución – cambios de configuración inmediatamente efecti-

vos después de cargarlos online

■ Reducción del trabajo de configuración y de los tiem-pos de puesta en marcha – división en rutas parciales reusables repetidas

veces en un proyecto – exportar los datos de configuración como archivo

CSV, copiar en Excel, editar y volver a importar– facilita tareas complejas recurrentes mediante el

asistente RC– encapsulamiento de la funcionalidad visto desde

el programa de aplicación, se controla como un todo

■ Ocupación exclusiva de los elementos RC y rautas parciales que participan en el transporte de material

■ Transportes de material que aprovechan rutas parcia-les comunes (varios orígenes y/o destinos con la posi-bilidad de conmutación suave)

■ Consideración de compatibilidades entre materiales para evitar mezclas o secuelas no deseadas

■ Cálculo automático de volúmenes que quedan en la tuberías

■ Registro de protocolos de rutas con funciones de fil-tro; salida por impresora y pantalla

■ Tests offline durante la configuración para la verifica-ción de integridad y para detectar incoherencias y combinaciones indeseadas

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

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44 Comunicación

Comunicación rápida y segura con Industrial Ethernet para el bus de planta y la LAN de OS

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 intercambio seguro de datos entre todos los componentes y niveles de una planta.

Los productos SIMATIC NET están desarrollados especialmen-te para el uso industrial y preparados de forma óptima para plantas en todos los sectores. Están coordinados entre sí y cumplen los más altos requisitos, particularmente en zonas en las que están expuestos a influencias extremas como, p.ej.:

■ campos electromagnéticos perturbadores,■ líquidos y vapores agresivos,■ riesgos de explosión,■ grandes esfuerzos mecánicos.

Los productos SIMATIC NET garantizan tanto las posibilidades de ampliación y la seguridad de inversión, ya que los desarro-llos ulteriores son siempre compatibles, como la homogenei-dad desde la entrada de materiales hasta la salida de produc-

tos terminados y desde el instrumento de campo hasta el Management Information System.

Industrial Ethernet

En calidad de bus de planta y LAN de OS (bus de terminales) para sistemas multipuestos con la arquitectura client-server se emplea Industrial Ethernet. Éste constituye una potente red de área y célula para uso industrial conforme al estándar inter-nacional IEEE 802.3 (Ethernet).

Para los sistemas pequeños, la comunicación "Basic Commu-nication Ethernet“, integrada en los equipos base ES/OS/ BATCH/IT, permite que las Single Stations y los servidores operen sobre el bus de planta sin necesidad de procesador de comunicaciones.

En plantas medianas y grandes, caracterizadas por grandes exigencias, SIMATIC PCS 7 apuesta por la moderna tecnología Gigabit y FastEthernet, que combina la gran seguridad de ani-llos ópticos con los rendimientos escalables aportados por la tecnología de conmutación y velocidades de transferencia de hasta 1 Gbit/s.

A partir de la versión SIMATIC PCS 7 V6.1, para la configura-ción del bus de planta y la LAN de OS (bus de terminales) es-tán disponibles, aparte de los consagrados switches ESM y OSM, otros switches Industrial Ethernet de la familia de pro-ductos SCALANCE X. Así están al alcance de todos unas posi-bilidades de configuración muy variadas y un rendimiento escalable por un precio atractivo.

Debido a su inmunidad a perturbaciones y su alta disponibili-dad se usan preferentemente anillos ópticos para el bus de planta y la LAN de OS (bus de terminal). Tanto los switches OSM/ESM como el SCALANCE X414-3E se pueden emplear como administradores de redundancia en un anillo.

Si se plantean muy altos requisitos de disponibilidad la comu-nicación puede hacerse redundante y repartirse por dos ani-llos:

■ En la LAN de OS los dos anillos se interconectan a través de 2 pares de switches SCALANCE X414-3. Los servidores y clientes redundantes se conectan a los dos anillos a través de sendos dos adaptadores independientes (Redundant Terminalbus Adapter Package).

■ En el bus de planta los dos anillos están separados física-mente. Para cada anillo un switch SCALANCE X414-3 asume la función de administrador de redundancia. Las estaciones conectadas a los dos anillos mediante dos adap-tadores (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.

OS-LAN

(bis terminales)

Clients OS

Bus de planta

Industrial Ethernet

Client

remoto

SCALANCE

W788-1PRO

SCALANCE

X204-2/X208

SCALANCE

X204-2/X208

Servidores

OS redund.

Estación de

ingeniería

SIMATIC

PCS 7 BOX

OSM/

ESM

SCALANCE

X414-3

SCALANCE

X414-3

SCALANCE

X414-3

AS 414/

AS 416/

AS 417

AS 414H/

AS 417H

AS 414H/

AS 417H

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Comunicación 45

Switches Industrial Ethernet

■ ESM (eléctrico) y OSM (óptico) con 2 puertos de anillo, respectivamente, para velocidades de hasta 100 Mbit/s y, según modelo, hasta 8 puertos (RJ45, ITP o BFOC) para equipos terminales o segmentos de red

■ SCALANCE X414-3E con - 2 puertos Gigabit Ethernet para anillos Gigabit: Cu u

ópticos1)

- hasta 20 puertos 100 Mbit/s de Cu (12 integrados y 8 por extender) para la conexión de equipos terminales o seg-mentos de red

- hasta 4 puertos ópticos1), de ellos 2 para anillos 100 Mbit/s

- hasta 12 puertos ópticos a 100 Mbit/s1), de ellos 8 mediante extender para la conexión de equipos termi-nales o segmentos de red

■ SCALANCE X208 con 8 puertos para velocidades de hasta 100 Mbit/s, apropiado para redes de Cu Industrial Ethernet con topología lineal, en estrella o anillo

■ SCALANCE X204-2 con 2 puertos ópticos y 4 de Cu para velocidades de hasta 100 Mbit/s, apropiado para redes ópticas Industrial Ethernet en línea o anillo

1) en combinación con un módulo de FO

Industrial Wireless LAN (IWLAN)

SIMATIC PCS 7 ofrece la posibilidad integrar en la LAN de OS (bus de terminales) clients remotos, móviles o estacionarios a través de un punto de acceso SCALANCE W788-1PRO .

Vía IWLAN los clients remotos (p.ej. PCs portátiles) pueden co-municarse con el punto de acceso vía el adaptador (procesa-dor de comunicaciones) CP 7515; los clients remotos estacio-narios alojados en caja de escritorio/torre, vía Ethernet Client Module SCALANCE W746-1PRO.

Esto permite realizar las aplicaciones siguientes:

■ Instalación de más OS clients separados (hasta 2 en WLAN)■ Conexión de clients a un SIMATIC PCS 7 Web Server (hasta

2 en WLAN)■ Acceso remoto a una estación de ingeniería utilizando un

Remote Desktop o PC Anywhere, p. ej. durante las activida-des de la puesta en marcha.

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

Datos técnicos Industrial Ethernet

Bus de planta / LAN de OS 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 Cu: hasta aprox. 5 kmóptica: hasta aprox. 150 km

■ WAN alcance mundial con TCP/IP

Topología línea, árbol, anillo, estrella

A destacar

Industrial Ethernet

■ Aplicación universal:– en todos los sectores– en despachos y en rudos entornos industriales

■ Rápida puesta en marcha gracias a: – Simple sistema de conexión– Conectorización in situ con el sistema de cableado

FastConnect en combinación con la técnica RJ45

■ Alta compatibilidad electromagnética gracias a medios ópticos de transmisión

■ Vigilancia permanente de los componentes de red mediante un esquema de señalización simple pero altamente eficaz.

