Universidad Austral de Chile

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1 Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniería Escuela de Ingeniería Civil Electrónica CONFIGURACIÓN DE HARDWARE Y SISTEMA DE OPERACIÓN EN SIMATIC PCS7 Tesis para optar al título de: Ingeniero Electrónico Profesor Patrocinante: Sr. Fredy Ríos Martínez Ingeniero Electrónico Licenciado en Ciencias de la Ingeniería Diplomado en Ciencias de la Ingeniería CRISTHIAN HERBERT HEUSER CASTRO VALDIVIA CHILE 2014

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3 INDICE INDICE INDICE DE FIGURAS SINTESIS ABSTRACT Página CAPITULO INTRODUCCION Objetivos Generales Objetivos Específicos CAPITULO 2 SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO PCS7 DEFINICION DEL SISTEMA. SELECCIÓN Y CARACTERISTICAS DE UN SISTEMA PCS 7. ARQUITECTURA DCS. CUALIDADES DE UNA ARQUITECTURA EN PCS 7. ARQUITECTURA PLC + SCADA. COMPARACION ENTRE EK SOFTWARE DCS Y PLC + SCADA. BENEFICIOS DE UN SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO SECTORES INDUSTRIALES Y SISTEMA DE CONTROL. INTEGRACION COMPLETA DE UN SISTEMA. INTEGRACION HORIZONTAL. INTEGRACION VERTICAL. INTEGRACION DE UN SISTEMA DE CONTROL. SISTEMAS DISTRIBUIDOS A LARGA DISTANCIA. COMUNICACIÓN INDUSTRIAL. DISPONIBILIDAD DE LA INSTRUMENTACION. TENDENCIAS ALGUNAS TENDENCIAS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL SEGURIDAD NECESIDADES DE SEGURIDAD DE IT ASPECTOS DE LA SEGURIDAD IT

4 CAPITULO 3 COMPONENTES DEL SISTEMA SISTEMA DE INGENIERIA APLICACIONES CARACTERISTICAS VENTAJAS OPERADOR DE SISTEMA APLICACIÓN CARACTERISTICAS VENTAJAS DE UN OPERADOR DE SISTEMA MANTENIMIENTO DE LA ESTACION APLICACIONES CARACTERISTICAS VENTAJAS PRINCIPALES DE LAS ESTACIONES DE MANTENCION SISTEMA AUTOMATIZACION SIMATIC PCS7 AS RTX CON CONTROLADOR DE SOFTWARE LAS PRINCIPALES CARACTERISTICAS DEL SISTEMA DE AUTOMATIZACION. PRINCIPALES VENTAJAS DEL SISTEMA DE AUTOMATIZACION COMUNICACIÓN EN EL SISTEMA SIMATIC PCS7 COMUNICACIÓN HOMOGENEA PARA LA INTEGRACION VERTICAL. COMUNICACIÓN ETHERNET EN LA INDUSTRIA DE HOY. FUNCIONAMIENTO DE HARDWARE Y ETHERNET. BUS DE PLANTA Y TERMINAL. VENTAJAS DE LOS BUSES DE CAMPO. DISTRIBUCION PERIFERICA. APLICACIONES Y POSIBILIDADES. CARACTERISTICAS DE LA DISTRIBUCION PERIFERICA. CARACTERISTICAS DEL SISTEMA DE GESTION DE MOTOR SIMOCODE PRO. CARACTERISTICAS CONVERTIDOR DE FRECUENCIA MICROMASTER 4. CARACTERISTICAS DE DISPOSITIVO OPERACIONALES DE CONTROL INDUSTRIAL CONTROLADORES PARA SISTEMA PCS 7 SIMATIC S7-300 CONTROLADOR PARA LA AUTOMATIZACION DE LA PRODUCCION SIMATIC S7-400 ESTACION DE AUTOMATIZACION AS CAPITULO 4 DESARRROLLO DEL SISTEMA A CONFIGURAR EN PCS 7 CREACION DE PROYECTO DE LABORATORIO UACH (FORMA MANUAL)

5 CREACION DE PROYECTO DE LABORATORIO UACH ( FORMA AUTOMATICA) DESCRIPCION DE UN CH-DI REPLICAR EL PROCESAMIENTO DE OTRA ENTRADA PROCESAMIENTO DE LA SEÑAL EN UNA VALVULA CONFIGURACION DE ESTACION DE OPERACION CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA INDICE DE FIGURAS Figura N N 1 Niveles de integración de Automatización Página 11 N 2 Arquitectura de un Sistema PCS 7 11 N 3 Selección entre DCS y PLC 12 N 4 Arquitectura de un sistema de control distribuido 13 N 5 Arquitectura de un sistema SCADA 14 N 6 Diferencia entre un sistema DCS y SCADA 15 N 7 Sistema de control por sector industrial 17 N 8 La triple homologación de un sistema de integración 18 N 9 Ejemplo de TIA en la industria 19 N 10 Integración total de automatización 20 N 11 Ciclo de vida de la planta 21 N 12 Ciclo de producción de un sistema 21 N 13 Software y gestión protocolos para un sistema 22 N 14 Implementación de i/o distribuidas 23 N 15 Comunicación industrial Ethernet en forma de anillo 24 N 16 Ejemplo de disponibilidad de los actuadores 25 N 17 Curva de gastos en mantención de planta 26 N 18 Ciclo de seguridad en hardware para el sistema de control 27 N 19 Herramientas uniformes y coordinadas para el trabajo de 32 configuración. 4

