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Frei verwendbar/ © Siemens AG 2015. Alle Rechte vorbehalten. Innovationtour SIMATIC PCS 7 Januar 2015 Marl / Köln
SIMATIC PCS 7 V8.1 Innovation Tour 2015 Technologiekomponenten
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Inhalte
Industry Library IL
CEMAT
Advanced Process Functions APF
Advanced Process Grafics APG
Technologiekomponenten
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SIMATIC Industry Library
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SIMATIC PCS 7 Industry Library
Positionierung
APL - die (!) Standard Bibliothek in SIMATIC PCS 7 - PCS 7 Standard Bibliothek für alle Industrien - Technologische Funktionsbausteine - Kanalbausteine - Bausteinsymbole & Faceplates - Standard Drive Integration - APC in APL Look & Feel - APL Operator Guide
IL – die (!) Industrie spez. Erweiterung für PCS 7 - PCS 7 Industry spezifische Bausteine - Zusammenfassung bewährter Bibliotheken (Wasser, HVAC) - Bausteinsymbole & Faceplates im APL Look & Feel - S7 Package Unit Integration - Panel Anbindung an PCS 7 und S7
Vorteile:
Abrundung des Bibliothek-Angebotes um Industrie spezifische Funktionalitäten
PCS 7 Bibliotheken mit Standard Service & Support und gleichartigem Look & Feel
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SIMATIC PCS 7 Industry Library
Überblick
Hauptfunktionen:
Einfache Integration von Package Units
S7 300 (in CFC Engineering)
Visualisierung v. Package Units PCS 7 OS
IL S7: APL Look&Feel mit optim. Ressourcen
PCS 7 HVAC Funktionalitäten
Zusätzliche technologische Bausteine
(Aggregate-Umschalter, Polygonzug 8 Stütz-
punkten, Schaltuhr 8 Zeitintervalle, Sollwertgeber)
Vorteile:
Steigerung des Integrationsgrades der Anlage
Gleiches Look & Feel in gesamter Anlage d.h. besseres Handling, weniger Bedienfehler
Beispiele für zusätzliche technologische Bausteine
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SIMATIC PCS 7 Industry Library
Bausteine & Faceplates - ein Beispiel für eine Package Unit Integration
PCS 7 Operator Station
AS-41x
PCS 7
Visualisierung
von Package Unit
auf PCS 7 OS
IL S7 Lib
S7-3xx
Package Unit a
IL S7
Faceplates APL
Faceplates
APL
Vor-Ort B&B
von PCS 7 auf
Touch Panel
IL PCS 7 APL Panel
Interface Bst.
Touch
Panel (WinCC flexible)
IL S7 Lib
Vor-Ort B&B
von Package Unit
auf Touch Panel
S7-3xx
Package Unit b
IL S7 Panel
Faceplate Bst.
Touch
Panel (WinCC flexible)
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SIMATIC PCS 7 Industry Library
Neu in V8.1: Panelanbindung für Comfort Panel
Beschreibung:
Bibliothek mit Bausteinsymbolen und Bildbausteinen für
WinCC Comfort
Engineering via TIA Portal / WinCC Comfort
Setzt auf den heute vorhandenen PCS 7/S7 CFC
Funktionsbausteinen auf
Alle WinCC flexible Bildbausteine sind auch unter
WinCC Comfort verfügbar
12 Zoll Panel oder größer
Für PCS 7 und S7 Anwendungen verfügbar
Vorteil:
Support der neusten Generation „Touch Panel“
PROFINET IE
PCS 7 AS
PCS 7 OS
Comfort Panel
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SIMATIC PCS 7 Industry Library
IL V8.1 (Technologie Produkt) - Liste der PCS 7 Funktionen
Panel PCalcWatP
PHxFct
PMonAn08
PMonAnDi
PMonAnL
PMonDi08
PMonDiL
PMotL
PMotRevL
PMotSpdCL
POpAnL
POpD
PPIDL
PVlvL
PVlvMotL
Maintenance &
System ASTimeBCD
SimAn
SimDi
HVAC CalcWatP
HxFct
ConvAbRe
ConvCF
OptiOT
CalcTHX
Monitor MonAn08
MonAnDi
AccuS
Selection SelB
SelI
SelDI
SelByt
SelC
SelStr
SelDi
SelDW
SelR
APC APC_Supervisor
APC_OpSP
APC_MV
APC_MpList
Control PolygonExt
SPCurve
TimeSwitch
PolyCurve Operate SelFp
UsrM
Aggr08
Aggr16
ParaCtrl
ParaMem
Communication ASRcvH
ASSendH
Drives VlvDsL
VlvDiv V8.1
V8.1
V8.1
V8.1
V8.1
V8.1
V8.1 = Neu mit IL für PCS 7 V8.1
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SIMATIC PCS 7 Industry Library
Kommunikation
Funktionen:
Kommunikation zwischen redundanten und
nicht-redundanten Controllern
Übertragung der Parameter zusammen mit
Signalstatus
Überwachung der Kommunikation auf beiden
Seiten der Verbindung inklusive Meldung an
die Bedienebene
Auch zur Kommunikation zwischen
S7-300 und einer redundanten AS-400
geeignet
AS-41x
Nicht-redundant Redundant
AS-41xH
Verbindung 2
Verbindung 1
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CEMAT
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…Materialien,
gefördert,
zerkleinert
transportiert.
