SIMATIC NET Telecontrol. Zdalny monitoring i diagnostyka. Zdalny monitoring i diagnostyka

Transkrypt

1 SIMATIC NET Telecontrol SIMATIC Zdalny monitoring i diagnostyka NET Telecontrol Zdalny monitoring i diagnostyka

2 Zdalne sterowanie w przemyśle Bez względu czy chodzi o automatykę w fabryce, przemysł przetwórczy czy sektory infrastruktury publicznej: nasze wszechstronne spektrum produktów, systemów i rozwiązań telekontroli i teleserwisu dostarcza bezpieczne i przyjazne cenowo rozwiązania zdalnego dostępu do rozproszonych urządzeń, zdalnych instalacji i aplikacji mobilnych bez względu na ich rozmiar. Telekontrola Obejmuje połączenie odległej stacji z jednym lub większą liczbą systemów centralnego zarządzania, monitoringu i sterowania. Teleserwis Jest to wymiana danych ze zdalnymi, fizycznymi urządzeniami (maszynami, instalacjami, komputerami, itp.) w celu wykrycia błędów, diagnostyki, serwisu, naprawy czy optymalizacji. Nowe obszary aplikacji Duża przepustowość łączy zagwarantowana przez nowe technologie i standardy radiowe pozwala na transmisję dużych ilości danych, łącznie z plikami wideo dużej rozdzielczości. Dzięki tym technologiom zostały otwarte nowe obszary aplikacji, takie jak transmisja wideo z transportu publicznego, monitoring warunków pracy w elektrowniach wiatrowych, zarządzanie inteligentnymi węzłami cieplnymi lub monitoring budynków. Przemysłowa zdalna komunikacja IO-Link PROFINET/ Ethernet Przemysłowy SIMATIC NET AS-Interface Przemysłowa komunikacja bezprzewodowa PROFIBUS SIMATIC NET - Komunikacja przemysłowa od Siemens'a Komunikacja przemysłowa ma kluczowe znaczenie w wydajnych aplikacjach automatyki. Jej wszechstronność została odzwierciedlona w szerokiej gamie rozwiązań komunikacji przemysłowej SIMATIC NET wykraczającej poza Telekontrolę i Przemysłową Komunikację Bezprzewodową: dzięki PROFINET/Przemysłowym Ethernetem, PROFIBUS, AS-Interface i IO-Link pokrywa wszystkie obszary komunikacji przemysłowej. Optymalne rozwiązania są zagwarantowane dla każdej aplikacji i każdego sektora. 2 Zdalne sterowanie w przemyśle

3 Telecontrol Efektywne rozwiązania telekontroli Procesy przemysłowe często rozciągają się na dużych obszarach, zdarza się że znajdują się w różnych krajach. W celu zapewnienia niezawodnego monitoringu, operatorzy wymagają bezpiecznego i przystępnego finansowo dostępu do zdalnych urządzeń i instalacji. TeleControl Professional i TeleControl Basic to oferta Siemensa w dziedzinie efektywnych rozwiązań telekontroli dla nawet najbardziej rozproszonych aplikacji. Pozwalają one na monitoring i sterowanie rozlegle rozmieszczonymi stacjami z centralnego punktu sterowania poprzez sieć komunikacyjną. Zakres produktów Siemens a obejmuje szeroki wybór perfekcyjnie dobranych komponentów systemu i rozwiązań dla centrów sterowania, stacji terenowych i sieci. Rozwiązania Telekontroli współpracują z produktami SIMATIC - wiodącymi systemami automatyzacji. Dzięki temu są częścią Totally Integrated Automation - otwartej, ujednoliconej platformy inżynierskiej. TIA oznacza doskonałą interakcję wszystkich zaimplementowanych komponentów i w związku z tym tworzy mocne podstawy dla trwałego wzrostu produktywności. TeleControl Basic: Do rozwiązań telekontroli dla niewielkich procesów automatyzacji; system wspiera dużą liczbę stacji terenowych i jest znakomitym rozwiązaniem dla przystępnych cenowo sterowników. TeleControl Professional: Dla dużych rozwiązań telekontroli z wysokim stopniem automatyzacji; system obsługuje wiele topologii sieciowych i mediów komunikacyjnych. Obydwa rozwiązania mogą być powiązane lub używane niezależnie. Telecontrol 3

4 TeleControl Basic Zredukowany do minimum Optymalny monitoring i sterowanie stacjami terenowymi przy zachowaniu minimalnych kosztów TeleControl Basic jest przystępnym cenowo rozwiązaniem do monitoringu i sterowania zdalnymi urządzeniami i instalacjami, lecz także do łączenia stacji mobilnych przy użyciu GPRS. Ten system telekontroli jest idealny do prostych zadań monitoringu i sterowania, do przesyłania danych procesowych oraz do zdalnej diagnostyki i serwisu. Stacje zdalne i mobilne stacje terenowe są konfigurowane i projektowane za pomocą TIA Portal (SIMATIC STEP7) w sposób łatwy i wygodny. OPC-Scout pozwala na odczyt/zapis danych procesowych. Typowe obszary aplikacji mają swoje miejsce w sterowaniu urządzeniami procesowymi, zoptymalizowanymi operacjami obiektów użyteczności publicznych takich jak instalacje wodno-kanalizacyjne, dystrybucja energii, monitoring ruchu ulicznego jak także zarządzanie budynkami. Obszary zastosowań TeleControl Basic dla centralnego systemu sterowania TeleControl Server Basic jest używany jako oprogramowanie centralnego systemu sterowania, funkcjonujący jako serwer OPC zapewniający komunikację pomiędzy systemami wizualizacji HMI (np. WinCC, PCS7 lub WinCC flexible) i podstacjami. Centralny system sterowania umożliwia efektywne zarządzanie nawet 5,000 podstacji. Instalacje w sektorze wodnym/ kanalizacyjnym Centralne zarządzanie budynkami Centralne zarządzanie budynkami Monitorowanie zużycia energii oraz kalkulacji kosztów w sieciach energ. Zdalny monitoring maszyn i urządzeń automatyki Monitoring stacji mobilnych Inne opcje aplikacji Elektrownie hydro-elektr. Irygacje Zaopatrzenie w wodę pitną Systemy ścieków Monitoring poziomu wód Oświetlenie Ogrzewanie Optymalizacja zużycia Światła uliczne Projekty tunelów Latarnie Systemy kontroli ruchu ulicznego Sieci grzewcze dzielnic Wytw. energii wiatrowej Stacje transform. Bio-elektrownie Energia słoneczna Systemy klimatyzacji Automaty do napojów Transport publiczny Logistyka Statki na rzekach oraz w obszarach przybrzeżnych Szklarnie Pomiar poziomu w silosie Opcje aplikacji dla TeleControl Basic 4 TeleControl Basic