■ Reloj patrón a escala de planta para etiquetar con la hora y fecha exacta cada evento dentro de toda la instalación

■ Alta disponibilidad gracias a topologías redundantes de red

■ Seguridad contra fallos de la red gracias a rápida con-mutación a la línea redundante intacta

■ Alta flexibilidad gracias a la posibilidad de ampliar, sin efectos retroactivos, instalaciones existentes

■ Rendimiento escalable con tecnología de conmuta-ción para una potencia de comunicación práctica-mente ilimitada

■ Componentes de red modernos y seguros de cara al futuro, p. ej. switches Industrial Ethernet SCALANCE X

■ Seguridad para las inversiones gracias a desarrollos ulteriores compatibles con la base instalada

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46 Comunicación

Comunicación rápida y seguracon PROFIBUS para el nivel de campo

En el nivel de campo, los periféricos descentralizados, tales como los módulos de E/S, los transmisores, los actuadoes, las válvulas o los terminales de operación, se comunican en tiem-po real con los controladores a través de un potente sistema de bus. Esta comunicación se caracteriza por la transmisión cí-clica de datos de proceso y la transmisión acíclica de alarmas, parámetros y datos de diagnóstico.

PROFIBUS que, con un protocolo de comunicación, permite rá-pidas comunicaciones con estaciones periféricas descentrali-zadas inteligentes (PROFIBUS DP) así como comunicación y, al mismo tiempo, alimentación para tranmisores y actuadores (PROFIBUS PA), es perfecto para estas tareas.

Es sencillo, robusto y fiable. Puede ampliarse en línea con nue-vos componentes descentralizados y utilizarse tanto en entor-nos seguros como en atmósferas potencialmente explosivas. Gracias a estas propiedades, hoy en día está afianzado en to-dos los sectores de la industria manufacturera y de procesos, así como en las industrias híbridas, y se ha convertido en uno de los buses de campo abiertos con mayor éxito en todo el mundo. Esto lo demuestran los más 15,4 millones de nodos PROFIBUS instalados; de ellos 2,8 millones están en la indus-tria de procesos donde la proporción de nodos PROFIBUS PA es de aprox. 530.000 (última actualización: finales de 2005).

Además de las propiedades ya mencionadas, para la automa-tización de procesos son de gran importancia las siguientes funciones de PROFIBUS:

■ Integración de instrumentos HART ya instalados,■ redundancia,■ comunicación de seguridad con PROFIsafe hasta SIL 3 se-

gún IEC 61508,■ sincronización horaria■ etiquetado con fecha y hora

Tecnologías de transmisión PROFIBUS

Tecnologías de transmisión PROFIBUS

PROFIBUS DP■ RS 485:

tecnología de transmisión por Cu sencilla y económica en base a cable bifilar apantallado.

■ RS 485-iS:tecnología de transmisión por Cu de seguridad intrínseca con una velocidad de 1,5 Mbit/s implementada por cable bifilar apantallado para atmósferas potencialmente explo-sivas (hasta Zona 1).

■ Fibra óptica:tecnología de transmisión con fibras ópticas de vidrio o plástico para una transmisión rápida de grandes cantidades de datos en entornos con fuertes perturbaciones electro-magnéticas o para salvar grandes distancias.

PROFIBUS PA■ MBP (Manchester Coded; Bus Powered):

tecnología de transmisión por Cu de seguridad intrínseca que, vía cable, permite canalizar simultáneamente la trans-misión digital de datos y la alimentación de los equipos de campo. Es apta para la conexión directa de equipos instala-dos hasta en zona 0 ó 1

PROFIBUS DP (RS 485-iS)

PROFIBUS PA (MBP)

PROFIBUS DP (RS 485)

OLMOLM

Industrial Ethernet

Acoplador RS 485-iS

Grandes distancias

con fibra óptica

DP/PA Link

Controlador

Aislador Ex

+ repetidor

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Comunicación 47

Conexión de equipos con GSD y EDD

Los controladores (maestro PROFIBUS) y el Process Device Ma-nager, como SIMATIC PDM, se comunican con los dispositivos de campo y los componentes de periferia descentralizada (es-clavos PROFIBUS) en base a una descripción exacta y completa de los datos específicos de los equipos y funciones, p. ej.:

■ tipo de función de aplicación, ■ parámetros de configuración, ■ unidades de medida, ■ valores límites y predeterminados, ■ rangos de valores.

El fabricante proporciona esta descripción en la siguiente for-ma:

■ como archivos de datos básicos de dispositivos (GSD) para el intercambio cíclico de datos entre el mestro PROFIBUS y los esclavos PROFIBUS u,

■ opcionalmente, como Electronic Device Description (EDD) con propiedades estandarizadas y específicas del fabri-cante para la comunicación acíclica, p.ej., para configura-ción avanzada, puesta en marcha, diagnóstico, observa-ción de valores medidos, gestión de activos o documentación.

Los archivos GSD y EDD específicos de los dispositivos o están ya integrados en los catálogos de las herramientas de configu-ración o pueden integrarse fácilmente importando los archi-vos al efecto. Los fabricantes publican los nuevos archivos GSD y EDD en Internet, tanto a través de su propio sitio, como a través de PROFIBUS International: www.profibus.com

Datos técnicos PROFIBUS DP PROFIBUS PA

Transmisión de datos RS 485 RS 485-iS Fibra óptica MBP

Velocidad de transferencia 9,6 kbit/s... 12 Mbit/s 9,6 kbit/s... 1,5 Mbit/s 9,6 kbit/s... 12 Mbit/s 31,25 kbit/s

Cable bifilar apantallado bifilar apantallado Fibra óptica de plástico y de vidrio multi y mono-modo

bifilar apantallado

Modo de protección EEx(ib) EEx(ia/ib)

Topología Línea, árbol Línea Anillo, estrella, línea Línea, árbol

Estaciones por segmento 32 32 1) – 32

Estaciones por red (con repetidor)

126 126 126 126

Longitud del cable por seg-mento según la velocidad de transferencia

1200 m con máx. 93,75 kbit/s

1000 m con 187,5 kbit/s400 m con 500 kbit/s200 m con 1,5 Mbit/s100 m con 12 Mbit/s

1000 m con 187,5 kbit/s 1)

400 m con 500 kbit/s 1)

200 m con 1,5 Mbit/s 1)

Máx. 80 m (plástico) 2-3 km (fibra de vidrio multimodo)>15 km con 12 Mbit/s (fi-bra de vidrio monomodo)

1900 m: Estándar1900 m: EEx(ib)1000 m: EEx(ia)

Repetidor para regenerar se-ñales en redes RS 485

máx. 9 máx. 9 1) no aplicable no aplicable

GSD

EDD

.......; Unit-Definition-List:GSD_Revision = 2Vendor_Name = "SIEMENS"Model_Name = "DP/PA"Revision = "V1.6"Ident_Number = 0x8052Protocol_Ident = 0Station_Type = 0Hardware_Release = "V2.2"Software_Release = "V3.5"9.6_supp = 119.2_supp = 145.45_supp = 193.75_supp = 1187.5_supp = 1.......

PROFIBUS DP/PA

Fabricante CFabricante BFabricante A

Maestro PROFIBUS

Parámetro de dispositivo de EDD

Parámetros de comunicación

de GSD

Sistema de ingeniería

con SIMATIC PDM

Datos de descripción

de dispositivos

suministrados

por el fabricante

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48 Comunicación

Amplias posibilidades de diagnóstico con PROFIBUS

Diagnóstico de comunicación y línea

Las herramientas de diagnóstico de diferentes fabricantes (p.ej. Amprolyzer) conectadas directamente a una red PROFIBUS vía una interfaz de PC ofrecen amplias funciones para el diagnóstico y análisis del bus; entre otras:

■ Registros e interpretaciones de telegramas,■ reconocimiento automático de la velocidad de transferen-

cia,■ lista "lifelist" de todas las estaciones del bus,■ estados operativos de todas las estaciones del bus,■ evaluación estadística de todos los eventos en el bus.

