Ca kowicie zintegrowana automatyka

Transkrypt

1

2 Ca kowicie zintegrowana automatyka G ówne zalety systemu : bazuje na znanych komponentach SIMATIC S7, koszty komponentów oraz systemu in ynierskiego sà niskie zapewnia wprowadzanie zmian sprz towych, programowych, konfiguracyjnych i wizualizacyjnych bez koniecznoêci zatrzymywania systemu gwarantuje najwy szà jakoêç i niezawodnoêç komponentów obs uguje zarówno procesy ciàg e jak i wsadowe mo e byç stosowany we wszystkich ga ziach przemys u jest systemem otwartym, wykorzystujàcym nowoczesne technologie informatyczne (Microsoft Windows XP/2003, Microsoft SQL Server), gwarantowana jest wspó praca z innymi aplikacjami oferuje scentralizowany system in ynierski z dost pem do wszystkich komponentów systemu gwarantuje skalowalnoêç systemu Rozproszenie systemu I/O to oszcz dnoêci przy okablowaniu obiektu oraz elastycznoêç przy projektowaniu systemu integruje inteligentnà aparatur obiektowà ró nych producentów integruje systemy fail-safe do aplikacji wymagajàcych atestowania wspó pracuje z aparaturà znajdujàcà si w strefie Exi Integracja sterowaƒ sekwencyjnych i procesów wsadowych (SIMATIC BATCH) zgodnie z ISA S88.01 oraz zarzàdzania transportem (ROUTE CONTROL) Zintegrowany system utrzymania ruchu Plant Asset Management zgodnie z NAMUR NA64 oraz NE91 (planowanie serwisu, przeglàdów, rejestracja dzia aƒ, raportowanie) Integracja systemów nadrz dnych (MES/ERP) oraz SIMATIC IT BezpoÊredni sprz g do Êrodowiska informatycznego za pomocà pakietów OPEN PCS7, Web OS Serwis i wsparcie techniczne jest dost pne w Polsce (a tak e na ca ym Êwiecie) SIEMENS gwarantuje ogólnoêwiatowà dost pnoêç wszystkich cz Êci zamiennych po umiarkowanych cenach oraz ciàg y rozwój systemu wraz ze strategià migracji oferuje pe nà redundancj na wszystkich poziomach (stacje operatorskie, stacje automatyzacji, system I/O, sieci komunikacyjne, polowe) 2

3 Ca kowicie zintegrowana automatyka systemem uniwersalnym dla wszystkich zadaƒ automatyki we wszystkich bran ach przemys u W ramach strategii Totally Integrated Automation (TIA) firma SIEMENS oferuje ca okszta t techniki automatyzacji na jednolitej platformie systemowej PCS 7. PCS 7 dysponuje rozwiàzaniami systemowymi dla wszystkich procesów zwiàzanych z cyklem produkcyjnym, poczàwszy od logistyki zamówieniowej, przez w aêciwy proces produkcyjny, procesy zwiàzane poêrednio z produkcjà a skoƒczywszy na optymalizacji i rozliczeniu produkcji. Elementem systemu PCS 7 jest równie pakiet Asset Managemement pozwalajàcy na zarzàdzanie utrzymaniem ruchu, przeglàdami itd. Ca kowicie Zintegrowana Automatyka (TIA) oznacza to równie pe nà integracj z systemami nadrz dnymi Enterprise Resource Planning (ERP) i Manufactury Execution System (MES). jako rozproszony system sterowania procesami (DCS) korzysta ze standardowych komponentów ze spektrum TIA i oferuje nowoczesne rozwiàzania dla wszystkich bran przemys owych: zarówno dla procesów ciàg ych (chemia, petrochemia, hutnictwo, przemys papierniczy, szklarski) jak i procesów sekwencyjnych oraz wsadowych (przemys spo ywczy i farmaceutyczny). jest nie tylko w stanie optymalnie rozwiàzaç wszystkie zadania zwiàzane bezpoêrednio z samym procesem technologicznym, lecz równie oferuje mo liwoêç automatyzacji procesów poêrednio zwiàzanych z produkcjà: transport, pakowanie, magazynowanie, doprowadzenie surowców i mediów. Obejmuje tak e automatyk budynków oraz zasilanie w energi elektrycznà. Z drugiej strony wymaga si od systemów automatyzacji w coraz wi kszym stopniu mo liwoêci integracji z systemami nadrz dnymi. System jest systemem w pe ni otwartym, opartym na nowoczesnych i standardowych rozwiàzaniach informatycznych. Umo liwia to bezproblemowe po àczenie samego systemu sterujàcego procesem technologicznym z aplikacjami zwiàzanymi z bilansowaniem i rozliczeniem produkcji, utrzymaniem ruchu, przeglàdami elementów wykonawczych i czujników pomiarowych, analizà i optymalizacjà, a tak e planowaniem produkcji, zarzàdzaniem zamówieniami, koordynacjà procesów produkcyjnych i ekonomicznych. Zalety PCS 7 sà ewidentnie widoczne podczas planowania systemu, projektowania, konfiguracji, instalacji i uruchomienia jak równie podczas codziennej eksploatacji, utrzymania oraz modernizacji. 3

4 Ca kowicie zintegrowana automatyka Integracja pozioma Integracja pozioma polega na mo liwoêci stosowania jednolitych komponentów hardware owych i software owych do wszystkich aplikacji zwiàzanych z procesem produkcyjnym. Dotyczy to tak e przygotowania produkcji, utrzymania ruchu, procesów logistycznych i bilansujàcych produkcj. SIMATIC PCS 7 oferuje standardowe komponenty, narz dzia i interfejsy. Integracja pionowa G ównà cechà integracji pionowej jest ca oêciowy i przezroczysty przep yw danych z poziomu systemów nadrz dnych (ERP, MES) przez system wizualizacyjny i sterowania a do warstwy aparatury obiektowej. Mamy do czynienia z coraz wi kszym splataniem systemów automatyzacji z nowoczesnymi technologiami informatycznymi, szczególnie w ramach du ych mi dzynarodowych korporacji, gdzie wymagany jest dost p do dowolnych danych produkcyjnych z dowolnego miejsca ogólnoêwiatowej sieci korporacyjnej. Z drugiej strony nowe technologie informatyczne umo liwiajà modularyzacj i standaryzacj ca ych procesów technologicznych, co w sposób ewidentny zwi ksza elastycznoêç przy stosowaniu podobnych systemów automatyzacji we wszystkich oêrodkach produkcyjnych nale àcych do tej samej korporacji. MES (Manufacturing Execution System) APC (Advanced Process Control) Diagnostyka i zdalny serwis przez internet Integracja systemu z systemem informatycznym przedsi biorstwa nast puje przez wykorzystanie technologii MES SIMATIC IT. Integracja pionowa ogólno-zak adowa zawiera dwa g ówne aspekty: Integracj systemu z informatycznymi systemami nadrz dnymi oraz z ogólnoêwiatowymi sieciami korporacyjnymi Integracj aparatury obiektowej w systemie System sterowania procesami mo e byç zintegrowany bezpoêrednio z systemem informatycznym przedsi biorstwa poprzez stosowanie standardowych interfejsów przemys owych do wymiany danych jak np. Ethernet, TCP/IP, OPC OPEN PCS 7 lub przez standard web. Dane z procesu technologicznego mogà byç na bie àco udost pniane w dowolnym miejscu przedsi biorstwa i mogà byç wykorzystywane w aplikacjach typu: ERP (Enterprise Resource Planning) MIS (Management Information Systems) Dalsze mo liwoêci integracji ze Êwiatem technologii IT dajà zawarte w stacjach operatorskich interfejsy OPC i Web OS. Stacja operatorska mo e byç przy tym z jednej strony êród em danych dla nadrz dnych aplikacji IT (jako OPC-Server) lub z drugiej strony (jako OPC-Client) wykorzystaç dane z aplikacji nadrz dnych, które mogà byç wysy ane do systemów automatyzacji. W ten sposób systemy nadrz dne mogà w sposób bezpoêredni ingerowaç w sterowanie procesu technologicznego. Serwer Web OS razem z odpowiednim klientem umo liwiajà wizualizacj i kontrol procesów technologicznych z zak adowego lub ogólnoêwiatowego Internetu. Poza tym równie niektóre aplikacje nadrz dne mogà byç po àczone z systemem przy pomocy serwera Web OS. Dost p do danych zgromadzonych w systemie PCS 7 jest mo liwy poprzez interfejs OPC pakietu OPEN PCS7. 4