5 PC + TeleControl Server Basic Ethernet przemysłowy PC + STEP 7 V11 Router DSL Tunel VPN GPRS S CP S MD720-3 S CP Stacja Stacja Stacja Komunikacja GPRS pomiędzy SIMATIC S z CP a TeleControl Server Basic TeleControl Basic dla podstacji W skład podstacji wchodzą sterowniki SIMATIC S charakteryzujące się niewielką i kompaktową budową. Możliwe jest podłączenie do sterownika dodatkowych komponentów, jak na przykład procesora komunikacyjnego CP GPRS, który dostępny jest w podobnej kompaktowej obudowie i pozwala na niezawodny zdalny dostęp. Podstacje SIMATIC S7-200 również mogą zostać podłączone do centralnego systemu sterowania poprzez zewnętrzny procesor komunikacyjny. System pozwala zarówno na zdalną komunikację z centrum sterowania (centrum serwisowym), jak także bezpośrednią komunikację pomiędzy stacjami. STEP 7 Basic V11 zawiera bloki do programowania i konfigurowania podstacji SIMATIC S Sieciowe rozwiązania TeleControl Basic Dane transferowane są bezprzewodowo poprzez zabezpieczone połączenie GPRS (General Packet Radio Service). Procesor komunikacyjny CP czyni komunikację bezprzewodową dla stacji SIMATIC S łatwą i elastyczną. CP jest podłączony bezpośrednio do CPU SIMATIC S poprzez magistralę backplane. Dla stacji bazujących na S7-200, nadal dostępny jest sprawdzony modem szeregowy MD Modem posiada interfejs RS232 i może zostać podłączony do sterownika S7-200 poprzez adapter Siemens PPI. Połączenie GPRS jest dostępne w sposób ciągły i zachowuje się jak linia dedykowana. Dane mogą być przesyłane natychmiastowo, podobnie też wykrywana jest awaria stacji. Stałe połączenie, nie ma wpływu na wielkość naliczanych opłat. Taryfy GPRS z gwarantowanym miesięcznym pakietem danych stają się coraz bardziej stabilne i pozwalają na długoterminową kalkulację kosztów transmisji. Międzynarodowe certyfikaty pozwalają na korzystanie z usług na całym świecie. TeleControl Basic 5

6 TeleControl Basic Esencja telekontroli Korzyści Najważniejsze System jest skalowalny począwszy od kilku, aż do 5000 stacji telekontroli. Ekonomiczne Oszczędność kosztów związanych z budową i eksploatacją własnego systemu sieci bezprzewodowych, dzięki możliwości wykorzystania istniejących sieci komórkowych, nawet tych należących do różnych operatorów. Korzystne koszty użycia w przypadku połączeń ciągłych lub połączeń GPRS na żądanie oraz korzystne taryfy pakietów GPRS. GPRS i wynikające z tego korzyści GPRS jest globalnym, publicznym standardem bezprzewodowym. Połączenie jest ciągle utrzymywane, innymi słowy, dane transferowane są natychmiastowo, co umożliwia także natychmiastowe wykrycie usterki stacji. Wygodne i niezawodne generowanie alarmów Dzięki TeleControl Basic, personel może odbierać alarmy bezpośrednio poprzez wiadomości SMS. W tym celu CP może zarówno wysyłać, jak i odbierać wiadomości tekstowe. Partnerami komunikacyjnymi mogą być zatem telefon komórkowy lub SIMATIC S Z całkowitą ochroną przez Internet Komputer PC pulpitu sterowania musi być nieustannie dostępny poprzez sieć GPRS. Musi być zatem połączony bezpośrednio do dostawcy usług GPRS poprzez dedykowaną linię lub, w przypadku tańszych rozwiązań, do Internetu, np. poprzez łącze DSL. W celu zapewnienia wymaganego bezpieczeństwa transferu danych przez Internet, TeleControl Basic udostępnia własny sposób kodowania. Modem GSM/GPRS łączy się z managerem połączeń na komputerze PC w centrum sterowania poprzez tunel VPN. Obydwaj partnerzy mogą bezpiecznie wymieniać dane poprzez tunel zarówno w jedną jak i drugą stronę. Możliwe jest wtedy bezpośrednie połączenie między stacjami, co nie byłoby możliwe w przypadku bezpośredniego połączenia GPRS. Manager połączeń ma w tym celu przypisaną funkcję routingu, np. przełącza ruch danych pomiędzy stacjami poprzez własne połączenie. Funkcja budzenia/wake-up Funkcja budzenia zmienia stan stacji z czuwania na stan dostępności w celach diagnostycznych. CP jest budzone przez swojego partnera komunikacyjnego (np. TeleControl Server Basic) poprzez połączenie telefoniczne lub wiadomość tekstową typu wake-up w celu ustanowienia połączenia między nimi. W celach bezpieczeństwa, partner komunikacyjny musi zostać odpowiednio zidentyfikowany w celu wykonania funkcji wake-up, np. poprzez usługę CLIP. Łatwa konfiguracja Standardowy inżyniering w STEP 7, czyli proste i szybkie programowanie, tworzenie sieci/połączeń i uruchamianie. Dopasowane elementy systemu. Łatwa i wygodna konfiguracja stacji przez wielu użytkowników jednocześnie (możliwość obsługi wielu użytkowników). Zdalny serwis i zdalne programowanie stacji podczas działania procesu. SIPLUS extreme W celu sprostania trudnym warunkom środowiskowym wszystkie moduły dostępne są także w wersjach SIPLUS extreme. Funkcja teleserwisu Całościowe rozwiązanie obejmuje także funkcję teleserwisu bezpośrednio w STEP 7 Basic V11 dla CP W ten sposób międzynarodowi producenci maszyn i urządzeń mają globalny dostęp do zdalnych instalacji w celu dokonania zdalnej diagnostyki, przeglądu lub serwisu. 6 TeleControl Basic