6 N 20 N 21 Nº22 Nº23 Nº24 Nº25 Nº26 Nº27 Nº28 Nº29 Nº30 Nº31 Nº32 Nº33 Nº 34 N 35 N 36 N 37 N 38 N 39 N 40 N 41 N 42 N 43 N 44 Ejemplo de faceplate estándar para OS del APL Ejemplo de visualización para multiples faceplate en el operador. Vista de parámetros Simatic PDM con curvas online Estación de Operador Simatic PCS 7 Sistema multipuesto en arquitectura cliente servido Ejemplo pantalla de proceso desde la estación de operador Vista de avisos de alarma en la estación de operador Ventana de curvas en la estación de operador PCS 7 Web server para manejo y observación vía Web Visualización SFC Sinóptico general de la planta con iconos de componentes Etapas de mejora de los requisitos en planta Clasificación de los controladores según sus prestaciones PCs y PLCs son plataformas de automatización equivalentes en TIA Gama de empleo de la periferia de proceso Simatic PCS 7 Etapas de una integración en el software Simatic PCS 7 Cable Ethernet y su conector Ejemplo de una red de anillo en Simatic PCS 7 Comunicación de la red a módulos de controladores Ejemplo de comunicación Profibus Ejemplo de comunicación Profinet Ejemplo de dispositivos para el uso de entradas y salidas Ejemplo de red de gas con periferias descentralizadas en Simatic PCS Categoría de controladores según su IP y excentricidad Diferencias gamas de los controladores

7 SINTESIS Las aplicaciones existentes en el sector industrial son diversas y este trabajo muestra cómo entender el lenguaje y conceptos esenciales para comprender el funcionamiento general de una planta y sus diferentes sistemas, que en conjunto desarrollan una correcta coordinación simultánea de los procesos para obtener a partir de una materia prima, un producto final. La configuración del hardware y software juegan un papel importante donde el ingeniero es el encargado de hacer comunicar de forma autónoma las diferentes señales para que puedan interactuar con el medio y con el operador de sistema para su monitoreo. Esto nos permite aprender y entender cómo funciona la plataforma de un sistema de control de procesos distribuido en una planta. ABSTRACT Existing applications in industry are diverse and this paper shows how to understand the language and concepts essential for understanding the overall functioning of a plant and its different systems together simultaneously develop proper coordination of processes to be obtained from a subject raw final product. The hardware and software configuration play an important role where the engineer is responsible to communicate the different signals independently so they can interact with the environment and with the system operator for monitoring. This allows us to learn and understand how the platform control system distributed processes in a plant. 6

8 CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN Hoy en día las diferentes empresas que fabrican componentes para ayudar a automatizar los procesos en diferentes aplicaciones ha profundizado en el desarrollo de tecnologías que permitan tener un mejor control en el sector productivo de una planta industrial lo que ha permitido tener un software industrial que permite optimizar su completa cadena con valores añadidos, desde el diseño hasta el desarrollo del producto. Sus principales virtudes son la de minimizar las interfaces permitiendo así una máxima fluidez entre todos los niveles, desde las líneas de bus de campo hasta la gestión a nivel de empresa, pasando por el de producción. Esto permite tener un mejor ciclo de vida en nuestras maquinas ya sean instaladas o que ya se encuentren en planta, desde la fase de ingeniería conceptual, pasando por la de operación, hasta la posible modernización. De esta manera las empresas con estos sistemas se permiten tener una gama de generaciones de productos y sistemas plenamente compatibles, evitando así interfaces innecesarias, permitiendo de esta manera preservar las inversiones futuras. En un sistema de control de procesos distribuidos se pueden encontrar en la arquitectura una cantidad de componentes de hardware que deben ser configurados correctamente mediante un determinado orden, que se efectúa con el sistema de Siemens Simatic PCS 7, el cual es un DCS moderno que emplea tecnología LAN actual, controladores de Siemens y tecnología de bus de campo junto a otros dispositivos. Este sistema mantiene y configura sus componentes mediante las herramientas de software que incorpora PCS 7 y con esto se pueden realizar proyectos los cuales tiene como objetivo el desarrollo tanto lógico como grafico de procesos de control que se requieran desarrollar. Estos procesos se pueden configurar de tal forma que sean vistos en una estación para la supervisión de un sistema y para la intervención restringida de alguna señal frente a alguna falla en un proceso determinado, lo cual nos dará cierto criterio para realizar algún cambio en una red que permita la creación de un proceso de control en una estación de desarrollo y en una estación de monitoreo. 7

9 SIMATIC PCS 7 es un sistema moderno de distribución que se basa en los componentes conocidos del SIMATIC y cuyo atractivo va en aumento debido a la posibilidad de integración con otros componentes, la tecnología de automatización y la necesidad de crear más y mejores soluciones técnicas más flexible en la automatización de procesos. Por un lado tenemos que lidiar con la complejidad cada vez mayor del sistema (debido a una combinación de sistemas de automatización de los dispositivos de campo y tecnología de la información y por otro, tiene que dominar la estructura cada vez más complejas con las herramientas de ingeniería sencilla y amigable que permite la configuración y parametrización sistema y por lo tanto todo el proceso desde una posición central de la ingeniería. 8

10 OBJETIVOS GENERALES Conocer la plataforma diseñada por Siemens para el control de procesos en la industria, Simatic PCS 7. Obtener aprendizaje en el sector industrial para la automatización de los equipos que se encuentran comunicados en una red industrial. Configuración de un sistema de control a nivel de hardware y software. Configuración de las redes a utilizar para el acoplamiento de estaciones de ingeniería y operación. OBJETIVOS ESPECIFICOS Estudiar detalladamente los pasos y ajustes especiales para la configuración de los componentes, para la configuración de la estación de ingeniería y estación de operación. Aprender a configurar un sistema a nivel de hardware y software. Conocer bloques de control continuo CFC y secuencial SFC que nos permitirán poder realizar el control de nuestro sistema de control distribuido. Explicar programas de complejidad moderada mediante la creación de bloques de programación que pueden ser usados e integrados en diferentes programas especificos de un determinado proyecto. Obtener conocimiento de cómo se trabaja en los sistemas de control en una planta. Configurar redes a utilizar para el acoplamiento de estaciones de ingeniería y operación. Dar soluciones a procesos o secuencias que permitan mejorar el sistema frente a fallos de componentes o comunicación para la interfaz hombre máquina. 9