El repetidor de diagnóstico destinado para la conexión de seg-mentos PROFIBUS DP con tecnología RS 485 dispone también de funciones para la supervisión online de fallos de los seg-mentos conectados. Transmite al maestro PROFIBUS la causa del fallo (p.ej., interrupción del cable, cortocircuito, falta de resistencia terminadora, demasiadas estaciones o demasiado alejadas entre sí), así como informaciones detalladas sobre el lugar del fallo.

Diagnóstico de los dispositivos de campo inteligentes

El mecanismo de diagnóstico estandarizado del PROFIBUS permite reconocer y eliminar rápidamente fallos de los dispo-sitivos conectados al bus.

Los avisos de diagnóstico de los dispositivos de campo se pue-den usar también para el mantenimiento preventivo, es decir, para lanzar operaciones de mantenimiento como consecuen-cia de irregularidades detectadas mucho tiempo antes de un posible fallo del equipo. En el caso de que en el equipo de campo se produzca un fallo o que sea necesario el manteni-miento, p.ej., a causa de una incrustación en un sensor de ni-vel capacitivo, se transmite una información de diagnóstico que tiene como efecto el envío de un aviso correspondiente a la estación de operador y de mantenimiento.

En base a una EDD, proporcionada por el fabricante a través de SIMATIC PDM, pueden ser facilitadas informaciones de diag-nóstico avanzadas que proporcionan informaciones detalla-das sobre los equipos conectados a PROFIBUS (p.ej., fecha de fabricación, horas de funcionamiento o informaciones sobre el fabricante).

A destacar

PROFIBUS

■ Bus de campo sencillo y resistente

■ Menos tiempo y trabajo de planificación e ingeniería y bajos costes de puesta en marcha

■ Óptima estructura descentralizada de la instalación, necesitando poco hardware y poco espacio

■ Reducción sensible de gastos de cableado, interco-nexión, distribución, alimentación y montaje en el campo

■ Rápida comunicación y gran precisión de las medicio-nes

■ Eficiente ingeniería, interoperabilidad e intercambia-bilidad de los dispositivos gracias a datos descriptivos independientes del fabricante

■ Poco tiempo requerido para la puesta en marcha, gracias a breves tests de circuitos de medición, una parametrización sencilla y la supresión de trabajos de calibración

■ La comunicación bidireccional y la gran cantidad de información disponible facilitan extensos diagnósti-cos para determinar y eliminar rápidamente los fallos

■ Gestión óptima del ciclo de vida gracias al procesa-miento y evaluación de la información de estado y diagnóstico mediante un sistema de gestón de acti-vos

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Periferia de proceso 49

Periferia de proceso.Para cada aplicación la solución adecuada

El sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 ofrece una gran diversidad de posibilidades de conectar los periféricos E/S y leer y emitir señales de proceso mediante sensores y actua-dores, resp.:

■ módulos de E/S analógicos y digitales de la serie SIMATIC S7-400 instalados centralizadamente en el controlador,

■ unidades descentralizadas (E/S remotas) ET 200M, ET 200S, ET 200iSP, conectadas vía PROFIBUS DP al contro-lador (AS), con una amplia gama de económicos módu-los/submódulos de señales y de función,

■ conexión directa al controlador de equipos de campo y de proceso descentralizados e inteligentes y de terminales de operación vía PROFIBUS DP/PA (también redundantes o en áreas clasificicadas como zonas 1 ó 2, sensores también en zona 0).

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

■ Unidades de la gama ET 200, en combinación con los equi-pos dispositivos de campo/de proceso y los dispositivos de campo HART, así como

■ dispositivos de campo/ de proceso inteligentes directa-mente en PROFIBUS.

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 para la puesta en marcha, mantenimiento y

durante todo el ciclo de vida útil.

En cambio, en SIMATIC PCS 7 tienen poco protagonismo los módulos de señales de SIMATIC S7-400 integrados en el con-trolador. Tan sólo son alternativa al uso de la periferia descen-

tralizada, sobre todo en aplicaciones pequeñas o plantas con poco despliegue de estaciones descentralizadas.

ET 200iSP con fuente de alimentación redundante

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:

■ Estación descentralizada ET 200M■ Estación descentralizada ET 200iSP■ Estación descentralizada ET 200S■ Dispositivos PROFIBUS PA según perfil PA 3.0

Otras periferias de proceso se pueden integrar en SIMATIC PCS 7 vía PROFIBUS usando bloques add-on. Algunos ejem-plos son:

■ Sistema de gestión de motores SIMOCODE pro■ Variadores MICROMASTER 4■ Sistemas de pesaje SIWAREX M/U/FTA/FTC

Posibles modificaciones online en la periferia de proceso

ET 200M ■ Agregar estaciones ET 200M■ Agregar módulos de E/S a la estación■ Modificar la parametrización de módu-

los de E/S■ Parametrizar dispositivos de campo

HART vía SIMATIC PDM

ET 200iSP ■ Agregar estaciones ET 200iSP■ Agregar módulos a la estación■ Modificar parametrización de módulos

ET 200S ■ Agregar estaciones ET 200S

PROFIBUS DP, PROFIBUS PA

■ Agregar estaciones PROFIBUS DP■ Agregar DP/PA Links y dispositivos de

campo■ Parametrizar dispositivos de campo con

SIMATIC PDM

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50 Periferia de proceso

Periferia de proceso

ET 200 en atmósferas de gas potencialmente explosiva

Gama de empleo de la periferia de proceso SIMATIC PCS 7

Los gráficos representan las distintas posibilidades de co-nexión de la periferia descentralizada de SIMATIC PCS 7, considerando las distintas condiciones de los entornos.

ET 200 en atmósferas de polvo potencialmente explosiva

1) Atmósfera de polvo:

instalación de componentes siempre en una caja con grado de protección IP6x.

En el caso de instalación en zona 22 se requiere una declaración del fabricante.

En el caso de instalación en zona 21 se requiere una certificación para atmós-

fera de polvo.

De la gama de equipos de Automation and Drives:

posicionador, transmisor de presión, analizador de gas, sistema de pesaje

Sensores/actuadores, analizadores,

así como sistemas de pesaje y de dosificación

Para operar asociados al sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, el área Process Instrumentation de la divición Automation and Drives de Siemens ofrece una amplia gama de instrumentos. Así, entre otros:

■ instrumentos para medir caudal, presión, temperatura o nivel

■ posicionadores■ analizadores de gas■ sistemas de pesaje SIWAREX

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

Un resumen sobre la gama de instrumentos actual con infor-mación adicional, especificaciones técnicas y datos de pedido está disponible en la siguiente dirección de Internet. www.siemens.com/fielddevices

GAS

Industrial Ethernet

PROFIBUS DP

PROFIBUS PA

SIMATICS7-400

ET 200S

ET 200iSP

Barrera aisladorade bus de campo

DP/PA Link

SITRANS FM SITRANS P

SITRANS T3K

Zona 2 Zona 1 Zona 0

Sistema decontrol

Atmósfera potencialmente explosiva

Ex e, Ex d

Ex i, Ex e, Ex d

Ex i

ET 200M Actuadores/sensores

Actuadores/sensores

Actuadores/sensores

Actuadores/sensores

POLVO

Industrial Ethernet

PROFIBUS DP

PROFIBUS PA

SIMATICS7-400

ET 200S1)

ET 200iSP1)

Barrera aisladorade bus de campo1)

DP/PA Link1)

SITRANS FM SITRANS P

SITRANS T3K

Zona 22 Zona 21 Zona 20

Sistema decontrol

Atmósfera potencialmente explosiva

Ex e, Ex d

Ex i, Ex e, Ex d

Ex i

ET 200M1)Actuadores/sensores

Actuadores/sensores

Actuadores/sensores

Actuadores/sensores

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Periferia de proceso 51

Periferia de procesoDisp. recomendados para automatización de campo

Columna 2-4: DP: conectable a PROFIBUS DP, PDM: parametrizable con SIMATIC PDM, safety: con perfil PROFIsafe

Unidades de peri-feria descentrali-zada D

P

PD

M

safe

ty

Descripción Funciones

■ ■ ET 200M Línea principal de E/S remotas para aplicaciones de control de procesos con SIMATIC PCS 7, con grado de pro-tección IP20■ permite velocidades de transmisión

por PROFIBUS de hasta 12 Mbit/s, ■ dispone de módulos de interfaz a

PROFIBUS configurables redundan-tes

■ instalable en zona Ex 2; actuadores y sensores asociados, también en la zona Ex 1

Amplia gama de módulos periféricos en diseño S7-300 (hasta 8 por estación): ■ Módulos de E/S digitales y analógicos

(versión sencilla, diagnosticable, redundable o Ex),

■ módulos de función (reguladores, contadores),

■ módulos HART,■ módulos F para aplicaciones de

seguridad positiva.