Homogenisiert,
gemahlen.
Behandelt mit
Wärme, Wasser, Zusatzstoffen,…
Gelagert.
Verpackt, verladen, verschifft.
EIN Standard für alle …
CEMAT / Minerals Automation Standard
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Motor
Meldung
Messung
Weg
Gruppe
Anwahl
Klappe
Ventil
Silo
MinAS CEMAT - Bausteine
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Advanced Process Functions (APF)
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Advanced Process Functions (APF)
Positionierung
Parametersteuerung in APF Rezeptsteuerung (z.B. Simatic Batch)
Ablaufsteuerung Parametersatz = Liste von Inhaltsstoffen
und Prozessparametern, festgelegte
Prozedur, programmiert zur
Engineeringzeit - z.B. in SFC - und für
alle Produkte gleich
Rezept = Liste von Inhaltsstoffen und
Prozessparametern + Ablaufstruktur des
Prozesses Flexible Rezeptstruktur,
kann produktspezifisch zur Laufzeit
festgelegt und geändert werden
Anzahl Parameter Maximal 100 (d.h. z.B. maximal 50
Eingangsstoffe mit Menge)
> 100
Parameterstruktur Für Teilanlage zur Engineeringzeit
festgelegt
Variabel
Anzahl Teilanlagen
in einer Charge
1 Viele
Belegungs-
Strategien
Nein Ja
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Advanced Process Functions (APF)
Erzeugung von Userarchiven und Funktionsbausteinen
Das APF Engineeringtool erzeugt aus den Konfigurationsdaten automatisch Userarchive
für die Datenablage und dazu passende Funktionsbausteine für den Datenaustausch
zwischen Leitebene und Prozessebene.
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Advanced Process Functions (APF)
Anlagenbetrieb aus Sicht des Operators
(1) Stammdatenpflege
(2) Auftragssteuerung
(3) Materialverwaltung
(4) Lagerverwaltung
(5) Datenauswertung
1
2
3 4
5
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Advanced Process Graphics (APG)
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PCS 7 Advanced Process Graphics
APG Objekte zur Überwachung und Bedienung der Anlage
MFR ist 1.31 g/10min
Optimale Bereich ist
zwischen 1.6 und 3
1.31 < 1.6 Not OK
APG Bilder beinhalten alle Informationen, die für die Überwachung der Anlage benötigt werden
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PCS 7 Advanced Process Graphics
Übersicht PCS 7 Advanced Process Graphics
Vorteile:
PCS 7 APG unterstützen die Aufmerksamkeit der Operator abhängig von der Anlagensituation und die Entscheidungsfindung.
SIMATIC PCS 7 Visualisierung zur Unterstützung der Operator:
Spinnendiagram zur
KPI Darstellung
Trend Display
mit Bar Graph
Hybrid Displays
Profildarstellung
(z.B. Temperaturen einer
Destillationskolonne)
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Inhalte
Power Control
Telecontrol
OPEN OS
Technologiekomponenten
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Industrie-Romantik…
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Industrie-Romantik… woran denkt ein Automatisierer?