11 CAPITULO 2 SISTEMA DE CONTROL DISTRIBUIDO PCS7 2.1 DEFINICION DEL SISTEMA PCS 7 es un software de Siemens para el control del sistema de un determinado proceso que se utiliza tanto para aplicaciones de tareas discretas como tareas de control analógico, con el fin de brindar en el área industrial una mejora en la optimización completa de su producción. Tiene como resultado una mejor interacción con todos los componentes, desde el controlador, pasando por la HMI y los accionamientos, hasta el sistema de control de proceso. De esta forma existe una mejora en la dificultad de encontrar una solución de automatización en una determinada instalación. Con esto se obtiene en la fase de ingeniería un ahorro de tiempo y costos, mientras que en operación se obtiene una mejor disponibilidad de la instalación debido a las posibilidades de diagnostico homogéneas que ofrece TIA (Totally Integrated Automation). El sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 es extremadamente potente y versátil con una base ideal para la implementación de carácter económica y operacional. Además es una alternativa bastante rentable en las instalaciones de instrumentación y control. Combina todo con los diferentes niveles de integración ( ver Figura Nº 1) y con componentes tecnológicos integrables fluidamente se puede ampliar su funcionalidad de forma eficiente para tareas especiales de automatización. La coherencia, la modularidad, la flexibilidad, la escalabilidad y el carácter abierto de SIMATIC PCS 7 constituyen además condiciones óptimas para la integración aplicativa de componentes y soluciones complementarios en el sistema de control de procesos y para incrementar y redondear de este modo su funcionalidad. El sistema SIMATIC PCS 7 de Siemens ofrece una gama amplia de hardware y software, herramientas de ingeniería, configuración y diagnóstico para la automatización y control industrial. 10

12 Figura Nº 1: Niveles de integración de Automatización Figura Nº 2: Arquitectura de un sistema PCS 7 11

13 Selección y características de un sistema PCS 7 El tipo de selección de una solución de automatización frente a un tipo de industria es algo que se debe analizar con cuidado al momento de determinar los aspectos importantes que se busca conseguir para una mejor optimización. En el siguiente tabla (Figura Nº 3), se muestra las diferencias entre un sistema DCS versus un PLC-SCADA. Tabla Nº 3: Selección entre DCS y PLC Arquitectura DCS La arquitectura de un Sistema de Control Distribuido contiene etapas que lo componen (ver figura Nº2), para que este todo automatizado y controlado bajo supervisión de un operador. Cada etapa se diferencia por el tipo de comunicación que utiliza y los equipos que interactúan en ella, las etapas más conocidas son la de supervisión, ingeniería y control. 12

14 Figura Nº 4: Arquitectura de un sistema de control distribuido. El sistema DCS tiene HMI para la supervisión del control de un determinado proceso con el fin de tener información online de los valores que se deben monitorear y maniobrar. Estas maniobras suelen ser cambio que se efectúan en la lógica de control del sistema que está integrado en el software (ver figura Nº 4), que es la herramienta para que los controladores puedan brindar autonomía y entregar reportes de las tareas que fueron asignados. Las tareas por lo general son accionamientos o constante accionar de diferentes equipos que componen existentes en las industrias, ya sea un motor, variador de frecuencia, sensor, relay, etc Cualidades de la Arquitectura en PCS 7 Al tener un sistema mediante rack en una sala de servidores donde se encuentra la estación de ingeniería que permite la configuración del proyecto completo, permite una mejora en la flexibilidad al tener ordenado mediante los rack para poder llegar vía cable (profibus dp o fibra óptica, en caso de tener una distancia como por ejemplo 20km) En la estación de ingeniería se realizan todos los cambios o configuraciones a nivel de hardware y posteriormente se cargan estas lógicas de control ya modificadas al controlador o controladores. 13

15 Si se quisiere agregar otro rack de entradas y salidas como una periferia descentralizada, se realiza en la estación de ingeniería para que desde ahí se descarga al controlador para que lo reconozca. Si se quisiere agregar un accionamiento, se configura éste para que se comunique via profibus dp en la estación de ingeniería, luego se descargue al controlador para que reconozca la aplicación. Para instrumentos de campo ocurre exactamente lo mismo Arquitectura PLC + SCADA Figura Nº 5: Arquitectura de un sistema Scada. En la arquitectura de un sistema el sistema SCADA cuenta con un procesador único (generalmente) con tareas de administrar múltiples de funciones de control, mediante comunicación digital entre unidades de procesamiento para la administración de "sistemas" que tienen una amplia naturaleza de expansión como subsistema. Estos sistemas son generalmente llamados como SCADA (ver figura Nº5), del acrónimo Supervisory Control and Data Adquisition (Supervisión de Control y Adquisición de Datos). 14

16 Comparación entre el Software DCS y PLC+Scada. Figura Nº 6: Diferenciación entre un sistema Dcs y Scada. PLC+Scada es una aplicación software de control de producción, que se comunica con los dispositivos de campo y controla el proceso de forma automática desde la pantalla del ordenador (ver figura nº 6). Además de proporcionar información del proceso a diversos usuarios: operadores, supervisiones de control de calidad, supervisión, mantenimiento, etc. Los sistemas de interfaz entre usuario y planta basados en paneles de control repletos de indicadores luminosos, instrumentos de medida y pulsadores, están siendo sustituidos por sistemas digitales que implementan el panel sobre la pantalla de un ordenador. El control directo lo realizan los controladores autónomos digitales y/o autómatas programables y están conectados a un ordenador que realiza las funciones de diálogo con el operador, tratamiento de la información y control de la producción, utilizando el SCADA. 15