7 Stacja inżynierska + STEP 7 TeleControl Server Basic Internet Centrum sterowania Router DSL GPRS Field PG + STEP 7 S CP Ethernet przemysłowy Tunel VPN Stacja Połączenie GPRS pomiędzy stacją SIMATIC S a TeleControl Server Basic Przykład aplikacji: system irygacji rolnej Zadanie Płodna ziemia rolna musi być nawadniana w sposób automatyczny i efektywny, szczególnie podczas gorących miesięcy letnich. Rozwiązanie Stacje systemu irygacyjnego, każda z zaworem wodnym, składają się z lokalnego sterownika SIMATIC S z procesorem komunikacyjnym CP Połączenie komunikacyjne z centrum kontroli systemu realizowane jest poprzez GPRS. Cały system irygacji jest efektywnie sterowany i monitorowany poprzez centrum kontroli systemu wyposażone w SIMATIC WinCC i TeleControl Server Basic. Korzyści W odróżnieniu od rozwiązania ze zwykłymi wyzwalaczami czasowymi, nawadnianie może być prowadzone także na żądanie przy użyciu rozwiązań telekontroli bazujących na TeleControl Basic. W tym celu, regionalne dane meteorologiczne mogą być zapisywane i przesyłane do centrum sterowania systemu poprzez oprogramowanie TeleControl Server Basic i bezpieczne połączenia GPRS. Tam, system SIMATIC WinCC przetwarza mierzone wartości i automatycznie oblicza najbardziej korzystny program nawadniania dla aktualnie panujących warunków. Niezawodne aktualne wartości z obszarów zurbanizowanych mogą zostać wsparte przez elektromagnetyczne mierniki przepływu lub przetworniki ciśnieniowe także dostępne w ofercie Siemens a. Taki system można rozbudować do nawet 5000 stacji. TeleControl Basic 7

8 TeleControl Professional Zdalne utrzymywanie rozległych instalacji procesowych pod pełną kontrolą Siemens oferuje TeleControl Professional do w pełni automatycznego, efektywnego monitorowania i sterowania zdalnych urządzeń procesowych. System łączy lokalne sterowniki SIMATIC S7-300/400 z jednym lub więcej centrum sterowania procesem w oparciu o WinCC, PCS7, WinCC OA (Open Architecture) lub systemy sterowania innych producentów poprzez OPC. W rurociągach transportujących ropę i gaz, stacje zdalne oraz stacje pomiarowe są często oddalone od centralnego urządzenia lub centrum sterowania nawet o tysiąc kilometrów. Podobna sytuacja ma miejsce przy gospodarce komunalnej i wodociągowej, przy wytwarzaniu i dystrybucji energii elektrycznej oraz przy gospodarce cieplnej. Telekontrola i zdalny monitoring procesów na tak rozległych obszarach wymaga szybkości i elastyczności wymiany danych, jak też ich maksymalnego bezpieczeństwa. TeleControl Professional jest idealnie dopasowany do wymagających koncepcji SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Ma modułową budowę dzięki czemu może zostać wykorzystany elastycznie, zgodnie z wymaganiami użytkownika. Dowolna kombinacja sieci w jednym projekcie Łączenie centrum sterowania systemu ze stacjami zdalnymi jest realizowane poprzez WAN (Wide Area Network). TeleControl Professional wspiera najbardziej różnorodne typy sieci i tryby pracy łącznie z sieciami opartymi na IP: Dedykowane linie (przewody miedziane i światłowodowe) Prywatne sieci bezprzewodowe Sieci dial-up (analogowe, GSM) Bezprzewodowy Ethernet Bezprzewodowa sieć przemysłowa (IWLAN) Przewody światłowodowe, np. poprzez użycie switch y SCALANCE X z portami światłowodowymi pokryte mogą zostać odległości nawet do 200 km Sieci publiczne i Internet DSL, (E)GPRS lub UMTS Sieci mogą zostać optymalnie zaadoptowane do panujących warunków lokalnych. TeleControl Professional pozwala na konfigurację elastycznych topologii sieci (gwiazda, linia, węzeł lub wszystkie ich możliwe kombinacje). Dodatkowo, możliwa jest implementacja złącz redundantnych. Punkt - punkt Wielopunkt (Linia) Gwiazda Pierścień Gwiazda + wielopunkt Węzły Redundancja połączenia, 1 medium Redundancja połączenia, 2 media Gwiazda przez linie dedykowane Gwiazda przez sieć bezprzew. Gwiazda przez mobilną sieć bezprzew. Gwiazda przez Internet G_IK10_XX_30292 G_IK10_XX_30290 Struktura złożonej sieci (przykład) Struktura złożonej sieci (przykład) Woda Ropa Gaz Energia Zaopatrywanie w wodę pitną Wodociągi Oczyszczalnie ścieków Systemy ściekowe Zbiorniki przelewowe Pola wiertnicze Na morzu i lądzie Ropociągi Gazociągi Przygotowanie gazu Ogrzewanie Dystrybucja energii 8 TeleControl Professional