Process Control – SIMATIC PCS 7
System bus
Terminal bus
Engineering and
Maintenance Station
Fieldbus PA / FF
Automation System S7-4xxFH redundant
Standard +
Safety I/O
redundant
Operator Station
Server
Standard +
Safety I/O
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Doch es gibt auch ein Leben außerhalb des Prozesses…
Mittelspannungs- (MV) Schaltanlagen in der Prozess-Industrie
Freileitung
Hochspannungs-
Ebene
Mittelspannung
Hauptstationen
LV-Motoren
MV-Motoren
Abschnitt 1
LV - MV -
Inverter
~ ~
zu
Verbrauchern
Mittelspannung
Unterstationen
Freileitung
SIMATIC PCS 7 Automation typ. Verbraucher Groß-Antriebe schwere Gebläse Verdichter, Pumpen große Zentrifugen Extruder, Mischer Brecher, Mühlen Elektrolyse, Galvanik Gebäude-Einspeisung
~ ~
HV: 60 - 145 kV
MV: 1 - 42 kV
LV: 0,4 - 1 kV
SIMATIC PCS 7 PowerControl Schaltanlagenautomatisierung mit IEC 61850 Steuern / Schalten, Messen und Automatisieren wichtiger Verbraucher
Motoren Transformatoren Abzweige
Prozess
Abschnitt 2
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SIMATIC PCS 7 PowerControl
Integration von Prozess- und Energieautomation
IED: Intelligent Electrical Device
Bedienen & Beobachten
Process + Energy
Geringerer Trainingsaufwand für Bediener
Bessere Diagnose von elektrischen Störungen
im Rahmen der Prozessautomatisierung
Geringeres Integrationsrisiko im Engineering-
Projekt
Geringere Lebenszykluskosten
Hauptvorteile:
Integration von mittlerer Versorgungs-
spannung in das PCS 7 Prozess-
automatisierungssystem
Gewohntes Look-and-Feel für Schalt-
anlagenbedienung auf Basis von APL
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SIMATIC PCS 7 PowerControl
Verschiedene Ansätze
Process Control – SIMATIC PCS 7
Clients
Operator Station
System bus
Terminal bus
Engineering and
Maintenance Station
redundant
PowerControl
Server
Ethernet FO
Station Controller
Switchgear plant
TCP/IP IEC 61850
Ethernet FO
TCP/IP IEC 61850
Switchgear plant
Station Gateway
single / redundant
Fieldbus PA / FF
Automation System S7-4xxFH redundant
Standard +
Safety I/O
redundant
Operator Station
Server
Power Control – SIMATIC PCS 7 PowerControl
SIMATIC PCS 7
Standard +
Safety I/O
Ethernet FO
Switchgear plant
TCP/IP IEC 61850
OS-Option
Switchgear plant
S7-4xx
PR
OF
IBU
S D
P
SIP
RO
TE
C IE
Ds
PAC 4200
SENTRON WL
DP- Integration
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Schutzgeräte für unterschiedliche Aufgaben in der Prozess-Industrie
IEC 61850 Geräte (Intelligent Electrical Devices – IEDs)
Alle SIPROTEC 4 / 5 und SIPROTEC Compact Geräte
unterstützen IEC 61850
250.000 SIPROTEC Geräte mit IEC 61850 sind weltweit im Einsatz
SIPROTEC Geräte sind intelligente elektrische Geräte.
Sie erfüllen Steuerungs- und Überwachungsaufgaben von
Mittelspannungsanlagen.
Alle SIPROTEC Geräte unterstützen Ring und Sternkommunikations-
Strukturen.
Redundanzprotokolle für Ethernet: RSTP, PRP, HSR
Weitere Schutzgeräte mit IEC 61850-Schnittstelle
z.B. ABB
z.B. AREVA
z.B. Schneider electric
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Und es gibt noch weitere romantische Orte…
… die ziemlich abgelegen sein können!
Einbindung von Außenstationen via Fernwirk-Protokolle ins Leitsystem
Außenstationen (RTUs) sind oft weit verteilt, meist mit geringem oder mittlerem
Automatisierungsgrad
Kommunikation über verschiedene Medien: Standleitungen, Wählverbindungen
oder Funksystem, zunehmend TCP/IP-basierte Techniken
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SIMATIC PCS 7 TeleControl
Anbindung von Fernwirkstationen über verschiedenste Wege
SIMATIC PCS 7 TeleControl
TeleControl OS-Server
(dedicated oder double channel)
Engineering
Station
PCS 7 OS-Server (redundant)
PCS 7
Controller
AS 412FH
AS 414FH
AS 417FH
ET 200M
ET 200M
ET 200M
ET 200M
PCS 7
Controller
AS 414
AS 416
AS 417
TCP/IP WAN Router
zentrales SINAUT TIM
Modem
weit verteilte
TeleControl
Außenstationen
WAN ET 200S
S7-300
S7-400
Fremd RTU
Modbus
Modem
TCP/IP + seriell
S7-300
S7-400 S7-400
ET 200S
S7-300
SINAUT ST7 IEC 60870-5-104
Fremd RTU
SIMATIC PCS 7
PR
OF
IBU
S
. . .