17 2.1.6 Beneficios de un sistema de control distribuido. Basado en los componentes conocidos del SIMATIC S7, el costo de los componentes de ingeniería y sistemas es baja. Garantiza la máxima calidad y fiabilidad de los componentes. Es compatible con procesos continuos y por lotes Se puede utilizar en todas las industrias. Es un sistema abierto, el uso de tecnologías modernas de la información (Microsoft Windows 2000, Microsoft SQL Server), garantiza trabajar con otras aplicaciones Ingeniería ofrece un sistema centralizado con acceso a todos los componentes del sistema Garantiza la escalabilidad del sistema La Dispersión del sistema de E / S proporciona un ahorro en el cableado de la instalación y la flexibilidad en el diseño del sistema Ofrece una redundancia completa en todos los niveles (estaciones de operador, las estaciones de automatización, el sistema de E / S, redes de comunicación) Integra el equipo orientado a objetos inteligentes Integrado a prueba de fallos para aplicaciones que requieren sistemas de certificación y mejor robustez.(ver figura N 7). Coopera con los componentes montados en la zona de Exi Integración de los controles secuenciales y batch (por lotes SIMATIC) Sistemas de integración superior (MES / MIS / ERP) (ver figura N 8) Acoplamiento directo con el medio ambiente mediante el PCS7 Servicio y soporte técnico está disponible en todo el mundo a través de internet. 16

18 Sectores Industriales y sistemas de control. Figura Nº 7: Sistemas de control por sector industrial. El sistema SIMATIC PLCS 7 equipa el espectro completo de componentes de automatización en sectores industriales de proceso, híbridos y discretos(fabricación). Con la aplicación e introducción de nuevas tecnologías, se fusionan y superponen sistemas de control específicos de la industria, que hasta ahora están separados. El sistema hibrido permite tanto la automatización del proceso como control digital tipo PLC. Este tipo de sistemas son adecuados las siguientes soluciones: la integración del sistema completo. automatización distribuida y con largas distancias. alta disponibilidad del sistema de control. 17

19 2.1.8 Integración Completa de un Sistema (TIA). Figura Nº 8: La triple homologación de un sistema de integración. En lo que respecta a la configuracion y programacion homogeneas, dentro de las herramientas de ingeniería que ofrecen son una misma interfaz de usuario con un minimo manejo de él. Ademas con la concepción modular ofrece la posibilidad del acceso y integracion de bloques como drive ES en Step 7, con el fin de tener una mejor independencia de plataformas para la aplicación de funciones de sistemas basados en PLC y PC. Todo esto con el objetivo de tener una mejora en la optimización del flujo de trabajo, menos esfuerzo de ingeniería y una mejor puesta en operaciones.(ver figura n 9). 18

20 Figura Nº 9: Ejemplo de TIA en la industria. 1) SIMATIC PCS 7 El moderno sistema de Control Distribuido para todos los sectores. Automatización accesible y homogénea para las técnicas de producción y procesos sobre la base de SIMATIC. Consistente ingeniería de toda la instalación para todos los componentes con una única base de datos. Flexibilidad por medido de potencia escalable y ejecución modular de montaje. Descentralización también dentro de la instalación con PROFIBUS PA (seguridad intrínseca). 19

21 Figura Nº 10: Integración Total de Automatización Integración Horizontal. En los diferentes sectores industriales existe una preocupación por mantener en funcionamiento optimo los sistemas de control, esto se hace a través de las diferentes áreas que por una parte realizan modificaciones en sus nuevas instalaciones, lo que lleva a cambiar las versiones o firmware de los sistemas de monitoreo que utilizan los operadores, esto implica realizar upgrade de los software y con ello se deben actualizar las revisiones de cada dispositivo con el fin de llevar a cabo una comunicación entre todo el sistema de control. 20

22 Figura Nº 11: Ciclo de vida de la planta Integración Vertical. Manejo de la información desde el nivel de campo hasta el nivel de gestión. Figura Nº 12: Ciclo de producción de un sistema. El sistema de control permite integrar la información del proceso completo y entregársela a cada usuario según su nivel y función. 21

23 Integración del sistema de control: Protocolos abiertos. Sistema de control abierto, basado en protocolos de comunicación no propietarios y en estándares industriales internacionales. Las exigencias más comunes para un protocolo abierto son: integración de sistemas existentes y expansiones independiente de proveedor configuración flexible Figura Nº 13: Softwares y protocolos para un sistema Sistemas distribuidos a larga distancias. Es importante destacar que al incrementar las bases instaladas de controladores en un proceso determinado, se tiene la opción de agregar al rack módulos de entradas y salidas. También podemos integrar entradas y salidas distribuidas que nos permiten poder recorrer más distancias en un mismo anillo de control. 22

24 Figura Nº 14: Implementación de I/O distribuidas Comunicación Industrial. La comunicación representa un papel importante en la industria donde siemens y su plataforma de trabajo destacan la eficiencia que existe en industrial Ethernet al momento de ejecutar enlaces con las estaciones de ingeniería y operaciones (ver figura nº15). 23

25 Figura Nº 15: Comunicación Industrial Ethernet en forma de anillo Disponibilidad en la Instrumentación. Al momento de realizar un proceso se debe tomar en cuenta la disponibilidad en la instrumentación que se asignara a dicho proceso que será ejecutado por el controlador (ver figura nº 16). 24