Soporte de modificaciones online:■ añadir estación, ■ añadir módulos periféricos,■ parametrizar.

■ ET 200iSP Sistema de periferia modular de segu-ridad intrínseca con cableado "inde-pendiente" y grado de protección IP30 para hasta 32 módulos electrónicas■ permite velocidades de transmisión

por PROFIBUS de hasta 1,5 Mbit/s, ■ dispone de módulos de interfaz a

PROFIBUS configurables redundan-tes

■ instalable directamente en la zona 1, 2, 21 ó 22;, actuadores y senso-res asociados, también en la zona Ex 0

Módulos electrónicos disponibles: ■ DI NAMUR, ■ DO,■ AI para medir temperatura vía

termorresistencia/termopar,■ AO,■ AI HART (para transmisores a 2 y

4 hilos),■ AO HART.

Soporte de modificaciones online:■ añadir estación, ■ ampliar estación con más módulos, ■ modificar parametrización de módulos.

Cambio de módulos particulares durante la marcha sin necesidad de permiso de fuego

■ ■ ET 200S Sistema de periferia muy compacto con modularidad al bit, cableado "in-dependiente" y grado de protección IP20■ Velocidades de transmisión por

PROFIBUS de hasta 12Mbit/s, ■ instalable en zona 2

La gama de módulos comprende■ módulos de potencia,■ módulos de E/S digitales y analógicas, ■ arrancadores de motor integrados hasta

7,5 kW

Soporte de modificaciones online:■ añadir estación,

Accionamientos

Gestión de motores

■ ■ Módulos del siste-ma de gestión y mando de moto-res SIMOCODE pro

(integrable en SIMATIC PCS 7 me-diante la librería de bloques PCS 7)

Sistema de gestión de motores modu-lar y flexible para motores de veloci-dad fija para baja tensión.■ Gama de potencia de 0,1 hasta

560 kW■ Tensiones de hasta 690 V AC■ Corriente nominal del motor hasta

820 A

Expandibler funcionalmente con mó-dulos de ampliación.

Aplicable en cualquier lugar donde hay que mover, transportar, bombear o com-primir sustancias sólidas, líquidas o gaseo-sas, p.ej., asociado a:■ bombas y ventiladores■ compresores■ extrusoras y mezcladoras■ molinos

Convertidor de frecuencia

■ ■ MICROMASTER 4

(integrable en SIMATIC PCS 7 me-diante la librería de bloques PCS 7)

Convertidor de frecuencia alta dinámi-ca para accionamientos de velocidad variable■ Gama de potencias de

0,12 a 250 kW ■ Tensiones de 200 a 600 V

Se puede emplear universalmente y espe-cialmente para ■ controlar bombas y ventiladores■ en sistemas de transporte y manuten-

ción

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52 Seguridad en procesos

SIMATIC PCS 7 combinado con SIMATIC Safety Integrated

SIMATIC Safety integrated (S7-400FH) con periferia redundante ET 200M

En muchas ocasiones, la industria de procesos está mar-

cada por complejas operaciones de producción durante las

que se producen o procesan materiales o compuestos no-

civos para la salud o explosivos. Un fallo o error en estos

casos podría tener consecuencias fatales para las perso-

nas, la maquinaria, las instalaciones y el medio ambiente.

Los modernos sistemas Safety Instrumented (SIS) como el SIMATIC Safety Integrated modular de Siemens permiten au-tomatizar las funciones y procesos relacionados con la seguri-dad de tal manera que se minimicen los riesgos imprevisibles y se limiten sus secuelas de manera fiable. Ejemplos típicos de uso de aplicaciones basadas en SIS son, p.ej., sistemas de ges-tión de quemadores, sistemas de emergencia o de desco-nexión de procesos, sistemas de detección de incendios y de fugas de gas.

En contra de la práctica usual de resolver las tareas de seguri-dad usando sistemas dedicados, SIMATIC Safety Integrated in-tegra las funciones de seguridad en la automatización están-dar, es decir:

■ procesamiento de funciones estándar (S) y de seguridad (F) en un controlador

■ operación mixta de módulos periféricos estándar y de se-guridad en la unidad periférica descentralizada ET 200M/S

■ Comunicación estándar y de seguridad canalizadas ambas por PROFIBUS (DP/PA), ampliado en el protocolo PROFIsafe: - entre controlador y unidades de periferia descentraliza-

das, o- entre controlador y dispositivos de campo y proceso

directamente conectados por bus de campo■ operación mixta de dispositivos con o sin perfil PROFIsafe

conectados directamente a PROFIBUS PA

La reducción del espacio, del hardware y cableado requeridos, así como del trabajo de montaje, instalación y ingeniería per-mite importantes ahorros de costes durante todo el ciclo de vida de la planta.

La alta modularidad y flexibilidad de SIMATIC Safety Integra-ted permite también la separación de funciones estándar y de seguridad en la configuración de la instalación (controlado-res, línea de PROFIBUS y unidades ET 200M/S separados fun-cionalmente).

Los componentes esenciales de SIMATIC Safety Integrated son:

■ Controladores S7-400F/FH,■ herramienta de ingeniería S7 F Systems,■ comunicación de seguridad PROFIsafe vía PROFIBUS

(DP/PA),■ módulos periféricos de seguridad (línea F) para sistemas

periféricos descentralizados ET 200M/S

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Seguridad en procesos 53

Ventajas

Asociado al sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, SIMATIC Safety Integrated ofrece ventajas adicionales:

■ un sistema de ingeniería para aplicaciones estándares y de seguridad

■ integración homogénea de las funciones de seguridad en el controlador de SIMATIC PCS 7

■ integración de aplicaciones orientadas a la seguridad en la confortable visualización de proceso en la estación de ope-rador SIMATIC PCS7

■ consideración automática de los avisos de fallos relaciona-dos con la seguridad en la visualización del proceso, con idéntica información de fecha/hora

■ gestión homogénea de datos para la automatización están-dar y de seguridad, incluyendo la visualización del proceso y el diagnóstico; sin el complicado intercambio de datos en-tre el sistema de control de procesos y SIS

■ diagnóstico homogéneo del sensor al sistema de operador pasando por el controlador

■ integración del hardware de seguridad en el PCS 7 Asset Management para el diagnóstico y el mantenimiento pre-ventivo

Normas

Controladores S7-400F/FHLos controladores de seguridad está certificados por el TÜV y homologados (listados) por NRTL. Cunplen las siguientes normativas y requisitos de seguridad:

■ IEC 61508 hasta SIL 3,■ EN 954-1 hasta categoría 4,■ NFPA 72,■ NFPA 79-2002,■ NFPA 85,■ ANSI/ISA S84, API 14C, BLRBAC.

PROFIBUS con PROFIsafeLa comunicación PROFIsafe cumple las siguientes normati-vas y requisitos de seguridad:

■ IEC 61508 hasta SIL 3,■ EN 954-1 hasta categoría 4,■ NFPA 79-2002,■ NFPA 85.