5 Integracja aparatury obiektowej System zosta zoptymalizowany pod kàtem integracji rozproszonej aparatury obiektowej. Zosta a przy tym wykorzystana technologia PROFIBUS. Sieci PROFIBUS DP i PROFIBUS PA (równie w wersji redundantnej) stanowià technologicznà i komunikatywnà jednoêç, a system PROFIBUS jest prosty, niezawodny i bardzo odporny na zak ócenia w warunkach przemys owych. PROFIBUS jest stosowany na ca ym Êwiecie we wszystkich bran ach przemys owych, w przemyêle maszynowym, w automatyce procesowej, w procesach pierwotnych i wtórnych. PROFIBUS mo e byç wykorzystany w aplikacjach redundantnych, fail-safe, wspó pracuje ze strefà Exi, mo e byç rozszerzony on-line (bez zatrzymywania aplikacji). Nie ma przy tym znaczenia, czy aparatura obiektowa i sygna y procesowe sà pod àczone przez zdalne stacje ET 200 (jako wejêcia/wyjêcia I/O) czy bezpoêrednio do sieci PROFIBUS bàdê do sieci Foundation Fieldbus (H1) (inteligentna aparatura obiektowa ze z àczem cyfrowym). Pod àczenie aparatury obiektowej jest mo liwe równie w sposób redundantny. Aparatura mo e si znajdowaç bezpoêrednio w strefach Exi 0,1 lub 2. Komunikacja mi dzy aparaturà obiektowà i systemem odbywa si na bazie mi dzynarodowych standardów jak IEC Klasyczna aparatura i aparatura typu HART sà pod àczane do sieci PROFIBUS przez zdalne stacje z rodziny ET 200 lub sprz gi DP/PA lub DP/FF. Równie i ta aparatura i czujniki mogà si znajdowaç w strefach Exi 0,1 lub 2. W przypadku aparatury w strefie Exi 2 jest ona przewa nie pod àczana przez stacje ET 200M, a w przypadku aparatury ze strefy Exi 1 przez stacje ET 200iSP, (która sama mo e si znajdowaç w strefie Exi). Poza tym mo na integrowaç nap dy regulowane, komponenty sterowania silnikami i elektryczne pozycjonery. Mo na te pod àczyç lokalne panele operatorskie, i to równie w strefie Exi. Koncepcja stosowania Êwiatowych standardów komunikacyjnych jak PROFIBUS i HART umo liwia prostà i bezproblemowà integracj urzàdzeƒ innych producentów. Dotyczy to równie czujników i urzàdzeƒ z interfejsem AS i komponentów z automatyzacji budynków przez EIB-instabus. Do komunikacji z aparaturà obiektowà s u y program PDM (Process Device Manager), który mo e byç uruchomiony zarówno lokalnie (jako aplikacja niezale na), jak i w sposób zintegrowany w ramach centralnej stacji in ynierskiej PCS 7. Przy pomocy programu PDM mo na zarzàdzaç ca à aparaturà obiektowà pod àczonà przez PROFIBUS, FF lub HART. Mo na sparametryzowaç, uruchomiç, diagnozowaç i serwisowaç wszystkie urzàdzenia z centralnego stanowiska, niezale nie od tego, gdzie si te rozproszone urzàdzenia faktycznie znajdujà. Jest to szczególnie korzystne przy aparaturze znajdujàcej si w strefach Exi. Podstaw integracji urzàdzeƒ ró nych producentów stanowià mi dzynarodowe standardy i specyfikacje, w tym technologia EDDL. systemem jednolitym i kompleksowym System jest nowoczesnym systemem rozproszonym, który jest oparty na znanych komponentach SIMATIC i którego atrakcyjnoêç roênie w zwiàzku z mo liwoêcià integracji innych komponentów z techniki automatyzacji i z koniecznoêcià stworzenia coraz bardziej elastycznych rozwiàzaƒ technicznych w automatyzacji procesów. Z jednej strony mamy do czynienia z coraz wy szà z o onoêcià systemów (ze wzgl du na po àczenie systemów automatyzacji z urzàdzeniami obiektowymi oraz z technologià informatycznà), a z drugiej natomiast koniecznoêç opanowania tej coraz bardziej skomplikowanej struktury przy pomocy prostych i przyjaznych narz dzi in ynierskich, które umo liwiajà konfiguracj i parametryzacj ca ego systemu, i tym samym ca ego procesu technologicznego z jednego, centralnego stanowiska in ynierskiego. 5

6 SkalowalnoÊç i elastycznoêç System mo e byç dostosowany do ro nych wymagaƒ u ytkownika i do ró nej wielkoêci aplikacji. Bardzo cz sto modernizacja automatyki w zak adzie produkcyjnym zaczyna si od jednej linii produkcyjnej, a póêniej u ytkownik decyduje si na przeprojektowanie i modernizacj nast pnych w z ów technologicznych. System mo na bezproblemowo rozszerzyç i modyfikowaç. RoÊnie aplikacja roênie tak e! Istniejà ma e aplikacje laboratoryjne i niewielkie obiekty z ok. 160 punktami pomiarowymi, jednoczeênie mo na stosowaç system w wielkich instalacjach przemys owych z ponad obwodami pomiarowymi! W zale noêci od konkretnych potrzeb projektant mo e: Wybieraç mi dzy ró nymi stacjami automatyzacji AS Do àczyç krok po kroku zdalne stacje I/O Konfigurowaç stacje operatorskie jako stacje jednostanowiskowe lub jako uk ad serwer/klient Wybraç i skalowaç narz dzia in ynierskie wed ug potrzeb Konfigurowaç i projektowaç po àczenia sieciowe Rozszerzyç funkcjonalnoêç systemu przez dodatkowe modu y opcjonalne (np. SIMATIC BATCH, redundantny serwer archiwalny) Integrowaç aplikacje s u àce do po àczenia systemu ze Êwiatem technologii informatycznych OtwartoÊç na przysz oêç bazuje na komponentach ze spektrum TIA, które posiadajà stabilne i otwarte interfejsy, co równie w przysz oêci gwarantuje mo liwoêç rozszerzenia i modyfikacji instalacji realizowanej dzisiaj przy pomocy systemu. Wspó czesne technologie informatyczne wykorzystane w systemie to: standardy przemys owe IEC, XML, Profibus, Industrial Ethernet, TCP/IP OPC, Web OS, ISA S88 i S95. OtwartoÊç systemu SIMATIC PCS 7 dotyczy wszystkich komponentów systemu: systemów automatyzacji, systemu I/O, stacji operatorskich i in ynierskich, sieci komunikacyjnych oraz SIMATIC IT Framework jako àcznika mi dzy automatykà i narz dziami nadrz dnymi s u àcymi do zarzàdzania i planowania w przedsi biorstwie. Interfejsy poziome do wymiany danych mi dzy komponentami i urzàdzeniami innych producentów umo liwiajà integracj systemu PCS 7 z ju istniejàcymi strukturami. 6