26 Figura Nº 16:.Ejemplo de disponibilidad de los actuadores. 2.2 TENDENCIAS Algunas tendencias en los sistemas de control. Actualmente existen tendencias tales como: Integración de sistemas de mantenimiento Asset Management. Integración de sistemas de información, gestión de la producción, ERP. Sistemas de seguridad y protección. 1) GESTION DE ACTIVOS DE PLANTA Cerca del 40% de los costos de operación son costos de mantenimiento. Hasta el 60% del mantenimiento planeado sobre válvulas y motores ha resultado ser innecesario. 25

27 Costos de Mantenimiento Mantenimiento Correctivo/Reactivo: X pesos Mantenimiento Preventivo: 0.5 * X pesos Mantenimiento Predictivo: 0.1 * X pesos Figura Nº 17: Curva de gastos en mantenimiento de Planta. 2.3 SEGURIDAD Con respecto a la Seguridad existen los siguientes puntos importantes relevantes a el sistema PCS 7. Trata con la protección de las personas y medio ambiente. Se refiere a la implementación de funciones de protección con sistemas instrumentados de seguridad. Normativas principales IEC y IEC Niveles de seguridad SIL1 a SIL 3. 26

28 Se refiere a la seguridad IT. Trata con la protección contra accesos no deseados a la red, virus, etc Necesidad de seguridad de IT. La integración del sistema de control a la red de planta, o posibilidad de accesos remotos desde web hacen necesaria una protección del sistema Ejemplos: Contraseña para cada usuario Administración de los derechos de cada usuario Registro de accesos Tecnología firewall para la red Logout automático por inactividad Aspectos de la seguridad IT. Figura Nº 18: Ciclo de seguridad en Hardware para el sistema de control. 27

29 Además de componentes HW como switches de seguridad, hay que tener en cuenta una filosofía de implementación de la seguridad IT en todos los aspectos relevantes. El objetivo de los sistemas de seguridad de Siemens es neutralizar, mediante mecanismos técnicos, los potenciales de peligro existentes, o limitar a un mínimo tolerable las posibles consecuencias. Con su avanzado sistema de seguridad, basado en una arquitectura de seguridad escalonada en niveles (defense in depth), SIMATIC PCS 7 ofrece amplias soluciones para la seguridad de las instalaciones de procesos frente a esas amenazas. La peculiaridad de este sistema de seguridad radica en su enfoque global. No se limita al uso de métodos o dispositivos de seguridad independientes entre sí (como p. ej. el cifrado o los cortafuegos). El secreto de su solidez es la combinación de varias medidas de seguridad distintas en un complejo de instalaciones. 28

30 CAPITULO 3 COMPONENTES DE UN SIMATIC PCS 7 3. COMPONENTES DEL SISTEMA Los componentes del sistema son identificados como: Sistema de Ingeniería Operador del sistema Estación de mantenimiento Sistema de Automatización Comunicaciones Periferia descentralizada 3.1 Sistema de Ingeniería SIMATIC PCS 7 utiliza un sistema de ingeniería central (SIMATIC Manager), que ofrece todas las herramientas necesarias para configurar un sistema de control del proceso completo de la configuración del hardware, las comunicaciones a través de software de aplicación. Las potentes estaciones de trabajo industriales SIMATIC PCS 7, en versión Single Station o servidor, constituyen la base ideal junto con el sistema operativo Windows XP Professional/Server Se pueden utilizar tanto en el área de oficinas como en entornos industriales y son capaces de controlar hasta 4 monitores de proceso a través de una tarjeta gráfica multimonitor. La licencia del software de ingeniería está orientada a las siguientes aplicaciones principales del sistema de ingeniería: Empleo como estación de ingeniería clásica y exclusiva, PO de ingeniería ilimitados (no sirve para OS en modo de producción; se permiten 2 horas de OS en modo de prueba) Empleo como estación de ingeniería/estación de operador combinadas; POs de ingeniería y runtime escalables. 29

31 Las herramientas de ingeniería son por ejemplo: SIMATIC MANAGER: Creación de proyectos, creación de librerías, gestión de proyectos, diagnósticos, etc. Multiproyecto: por medio de Simatic Manager se pueden crear proyectos individuales o multiproyectos. El multiproyecto puede contener diferentes proyectos y librerías maestras de datos. Librería Maestra de Datos: está asociada a un multiproyecto, se encuentra dentro de un multiproyecto y registra todos los tipos de funciones, que se utilizan en el multiproyecto. Vista de componentes: Se utiliza para edición y sistematización de nuevas estaciones tales como ES (Sistema de Ingeniería), AS (sistema de Automatización) y OS (Sistema de Operación). Vista tecnológica: se utiliza para el diseño de la jerarquía tecnológica de las plantas. HW Config: Configuración de hardware. Entorno de la configuración del hardware para una AS. Se utiliza para la configuración de CPUs, procesadores, de comunicación, periféricos, buses de campo, etc. NetPro: entorno de configuración de las comunicaciones entre las AS, asi como entre AS y OS. Consola de configuración: con la consola de configuración es posible cambiar los ajustes de los adaptadores de la red de PCs. CFC: esquema de función continua. Utilización para el diseño de librerías lógicas de automatización, bloques, algoritmos, controles, etc. SFC: lenguaje de función secuencial. Utilización para el diseño de controles secuenciales, lógico y bloques, etc. SLC: Lenguaje de control estructurado. Utilizado para la programación de algoritmos, generación de bloques funcionales, etc. WinCC: centro de control de Windors. Interfaz de operador PCS 7 y visualización. Diseñador Gráfico: Diseño de imágenes, imágenes de planta y animaciones. 30