Módulos periféricos de seguridadLos módulos periféricos de seguridad son conformes con:

■ IEC 61508 hasta SIL 3,■ EN 954-1 hasta categoría 4,■ NFPA 79-2002,■ NFPA 85.

Están certificados por el TÜV y homologados por UL y NRTL

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54 Seguridad en procesos

Controladores de seguridad

Variantes de configuración para controladores de seguridad

Controladores de seguridad

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

■ AS 414F/AS 417F de un canal (con sólo una CPU)■ el AS 414FH/AS 417FH de alta disponibilidad (con CPU re-

dundante)

Los controladores de seguridad AS 414 F/FH y AS 417 F/FH pueden procesar las funciones estándares y de seguridad en un único sistema. No existe peligro de influencia mutua, ya que los componentes del programa de seguridad y del están-dar están separados estrictamente el uno del otro y el inter-cambio de datos se efectúa a través de bloques de conversión específicos.

Los controladores AS 414 F/FH y AS 417 F/FH/FH detectan tan-to los fallos dentro del proceso como los fallos internos pro-pioa sistema y, en caso de fallo, llevan automáticamente la planta o instalación a un estado seguro. Esto es aplicable en la interacción con

■ los módulos de señal de seguridad de la unidad periférica descentralizada ET 200M/S o

■ los dispositivos de seguridad conectados directamente vía el bus de campo.

Las funciones de seguridad configuradas por el usuario en el CFC (Continuous Function Chart, ver apartado Ingeniería) o con la Safety Matrix son procesadas por duplicado en distintas partes del procesador de una CPU mediante un procesamiento redundante y diversificado de órdenes. Los errores detectados durante la posterior comparación de los resultados no conlle-van la parada de la CPU, ya que las funciones estándares no son afectadas.

Configuración con CPU redundante

y periferia monocanal

Configuración con CPU redundante y

periferia redundante

Configuración monocanal

De seguridad De seguridad y alta disponibilidad

AS 414F/

AS 417F

AS 414FH/

AS 417FH

AS 414FH/

AS 417FH

ET 200M ET 200M ET 200MMódulos F

Módulos F

redundantes

IM 153 2 x

IM 153

Módulo aislador Módulo aislador

Módulos aisladores

redundantes

PR

OF

IBU

S D

P

PR

OF

IBU

S D

P

PR

OF

IBU

S D

P

Variantes de configuración para controladores de seguridad

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Seguridad en procesos 55

S7 F Systems, SIMATIC Safety Matrix

Ingeniería de sistemas de seguridad positiva

S7 F Systems con librería de bloques F

La herramienta de ingeniería S7 F Systems sirve para parame-trizar CPU de controladores y módulos de señal de seguridad (F). Soporta la configuración mediante funciones para:

■ la comparación de programas F,■ la detección de modificaciones en programas F a través de

suma de verificación,■ la separación de funciones estándar (S) y de seguridad (F).

El acceso a las funciones F se puede proteger por contraseña.

La librería de bloques F, integrada en S7 F Systems, contiene bloques de funciones preprogramados para crear aplicaciones de seguridad usando CFC o Safety Matrix basada en el mismo. Los bloques F certificados son muy robustos y detectan erro-res tales como la división por cero o el rebose de valores. No requieren la programación diversificada 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

Complementando al CFC, con la SIMATIC Safety Matrix Siemens ofrece una herramienta innovadora para la cómoda configuración de aplicaciones de seguridad. Esta herramien-ta, basada en el probado principio de matriz de causas y efec-tos, es apropiada para procesos en los que ciertos estados de-finidos requieren determinadas reacciones de seguridad. Con la Safety Matrix, la programación de la lógica de seguridad 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 errores 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. En base a estas especificacio-nes, la 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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56 Seguridad en procesos

PROFIsafe,módulos periféricos de seguridad

PROFIBUS con PROFIsafe

Para la comunicación entre la CPU del controlador y los módu-los periféricos F se utiliza el PROFIBUS estándar en combina-ción con el perfil PROFIsafe. Esta solución soporta el funciona-miento de componentes estándares y de seguridad por el mis-mo bus. Así, se elimina la necesidad de un bus de seguridad separado, que es muy caro.

El perfil PROFIsafe está implementado en los equipos/sistemas en calidad de capa de software adicional, y no modifica los mecanismos de comunicación del PROFIBUS estándar. Con PROFIsafe los telegramas se amplían con información adicio-nal mediante la que los nodos PROFIsafe pueden reconocer y corregir errores de transferencia como retardos, repeticiones, pérdidas, direccionamientos erróneos o falsificaciones de da-tos.

Módulos periféricos de seguridad

Las funciones de seguridad de los controladores de seguridad están perfectamente ajustadas a los módulos periféricos de las unidades descentralizadas ET 200M y ET 200S. Los módu-los/submódulos de señales F de ET 200M/S (DI/DO/AI), confi-gurados de forma redundante, son capaces de diagnosticar tanto fallos internos como externos. Realizan autocomproba-ciones para detectar, p.ej., un cortocircuito o una rotura de ca-ble y supervisan de forma autónoma el tiempo de discrepan-cia prestablecido mediante parámetros.

Los módulos de entradas trabajan con evaluación de canal in-dividual, 2-de-3 (solamente el módulo F-AI) o 2-de-2. Tan pronto como se detecte una diferencia se activa una reacción de seguridad. En caso de que haya una salida averiada, los mó-dulos de salidas digitales permiten la desconexión segura a través de un segundo circuito de desconexión.

Módulo de seguridad de ET 200M

El módulo de potencia PM-E F de la ET 200S sirve para la su-pervisión y protección de la alimentación de cargas y sensores así como para el corte seguro de los módulos digitales de sali-da estándares de 24 V (hasta 10 A) instalados aguas abajo en el mismo bastidor.

Provicaso por una señal al efecto procedente del controlador F/FH esto permite cortar selectivamente, a través del módulo de potencia PM-D F PROFIsafe aguas arriba, arrancadores de motor de seguridad ET 200S. Los arrancadores de motor de se-guridad tienen, además de una combinación interruptor auto-mático/contactores, un circuito electrónico de evaluación se-gura para detectar fallos. Si en caso de una parada de emer-gencia falla el contactor de corte, la electrónica de evaluación detecta el fallo y abre, por precaución, el interruptor automá-tico incluido en el arrancador de motor.

Módulos periféricos de seguridad de ET 200M

■ Módulo de entradas digitales DI 24 x DC 24 V■ Módulo de entradas digitales DI 8 x NAMUR [EEx ib] ■ Módulo de salidas digitales DO 10 x DC 24 V/2 A ■ Módulo de entradas analógicas AI 6 x 4...20 mA, 13 Bit

Dispositivos PROFIBUS PA con PROFIsafe

■ SITRANS P DS III PROFIsafe■ Pointek CLS 200/300 Rev. 2

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Seguridad en procesos 57

Módulos periféricos de seguridad de ET 200S

■ Módulo de entradas digitales F-DI 4/8 x DC 24 V PROFIsafe

■ Módulo de salidas digitales F-DO 4 x DC 24 V/2 A PROFIsafe,

■ Módulo de potencia PM-E F DC 24 V PROFIsafe con relés 1 x DC 24 V/10 A para corte se-guro de salidas- Versión pp para cargas con

referencia a tierra (masa y tie-rra unidas)

- Versión pm para cargas sin referencia a tierra (masa y tie-rra separadas); 2 DO de seguridad adicionales 2 x DC 24 V/2 A

■ Módulo de potencia PM-D F PROFIsafe para arrancadores de motor Failsafe- para el corte selectivo de hasta 6 grupos de distribución

en aplicaciones de parada de emergencia

■ Módulo de potencia PM-D F X1, para control de arrancado-res de motor F aguas abajo con señales de corte de seguri-dad de origen externo (1 a 6 grupos de corte)