9 Protokoły transmisyjne Wśród możliwy do użycia protokołów telekontroli znajdują się: sprawdzony protokół SINAUT ST7, otwarty protokół DNP3 i znormalizowane protokoły IEC Ochrona danych Kompleksowe działania w celu zapobiegnięcia uszkodzeniu i utracie danych są istotnymi elementami systemu TeleControl Professional. Protokoły telekontroli gwarantują, że dane dotrą do partnera nieuszkodzone. Każdy moduł transmisyjny posiada duży bufor na kilka tysięcy ramek danych. Dzięki temu niwelowane są awarie spowodowane przestojami na łączach transmisyjnych. Specjalne sieci bazujące na adresach IP są chronione przez dedykowane rozwiązania VPN/firewall e. W pełni automatyczny stempel czasowy W celu zapewnienia późniejszej poprawnej archiwizacji danych procesowych w systemie sterowania, wszystkim ramkom danych w miejscu ich utworzenia przypisywane są stemple czasowe. Cała sieć jest automatycznie synchronizowana włączając w to zmiany godziny (wiosna/jesień). Szybka i uniwersalna komunikacja danych Komunikacja jest sterowana zdarzeniowo. Dzięki temu operatorzy są nieustannie zaopatrywani w alarmy, statusy i wartości procesowe, dzięki czemu mogą wpłynąć na przebieg procesu poprzez wprowadzanie poleceń w dowolnym momencie. Równocześnie informacje na temat ważnych zdarzeń mogą być wysyłane na telefon komórkowy w postaci wiadomości tekstowych także z bezpośrednim potwierdzeniem dla stacji wysyłającej, jeżeli jest to wymagane. Możliwa jest także bezpośrednia wymiana danych pomiędzy stacjami procesowymi. Prosty i opłacalny inżyniering TeleControl Professional wpisuje się w koncepcję zintegrowanej komunikacji (TIA) i kompletną integrację ze środowiskiem SIMATIC. System inżynierski STEP 7 bazujący na narzędziach SIMATIC pozwala na graficzną konfigurację całych sieci komunikacyjnych, wielokrotne adresowanie danych procesowych, kontrolę poprawności oraz porównywanie adresów. Klienci OS Stacja inżynierska Stacje OS TeleControl OS Server (dedykowane lub dwu-kanałowe) Ethernet przemysłowy SINAUT ST7 DNP3 IEC lub Modbus IEC lub Modbus TIM 4R-IE Modem TCP/IP WAN router Konwerter TCP/IP - szereg. Modem TCP/IP WAN router Konwerter TCP/IP - szereg. Modem Komunikacja TCP/IP Komunikacja szeregowa Komunikacja TCP/IP Komunikacja szeregowa Komunikacja TCP/IP Komunikacja szeregowa WAN Rozproszone podstacje TeleControl WAN WAN Rozproszone podstacje TeleControl WAN WAN Rozproszone podstacje TeleControl WAN S TIM 3V-IE Advanced S TIM 3V-IE S TIM 3V-IE DNP3 S7-400/400H + TIM 4R-IE DNP3 ET 200S + PN CPU S CP 343 lub interfejs PN S7-400/400H + CP 443 lub interfejs PN ET 200S + CPU S CP 341 S7-400/400H + CP 441/ CP 341 S TIM 4R-IE S TIM 4R-IE Urządzenia RTU innych producentów Urządzenia RTU innych producentów Urządz. RTU innych produc. Opcje integracyjne i komunikacyjne dla TeleControl Professional poprzez różne protokoły. TeleControl Professional 9

10 TeleControl Professional Zdalne utrzymywanie rozległych instalacji procesowych pod pełną kontrolą Zdalne programowanie i diagnostyka Modyfikacje programu lub zdalna diagnostyka są łatwe do przeprowadzenia w sieciach komunikacyjnych zarówno w fazie uruchomienia jak i w fazie działania, bez konieczności przerywania komunikacji danych procesowych. Pozwala to na oszczędność czasu związanego z podróżą i przeprowadzeniem prac serwisowych. Bloki rozwiązań TeleControl Professional dla centrum sterowania systemem SIMATIC PCS 7 TeleControl i SIMATIC WinCC TeleControl Bazujące na WinCC i PCS 7, z dodatkowymi interfejsami do telekontroli. Idealne do fabryk, gdzie większe lokalne zadania automatyki muszą być powiązane z interfejsami telekontroli. Protokoły SINAUT ST7, DNP3 lub IEC System inżynierski bazujący na technologii DBA (Data Base Automation), posiadający rozszerzenie biblioteki pozwalające na podłączenie stacji telekontroli innych producentów. Użycie systemów sterowania SIMATIC PCS 7 lub SIMATIC WinCC, automatyka scentralizowanych instalacji i monitoring zdecentralizowanych, rozproszonych podsystemów może być połączone w jednym systemie. W ten sposób urządzenia i instalacje mogą być obsługiwane i monitorowane z poziomu jednego panelu sterowania oraz konfigurowane za pomocą jednego systemu inżynierskiego. Duża liczba różnych elementów może zostać wykorzystana jako komponenty centrum sterowania systemem: SINAUT ST7cc Pakiet programowy bazujący na WinCC. Idealny dla SINAUT ST7 Może zostać zaprojektowany jak system pojedyńczy lub redundantny. Dostarcza do archiwów znajdujących się w WinCC dane procesowe zgodnie z otrzymanym ze stacji odległej stemplem czasowym ma również możliwość przekierowywania do typowych dla sektora systemów logowania (niezbędne do archiwizowania danych). Używa tych samych bloków komunikacyjnych jak system telekontroli niższego rzędu do konfiguracji. Innymi słowy: komunikacja obiektowa w obrębie całego systemu, począwszy od czujników w procesie, aż do zawartości ekranu i baz danych systemu sterowania. Oszczędność czasu i pieniędzy. Jednolite sterowanie procesem dla jednostek centralnych i zdalnych. Połączenie z systemami sterowania innych producentów Poprzez użycie pakietu oprogramowania SINAUT ST7sc z interfejsem OPC, stacje telekontroli z SINAUT ST7 mogą być połączone z systemami sterowania innych producentów. ST7sc posiada złożony mechanizm buforowy zapobiegający utracie danych, nawet w przypadku awarii klienta OPC. Wszystkie dane procesowe są dostarczone ze stemplem czasowym, a konfiguracja interfejsu OPC jest bardzo intuicyjna. Stacje telekontroli z DNP3 mogą zostać podłączone do dowolnego systemu sterowania, z uwzględnieniem że są one wyposażone w interfejs DNP3 typu master. Stacje telekontroli bazujące na systemie telekontroli SIPLUS RIC (Remote Interface Control) mogą być podłączone do dowolnych systemów sterowania wyposażonych w interfejsy zgodne ze standardem IEC TeleControl Professional