7 Redundancja na wszystkich p aszczyznach System oferuje mo liwoêç stosowania redundancji na wszystkich poziomach systemu Na poziomie stacji operatorskich mogà byç stosowane redundantne serwery OS, redundantne serwery systemu batchowego oraz redundantne serwery baz danych archiwalnych. Do jednego serwera mo e byç pod àczonych do 32 stacji klienckich, które mogà byç wyposa one w jeden, dwa lub cztery monitory procesowe. Do komunikacji mi dzy stacjami klienckimi i serwerami s u y sieç Ethernet w postaci pierêcienia, tak e dowolne pojedyncze uszkodzenie magistrali nie powoduje awarii sieci, transmisja danych mi dzy dowolnymi stacjami w takiej sytuacji nie zostaje przerwana. Redundancja serwerów polega na automatycznej, dok adniej synchronizacji obu stacji w czasie rzeczywistym. Kontrola aktywnoêci najwa niejszych aplikacji na stacjach (Health Check) powoduje prze àczenie redundancji w momencie wyst powania nieprawid owoêci na jednej ze stacji. Po ponownym uruchomieniu stacji uszkodzonej nast puje automatyczna synchronizacja pracy oraz baz danych serwerów. Serwery baz danych archiwalnych równie mogà byç redundowane, co podnosi pewnoêç i bezpieczeƒstwo danych archiwalnych, jak równie dost p do tych danych przez aplikacje zewn trzne. Do komunikacji stacji automatyzacji mi dzy sobà oraz ze stacjami operatorskimi i in ynierskimi s u y magistrala systemowa, jest to równie sieç Industrial Ethernet. Magistrala systemowa mo e byç wykonana w postaci pierêcienia pojedynczego lub podwójnego. W przypadku podwójnego pierêcienia nale y równie stosowaç po dwa procesory komunikacyjne przy ka dym z pod àczonych do sieci elementów (ES, OS, AS). W takiej konfiguracji nawet wystàpienie podwójnych b dów nie powoduje zawieszenia komunikacji mi dzy dowolnymi komponentami. Systemy automatyzacji redundowane AS 412 H, AS 414 H i AS 417 H sà standardowo pod àczone do magistrali systemowej przez dwa procesory komunikacyjne, po jednym na ka dà po ow systemu AS. W przypadku stosowania podwójnego pierêcienia magistrali systemowej nale y stosowaç po dwa procesory komunikacyjne do ka dej po owy systemu AS, osiàgany jest wtedy bardzo wysoki stopieƒ niezawodnoêci systemu i komunikacji. W ka dej stacji automatyzacji mogà byç realizowane linie poprzez wykorzystanie wewn trznego interfejsu PROFIBUS lub przy pomocy dodatkowych procesorów komunikacyjnych. Do linii profibusowych mo na pod àczyç zdalnà peryferi I/O, a centralne modu y I/O mogà byç bezpoêrednio umieszczone w kasecie centralnej. Przy redundantnym pod àczeniu zdalnych modu ów I/O przez stacje ET 200M nale y stosowaç dwa modu y IM 153-2, a przy redundantnym pod àczeniu inteligentnej aparatury obiektowej DP/PA-Link z dwoma modu ami IM 157. Do pod àczenia urzàdzeƒ nieredundantnych do redundantnej magistrali Profibus DP s u y tzw. Y-Link. Stosujàc zdalne stacje ET 200M mo na realizowaç redundantne wejêcia i wyjêcia, a specjalne modu y realizujà redundancj I/O zarówno przy zastosowaniach standardowych jak i fail-safe. 7

8 Wizualizacja procesu Stacje operatorskie System operatorski s u y do wizualizacji procesu i jest interfejsem mi dzy procesem technologicznym, systemem cyfrowym i cz owiekiem (operatorem), który ma za zadanie obserwowaç zachowanie ca ego procesu produkcyjnego, uruchamiaç lub zatrzymywaç pewne procesy cz Êciowe, podawaç nastawy do optymalnego przeprowadzenia procesu i ingerowaç w sytuacjach nadzwyczajnych. Stacje operatorskie Stacje operatorskie mogà byç skonfigurowane w postaci zestawów jednostanowiskowych lub wielostanowiskowych (w architekturze Server/Client). Wszystkie stacje operatorskie bazujà na optymalnej technice komputerów PC przemys owych z systemem operacyjnym Windows XP lub Przez wykorzystanie otwartych, standardowych komponentów mo na rozszerzyç stacje przez ró ne opcje zarówno hardware owe jak i dodatkowe oprogramowanie aplikacyjne w Êrodowisku Windows. Do jednej stacji operatorskiej mo na pod àczyç do 4 monitorów procesowych, wykorzystujàc przy tym grafik Multi-VGA. Oprogramowanie do stacji operatorskich jest skalowalne. Zarówno przy stacjach jednostanowiskowych jak i architekturze serwerowej sà dost pne licencje dla 250, 1000, 2000, 3000 lub 5000 obiektów procesowych. Dla stacji serwerowych dodatkowo dost pna jest licencja 8500 obiektów procesowych. W przypadku rozszerzenia aplikacji i koniecznoêci zwi kszenia liczby obiektów procesowych mo na stosowaç tzw. Power Packs, które zwi kszajà liczb obs ugiwanych przez stacje obiektów procesowych. G ówne zalety systemu operatorskiego PCS 7: Elastyczna, modularna architektura i skalowalne komponenty hardware owe i software owe Stacje jedno- i wielostanowiskowe Standardowa technologia PC z systemem Windows XP/2000, do zastosowania w warunkach biurowych lub przemys owych Ergonomiczny interfejs operatorski do wygodnej i bezpiecznej obs ugi procesu technologicznego OtwartoÊç systemu wizualizacyjnego, bezproblemowa wspó praca z aplikacjami nadrz dnymi Systemy w architekturze Server/Client, maks. do 12 zestawów serwerów, do 32 klientów do jednego serwera Wydajny system archiwalny na bazie MS SQL Server ze zintegrowanym BackUp, opcjonalnie z osobnym serwerem archiwalnym (równie w wersji redundantnej) OS Health Check do kontroli aktywnoêci aplikacji na serwerach Zmiany online bez zatrzymywania aktywnych aplikacji Optymalna komunikacja AS-OS, odêwie anie ekranów standardowo co 2 sekundy, wymiana danych tylko przy zmianach, kwitowanie QTM Wysoka niezawodnoêç systemu Mo liwoêç stosowania technologii Multi-Screen Smart Alarm Management, Priorytety alarmów Centralny system zarzàdzania u ytkownikami, kontrola dost pu, elektroniczny podpis Kontrola aktywnoêci systemów automatyzacji Mo liwoêç generowania sygna ów akustycznych Centralna synchronizacja czasu na bazie GMT Zarzàdzanie utrzymaniem ruchu, przeglàdami i serwisem (Plant Asset Management) 8

9 Stacja jednostanowiskowa (OS Single Station) W stacji operatorskiej jednostanowiskowej ca a funkcjonalnoêç (wizualizacja, sterowanie, archiwizacja) znajduje si w jednej stacji, która jest pod àczona bezpoêrednio do magistrali systemowej przez procesor komunikacyjny lub prosto przez kart sieciowà realizujàcà komunikacj Basic Communication Ethernet (przy ma ych aplikacjach, do 8 komponentów sieciowych). Stacja jednostanowiskowa mo e pracowaç równolegle z innymi stacjami jednostanowiskowymi lub z innymi serwerami w konfiguracji Server/Client. Konfiguracja w architekturze Server/Client Konfiguracja wielostanowiskowa zawiera stacje termina owe (stacje operatorskie klienckie OS Clients) które pobierajà wszystkie dane (wartoêci procesowe, alarmy, dane archiwalne) z jednego lub wi cej serwerów (OS-Servers), które sà po àczone z jednej strony z magistralà systemowà a z drugiej strony ze stacjami klienckimi przez magistral informatycznà z protoko em TCP/IP. Serwery mogà byç redundantne, w takim przypadku oba serwery pracujà równolegle. Wa ne aplikacje uruchomione na serwerach sprawdzajà si wzajemnie (Health Check), w przypadku uszkodzenia jednego z serwerów nast puje automatyczne prze àczenie na drugi serwer. Synchronizacja serwerów jest realizowana na bie àco, automatycznie, szybko i bez ingerencji operatorów. Stacje klienckie mogà równoczeênie korzystaç z danych z ró nych serwerów (stacje multiklienckie). Umo liwia to dzielenie ca ej instalacji na w z y technologiczne i rozdzielenie wszystkich danych z instalacji na ró ne serwery. Zaletà takich rozproszonych systemów jest zwi kszona przejrzystoêç projektu oraz wi ksza niezawodnoêç ca oêci systemu cyfrowego. W systemie mo na konfigurowaç do 12 serwerów (pojedynczych lub zestawów redundantnych). W konfiguracji multiklienckiej stacje operatorskie majà dost p do wszystkich serwerów równoczeênie, a z jednego serwera mogà jednoczeênie korzystaç maksymalnie 32 stacje klienckie. Ka dy serwer posiada ponadto funkcjonalnoêç klienckà. Oznacza to, e jako klient ma dost p do wszystkich danych innych serwerów (archiwa, alarmy, wartoêci aktualne). Mo na zdynamizowaç obrazy wizualizacyjne znajdujàce si na jednym serwerze i korzystajàce z danych tego serwera równie przy pomocy danych z innych serwerów. PCS 7 OS - WydajnoÊç Maksymalna iloêç serwerów OS Maksymalna iloêç klientów do jednego serwera Maksymalna iloêç klientów w systemie Maksymalna liczba obwodów do jednego serwera Maksymalna liczba obwodów w systemie WydajnoÊç systemu archiwalnego PCS 7 Box Box to kompletny kompaktowy system na bazie CPU WinAC Slot 416, który zawiera funkcjonalnoêç systemu in ynierskiego, operatorskiego i automatyzacji w jednym komputerze PC w wykonaniu przemys owym Box PC 620. PCS 7 Box jest dost pny dla 250 lub 2000 obiektów procesowych, a system wspó pracuje z sieciami Profibus-DP i Profibus-PA wartoêci na sekund 10 alarmów na sekund (standard) alarmów na 10 sekund (awaria) Serwery OS mogà byç pod àczone do magistrali systemowej przez procesor komunikacyjny (CP1613) lub przez standardowà kart sieciowà (Basic Connection Ethernet). 9