■ Multiplicador de contactos F-CM con 4 contactos NA flotan-tes de seguridad

■ Arrancador de motor de seguridad hasta 7,5 kW, ampliable con módulo BrakeControl- Arrancador directo F-DS1e-x- Arrancador inversor F-RS1e-x

■ Gama de seguridad SIGUARD: Módulo de potencia SIGUARD PM-D combinado con arrancadores de motor High Feature y Failsafe-Kit para las funciones siguientes:- evaluación de circuitos de parada de emergencia con la

función de "arranque monitorizado"- monitoreo de puertas de seguridad con la función de

"arranque automático"- extensión para cortes temporizados- ampliación de circuitos de seguridad- notificación del estado a dispositivos externos de seguri-

dad

A destacar

■ SIMATIC Safety Integrated, la gama completa de Siemens para aplicaciones de seguridad, tolerantes a fallos y de alta disponibilidad en la industria de pro-cesos:– fáciles de realizar, manejar y mantener– adaptables flexiblemente a nuevas condiciones

(alta seguridad de innovación)– fiables en la eliminación de peligros y riesgos

■ SIMATIC Safety Integrated integra las funciones de seguridad en la automatización estándar:– las funciones S y F pueden ejecutarse conjunta-

mente en un controlador– los componentes S y F utilizan para la comunica-

ción el bus de campo estándar: PROFIBUS con PROFIsafe

– los módulos periféricos S y F pueden ser mezcla-dos dentro de una estación ET 200M/S

– la misma filosofía de manejo para la automatiza-ción de seguridad y estándar

■ SIMATIC Safety Integrated está integrada de manera homogénea en la arquitectura del sistema SIMATIC PCS 7

■ Integración de las funciones F en el diagnóstico y mantenimiento mediante PCS 7 Asset Management

■ La configuración de la parte F se realiza también de la forma habitual usando el sistema de ingeniería de PCS 7– S7 F Systems, CFC y SIMATIC Safety Matrix forman

parte del Engineering Toolset– configuración de las funciones S y F con una única

herramienta de ingeniería: CFC– Safety Matrix en vez de configuración CFC: crea-

ción de funciones F sin conocimientos de progra-mación, aún más rápida, sencilla y confortable

■ Nivel de seguridad SIL 3, AK 6 con sólo una CPU

■ Las configuraciones mixtas con funciones estándares y de seguridad reducen los costes del hardware, montaje, cableado, instalación, ingeniería y puesta en marcha

■ Reducido trabajo de familiarización y formación gra-cias a entorno sistema y herramientas uniformes

■ Diagnóstico y mantenimiento homogéneo desde el sensor/actuador, pasando por el controlador, hasta el sistema de operador

■ Gestión económica de repuestos gracias a minimiza-ción del número de tipos y piezas

■ Minimización de costes durante todo el ciclo de vida

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58 OPC y conexión a MES

Evaluar y administrar datos de proceso vía OPC (OLE for Process Control)

Soporte de OPC en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7

Los sistemas de evaluación y gestión de datos de proceso y los sistemas MES constituyen instrumentos importantes para la optimización de procesos y la reducción de costes de explota-ción. SIMATIC PCS 7 soporta, vía OPC, el acceso estandarizado de sistemas de información de un nivel superior, aplicaciones de Office o aplicaciones específicas para usuarios a los datos de proceso en las OS Single Station/OS Server.

Como el sistema de operador de PCS 7 es conforme con OPC, las estaciones de operador pueden ser fuente de datos (servi-dores OPC) para otras aplicaciones. En las estaciones indivi-duales OS y en los servidores OS ya está integrado un OPC Data Access Server para el acceso online a todos los valores que cumplen los estándares de OPC Data Access 1.1 y 2.0. El paquete opcional WinCC/Connectivity más interfaces abiertas para el acceso a los datos de históricos y los mensajes del sis-tema de operador:

OPC HDA (Historical Data Access Server)

En su calidad de servidor HDA OPC, la estación de operador PCS 7 facilita datos históricos del sistema de archivo WinCC a otras aplicaciones. El client OPC, p.ej., una herramienta de creación de informes, puede solicitar puntualmente los datos deseados, especificando el principio y el final de un intervalo de tiempo determinado. Diversas funciones matemáticas, p.ej., cálculo de variancia, valor medio o integración, posibili-tan preprocesar ya los datos en el servidor HDA, contribuyen-do así a reducir la carga de comunicación.

OPC A&E (Alarm & Events Server)

En calidad de servidor A&E OPC, la estación de operador PCS 7 transmite los mensajes de WinCC, con todos valores de proce-so asociados, a los suscriptores del nivel de producción/ges-tión de la empresa. Allí también pueden confirmarse. Meca-nismos de filtrado y subscripción hacen que sólo se transmi-tan datos seleccionados y modificados.

OLE-DB Provider

OLE-DB Provider permite acceder directamente operación muy fácil y estandarizada, a los datos históricos almacenados en la base de datos de servidor SQL Server de Microsoft del sis-tema de operador. También son así accesibles datos de regis-tro histórico WinCC con los valores de proceso y los textos de mensajes y de usuario asociados.

Microsoft

Visual Basic

for Applications

Microsoft Excel

SAP

Clientes OPC

Clientes OS

Servidor OS

Servidor OPC(OS multicliente conConnectivity Pack)

Sistemas de

automatización

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OPC y conexión a MES 59

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

Los Manufacturing Execution Systems (MES), como SIMATIC IT de Siemens, permiten una integración eficaz de los procesos de producción y los sistemas de gestión de mer-cancías, mejorando la coordinación de todos los recursos y aplicaciones relevantes en todas las fases de producción.

SIMATIC IT permite modelar todo el conocimiento de fabrica-ción, definir los procesos de operativos con precisión y captu-rar en tiempo real los datos del nivel ERP y de producción. Así, se pueden controlar los procesos internos de forma más efec-tiva, minimizar tiempos de inactividad, disminuciones de pro-ducción y trabajos de retoque, optimizar el almacenaje y reac-cionar de manera rápida y flexible ante los distintos deseos de los clientes.

El modelo de los procesos de negocio y de producción es transparente, comprensible e independiente de los sistemas de control. Gracias a estas características, se puede emplear en cualquier sitio para la estandarización de los procesos y operaciones. Con ello todas la áreas de una empresa se bene-fician de las "mejores prácticas".

Los modelos de planta y producción definidos en SIMATIC IT Framework se pueden almacenar en cualquier momento en li-brerías para poder volverlos a usar en otros proyectos. Con ello se logra disminuir sustancialmente los costes de introducción y mantenimiento, además del tiempo necesario para el pro-yecto.

La funcionalidad y la arquitectura a nivel de producto de SIMATIC IT es conforme con ISA-95, la norma internacional-mente reconocida para sistemas MES.

SIMATIC IT Production Suite

SIMATIC IT está formado por diversos componentes, concebi-dos para diferentes tareas, coordinados por SIMATIC IT Pro-duction Modeler.

La ejecución de las funciones básicas se realiza con omponen-tes SIMATIC IT. Éstos se comercializan en forma de paquetes, de composición variable, de varios productos que permiten el ajuste óptimo a las exigencias individuales.

■ El SIMATIC IT MIS (Management Information System) define los indicadores clave de rendimiento (Key Perfor-mance Indicators) en concordancia con el modelo de planta. SIMATIC IT MIS permite evaluar realísticamente el rendimiento de la planta.

■ SIMATIC IT Genealogy Managementpara la gestión de materiales en toda la empresa cum-pliendo las normativas legales. Algunas de sus tareas carac-terísticas son la genealogía hacia atrás y hacia adelante, la supervisión básica de materiales y la sincronización de los datos maestros de material con el sistema ERP.