11 TeleControl Professional dla podstacji Podstacje systemu TeleControl Professional bazują na SIMATIC S7-300 i S Moduły komunikacyjne TIM (Telecontrol Interface Module) obsługują wymianę danych poprzez odpowiednią sieć komunikacyjną i pozwalają na niezawodną transmisję danych sterujących i procesowych. Jako protokół komunikacyjny mogą być użyte zarówno sprawdzony SINAUT ST7 jak i otwarty protokół DNP3. TIM jest montowany w obudowie SIMATIC S Najważniejsze informacje na temat modułów komunikacyjnych TIM. Bufor ramek danych do ciągłego zapisu danych, łącznie ze stemplem czasowym, na TIM jeśli kanał komunikacyjny jest wadliwy lub partner komunikacyjny zawodzi, oraz w celu wprowadzenia oszczędności w przypadku połączeń typu dial-up. Prosta konfiguracja i obsługa bez konieczności posiadania specjalistycznej wiedzy z obszaru IT. Komunikacja IP poprzez połączenia szyfrowane. Elastyczne opcje połączeń z sieciami WAN zarówno konwencjonalnymi, jak i bazującymi na IP. Przystępny cenowo projekt stacji. Wersja TIM TIM 3V-IE TIM 3V-IE Advanced TIM 3V-IE DNP3 TIM 4R-IE TIM 4R-IE DNP3 TIM dla centrum sterowania TIM dla stacji odległych Bufor danych do 16 tys. ramek do 32 tys. ramek do 50 tys. punktów danych Sterownik S7-300 S7-300F Interfejsy SIPLUS extreme RS232 / Ethernet Przemysłowy (RJ45) S7-300 S7-300F RS232 / Ethernet Przemysłowy (RJ45) S7-300 S7-300F RS232 / Ethernet Przemysłowy (RJ45) do 54 tys. ramek S7-300 / S7-300F S7-400 / S7-400F PC 2x szeregowy (RS232, RS485) / 2x Ethernet Przemysłowy (RJ45) 4 4 do 200 tys. punktów danych S7-300 S7-400 / S7-400F S7-400H 2x szeregowy (RS232, RS485) / 2x Ethernet Przemysłowy (RJ45) Elastyczne opcje połączeń dla zewnętrznych modemów z sieciami klasycznymi i bazującymi na IP poprzez różne interfejsy. Wersja TIM 4R-IE umożliwia korzystanie z czterech ścieżek transmisji. Mogą być one różne, pracujące niezależnie, jak też w dowolnej kombinacji redundantnej. Wersja DNP3 dla TIM 3V-IE oraz TIM 4R-IE Wersje DNP3 można zastosować do odległych stacji fabryki. Umożliwiają połączenie odległych stacji S7-300 lub S7-400/-400H z centrum sterowania przy użyciu interfejsu DNP3 typu master, np. PCS 7 i WinCC. Zestawy SIPLUS RIC: SIPLUS RIC oferuje podstacje systemu TeleControl Professional. Pozwala to na zakładanie podstacji bazujących na protokołach telekontroli SIMATIC IEC , -103, Zestawy SIPLUS RIC zawierają: CPU Moduły komunikacyjne/interfejsów Kartę pamięci Płytę CD z bibliotekami i licencją TeleControl Professional 11

12 TeleControl Professional Zdalne utrzymywanie rozległych instalacji procesowych pod pełną kontrolą Przykład aplikacji: źródło wody pitnej Zadanie Monitorowanie i sterowanie przepompownią wody pitnej dla całej lokalnej społeczności za pomocą jednego zintegrowanego systemu. Należy uwzględnić tu następujące instalacje: Przygotowanie wody: studnie i przepompownie. Zaopatrzenie: wysokie zbiorniki, wieże ciśnień. Urządzenia filtrujące. Sterownik SIMATIC S7-400 (redundantny) Więcej stacji zdalnych Centrum sterowania Switch Ethernet przemysłowy SCALANCE X208 (redundantny) Moduł komunikacyjny TIM 4R-IE Switch SCALANCE S Router DSL SINAUT ST7cc + WinCC MD2 modem do linii dedykowanych Rozwiązanie Wszystkie stacje procesowe są sterowane lokalnie przez SIMATIC PLC, które zawierają również moduł TIM umożliwiający zdalne połączenie z centrum sterowania. Stacje połączone są redundantnie poprzez publiczną sieć telefoniczną (modem MD2) i GPRS (router GPRS MD 741-1). Router GPRS wyposażony w antenę GSM jest połączony z lokalnymi modułami TIM poprzez interfejs Ethernetowy. System interfejsu człowiek-maszyna WinCC, uzupełniony w pakiet oprogramowania SINAUT ST7cc jest używany w centralnej instalacji wodnej. To, w połączeniu z centralnymi modułami telekontroli, obsługuje wymianę danych ze stacjami. Dane zgromadzone w stacjach prezentowane są na indywidualnych ekranach procesu lub jako linie wiadomości. Ważne informacje procesowe są archiwizowane w połączeniu ze stemplami czasowymi. Operator może zarządzać procesem bezpośrednio przy użyciu poleceń sterujących lub poprzez wprowadzenie wartości zadanych, np. załączanie/wyłączanie pomp lub aktywowanie zaworów. Komponent bezpieczeństwa SCALANCE S gwarantuje bezpieczną komunikację bez nieautoryzowanego dostępu z zewnątrz. Korzyści Efektywne i bezpieczne sterowanie całym systemem zaopatrzenia w wodę pitną. Wysoki poziom bezpieczeństwa i odporności na błędy sieci komunikacyjnej dzięki redundancji połączeń. Zwiększona dostępność zaopatrzenia przy jednoczesnej redukcji kosztów działania. GPRS Internet VPN tunel Inne przykłady aplikacji: Te lub podobne aplikacje są wykorzystywane również w sektorze wodno-ściekowym. Możliwe jest wykorzystanie TeleControl Professional nawet do monitoringu wodociągów. GSM/ GPRS Modem MD741-1 SIMATIC S TIM 3V-IE advanced i MD2 Stacja zdalna z połączeniem GPRS i dedykowaną linią (1 z 17) Konfiguracja instalacji centrum sterowania i jedna z wielu stacji odległych. Dla odpowiedniej strukturyzacji zaopatrzenia w wodę pitną, połączenia centrum sterowania i stacji odległych są skonfigurowane redundantnie. 12 TeleControl Professional