10 Wizualizacja Systemy operatorskie lub jako mniejsze okna wyêwietlane na tle ekranu synoptycznego. Wykresy mogà byç zdefiniowane przez projektanta lub mogà byç tworzone i modyfikowane przez operatora online. Wizualizacja sterowaƒ sekwencyjnych Wszystkie sterowania sekwencyjne zaprojektowane narz dziem SFC mogà byç przedstawione na stacjach operatorskich w takiej samej formie graficznej jak w systemie in ynierskim. Mo na wizualizowaç wszystkie kroki i warunki przejêcia dynamicznie. Interfejs operatorski Interfejs operatorski jest predefiniowany i spe nia warunki wymagane w rozproszonych systemach sterowania (Distributed Control Systems DCS). Interfejs jest przejrzysty, ergonometryczny i wieloj zykowy. Operator mo e szybo nawigowaç mi dzy ró nymi w z ami technologicznymi, wykorzystujàc struktur hierarchicznà zdefiniowanà przez tzw. Picture Tree Manager, który umo liwia uporzàdkowanie ca ej instalacji zgodnie z podzia em technologicznym lub wed ug yczeƒ u ytkownika. Mo na wywo aç ekrany synoptyczne z menu udost pnionego w górnej cz Êci ekranu (w tzw. Overview) lub bezpoêrednio przez nazw ekranu lub nazw obiektu procesowego. Oprócz tego operator mo e prze àczaç mi dzy ró nymi wersjami j zykowymi systemu wizualizacji, wszystkie elementy wizualizacji (grafika, teksty, alarmy, informacje systemowe) sà wtedy prze àczane automatycznie. W górnej cz Êci ekranu oprócz menu s u àcego do wywo ywania ekranów graficznych i do wyêwietlania alarmów zbiorczych znajdujà si : linia ostatniego alarmu, data, czas i nazwisko zalogowanego operatora. W dolnej cz Êci mo na znaleêç klawisze funkcyjne systemowe, mi dzy innymi klawisze do wywo ywania raportów, sterowaƒ sekwencyjnych, wykresów, list alarmów aktualnych, skwitowanych, zdarzeƒ systemowych oraz kronik wszystkich zdarzeƒ. W cz Êci centralnej ka dego ekranu jest miejsce na w aêciwà grafik procesowà, sà tam wywo ywane gotowe stacyjki operatorskie (Faceplates), okna z wykresami, raportami itd. Wykresy mogà byç realizowane jako pe noekranowe obrazy In yniering Wszystkie prace in ynierskie sà na ogó realizowane w osobnym systemie in ynierskim, z którego nast puje adowanie wszystkich zmian do pojedynczych stacji operatorskich. W przypadku ma ej aplikacji funkcjonalnoêç stacji operatorskiej i in ynierskiej mo e si znajdowaç na tym samym komputerze. Wszystkie transfery oprogramowania stacji operatorskiej sà wykonywane online przez magistral systemowà, bez zatrzymywania stacji operatorskich. System archiwalny System archiwalny bazuje na technologii Microsoft SQL Server. Umo liwia on archiwizacj wartoêci procesowych i alarmów z du à szybkoêcià. Ogólnie mo na stwierdziç, e systemy operatorskie bazujàce na WinCC zosta y zoptymalizowane pod kàtem obróbki du ej iloêci danych. Ponadto system Backup zapewnia wydzielenia i zabezpieczenia starych danych z archiwum. Ka dy serwer jest w stanie archiwizowaç ok. 10 alarmów na sekund, a w przypadkach awaryjnych nawet do 1500 alarmów na 10 sekund. Centralny serwer archiwalny jest w stanie archiwizowaç do wartoêci procesowych na sekund. Synchronizacja czasu System operatorski mo e synchronizowaç ca y system PCS 7 na podstawie czasu GMT (Greenwich Mean Time). J zyki skryptowe W celu programowania w asnych aplikacji w ramach systemu operatorskiego PCS 7 u ywa si j zyków skryptowych, sà to Visual Basic i C. 10

11 Zaawansowane zarzàdzanie alarmami PCS 7 Smart Alarm Hiding System zarzàdzania alarmami jest jednym z najwa niejszych elementów interfejsu operatorskiego. Udost pnia on informacje o stanie pracy instalacji i ca ego procesu, co pozwala na podj cie odpowiednich kroków przez personel obs ugi. Na system alarmowania sk adajà si wszystkie elementy potrzebne do wywo ania i przetwarzania informacji. W PCS 7 w celu zapewnienia prawid owej reakcji operatora w sytuacjach krytycznych system alarmowy jest tak skonfigurowany, aby dostarczaç tylko odpowiednie w danej chwili informacje bioràc pod uwag chwilowy stan instalacji oraz mo liwoêç ich percepcji przez operatora. Zbyt du a liczba alarmów uniemo liwia prawid owà obs ug instalacji. W PCS 7 zaimplementowano szereg zaawansowanych mechanizmów, które pozwalajà na efektywne zarzàdzanie alarmami, które sprawiajà, e system alarmowania jest przejrzysty. Priorytety alarmów Po nadaniu priorytetów poszczególnym klasom komunikatów system automatycznie wyêwietla alarmy w kolejnoêci ich wa noêci. Blokowanie alarmów Operator ma mo liwoêç zablokowania przychodzenia alarmów z wybranych obwodów pomiarowych. Funkcja ta jest bardzo u yteczna podczas rozszerzania, modernizacji i serwisu punktów AKPiA. Filtrowanie sygna ów wywo ujàcych alarm Dzi ki mo liwoêci konfiguracji czasów zw oki oraz histerezy mo na zapobiec generowaniu niepotrzebnych alarmów, które mogà zniekszta ciç obraz sytuacji. R czne ukrywanie alarmów System alarmowy PCS 7 umo liwia równie r czne ukrywanie alarmów, którymi operator nie jest w stanie si zajàç w danym momencie. Operator mo e ustawiç czas po jakim alarm ponownie zostanie pokazany dzi ki czemu operator ma gwarancj, e nie zapomni o danej sytuacji. Analiza alarmów i wydajnoêci System analiz alarmów pozwala na eliminowanie przyczyn powodujàcych usterki. Dzi ki zaawansowanym filtrom oraz funkcjom statystycznym PCS 7 mo e wyêwietlaç poszczególne typy alarmów z pokazaniem ich Êredniej cz stoêci powstawania, czasu trwania itd. Inteligentne ukrywanie alarmów Smart Alarm Hiding Dzi ki zaawansowanemu systemowi ukrywania alarmów odpowiednie niepotrzebne w danej sytuacji alarmy nie sà pokazywane w g ównym oknie alarmów aktywnych. W systemie PCS 7 mo na zdefiniowaç ró ne stany instalacji/procesu technologicznego takie jak start instalacji, wy àczenie awaryjne, uszkodzenie, serwis itd. Nast pnie definiuje si tzw. matryc ukryç (hiding matrix) gdzie ustawia si klasy, które majà byç ukrywane w poszczególnych stanach instalacji. Je eli instalacja znajduje si w danym stanie to zgodnie z matrycà alarmy zostanà ukryte tzn. nie b dà wyêwietlane na liêcie nowych alarmów, lecz na liêcie alarmów ukrytych. Po zmianie stanu instalacji (np. usuni ciu usterki) alarmy ukryte stanà si widoczne. Dzi ki temu operator b dzie otrzymywa tylko te informacje, które w danej chwili sà istotne. OczywiÊcie wszystkie alarmy ukryte trafiajà do archiwum i mogà byç w dowolnej chwili przeglàdane. 11