32 La Ingeniería de la AS sirve para diseñar la jerarquía tecnología, los bloques funcionales (FB:function Blocks), los CFCs, los SFCs asi como la configuración del hardware y de los componentes de comunicación Aplicaciones El Administrador SIMATIC es el núcleo de cada proyecto SIMATIC PCS 7. Se trata de una plataforma de integración para el juego de herramientas y la base del proyecto de centro y de ingeniería de todo el sistema. El proyecto de SIMATIC PCS 7 es crear, gestionar, archivar y documentar en un mismo lugar. Ingenieros, técnicos y del proceso de producción puede utilizar el conjunto de herramientas de ingeniería y pre-ensamblados bloques y dibujos para planificar y diseñar proyectos. Para realizar la configuración de una planta tan eficiente y tan fácil como sea posible, el juego de herramientas permite ordenar la ingeniería de un sistema, orientado a proyectos, que es también la base para la gestión de activos de equipos de control e instalaciones. Incluye herramientas para una ingeniería efectiva de los siguientes componentes y funciones: Hardware del sistema de control, incluida la periferia de E/S y los equipos de campo Redes de comunicación Funcionalidad de automatización para procesos continuos y secuenciales (AS- Engineering) Funciones de manejo y visualización (OS-Engineering) Aplicaciones de seguridad (Safety Integrated for Process Automation) Funciones de diagnóstico y de gestión de activos Procesos por lotes, automatizados con SIMATIC BATCH Transportes de material, controlados con SIMATIC Route Control Funciones para la colaboración con herramientas CAD/CA de nivel superior (importación y exportación de puntos de I&C y de modelos de soluciones) 31

33 Figura Nº 19: Herramientas uniformes y coordinadas para el trabajo de configuración Características Dentro de las características más relevantes se pueden mencionar: Bloques de función tecnológica Los bloques, placas frontales y los iconos que se organizan, pre-ensamblados y probados en las bibliotecas de control son la base para la ingeniería de soluciones de automatización. El uso de estos elementos de la biblioteca reduce sustancialmente los desembolsos y reduce los costos del proyecto. Dos bibliotecas de control están integradas en el SIMATIC PCS 7, software estándar de ingeniería. SIMATIC PCS 7 Standard Library SIMATIC PCS 7 Advanced Process Library 32

34 Figura Nº 20: Ejemplo de faceplate estándar para OS del APL. El Advanced Process Library (APL) es un desarrollo del sistema SIMATIC PCS 7 Standard Library, que incorpora las recomendaciones actuales y las especificaciones de las funciones de control de usuario que ofrecen con mayores mejoras a las versiones anteriores. Estas soluciones de la muestra también se pueden utilizar para desplegar APC en plantas pequeñas y medianas empresas. MFL (librería modular de bloques PCS 7 para funciones tecnológicas). La librería modular "MFL" permite usar óptimamente la potencia de SIMATIC PCS 7 y reaccionar flexiblemente a determinados requisitos técnicos. Los bloques que se ofrecen para las funciones tecnológicas, como motores, válvulas, reguladores, etc. se realizan con pequeños y rápidos bloques básicos. Se suministran incluyendo las fuentes CFC, de modo que pueden adaptarse con flexibilidad en caso de requisitos especiales. Todos los bloques de un punto de medida se pueden visualizar y manejar a través de una ventana de mando variable (faceplate). La librería 33

35 MFL también permite integrar en la configuración del sistema SIMATIC PCS 7 paneles de operador para el manejo a pie de máquina Gama de aplicación. La librería de PCS 7 "MFL" incluye bloques de funciones para: Motores de, 1 y 2 sentidos de giro, Motor para 2 velocidades, Variador de frecuencia del motor, Válvulas, Válvula de compuerta motorizada, Regulador, Dosificación, Unidad de enclavamiento, Monitorización de valores analógicos. Funciones Las principales Funciones Son: 2) Bloques modulares. A diferencia de otras librerías, los bloques para realizar las funciones tecnológicas como las de motores, válvulas, reguladores etc., se basan en el caso de la MFL en bloques básicos, pequeños y rápidos, los cuales son interconectados gráficamente en el esquema CFC y traducidos a continuación como tipo de bloque. Como las fuentes gráficas están incluidas en el suministro, el usuario podrá realizar con toda facilidad las adaptaciones especiales que sean necesarias para su sector o para su planta, sin tener que desarrollar nuevas funciones básicas tales como filosofía de fallos, lógica de mando específica o colores. 3) Faceplates adaptables. Para aplicaciones especiales existe la posibilidad de usar múltiples bloques iguales o de combinar diversos bloques entre sí (válvulas de 4 vías, motores con interruptores locales especiales etc.) y de adaptar los faceplates según las necesidades. El número y las funciones de las teclas, de los símbolos y de las visualizaciones de estado necesarias son parametrizables de forma interactiva. 34

36 4) Faceplates orientadas al punto de medida. La MFL es diferente a las librerías en las cuales cada bloque tiene su propia faceplate. En este caso, la faceplate no está unida rígidamente a una variable estructural, sino que se adapta dinámicamente al tipo CFC activado. Por lo tanto, todos los bloques manejables pertenecientes a un punto de medida son visualizables y manejables a través de una faceplate común (véase el gráfico con un bloque de motor, dos bloques de enclavamiento, indicación de intensidad y contador de horas de funcionamiento). 5) Vistas múltiples. Dentro de un mismo punto de medida puede haber bloques múltiples, por ejemplo varios bloques de enclavamiento en un motor. En estos casos, la faceplate se adaptará automáticamente a las circunstancias, posibilitando al operador la selección del bloque deseado a través de un menú desplegable (validación, automatismo etc.). En este sentido tampoco se visualizará la vista de un bloque si éste no forma parte del respectivo punto de medida. Figura Nº 21: Ejemplo de visualización para múltiples faceplate en el operador. 35