13 Przykład aplikacji: produkcja ropy Zadanie Na szeroko rozproszonych polach naftowych, ropa jest pozyskiwana z ziemi poprzez procedurę wstrzykiwania wody, a następnie transportowana rurociągiem do terminala. Urządzenia do wstrzykiwania musi być monitorowane i sterowane. Wymagane jest by ciśnienie, temperatura i przepływy były mierzone na miejscu, a funkcje dostosowane na podstawie tych wartości do sterowania procesami wydobycia i transportowania, np. poprzez otwieranie i zamykanie zaworów lub poprzez przełączanie pomp. Korzyści Bezpieczny monitoring i sterowanie całymi procesami wydobycia ropy. Efektywne użycie zasobów transportowych. Możliwość działań prewencyjnych poprzez nagrywanie i przesyłanie programów (typu runtime) urządzeń. Inne przykłady aplikacji Podobne rozwiązania systemowe używane są także w sektorach gazownictwa i energetyki: w gazociągach, w przygotowaniu i dystrybucji ropy, w ciepłownictwie czy w dystrybucji energii. Rozwiązanie Wszystkie stacje procesowe są sterowane lokalnie przez SIMATIC PLC. Integracja z systemem zdalnego monitoringu i sterowania odbywa się poprzez moduły TIM i połączone szeregowo urządzenia bezprzewodowe. Wszystkie stacje są kolejno skanowane przez stację master telekontroli poprzez system radiowy, a zmodyfikowane dane produkcyjne transmitowane to centrum sterowania. Centralny moduł TIM odbiera czas z odbiornika GPS i używa go w celu synchronizacji całego systemu telekontroli. Wszystkie dane są dostępne dla systemu sterowania za pośrednictwem pakietu oprogramowania SINAUT ST7sc. Operatorzy mogą śledzić każdą stację procesową, lub interweniować w lokalnym procesie za pomocą komend sterujących. Wtłaczanie wody Szyby Wtłaczanie wody Ropa Ropa wypierana przez wodę Woda Procedury wtłaczania wody w celu wydobycia ropy TeleControl Professional 13

14 Sieci zdalne Wszechstronne połączenia telekontroli Modemy i komponenty sieci komórkowych dla środowisk przemysłowych pozwalają nawiązać połączenie pomiędzy jednym lub większą ilością centrów sterowania i podstacjami. Siemens oferuje pełną gamę produktów i rozwiązań, włączając w to akcesoria bazujące na prywatnych, dedykowanych liniach, sieciach dial-up, lub sieciach bazujących na IP, takich jak DSL, (E)GPRS i UMTS. Szczegóły dotyczące modemów / komponentów sieci komórkowychh Modem MD2 do dedykowanych linii Do połączeń typu punkt-punkt lub wielopunkt na dedykowanych kablach miedzianych Mogą być używane także jako repeater y Maksymalna prędkość bps Modem dial-up MD3 Do analogowych sieci telefonicznych Możliwe także użycie jako modemu do linii dedykowanych dla połączeń punkt-punkt Maksymalna prędkość bps Modem GSM/GPRS MD720-3 Modem do sieci komórkowych z interfejsem RS 232 Obsługuje usługi GSM takie jak CSD (circuit switched data), SMS i GPRS Zastosowanie: transmisja danych poprzez GPRS, wysyłanie wiadomości tekstowych SMS; może zostać ustawiony w tryb CSD do zdalnej obsługi (wyłącznie połączenia przychodzące) Komunikacja bazująca na IP Połączenie sieci lokalnych w rozumieniu komunikacji IP poprzez WAN gwarantuje szybki i zdalny dostęp dla aplikacji przemysłowych i telekontroli. Komunikacja bazująca na IP zapewnia większą dostępność zdalnych połączeń i większą przepustowość dla przesyłanych pakietów danych. Pozwala to również na przesyłanie dużych plików i obrazów. Dodatkowo, istnieje możliwość równoległego dostępu dla kilku terminali. Użycie tych sieci wymaga jednak wzmożonych środków bezpieczeństwa (firewall, VPN). Siemens oferuje zintegrowaną koncepcję bezpieczeństwa włączając w to wszelkie niezbędne akcesoria. Szczegóły dotyczące komponentów GPRS / UMTS Router GPRS MD741-1 Mobilny bezprzewodowy router (do sieci komórkowych) z interfejsem RJ45 Obsługuje usługi GSM takie jak GPRS Dane wychodzące: do 118 kbps; Dane przychodzące: do 237 kbps Wysoki stopień zabezpieczeń dzięki zintegrowanemu routerowi VPN (IPSec) i firewall Używany z TeleControl Professional, Teleservice i innymi aplikacjami do przesylania danych do stacji mobilnych. SCALANCE M873 Router UMTS (HSDPA), EGPRS, GPRS Dane wychodzące: do 384 kbps Dane przychodzące: HSDPA do 3,6 Mbps 1 x wejście antenowe. 1 x port RJ 45 (10/100 Mbps) Używany z TeleControl Professional i Teleservice (zdalny przegląd i diagnostyka) 14 Sieci zdalne