12 Zintegrowane utrzymanie ruchu - Plant Asset Management Dzi ki integracji systemu utrzymania ruchu z systemem sterowania znacznie uproszczona i zautomatyzowana jest konfiguracja systemu typu Maitanance oraz mo liwa jest automatyczna generacja wszystkich obrazów diagnostycznych zgodnie z zaimplementowanà hierarchià technologicznà multi-projektu PCS7 i instalacji. Informacje diagnostyczne sà prezentowane na poszczególnych stacjach operatorskich bàdê dedykowanej Maitanance Station w sposób graficzny w postaci obrazów diagnostycznych generowanych automatycznie oraz jednolitych stacyjek operatorskich umo liwiajàcych bardzo szczegó owà diagnostyk i obs ug serwisowà. Modu generuje równie dodatkowe komunikaty alarmowe zwiàzane z diagnostykà i serwisem elementów systemu. Plant Asset Management zosta zaimplementowany zgodnie z mi dzynarodowymi standardami (NAMUR NA64 oraz NE91) oraz EDD zgodnie z IEC Dzi ki temu modu ten mo e obs ugiwaç ponad 1500 typów urzàdzeƒ ponad 100 ró nych producentów. Do systemu mo na w àczaç równie elementy nieinteligente, a nawet nie pod àczone do systemu sterowania np. el. mechaniczne itp. Konfiguracja Zgodnie z za o eniami NE91 konfiguracja Asset Management tworzona jest automatycznie, bez dodatkowych nak adów pracy in ynierskiej. Struktura systemu utrzymania ruchu tworzona jest automatycznie w osobnym folderze Diagnostics hierarchii technologicznej projektu, który zawiera zgodne ze strukturà sprz towà pod-foldery oraz obrazy diagnostyczne. Podczas automatycznej generacji tworzony jest raport, w którym mo na sprawdziç, jakie obiekty zosta y stworzone i czy ca a procedura przebieg a bezb dnie. Analiza i wizualizacja stanu urzàdzeƒ Aktualny stan danych elementów systemu jest przedstawiany graficznie za pomocà ikon na obrazach synoptycznych, dzi ki czemu personel obs ugujàcy instalacj na pierwszy rzut oka jest w stanie oceniç stan instalacji oraz prac utrzymania ruchu przeprowadzanych na obiekcie. Dzi ki stacyjkom operatorskim zwiàzanym z systemem utrzymania ruchu system mo e automatycznie analizowaç takie parametry ruchowe jak czas pracy danego urzàdzenia (np. sumaryczny czas za àczenia mieszad a), iloêç otwarç i zamkni ç zaworu, sumaryczny przep yw, parametry typu KPI i wiele innych. Na podstawie takich parametrów system automatycznie generuje przypomnienia o koniecznoêci przeprowadzenia prac, przeglàdów urzàdzeƒ itp. zgodnie ze strategià utrzymania ruchu w danym zak adzie. Asset Management pozwala równie na przechowywanie wszystkich informacji dotyczàcych danego elementu systemu takie jak np. numery seryjne, dat instalacji, numer zamówieniowy itd. Dzi ki temu w przypadku koniecznoêci serwisu lub wymiany wszystkie dane sà dost pne po jednym klikni ciu. G ówne cechy Plant Asset Management wspólna wizualizacja diagnostyki wszystkich urzàdzeƒ obecnych w systemie automatyki mo liwoêç w àczania dowolnych urzàdzeƒ (równie nieinteligentnych lub mechanicznych itp.) prosta prezentacja statusu urzàdzeƒ pe na integracja z DCS logowanie i raportowanie wszystkich zdarzeƒ i czynnoêci obs ugi wspieranie decyzji personelu utrzymania ruchu rejestracja zmian parametrów urzàdzeƒ zarzàdzanie przeglàdami elementów automatyki implementacja swobodnie konfigurowalnych urzàdzeƒ obiektowych ró nych producentów interfejs do systemu nadrz dnego 12

13 Serwis zachowawczy, planowanie i zaawansowana diagnostyka Zarzàdzanie serwisem urzàdzeƒ nieiteligentnych Asset Management pozwala na obs ug serwisowà u rzàdzeƒ nieinteligentnych takich jak pompy, zasuwy itp., jak równie zarzàdzanie serwisem urzàdzeƒ nie pod àczonych do systemu sterowania (np. manometry analogowe, przek adnie mechaniczne itp.), które wchodzà w sk ad instalacji technologicznej. Integracja dokumentacji zwiàzanej z urzàdzeniami Asset Management pozwala na podpi cie do danego elementu w systemie dokumentów typu instrukcja obs ugi procedura post powania w przypadku awarii, procedura serwisowa, dokumentacja techniczna itp. Dzi ki temu operator po klikni ciu na obrazie synoptycznym danego urzàdzenia w instalacji otrzymuje bezpoêredni i bardzo szybki dost p do potrzebnych informacji. System umo liwia podpinanie dokumentów dowolnego typu np. *.doc, *.pdf, *.xls itp. Obs uga zleceƒ serwisowych àdania obs ugi serwisowej danego urzàdzenia w systemie automatyki mogà byç wywo ane przez system, bàdê przez operatora ze stacyjki operatorskiej danego elementu. Dost pne sà trzy typy zg oszeƒ: alarm wymaga natychmiastowej reakcji, àdanie wymaga reakcji oraz zg oszenie dzia ania planowane. Po wybraniu odpowiedniego typu mo na wprowadziç opis oraz numer zadania, który mo e byç wykorzystany do po àczenia z systemem ERP. Odpowiednio do typu aktualnego zadania zmienia si symbol diagnostyczny w ikonie wizualizacji elementu. Po stworzeniu zlecenia serwisowego i wykonaniu czynnoêci serwisowych zlecenie posiada status zakoƒczonego. Wszystkie czynnoêci serwisowe sà rejestrowane i archiwizowane w bazie danych systemu PCS7. sterowania i zapobiec ewentualnemu prze adowaniu systemu. FunkcjonalnoÊç analizy wykorzystania zasobów systemu zapobiega zatrzymaniu si stacji procesowej nawet w przypadku prze adowania. Przyczyna prze adowania jest oczywiêcie zatrzaskiwana w buforze serwisowym sterownika. Zanim program zostanie skorygowany przez in yniera system automatycznie dopasuje czasy tasków tak, aby prze adowanie nie mia o miejsca. Zachowanie takie zdecydowanie minimalizuje ryzyko zatrzymania stacji procesowej spowodowanej np. uszkodzeniem komunikacji w cz Êci systemu. Wszystkie zlecenia serwisowe i czynnoêci personelu utrzymania ruchu mogà byç przekazywane na drukark w formie raportu. Zaawansowana diagnostyka wykorzystania zasobów systemu Dzi ki zaawansowanej diagnostyce oraz automatycznym funkcjom optymalizacyjnym system mo e reagowaç na pojawiajàce si przecià enia spowodowane przetwarzaniem zbyt du ej iloêci danych. Asset Management wyêwietla analiz wykorzystania poszczególnych bloków zadaniowych (tzw. tasków) w stacjach procesowych. Dzi ki temu in ynierowie mogà w odpowiedni sposób organizowaç wykonywanie algorytmów 13