■ SIMATIC IT Orders Managementpara administrar órdenes desde la planificación hasta su ejecución, incluyendo envío, replanificación de secuencias, supervisión de la ejecución y protocolización.

Nuestra gama incluye además paquetes que agrupan varios de los paquetes mencionados. Cada uno de estos paquetes de productos incluye una licencia para los siguientes componen-tes:

■ SIMATIC IT Report Managerofrece amplias funciones para la elaboración de informes. Proporciona información importante sobre la empresa y ayuda en el cumplimiento de las normas legales para infor-mes ad hoc (p.ej. la norma europea EC 178/2002 o la ley de EE.UU. contra el bioterrorismo).

■ SIMATIC IT Client Application Builderes la interfaz gráfica de usuario para la aplicación de MES fundamentado en un entorno completamente basado en Web.

La gama de productos MES de SIMATIC IT se completa con los siguientes componentes que se ofrecen también como pro-ductos autónomos para determinadas funciones de ISA-95:

■ SIMATIC IT UnilabLaboratory Information Management System para la ges-tión y control de datos y procesos del laboratorio.

■ SIMATIC IT InterspecSpecifications Management System para la gestión y con-trol de especificaciones de fabricación en toda la empresa. Este sistema facilita la gestión del ciclo de vida de produc-tos.

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60 Migración

MigraciónLa inversión para el futuro

Estrategia de la migración

La globalización y la competencia, cada vez mayores, obligan a las empresas a incrementar continuamente su productividad y a acortar el tiempo necesario para lanzar sus productos al mercado. Para ello es necesario optimizar la ingeniería y los procesos de manera continua y, al mismo tiempo, considerar las exigencias de la industria y las normas regulatorias.

Para que las empresas puedan seguir satisfaciendo el día de mañana las exigencias de los mercados, es necesario moder-nizar y ampliar en este momento muchos sistemas y plantas. No obstante, teniendo en cuenta que la base instalada de hardware, aplicaciones de software y conocimientos especia-lizados del personal operador y de mantenimiento acumulan un valor enorme, al planificar modernizaciones la inmensa mayoría de explotadores de plantas dan gran importancia a la preservación de sus inversiones.

La experiencia demuestra que para lograr el éxito en una mi-gración es decisivo ofrecer una solución técnica adaptada per-fectamente a cada planta y a las exigencias de cada cliente. En este contexto, minimizar los riesgos técnicos y financieros y asegurar las inversiones ya realizadas un plazo lo más largo posible son las consignas de actuación. Además, hay que con-siderar los distintos ciclos de vida de los componentes del sis-tema que en la actualidad varían desde 5 años para una esta-ción de trabajo basada en PC, hasta 15 años para controlado-res y llegando a 25 años y más para los componentes de E/S y el cableado.

Por ello, Siemens considera que su tarea no consiste en reem-plazar completamente el sistema existente, sino en elaborar en estrecha cooperación con el cliente y los integradores de sistemas una solución personalizada y orientada al futuro, ba-sada en el moderno sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, y siempre conforme a la consigna:

■ Innovación gradual del sistema■ Adaptable a las condiciones específicas de la planta■ Flexible a las especificaciones de la producción

Cartera de productos para migración

Siemens ha percibido con la debida anticipación la 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. Desde el principio, una de las máximas de la estrategia migratoria de Siemens es moder-nizar gradualmente y sin discontinuidades a nivel de sistema la base instalada, a ser posible sin parar la planta o con mer-mas de producción mínimas. De este modo, Siemens ayuda a sus clientes a asegurar a largo plazo las inversiones realizadas y a maximizar los réditos globales de su capital (retorno de ac-tivos).

Tecnología base "Data Base Automation"Con el paso del tiempo, Siemens ha ido acumulado progresi-vamente un know-how de primera en el ámbito de la migra-ción. El aprovechamiento de la experiencia proporcionada por numerosos proyectos de migración se ha plasmado en pro-ductos y tecnologías innovadores y más eficaces. La tecnolo-gía base de las nuevas soluciones de migración es la "Data Base Automation" (DBA), integrada en el sistema de ingeniería de SIMATIC PCS 7. Con DBA y una interfaz plugin, se pueden cargar los datos de configuración desde cualquier sistema de control de procesos, visualizarlos en las interfaces de usuario estandarizadas y configurarlos allí mismo. DBA permite migrar uniformemente datos de controladores, sistemas por lotes y de operador de diferentes sistemas de partida, garantizando la misma calidad del software, seguridad y reproducibilidad.

Aspectos a nivel

de sistema

HMI/Batch

- Sustituye antiguo HMI

- Sustituye sistema Batch

Controlador/red

- Sustituye controlador

- Pasarela para

SIMATIC PCS 7

Conexión de

campo E/S

- E/S siguen usándose

- Elementos de conexión

de campo para

SIMATIC PCS 7

Estrategia

- Futuro de planta/

productos

- Modernización

planificada (Revamping)

Reducción de costes

- Presupuesto para

mantenimiento

- Presupuesto para

inversión

Time to Market

- Tiempo de producción

- Tiempo de inactividad

disponible

Presión innovadora

- Mejor conducción

del proceso

- Integración IT

- Advanced Process

Control &

Asset Management

Fases del ciclo de vida

- Conservar y

modernizar

- Ampliar y mejorar

- Renovar/sustituir con

la técnica más moderna

Estrategia de Siemens para la migración

Aspectos a nivel

de planta

Aspectos a nivel

de producción

Tecnologías innovadoras

FlexibleAdaptableGradualmente

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Migración 61

Los productos para migración se pueden categorizar de la si-guiente manera:

Supuestos típicos de migración

Los supuestos de migración imaginables son muy variados, dependiendo de los factores técnicos y económicos específi-cos aplicables a cada proyecto de migración. Los productos para migración ofrecen la modularidad y flexibilidad necesa-rias para implementar dichos supuestos.

Supuestos típicos de migración que pueden realizarse con estos productos:

Supuesto 1: Sustitución del sistema HMI existente por un Operator System SIMATIC PCS 7El sistema HMI (Human Machine Interface) instalado puede ser reemplazado fácilmente por un Operator System SIMATIC PCS 7 si ha quedado técnicamente obsoleto, son muy caros los repuestos o no cumple ya las normas y directivas actuales so-bre puestos de operador; también si se necesitan realizar am-pliaciones funcionales (p.ej. integración TI). Y ello conservan-do los controladores, la periferia del proceso y el software de aplicación.

■ Costes mínimos■ Riesgos calculables■ Prolongación de la vida útil de la planta global■ Nuevas aplicaciones■ Apertura del sistema a la tecnología de la información

Supuesto 2: Ampliación de una planta existentePrimero se conserva la instalación existente, que irá moderni-zándose con SIMATIC PCS 7, ampliándola con más secciones.

■ Aumento sencillo y gradual de la capacidad productiva■ Riesgos calculables■ Introducción de nuevas tecnologías (p.ej., bus de campo

PROFIBUS, HMI)■ Apertura del sistema a la tecnología de la información■ En combinación con el supuesto 1 es posible conducir el

proceso desde un sistema de operador homogéneo

1 Estaciones de operador SIMATIC PCS 7 con conexión al siste-ma antiguo para sustituir sus componentes HMI

2 Librerías de ingeniería para controladores y estaciones de operador SIMATIC PCS 7 para aprovechar la valiosa informa-ción de configuración del sistema antiguo

3 Pasarelas de redes para intercambiar sin problemas la infor-mación entre los controladores del sistema antiguo y los de SIMATIC PCS 7

4 Interfaces para controladores SIMATIC PCS 7 para conectar el nivel de E/S del sistema antiguo

5 Componentes especiales en SIMATIC PCS 7 para aprovechar el cableado de campo existente

6 Servicio de conversión basado en herramientas para conver-tir y seguir usando valiosos sinópticos de la planta en las es-taciones de operador SIMATIC PCS 7

2

1

3

4

5

6

2

PR

OF

IBU

S D

P

PROFIBUS PA

Motor

Interfazde E/S

S7-400S, H, HF

ET 200M

E/S

Controlador

Inge-

niería

Eng.