37 6) Intercambio de datos con herramientas de planificació. Las herramientas del Asistente de importación / exportación y el Administrador de versiones están disponibles para el intercambio de datos con herramientas de planificación. El Asistente de importación / exportación (IEA) es una herramienta eficaz para la ingeniería racional de los datos de masa. Se utiliza el principio de la utilización múltiple de tipos de puntos y modelos y se adapta especialmente para plantas de gran tamaño con numerosos puntos de medida del mismo tipo o de varios componentes del sistema del mismo tipo. Ya está configurado datos de la planta tales como las listas de dibujos o desde el entorno CAD / CAE se pueden importar en el sistema de ingeniería y se utiliza para la creación automática de variables de proceso. Los datos del sistema de planificación de alto nivel pueden ser más sincronizados con los parámetros que han sido optimizados durante la puesta. El administrador de la Cruz también se puede utilizar para el intercambio de información utilizando las herramientas de planificación (datos CAx) sobre la base de la SimaticML formato definido XML. A las funciones de exportación correspondientes permite al usuario sincronizar los datos modificados de nuevo con la base de datos de una herramienta de planificación CAx en el sistema de ingeniería. 7) Funcionalidad de automatización. La vista de objetos de proceso del Administrador SIMATIC soporta el procedimiento de trabajo del ingeniero de procesos, proporcionando una visión universal de la variable de proceso. Muestra la jerarquía tecnológica de la planta como un árbol, en combinación con la vista tabular de todos los aspectos del proceso de etiqueta / objeto de proceso (general, bloques, parámetros, señales, mensajes, objetos de imágenes, variables de archivo, carpetas de la jerarquía y las propiedades de equipo). Estos proporcionan a los técnicos una orientación rápida frente a problemas donde las detenciones en una área específica son muy perjudiciales en el proceso en general. 36

38 8) Continuous Function Chart (CFC) El editor CFC es la herramienta para la configuración gráfica y la puesta en marcha de las funciones de automatización continua - Tablas de función continua (CFC). Apoyado por un alto rendimiento de enrutamiento automático y un mensaje de configuración integrado, que puede ser usado para colocar, parametrizar e interconectar los bloques pre-ensamblados en los dibujos de CFC. Un alto rendimiento en las pruebas y puesta en marcha de las señales en cada función y opción configurable permitiendo una alta gama de opciones para la edición. 9) Sequential Function Chart (SFC) El editor SFC es adecuado para la configuración gráfica y la puesta en marcha de controles secuenciales para procesos de producción discontinuos - diagrama de funciones secuenciales (SFC). Tiene un editor de alto rendimiento y funciones de prueba y puesta en marcha. 10) Ingeniería distribuida. Durante la fase de ingeniería se puede reducir significativamente el trabajo de distribución a través del diseño de ingeniería. SIMATIC PCS 7 ofrece varias opciones para esto: Con lo que se conoce como ingeniería simultánea, varios ingenieros de proyectos pueden trabajar al mismo tiempo en un proyecto sin tener que dividir con anterioridad este proyecto en subproyectos. SIMATIC Manager permite trabajar en varios proyectos, lo que se conoce como multi-proyecto de ingeniería. Un gran proyecto se divide de acuerdo a los puntos de vista tecnológico en varios subproyectos, con el fin de trabajar en paralelo con varios equipos. Los proyectos individuales se pueden agregar o quitar de un multiproyecto en cualquier momento. 11) Control de acceso y gestión del cambio. En combinación con los dibujos detallados en el registro de cambios, la administración de usuarios y control de acceso integrado en el sistema de ingeniería con SIMATIC Logon, 37

39 ofrece el apoyo operador de la planta con excelentes sistemas en la verificación de cualquier cambio. El control de acceso para el entorno de ingeniería asegura que sólo los usuarios autorizados puedan realizar cambios en la configuración. Esto es decisivo para cumplir los requisitos especiales de la industria específica, como la FDA 21 CFR Parte 11 o GAMP. 12) Simulación. El software de simulación S7-PLCSIM simula un controlador para la prueba funcional de los bloques de usuario y programas para S7-400 en un PC. Esto significa que la prueba del programa completo se puede realizar in situ en la oficina de planificación y el programa de detección de errores y eliminación se mueve a una etapa de desarrollo anterior. Esto acelera la puesta en marcha inicial, reduce costos y aumenta la calidad del programa. 13) Ingeniería de los dispositivos inteligentes de campo y los componentes de campo. SIMATIC PDM (Process Device Manager) es un universo, independiente del proveedor de herramientas para la configuración, parametrización, puesta en marcha, diagnóstico y servicio de los dispositivos de campo inteligentes (sensores y actuadores) y componentes de campo, tales como E / S remotas, multiplexores, dispositivos de control de rom o controladores compactos. El software SIMATIC PDM permite editar más de equipos de Siemens y más de 120 fabricantes de todo el mundo con una interfaz de usuario homogénea. La visualización de los parámetros del dispositivo y las funciones es uniforme para todos los dispositivos compatibles e independientes de su conexión de comunicaciones. En cuanto a la integración de dispositivos, SIMATIC PDM es el gestor de abrir el dispositivo más potente en el mercado mundial. Los dispositivos que no son compatibles actualmente se puede integrar en cualquier momento, simplemente importando sus descripciones de equipo (EDD) en SIMATIC PDM. de calidad. 38