14 Integracja z systemami informatycznymi OPEN PCS 7 Dla przedsi biorstw coraz wi kszà rol odgrywa obecnie mo liwoêç integracji procesów automatyzacji z innymi systemami automatyki bàdê z systemami informatycznymi. Zarzàdzanie procesem technologicznym, optymalizacja procesów oraz systemy planowania produkcji stajà si nowym wyzwaniem dla Inwestorów. Ogólna globalizacja procesów produkcyjnych wymusza w coraz wi kszym stopniu racjonalizacj zasobów lokalnych oraz koniecznoêç wprowadzenia sprawdzonych zasad rozliczenia produkcji we wszystkich lokalnych filiach mi dzynarodowych koncernów. Z powy szych powodów nale y coraz bardziej zwracaç uwag na mo liwoêç po àczenia systemów automatyzacji z systemami nadrz dnymi MES (Manufacturing Execution Systems) oraz ERP (Enterprise Resource Planning, na przyk ad SAP R-3). System udost pnia otwartà i jednolità platform do pionowej integracji procesów automatyzacji. OPEN PCS 7 zapewnia dost p do danych procesowych, archiwów, alarmów itd. poprzez technologi OPC (OLE for Process Control). Zarówno serwer PCS 7 jak równie dowolny klient lub pojedyncza stacja operatorska mogà pracowaç jako serwery OPC udost pniajàc dane innym systemom. Pakiet OPEN PCS 7 mo e byç równie zainstalowany na oddzielnym komputerze nie b dàcym elementem systemu PCS 7. Umo liwia to redukcj kosztów oraz oddzielenie systemów, które zwi ksza bezpieczeƒstwo. Dzi ki pakietowi OPEN PCS 7 mo liwy jest dost p do danych zgromadzonych zarówno na serwerach OS jak równie na centralnym serwerze archiwów (CAS). Dzi ki niezale noêci OPEN PCS 7 nie ma koniecznoêci wprowadzania korekt po zmianie oprogramowania PCS 7. Pakiet OPEN PCS 7 pozwala na dost p dwukierunkowy (Read / Write). Redundancja i mo liwoêci Stacja OPEN PCS 7 zapewnia bezpieczny i ciàg y dost p do danych dzi ki mo liwoêci automatycznego prze àczania pomi dzy redundantnymi serwerami systemowymi. Serwer OPC jest wstanie przesy aç ponad 1000 wartoêci na sekund z jednym serwerem i àcznie do 3000 wartoêci z kilkoma serwerami. IloÊç klientów OPC nie jest limitowana. W jednym projekcie PCS 7 mo na zaimplementowaç równie kilka serwerów OPC. OPC DA (data access) Serwer OPC DA umo liwia dost p do wszystkich aktualnych wartoêci zmiennych WinCC. Serwer DA przedstawia zmienne w sposób hierarchiczny (tak jak w stacji in ynierskiej PCS 7) dzi ki czemu odszukanie konkretnej wymaganej zmiennej jest proste i szybkie. przetwarzaç dane przy pomocy zaimplementowanych wielu funkcji takich jak Êrednia, odchylenie standardowe, ca kowanie itd. dzi ki czemu redukuje si równie iloêç danych przesy anych pomi dzy systemami. OPC A&E (alarm & events) Serwer OPC A&E pozwala na przesy anie pe nych komunikatów WinCC wraz z zintegrowanymi wartoêciami procesowymi. Pozwala to na prezentacj istotnych stanów instalacji w systemach nadzoru i zarzàdzania. Komunikaty mogà byç równie zatwierdzane z poziomu OPC. Mechanizm filtrów zapewnia, e przesy ane b dà tylko potrzebne dane. OPC H*A&E (historical A&E) FunkcjonalnoÊç serwera OPC A&E zosta a rozszerzona o mo liwoêç dost pu do komunikatów historycznych. Dzi ki temu mo na analizowaç post powanie operatorów i stan systemu i instalacji w przesz oêci wprost z systemu nadrz dnego. OLE-DB provider Dzi ki OLE-DB mo liwy jest bezpoêredni dost p do bazy danych Microsoft SQL systemu operatorskiego. Poprzez to wszystkie dane WinCC sà udost pniane àcznie z zintegrowanymi wartoêciami procesowymi, komunikatami tekstowymi oraz tekstami wprowadzonymi przez operatora. Komunikacja przez OLE-DB mo e byç efektywnie u yta w aplikacjach Visual Basic lub np. makrach VBA programów takich jak Excel lub Access itp. OPC HDA (historical data access) Serwer OPC HDA umo liwia dost p innych aplikacji do danych archiwalnych WinCC. Klient OPC (np. narz dzie raportowe) mo e za àdaç odpowiedniej cz Êci danych przez podanie czasu poczàtku i koƒca. Serwer HDA mo e równie 14

15 Monitorowanie i sterowanie przez Internet PCS7 Web OS Dzi ki pakietowi OS Web Server mo liwa jest wizualizacja i sterowanie procesem poprzez przeglàdark Internet Explorer. Udost pnianie systemu operatorskiego poprzez technologi web mo liwe jest zarówno w zak adowym intranecie, jak równie w ogólnoêwiatowym Internecie. Stacje klienckie, na których prezentowane sà w przeglàdarce www obrazy synoptyczne nie muszà byç wyposa one w adne specjalistyczne oprogramowanie. Obrazy procesowe systemu operatorskiego konwertowane sà automatycznie do postaci, która jest prezentowana w przeglàdarce www. Do tego celu u ywany jest dostarczany Web View Publisher. Sterowanie instalacjà poprzez technologi web odbywa si identycznie jak na stacjach operatorskich OS. Wszystkie dzia ania operatorów na Web Klientach sà logowane w serwerach OS w liêcie dzia aƒ operatorskich oraz archiwizowane w archiwum systemowym. W celu jeszcze wi kszego bezpieczeƒstwa mo liwa jest implementacja firewall lub innych indywidualnych strategii bezpieczeƒstwa. Oprogramowanie OS Web Server mo e byç zainstalowane na dowolnej stacji klienckiej systemu operatorskiego. Nie ma limitu na iloêç zdefiniowanych u ytkowników. Licencje dotyczà u ytkowników jednoczeênie zalogowanych do serwera www. Elastyczny system licencjonowania (dla 3, 10, 25 i 50 klientów Web) zapewnia optymalnà cenowo konfiguracj. Dzi ki technologii Web mo liwe jest w bardzo prosty i optymalny cenowo sposób udost pnienie podglàdu instalacji technologicznej kadrze nadzoru technicznego. System logowania, kontrola dost pu wraz z odpowiednimi poziomami uprawnieƒ jest identyczny jak w stacjach klienckich OS. Zintegrowane w serwerach OS zarzàdzanie u ytkownikami gwarantuje wysoki poziom bezpieczeƒstwa podczas dost pu do systemu sterowania ze stacji Web. Poprzez Web Server mogà byç udost pniane zarówno obrazy synoptyczne, historia alarmów procesowych i systemowych, trendy zmiennych procesowych jak równie zgromadzone w systemie raporty. 15

16 Automatyzacja procesów wsadowych SIMATIC BATCH System SIMATIC BATCH jest wygodnym rozwiàzaniem dla z o onych zadaƒ automatyki wymagajàcych stosowania receptur i procesów wsadowych. Procesy sekwencyjne, wyst pujàce najcz Êciej w przemyêle spo ywczym i farmaceutycznym, wymagajà stosowania pewnych procedur dotyczàcych planowania, parametryzacji, walidacji i archiwizacji. Proste procesy wsadowe mo na realizowaç przy pomocy standardowych narz dzi in ynierskich ze spektrum systemu. Sà to CFC (konfiguracja procesów ciàg ych) i SFC (konfiguracja procesów sekwencyjnych). W przypadku bardziej z o onych procesów z wykorzystaniem bazy danych receptur, rozwiàzaniem bardziej komfortowym jest stosowanie systemu SIMATIC BATCH. Architektura systemu SIMATIC BATCH mo e byç zaprojektowany jako system jednostanowiskowy lub w architekturze Serwer/Klient. W zale noêci od wielkoêci procesu licencje sà dost pne w 4 stopniach: dla 150, 600, 1800 i bez ograniczeƒ iloêci obiektów batchowych. G ówne zalety systemu SIMATIC BATCH: Modularna architektura z mo liwoêcià skalowania (hardware i software) ElastycznoÊç przy dostosowaniu konfiguracji do wymagaƒ konkretnej instalacji Wysoka niezawodnoêç przez stosowanie serwerów redundantnych zapewniona automatyczna synchronizacja danych z receptur i procesów wsadowych Pe na integracja SIMATIC BATCH w systemie nie trzeba podwójnie projektowaç tych samych danych Znaczne uproszczenie zarzàdzania recepturami i procesu walidacji instalacji Przyporzàdkowanie procesu wsadowego do linii technologicznej dopiero w momencie uruchomienia procesu wsadowego Receptury hierarchiczne zgodnie z ISA S88.01 Zapis, archiwizacja i raportowanie danych wsadowych na bazie nowoczesnego formatu XML Zmniejszenie nak adów in ynierskich i walidacyjnych Rozdzielenie procedury i formu y, koncepcja instancji SFC, biblioteka ROP, projektowanie niezale ne od linii technologicznej Wsparcie walidacji zgodnie z 21 CFR Part 11 przez Audit Trail (kontrola zmian), zarzàdzanie wersjami receptur, operacje recepturowe i formu y, kontrola dost pu u ytkowników, elektroniczny podpis Typowà konfiguracjà systemu SIMATIC BATCH jest serwer batchowy z pewnà iloêcià pod àczonych do niego stacji klienckich, które wspólnie obs ugujà instalacj. Dla zwi kszenia bezpieczeƒstwa danych serwer batchowy mo e byç realizowany jako uk ad redundantny (Hot Standby). Wyrównanie archiwów nast puje wtedy automatycznie. Wszystkie komputery oferowane jako stacje operatorskie mogà byç wykorzystane jako hardware do zastosowaƒ batchowych. Tym samym mogà byç wykorzystane równie dodatkowe opcje (jak np. karty graficzne Multi-VGA dla 2 lub 4 monitorów). Integracja w SIMATIC BATCH jest w pe ni zintegrowany z systemem i mo e byç w ca oêci zaprojektowany ze stacji in ynierskiej PCS 7. System in ynierski przekazuje wszystkie dane potrzebne do stworzenia receptur do serwera batchowego, tak e wszystkie receptury mogà byç wytworzone na serwerze batchowym, niezale nie od systemu in ynierskiego. Zmiany projektowe dokonane w systemie in ynierskim sà transferowane do serwera przez odpowiednie funkcje w systemie in ynierskim. Serwer batchowy mo e, ale nie musi byç fizycznie oddzielony od serwera systemu operatorskiego. Podobnie stacje klienckie batchowe i operatorskie mogà byç realizowane na tych samych lub oddzielnych komputerach. 16