Distribuidor

ServerServer

Gateway

secivreS

HMI HMIClients

SIMATIC PCS 7

SIMATIC IT

Sistema existente

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62 Migración

Migración

Supuesto 3: Modernización a gran escalaProblamas en el suministro de repuestos, asistencia insufi-ciente o necesidad de ampliar las funciones (p. ej. , buses de campo o la integración de TI), pueden forzar la modernización del sistema antiguo usando uno orientado al futuro como el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. La conversión puede realizarse en muchos casos sin parar la producción. Al realizarlo, se continúa utilizando el nivel E/S existente y así se preservan las inversiones en cableado, hardware y aplicacio-nes de ingeniería.

■ Incremento del rendimiento■ Introducción de nuevas tecnologías (p.ej., bus de campo

PROFIBUS, HMI)■ Apertura del sistema a la tecnología de la información■ Prolongación de la vida útil de la planta global■ Reducción del número de proveedores de sistemas■ Eliminación de cuellos de botella y dependencias

Prestaciones de migración

Siemens considera la migración de sistemas de control de pro-cesos propios al moderno SIMATIC PCS 7 algo natural y que, además, es parte esencial de una relación cliente-proveedor cimentada a largo plazo. Además, con su tecnología universal "Data Base Automation", Siemens está en condiciones de ofre-cer soluciones de migración para sistemas de control de otros fabricantes como p.ej. ABB, Honeywell o Emerson.

Al realizar los proyectos de migración, Siemens trabaja en es-trecha cooperación con el integrador del sistema del cliente, quien dispone de know-how acumulado a lo largo de muchos años y conoce exactamente la planta y las necesidades del cliente. Esta estrecha cooperación supone para el explotador de la planta la garantía de que va a obtener la mejor solución de migración posible.

Otro aspecto importante es el soporte que Siemens proporcio-na a los productos para migración, del mismo modo que para los productos estándar, con sus actualizaciones y su servicio de asistencia al cliente. Una de las ventajas especiales de Siemens en comparación con otros proveedores de productos para migración es su soporte a largo plazo mediante know-how, servicio técnico y suministro de componentes, repuestos y actualizaciones.

El sistema de control de procesos orientado al futuro SIMATIC PCS 7, las innovadoras soluciones de migración y servicios, el kow-how, acumulado durante muchos años, en automatiza-ción de procesos y la migración de sistemas y su servicio téc-nico de cobertura mundial, Siemens demuestra su competen-cia y ofrece la seguridad de un partner de confianza.

SIMATIC PCS 7

TELEPERM M

ABB ...

EmersonHoneywell

OpenPMC

SIMATIC PCS/

TISTAR

APACS+

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Prestación de servicios 63

Prestación de servicios

Quien opte por el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7, puede confiar en unos servicios de primera calidad con los que le apoyamos en todo el mundo de manera rápida y se-gura. Independientmente de qué clase de prestación se trate: a su disposición tendrá a la persona de contacto adecuada y competente de manera rápida y sin trabas burocráticas, en todo el mundo.

La formación adecuada. ¡A su medida!

Una formación adecuada ayuda a aprovechar el sistema de control de procesos de manera especialmente eficiente, en un tiempo récord. Independientemente de si Ud. proviene del mundo del PLC, si quiere iniciarse en la automatización de pro-cesos o si ya dispone de conocimientos fundados en este ám-bito: le ofrecemos una formación profesional y orientada al grupo objetivo.

En los centros de formación ubicados en más de 60 países po-drá adquirir conocimientos profundos del sistema SIMATIC PCS 7 o ampliar el know-how que ya tenga. Independiente-mente de si quiere inscribirse en un curso estándar o un curso personalizado: los cursos SIMATIC proporcionan una califica-ción rápida y amplios conocimientos directamente proceden-tes del fabricante. Con estructura modular y con contenidos eminentemente prácticos. Para mayor vinculación con la rea-lidad, los cursos prácticos, impartidos por especialistas en el sistema, puede celebrarse también in situ en su planta.

Para más información, visite nuestro sitio web:www.siemens.com/sitrain

Service & Support:

Nuestros servicios en cada fase del proyecto

Soporte onlineUn amplio sistema de informa-ción está siempre disponible en Internet: www.siemens.com/automation/service&support

Technical SupportAsesoramiento competente en caso de dudas técnicas con una amplia gama de servicios según las necesidades acerca de nues-tros productos y sistemas.

Technical ConsultingApoyo durante la planificación y concepción de su proyecto: des-de el detallado análisis real y la definición de objetivos, pasando por el asesoramiento sobre pro-ductos o sistema, hasta la elabo-ración de soluciones de automa-tización.

Servicio técnico localServicios en torno a la puesta en marcha y el mantenimiento para asegurar la disponibilidad de ins-talaciones y sistemas de automa-tización.

Optimización y modernizaciónServicios de alta calidad en torno a la optimización y la moderniza-ción para aumentar la productivi-dad y reducir los costes.

Configuración e ingeniería de softwareApoyo durante el desarrollo y la configuración mediante servicios a la medida de sus necesidades, desde la configuración hasta la realización del proyecto de auto-matización.

Reparaciones y repuestos Un potente servicio de prepara-ción y repuestos contribuye a la más alta seguridad de funciona-miento.

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Siemens AG

Automation and DrivesIndustrial Automation SystemsPostfach 48 4890327 NÜRNBERGALEMANIA

www.siemens.com/simatic-pcs7

The information provided in this brochure contains descriptions or characteris-

tics of performance which in case of actual use do not always apply as descri-

bed or which may change as a result of further development of the products.

An obligation to provide the respective characteristics shall only exist if expres-

sly agreed in the terms of contract. Availability and technical specifications are

subject to change without notice.

All product designations may be trademarks or product names of Siemens AG

or supplier companies whose use by third parties for their own purposes could

violate the rights of the owners.

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Información complementaria

En Internet les ofrecemos mucha información acerca del siste-ma de control de procesos SIMATIC PCS 7 en: www.siemens.com/simatic-pcs7

Aparte de las informaciones acerca de la gama de productos SIMATIC PCS 7 y los productos Add On de Siemens y partners externos, encontrará también:

■ Acceso al sistema de pedidos por catálogo y online (Mall)■ Los catálogos actuales para productos SIMATIC PCS 7 y

Add On■ Descripciones del sistema y abreviadas, diapositivas de pre-

sentación, así como referencias■ Documentación técnica como manuales o PCS 7 aktuell ■ Páginas FAQ con consejos y trucos■ Acceso a Tools & Downloads y a la oferta de servicios■ Información actual sobre cuestiones de formción■ Boletines para toda la gama de la automatización de proce-

sos■ Ofertas de servicios para la automatización de procesos■ Centro de información para la industria de procesos■ Acceso al portal Automatización de Procesos con enlaces al

Migration Center, Instrumentación y analítica de procesos, Sistemas de pesaje o los distintos portales sectoriales (quí-mica, petróleo y gas, farmacéutica, industria de bebidas, Semiconductor Industries, Pulp & Paper, industria del auto-móvil, industria del cemento, etc.)

Para más información acerca de SIMATIC

Encontrará información detallada en la Guía SIMATIC Documentación técnica: www.siemens.com/simatic-docu

Puede solicitar otras publicaciones sobre SIMATIC en la direc-ción:www.siemens.com/simatic/printmaterial

Si prefiere manteneruna conversación personal, aquí encon-trará a los responsables más próximos a su localidad: www.siemens.com/automation/partner

En el centro comercial virtual de A&D podrá hacer directamen-te sus pedidos por vía electrónica: www.siemens.com/automation/mall