15 SCALANCE M875 Router UMTS (HSDPA + HSUPA), EGPRS, GPRS Dane wychodzące: HSDPA do 5.76 Mbps Dane przychodzące: HSDPA do 14.4 Mbps Znacząco krótsze czasy transferu dzięki zwiększonej przepustowości HSDPA, co oznacza przydatność do aplikacji multimedialnych dedykowanych dla łącz szerokopasmowych 2 x wejścia antenowe (rozdzielność anten) dla stabilniejszej transmisji bezprzewodowej, nawet przy wyższych prędkościach transmisji danych VPN z IPsec 2 x złącze RJ 45 (10/100 Mbps) Rozszerzony zakres temperaturowy, od -30 C do +75 C, pozwalający na wykorzystanie SCALANCE M875 w aplikacjach pracujących na zewnątrz Dzięki zintegrowanym funkcjom bezpieczeństwa, zgodnie z koncepcią Bezpieczeństwa w Przemyśle (firewall i VPN z IPsec), SCALANCE M875 pozwala na nawiązanie bezpiecznego połączenia pomiędzy rozproszonymi komórkami automatyki Dopuszczenie w przemyśle kolejowym (EN 50155, e1/e1) Możliwość użycia w połączeniu z TeleControl Professional, Teleservice (zdalna obsługa i diagnostyka) oraz w innych aplikacjach takich jak monitoring wideo SCALANCE M - zaprojektowany dla przemysłu Niskie koszty inwestycji i użytkowania dla sterowania i monitoringu stacji bezprzewodowych Redukcja kosztów związanych z logistyką i personelem dzięki możliwości zdalnego programowania i diagnostyki poprzez bezprzewodowe sieci mobilne Dopasowany do aplikacji z sektora przemysłowego i półprzemysłowego dzięki budowie i parametrom elektrycznym Przyjazna dla użytkownika diagnostyka poprzez interfejs sieci Web Wysoki stopień bezpieczeństwa dzięki zintegrowanemu firewall'owi Możliwość łatwego planowania i uruchamiania podstacji bez specjalnych ekspertyz na temat sieci bezprzewodowych Odpowiedni do użytku na całym świecie (dostępne informacje na temat dopuszczeń) SIPLUS extreme Wszystkie modemy i komponenty sieci bezprzewodowych (z wyłączeniem SCALANCE M) dostępne są także w wykonaniu SIPLUS extreme dla trudnych warunków aplikacyjnych i środowiskowych. SCALANCE S612 Modem DSL Tunel VPN 2 Centrum serwisowe Tunel VPN 1 S CPU DP i CP MD741-1 Internet PROFIBUS Sieć radiowa Stacja zdalna 2 Ethernet przemysłowy S CPU 315-2PN/DP Stacja zdalna 1 S CP Advanced Ethernet przemysłowy SCALANCE M875 Telefon komórkowy (UMTS) Komputer serwisowy PC z oprogramowaniem SOFTNET Security Client G_IK10_XX_30188 Typowy scenariusz łączeń przez bezpieczne połączenie Sieci zdalne 15

16 Sieci zdalne Wszechstronne połączenia telekontroli Użycie komponentów standardowego ethernetu SCALANCE X, SCALANCE W oraz SCALANCE S Komponenty ethernetu przemysłowego z szerokiego portfolio produktów SIMATIC NET są oczywistym wyborem przy tworzeniu sieci bazujących na IP. Światłowodowe wesje switch'y ethernetu przemysłowego SCALANCE X są przystosowane do transmisji na długich odległościach. Switch'e przemysłowe są dostępne w różnych obudowach, przeznaczone do transmisji na odległości nawet 200 km. Specjalna rola GSM/GPRS/UMTS jako komponentu przemysłowej komunikacji bezprzewodowej (IWC) Modemy i routery uzupełniają paletę niezawodnych, wytrzymałych i bezpiecznych komponentów do komunikacji bezprzewodowej. Dzięki Bezprzewodowej Przemysłowej Sieci LAN (IWLAN) można osiągnąć zwiększoną elastyczność systemu, zminimalizować czasy przestojów i konserwacji, znacznie zwiększyć efektywność modelowania procesu. Podstawową zaletą rozwiązań bezprzewodowych jest możliwość prostego połączenia z trudno dostępnymi stacjami mobilnymi. Komponenty rodziny SCALANCE W są wysoce dopasowane do połączeń bezprzewodowych poprzez standardowe systemy bezprzewodowe bazujące na Przemysłowym Bezprzewodowym LAN (IWLAN). Komponenty SCALANCE S są używane w celu zachowania bezpieczeństwa w sieciach komunikacyjnych, pozwalają na równoległe nawiązanie nawet 128 połączeń VPN. 16 Sieci zdalne

17 Telecontrol Akcesoria Antena ANT 794-4MR (6NH9860-1AA00) Wielokierunkowa, stacjonarna czterozakresowa antena do sieci GSM 850, 900, 1800, 1900 oraz UMTS 1900 Ekranowana instalacja zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz Zawiera 5 m przewodu łączącego, na stałe przytwierdzonego do anteny Sugerowana do następujących urządzeń działających w sieciach bezprzewodowych: MD720-3, MD 741-1, SCALANCE M873, SCALANCE M875 Antena ANT 794-3M (6NH9870-1AA00) Trójzakresowa, płaska antena do sieci GSM 900, 1800, 1900 MHz Ekranowana instalacja zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz Zawiera 1,2 m przewodu łączącego, na stałe przytwierdzonego do anteny Sugerowana do następujących urządzeń działających w sieciach bezprzewodowych: MD720-3, MD Ochrona przed przepięciami LTOP LTOP ogranicza tętnienia napięcia i przepięcia na dedykowanych liniach miedzianych do bezpiecznego poziomu Dodatkowo ruchomy transformator zapewnia izolację elektryczną, co zapobiega przenoszeniu napięć na inne sekcje przewodów. LTOP chroni personel i inwestycje, staje się przez to podstawowym elementem bezpieczeństwa w prywatnych sieciach linii dedykowanych. Transformator liniowy 4-zakresowy transformator pozwala na połączenie w gwiazdę nawet czterech połączeń liniowych lub typu punkt-punkt (w każdym przypadku 2-przewodowe), lub kombinację tych dwóch topologii sieciowych, w stacji master telekontroli. Przewody łączeniowe Dostępna jest duża liczba standardowych przewodów łączących komponenty telekontroli bezpośrednio ze sobą lub siecią WAN. Niektóre z tych przewodów są dostarczane z komponentami sprzętowymi, pozostałe można zamówić jako dodatek. Telecontrol 17