17 SIMATIC BATCH komunikuje si z systemami automatyzacji poprzez stacje operatorskie. Rozkazy i dialogi operatorskie sà zintegrowane z systemem wizualizacji. W tym celu SIMATIC BATCH udost pnia specjalne stacyjki sterowania, przy pomocy których operator mo e podawaç pewne dane, np. wyniki laboratoryjne. Interfejsem do systemu automatyzacji sà z regu y instancje typu SFC. Typ SFC to zaprojektowane w systemie in ynierskim sterowanie sekwencyjne, które jest parametryzowalne. Parametrami sterowania sekwencyjnego mogà byç: tryb pracy sekwencji (np. uruchomienie, praca, zakoƒczenie), wartoêci zadane i aktualne, parametry technologiczne lub czas trwania kroku. W zale noêci od rodzaju stosowanych parametrów z receptur, na jednej linii technologicznej mo na wytwarzaç produkty o bardzo ró nych parametrach technologicznych, wykorzystujàc przy tym identycznà struktur sterowania sekwencyjnego. G ównymi komponentami systemu SIMATIC BATCH z punktu widzenia u ytkownika sà: Batch Control Center (BatchCC) Batch Recipe System (edytor receptur) Batch Planning (system planowanie procesów wsadowych) W uzupe nieniu dost pne sà nast pujàce dodatkowe opcje: Biblioteka receptur (ROP Library) Receptury hierarchiczne Separacja formu od procedur Simatic Batch API (otwarty interfejs do programowania) Batch Control Center Batch Control Center jest centralnà dyspozytornià do sterowania i kontroli procesów wsadowych. S u y do zarzàdzania wszystkimi istotnymi danymi przy pomocy graficznego interfejsu operatorskiego. Mo na planowaç zadania i procesy wsadowe, oraz wyêwietliç aktualne wykorzystanie pojedynczych linii technologicznych. W szczególnoêci BatchCC realizuje nast pujàce zadania: wczytywanie i aktualizacja danych technologicznych z systemu automatyzacji zarzàdzanie prawami administracyjnymi do pojedynczych aplikacji i w z ów definicja nazw i kodów u ywanych surowców i materia ów wywo ywanie edytora receptur i tworzenie oraz dokonywanie zmian w recepturach zarzàdzanie operacjami recepturowymi w bibliotekach edycja kategorii formu i zarzàdzanie formu ami planowanie zadaƒ produkcyjnych na podstawie receptur podstawowych i rozmiarów wsadów uruchamianie i sterowanie procesów wsadowych kontrola i diagnozowanie procesów wsadowych raportowanie receptur i danych z procesów wsadowych Edytor receptur Ka da receptura sk ada si z procedury (sekwencja sterowania) oraz z formu y (parametry procesowe). Edytor receptur jest komfortowym narz dziem do prostego, intuicyjnego tworzenia oraz modyfikacji receptur podstawowych i operacji bibliotecznych, który posiada interfejs graficzny dla obróbki prostych i zgrupowanych obiektów. Podstawà do tworzenia receptur jest struktura technologiczna instalacji, zaprojektowana w systemie in ynierskim. Edytor receptur mo e byç wywo any bezpoêrednio (z paska startowego Windows) lub z Batch Control Center. Edytor receptur zawiera mechanizmy do sprawdzania syntaktyki strukturalnej obiektów zdefiniowanych. 17

18 Dla osoby odpowiedzialnej za wprowadzenie receptur do systemu najwa niejsze jest to, e w procesie tworzenia receptur nie zachodzi koniecznoêç zaanga owania osób odpowiedzialnych za automatyk i system sterowania. Przy pomocy edytora receptur mo na: tworzyç nowe receptury i operacje biblioteczne modyfikowaç istniejàce receptury i operacje biblioteczne (modyfikacja struktury lub parametrów) dokumentowaç receptury i operacje biblioteczne wykonywaç testy poprawnoêci receptur zezwoliç na uruchomienie procesów z udzia em receptur w trybie testowym lub produkcyjnym Operacja recepturowa (Recipe Operation ROP) opisuje zadanie produkcyjne na konkretnym urzàdzeniu technologicznym (trzeci poziom w hierarchii technologicznej) Faza recepturowa (Recipe Phase RPH) opisuje pewnà faz produkcji na konkretnym urzàdzeniu technologicznym (czwarty poziom w hierachii technologicznej) Planowanie procesów wsadowych (Batch Planning) System SIMATIC Batch wyposa ony jest w narz dzie do przygotowywania listy zleceƒ produkcyjnych i zarzàdzania kierowaniem ich do produkcji. W zakres planowania procesów wsadowych wchodzà równie takie czynnoêci jak modyfikacja, pauzowanie, skasowanie lub zezwolenie na uruchomienie zaplanowanych procesów wsadowych. System przeprowadza kontrol poprawnoêci planów produkcji i wykrywa konflikty (np. równoleg e wykorzystywanie identycznych zasobów). Przyporzàdkowanie receptury do linii technologicznej W przypadku istnienia wielu linii produkcyjnych o podobnym profilu w zak adzie produkcyjnym, mo na realizowaç t samà receptur wymiennie na wszystkich liniach. System SIMATIC BATCH umo liwia stworzenie receptury niezale nie od konkretnej linii produkcyjnej, a przyporzàdkowanie receptury do konkretnej linii nast puje dopiero w momencie uruchomienia procesu wsadowego. Taki mechanizm pozwala osiàgnàç wymierne korzyêci w trakcie in ynieringu, a przede wszystkim przy walidacji ca ego systemu. Receptury hierarchiczne zgodne z normà ISA S88.01 Wszystkie modele opisane w normie ISA sà realizowane w SIMATIC BATCH i. Hierarchiczna struktura receptur jest odwzorowana na struktur technologicznà w nast pujàcy sposób: Procedura recepturowa (Recipe Procedure RP) opisuje sterowanie procesu i produkcji na okreêlonym w êle technologicznym (pierwszy poziom w hierachii technologicznej) Podprocedura recepturowa (Recipe Unit Procedure RUP) opisuje sterowanie podprocesu przyporzàdkowanego do okreêlonej instalacji w ramach jednej instalacji technologicznej (drugi poziom w hierarchii technologicznej) W celu przyporzàdkowania konkretnej linii technologicznej do receptury u ytkownik ma do dyspozycji nast pujàce strategie: wykorzystanie linii preferowanej (linia preferowana jest ustalona przez projektanta receptury) wykorzystanie linii najd u ej nieu ywanej w celu równomiernego wykorzystania wszystkich linii wykorzystanie modelu zewn trznego (tzw. Scheduler) do ustalenia, która linia technologiczna ma byç u yta Ostateczne przyporzàdkowanie linii nast puje w momencie uruchomienia procesu wsadowego. 18