DNP3
Modem
TCP/IP + seriell
S7-400
S7-300
Fremd
RTU
WAN WAN
WAN
Anlagen-Automatisierung und Fernwirken in einem System!
SIMATIC PCS 7 TeleControl integriert diese RTUs in das
Leitsystem PCS 7 zu einer homogenen Gesamtlösung
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SIMATIC PCS 7 TeleControl
Engineering Workflow – OS Bibliothek (Überblick)
TeleControl OS Objekt-Bibliothek
Basis-Bibliothek mit Standard-Funktionen:
• Messwert, Zähler, BitAlarm, Sollwert, Befehl, Motor, Pumpe, Ventil
Technologische Objekte für Diagnose / Steuerung der Kommunikation:
• TIM, SINAUT- / IEC- / DNP3- / und Modbus-RTU
PCS 7 konforme Bedienerführung über Symbole, Faceplates sowie PCS 7
Störmeldehierarchie
Basis-Bibliothek projektspezifisch erweiterbar mit neuen OS Objekt-Typen mit
zugehöriger Script-Verarbeitung
Homogene Integration in die SIMATIC PCS 7 Operator Station
Gleiches Look & Feel der lokalen und entfernten Automatisierung
Vermeidung von Bedienfehlern
umfassender Anlagen-Überblick
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Doch hört die Romantik bei Fremdsystemen oder Package Units auf?
Package Units
S7-300 S7-1500
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SIMATIC PCS 7 / OPEN OS
Universelle Integration in die SIMATIC PCS 7 OS
PCS 7
Industrial Ethernet
PR
OF
IBU
S-D
P
PROFIBUS-PA
Process Control
Field Devices
Device Integration
Operator Interface
PCS 7 OS
Package Units
S7-1500
PCS 7/OPEN OS
Ein Fenster in den Prozess
S7-300
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SIMATIC PCS 7 / OPEN OS
Der Mehrwert
OPEN OS erstellt ein PCS 7 konformes Abbild des zu integrierenden Systems
Direkte Integration in die PCS 7 OS
Keine zusätzlichen Engineering-Aktivitäten in der PCS 7 AS
Keine zusätzliche Belastung der PCS 7 Controller
Nutzung aller verfügbarer WinCC-Kanäle
Vollständiges PCS 7 Look-and-Feel für das Fremdsystem
Einfache Integration einer großen Anzahl Objekte desselben Systems
Einfache Wiederverwendung einer Lösung in einem anderen Projekt
(Export/Import von Typdefinitionen, Block Icons, Faceplates)
Ergebnis: Der Operator sieht keinen Unterschied zwischen PCS 7 und Fremdsystem.
Er sieht nur den Prozess!
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PCS 7 Multi-Channel Konfigurationen
SIMATIC PCS 7 / OPEN OS
Neue Welt in PCS 7 V8.1
Neu in
V8.1
Zusammenführung der bisherigen Welten: Konsolidierung der gemeinsamen DBA Komponenten
PCS 7 PowerControl
PC - OS Bibliothek
IEC 61850 – Kanal
PCS 7 TeleControl
TC - OS Bibliothek
Fernwirk – Kanäle
PCS 7 OPEN OS
Typ-Editor
Alle WinCC-Kanäle
PC
S 7
DC
S
Gemeinsames Engineering-Tool DBA
Integrierte Anlagen-Visualisierung in PCS 7 OS
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… und was noch?
SINAUT ST7
DNP3
IEC 60870
Modbus
EDC
TCP/IP
WAN Router
Modem
WAN
TCP/seriell
Kommunikation
über div. Medien
Entfernte
Stationen
(RTUs)
PCS 7 AS
Profibus E/A
Ethernet FO
Switchgear plant
TCP/IP IEC 61850
IEC 61850 WinCC Channel
z.B: OPC
1
2
3
I/O
I/O
I/O
I/O
Package Unit
3rd Party Controller
3rd Party DCS
Integration Station OS-Server
(dedicated oder multi channel)
Engineering
Station
PCS 7 OS-Server (redundant)
. . .
Alle bekannten PCS 7 OS-Funktionen sind für die integrierten Systeme verfügbar!
Zum Beispiel:
OPENPCS 7
Reporting
APG
PH
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Industrie-Romantik: Alles im Griff mit den PCS 7 Technologie-Produkten
PowerControl, TeleControl, OPEN OS
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Inhalte
Industry Library IL
CEMAT
Advanced Process Functions APF
Advanced Process Grafics APG
Power Control
Telecontrol
OPEN OS
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
www.siemens.de/pcs7