18 Telecontrol Komunikacja bazująca na IP otwiera nowe obszary aplikacji Użycie w połączeniu z multimediami, np. transmisją wideo poprzez sieć komórkową, nadzorem wideo Te projekty charakteryzują się ciągłą wymianą dużej ilości danych. Na przykład wyświetlanie programów telewizyjnych w celu zapewnienia pasażerom transportu publicznego ciągłego dostępu do najświeższych informacji, lub monitoring wideo w pociągach w celu zapewnienia maksymalnego bezpieczeństwa. W zależności od aplikacji, należy zapewnić bezpieczeństwo i integrację poprzez odpowiednie szyfrowanie transmitowanych danych. Korzyści Transmisja wideo w czasie rzeczytiwstym w celu zapewnienia zwiększonego bezpieczeństwa pasażerów (nadzór wideo) Przesyłanie danych do biletomatów, usług informacyjnych oraz dostarczanie usług Internetowych Technologia prewencyjnego monitoringu samochodów Dodatkowe informacje: Przy tworzeniu sieci urządzeń należy zadbać o bezpieczeństwo (łącznie z bezpieczeństwem IT takim jak segmentacja sieci) w celu zapewnienia bezpiecznej pracy instalacji. Więcej informacji na temat bezpieczeństwa w przemyśle można znaleźć na stronie: Migracja inwestycja w przyszłość Strategia migracji Wiele systemów i fabryk musi być rozbudowywane i modernizowane w celu sprostania nowym wymaganiom rynku. Jednak zainstalowane już urządzenia, oprogramowanie i know-how inżynierów utrzymania ruchu i serwisantów stanowią nieocenioną wartość, z tego względu bezpieczeństwo inwestycji jest dla firm obsługujących maszyny i instalacje zawsze stanowi najwyższy priorytet. Sukces migracji jest zdeterminowany przez dopasowanie rozwiązania technologicznego dobranego optymalnie do wymagań klienta i specyfiki maszyny. Ryzyko techniczne i finansowe musi zostać zminimalizowane natomiast inwestycja zabezpieczona na najdłuższy możliwy okres. Właśnie dlatego Siemens postawił sobie za zadanie jak najbliższą współpracę z klientami i integratorami ich systemów opracowując indywidualne i przyszłościowe rozwiązania bazujące na doskonałych systemach TeleControl Basic i TeleControl Professional zawsze zgodnie z zasadami: Innowacyjności systemu krok po kroku Adaptowalności do specjalnych wymagań maszyny Elastyczności w odniesieniu do wymagań produkcji Główne centrum monitoringu Internet SCALANCE S612 Router DSL Dostawca APN UMTS Centrum sterowania SCALANCE M875 Ethernet przemysłowy Tunel VPN Kamera IP SCALANCE X204-2TS Kamera IP G_IK10_XX_ Telecontrol

19 Typowe scenariusze migracji W zależności od czynników technicznych i ekonomicznych istnieje wiele możliwych scenariuszy migracji projektu. Produkty Telecontrol gwarantują modułowość i elastyczność wymaganą do sprostania tym scenariuszom. Scenariusz 1: Zastąpienie istniejącego systemu HMI przez centrum sterowania WinCC/PCS 7 Jeśli system HMI jest technicznie przestarzały lub zbyt drogi w odniesieniu do części zamiennych, nie spełnia już aktualnych dyrektyw i standardów dla stanowisk operatorskich, lub gdy wymagane jest rozszerzenie funkcjonalności, jest relatywnie prostym zastąpienie istniejącego systemu HMI nowym systemem SIMATIC WinCC lub PCS 7. Dzięki temu stanie się możliwe dopasowanie do aktualnych wymagań. Stacje telecontrol, I/O procesowe i oprogramowanie aplikacji zostaną zachowane. Minimum kosztów Zarządzanie ryzykiem Wydłużenie żywotności całej instalacji Nowe możliwości aplikacji Otwarcie systemu na świat IT Scenariusz 2: Rozbudowa istniejącej fabryki Istniejące instalacje pozostają bez zmian, są jedynie modernizowane poprzez dodatkowe sekcje/jednostki SIMATIC S7. Proste rozszerzenie możliwości maszyn (krok po kroku) Zarządzanie ryzykiem Wdrożenie nowych technologii (np. HMI, Ethernet przemysłowy, DSL, (E)GPRS, UMTS, sieci bezprzewodowe, komunikacja szeregowa) W powiązaniu ze scenariuszem 1, pozwala na sterowanie procesem przy użyciu ujednoliconego systemu HMI Scenariusz 3: Kompleksowa modernizacja Problemy z dostawą części zamiennych, niewystarczające wsparcie techniczne, lub konieczność funkcjonalnego rozszerzenia mogą wymusić kompleksową modernizację starego systemu przez wprowadzenie przyszłościowych systemów telecontroli: TeleControl Basic i TeleControl Professional w połączeniu z systemem sterowania SIMATIC. Możliwa może być także konwersja bez przerw w działaniu. Wspierana jest dalsza eksploatacja istniejącego poziomu I/O, zabezpieczone są też inwestycje w okablowanie, sprzęt, komponenty czy też inżyniering aplikacji. Wzrost wydajności Wdrożenie nowych technologii (np. HMI, Ethernet przemysłowy, DSL, (E)GPRS, UMTS, sieci bezprzewodowe, komunikacja szeregowa) Otwarcie systemu na świat IT Wydłużenie żywotności całej instalacji Redukcja liczby dostawców sprzętu Eliminacja ograniczeń i zależności Dzięki zorientowanym na przyszłość systemom telecontroli, innowacyjnym rozwiązaniom w kwestiach migracji i obsługi, know-how w zakresie automatyzacji procesów i migracji, jak też zapewnieniu stałych usług w rozumieniu globalnym, Siemens dowodzi swoich kompetencji i gwarantuje bezpieczeństwo jako solidny partner. 19

20 Biura sprzedaży: Siemens Sp. z o.o. Sektor Industry IA DT Warszawa ul. Żupnicza 11 tel.: fax: Regionalne biura sprzedaży: Gdańsk Katowice Al. Grunwaldzka 413 ul. Gawronów 22 tel.: tel.: fax: fax: Kraków ul. Lublańska 38 tel.: fax: Poznań ul. Ziębicka 35 tel.: fax: Toruń ul. Gdańska 4A tel.: fax: Wrocław ul. Strzegomska 52 tel.: fax: Łódź ul. Wydawnicza 1/3 tel.: fax: simatic.pl@siemens.com