19 W przypadku d ugich procesów zasoby podprocesów mogà byç przyporzàdkowane w momencie uruchomienia tych podprocesów. System kontroluje i diagnozuje konflikty przy przyporzàdkowaniu zasobów. Rozdzia procedur i formu Opisanà wy ej elastycznoêç przy wykorzystywaniu zasobów linii produkcyjnych mo na jeszcze zwi kszyç przez oddzielenie procedur od formu. Formu y to rekordy parametrów, które sà wykorzystywane przy tworzeniu recept bazowych przy pomocy procedur. Mechanizm oddzielenia procedur od formu umo liwia centralne zmiany procedur. Struktura formu jest okreêlona zdefiniowanà przez u ytkownika kategorià formu. Biblioteka operacji recepturowych Zarzàdzanie operacjami recepturowymi w bibliotekach wspomagane jest przez system SIMATIC BATCH. Operacje recepturowe mogà byç wykorzystane przy tworzeniu receptur w sposób referencyjny. Oznacza to, e centralna modyfikacja elementu bibliotecznego powoduje równie zmian w tworzonej recepturze. Mo na rozwiàzaç takà referencj w recepturze, od tego momentu zmiany w bibliotece nie b dà ju uwzgl dnione przy recepturze. Raportowanie Mo na wykonaç raporty receptur i procesów wsadowych, które sà wyêwietlane na ekranie BatchCC i które mogà byç wydrukowane. Raporty procesów wsadów zawierajà dane potrzebne do ponownego wykorzystania wsadu, do wykazania jakoêci produktu oraz do wykazania zgodnoêci z przepisami ustawowymi. Sà to dane identyfikacyjne, dane receptur podstawowych, dane produkcyjne, przebieg czasowy kroków procesu wsadowego, b dy i awarie oraz raport ingerencji operatorskich. Raporty receptur zawierajà takie dane produkcyjne jak dane nag ówkowe receptury, list surowców i materia ów zu ytych, iloêci produktu koƒcowego oraz inne informacje dotyczàce przebiegu procesu. Archiwizacja danych z procesów wsadowych w formacie XML Dane z procesów wsadowych sà archiwizowane w formacie XML i sà dost pne tylko dla autoryzowanego personelu. Wygenerowany przez system raport danych z procesów wsadowych jest standardowy, mo na go modyfikowaç zewn trznym systemem raportowania. Walidacja oraz zgodnoêç z normà 21 CFR Part 11 Wzrasta liczba instalacji, które muszà byç walidowane ze wzgl du na wymogi prawne lub ze wzgl du na koniecznoêç przestrzegania standardów jakoêciowych. Wybór systemu automatyzacji oraz pozycja producenta systemu grajà istotnà rol w procesie walidacji ca ej instalacji. Zgodnie z normà 21 CFR 11 wydanà przez FDA (U.S. Food and Drug Administration), producenci sà zobligowani do przechowywania dok adnych danych dokumentujàcych proces produkcji oraz histori ingerencji osób odpowiedzialnych za wytwarzanie. W dobie systemów komputerowych, metody produkcji oparte na papierowej dokumentacji z r cznymi podpisami wypierane sà przez systemy informatyczne dajàce pewnoêç powiàzania elektronicznego podpisu konkretnej osoby z historià wytwarzania produktu. Aby spe niaç te restrykcyjne normy, dotyczàce np. przemys u farmaceutycznego, ka da czynnoêç wykonana w systemie automatyki musi mieç mo liwoêç weryfikacji pod kàtem u ytkownika (kto jà mo e wykonaç, kto i kiedy jà wykona ). SIMATIC BATCH wspomaga proces walidacji zgodnie z normà 21 CFR Part 11 przez nast pujàcà funkcjonalnoêç: Audit Trail, jest to automatyczne raportowanie wszystkich zmian w recepturach i operacjach recepturowych oraz odchyleƒ w procesie produkcyjnym, a tak e wszystkich ingerencji operatorskich w czasie trwania procesu wsadowego Zarzàdzanie wersjami receptur (cykl yciowy receptur, operacji recepturowych i formu ) Autoryzacja u ytkowników systemu bazujàca na mechanizmach Windows (SIMATIC LOGON) Podpis elektroniczny Firma SIEMENS posiada d ugoletnie doêwiadczenie w zarzàdzeniu jakoêcià i walidacji instalacji produkcyjnych. 19

20 Sterowanie transportem SIMATIC Route Control Mo liwoêci pakietu Route Control mo e byç stosowany od bardzo ma ych projektów a do du ych i skomplikowanych systemów transportu. Konfiguracja Route Control opiera si o podstawowe narz dzia PCS 7 i standardowe bloki elementów wykonawczych z biblioteki systemowej. Identycznie jak w ca ym systemie PCS 7 konfiguracja odbywa si przy pomocy graficznych narz dzi in ynierskich. Pakiet dostarcza dodatkowe bloki interfejsowe RC do u ycia w CFC i po àczenia z blokami elementów wykonawczych. Dzi ki temu istniejàce instalacje mo na atwo rozszerzyç i zaadoptowaç do wykorzystania Route Control. Pakiet Route Control jest narz dziem upraszczajàcym do minimum oprogramowanie transportu materia ów oraz zapewniajàcym komfortowà obs ug, oferujàc ponadprzeci tne mo liwoêci inteligentnych i elastycznych trybów wyboru optymalnej drogi oraz sterowania i monitorowania instalacji. SIMATIC Route Control jest w stanie zarzàdzaç i sterowaç bardzo skomplikowanymi instalacjami transportu, z o onymi z ogromnej iloêci rurociàgów, zaworów, transporterów i ca ych farm zbiorników magazynowych, buforowych itp. System automatycznie wyznacza i sprawdza optymalnà drog transportu jedynie po prostym i przyjaznym u ytkownikowi wybraniu przez operatora êród a i celu jakie sà aktualne mo liwoêci technologiczne, priorytety przesy u, któr dy najlepiej transportowaç oraz które elementy wykonawcze za àczaç/prze àczaç decyduje system. Route Control prowadzi równie diagnostyk za àczonej drogi i w przypadku awarii jednego z elementów wykonawczych jest w stanie wyznaczyç drog alternatywnà. Route Control kontroluje równie typ przesy anego materia u przez dane elementy wykonawcze i rury oraz nadzoruje wystàpienie koniecznoêci mycia instalacji pomi dzy transportami ró nych materia ów bàdê, jeêli to technologicznie poprawne, zezwala na nast pny transport bez czyszczenia. Route Control pozwala na definicj oraz elastyczne zarzàdzanie nast pujàcych elementów systemu transportu: - drogi cz Êciowe podzia ca ej drogi na cz Êci zwi ksza elastycznoêç i minimalizuje nak ady pracy in ynierskiej. Istnieje równie mo liwoêç nadawania parametrów takich jak jedno- dwu-kierunkowoêç oraz priorytet - lokalizacje sà nimi êród a oraz miejsca docelowe oraz poczàtki i koƒce dróg cz Êciowych, - po àczenia w aêciwoêci przyporzàdkowujàce dany element do drogi cz Êciowej wraz z jego stanem np. w pozycji bazowej zawór musi byç zamkni ty, - tryby pracy ka da droga cz Êciowa mo e pracowaç jako droga produkcyjna, transportowa bàdê czyszczàca, - sekwencje funkcyjne definiowanie sekwencji transportu. Route Control mo e pracowaç samodzielnie jak równie mo e byç w pe ni zintegrowany z SIMATIC BATCH. Interfejs operatorski Do elementów biblioteki Route Control dostarczane sà dynamiczne ikony oraz stacyjki operatorskie do wykorzystania w systemie wizualizacji. Ikony pozwalajà na Êledzenie stanu wybranej drogi oraz diagnostyk systemowà PCS 7. Stacyjki operatorskie, oprócz danych statusowych przedstawianych ikonà, pozwalajà na sterowanie transportem, zmian trybu pracy (auto/manual) 20