40 Figura Nº 22: Vista de Parámetros Simatic PDM con curvas online Ventajas Las principales ventajas del sistema de Ingeniería son: Funciones de alto control de calidad, incluyendo: funciones avanzadas de control de procesos con bloques integrados y plantillas. Diseño de centralizada y unificada en un solo sistema de ingeniería. Gráfica de usuario de diseño de interfaz. Diseño integrado de dispositivos orientados a objetos. A simple parametrización de las redes de comunicación. El mismo diseño para aplicaciones estándar y redundante. Diseño integrado de aplicaciones de seguridad. Distribuidos Multiproyecto-ingeniería para aplicaciones de gran tamaño. Diseño tecnológico sin conocimientos de programación. Jerarquía tecnológica. Ingeniería de hardware independiente de un determinado sistema. 39

41 Intercambio de datos a través de interfaces estándar. Objetos de vista del diseño permite un diseño cómodo de los circuitos en forma de tabla. El proyecto de biblioteca con los tipos de circuitos (típicos,). La funcionalidad extendida de los controles secuencial, de conformidad con la norma ISA S88. Secuencia de control como un bloque de función en CFC. Dirección central de la recopilación y transferencia de AS, OS y SIMATIC BATCH. El proyecto de biblioteca que contiene bloques prefabricados, probados los bloques de función, gráficos, control de encendido, y los símbolos. Prefabricados planes funcionales (plantillas) como ejemplos. Fácil de copiar los circuitos de la instalación o el control. Asistente para importar y exportar datos. La alta automatización de los procesos de diseño de ingeniería automática). Cambio automático de tareas dinámicas en el sistema operativo con los cambios en la denominación de las salas. La optimización de la orden de ejecución de bloques de función en los AS. Suplemento de llamada automática después de copiar los bloques o los planos. Centralizada, todo el sistema de ingeniería de hardware y software con la configuración integrada para dispositivos de campo y las aplicaciones relacionadas con la seguridad. Evitando errores y ahorrando tiempo. La base de datos continua del sistema de ingeniería que significa que los datos una vez se ha introducido está disponible en todo el sistema y no tienen que ser ingresado de nuevo. Reducción de la ingeniería a través de las bibliotecas integrado con bloques preensamblados bloques estándar, las placas frontales y los iconos, así como dibujos pre-ensamblados. El SIMATIC PCS 7 permite una ingeniería de la tecnología relacionada, sin conocimientos especial de programación. Para implementar la lógica de 40

42 automatización, pre-ensamblados los bloques de función están interconectados con otros bloques en la herramienta de ingeniería gráfica. Administración de usuarios integrado con control de acceso para garantizar la máxima seguridad para sus datos. Apariencia Uniforme. Diálogo central para la recopilación y la carga de todos los AS, OS y los cambios de SIMATIC BATCH con el chequeo del programa. Carga en línea de los cambios de configuración selectiva de los componentes del sistema correspondiente minimiza el tiempo necesario. Visión de proceso objeto como entorno de desarrollo central permite la visualización y edición de todos los aspectos de variables de proceso y los objetos del proceso. Acortamiento de la fase de ingeniería a través de los distintos tipos de ingeniería distribuida. 3.2 Operador de Sistema. El sistema SIMATIC PCS 7 operador garantiza una gestión de procesos seguro y fácil de usar a través de la Interfaz hombre-máquina (HMI). La visualización se basa en componentes estándar del sistema WinCC, que estaba equipado con una funcionalidad adicional en relación con la operación de la jerarquía tecnológica y bloqueos tecnológicos que ocurren en el sistema PCS 7 PCS 7 sistema utiliza prefabricados de control de encendido (frontales), que funcionará automáticamente con los bloques de control adecuados en el sistema de automatización Aplicaciones La interfaz entre el hombre y la máquina tiene un papel fundamental en la automatización de plantas industriales. La complejidad de la gestión del proceso, aumenta proporcionalmente con la creciente complejidad de los sistemas de automatización y su cada vez mayor la fusión con la tecnología de la información. Al mismo tiempo, un manejo intuitivo y libre de errores se está convirtiendo cada vez más importante en vista de la 41

43 presión de los costes de cultivo y con el fin de permitir que el personal operativo para que funcione de manera eficiente y para reducir al mínimo los tiempos de inactividad y las interrupciones del servicio. El sistema de operador de un sistema de control en SIMATIC PCS 7 hace que sea fácil para el operador para gestionar el proceso de forma segura. Diversos puntos de vista están a disposición del operador para monitorear el proceso y si es necesario, intervenir en el control del proceso. La arquitectura del sistema de operador es muy variada y puede ser fácilmente adaptados a tamaños diferentes de plantas y las necesidades del cliente. Una coordinación perfecta entre las estaciones de operador de sistemas monousuario y multiusuario ofrecen esta felxibilidad. Figura Nº 23: Estación de operador Simatic PCS 7. 42

44 3.2.2 Características. Figura Nº 24: Sistema Multipuesto en arquitectura cliente - servidor. 1. La Arquitectura de un Operador de Sistema. El operador del sistema puede ser cualquier tipo de usuario único o multi-usuario. En sistemas monousuario, el sistema operativo entero y la funcionalidad de seguimiento para un proyecto (planta / sección de la planta) se concentra en una sola estación. Un sistema multi-usuario se compone de una determinado número de estaciones de operador (clientes OS), que pueden ser suministrados con la información de una estación monousuario que puede contener los datos del proyecto, los valores de proceso, archivos, alarmas y mensajes, de uno o más servidores OS. El sistema operativo del servidor también puede funcionar en modo redundante si la mayor disponibilidad es un requisito. 2. Estaciones de Operador. Todas las estaciones de operador se basan en modernas estaciones de trabajo industriales SIMATIC PCS 7, que están optimizados para su uso como estación individual de OS, el sistema operativo cliente o servidor del sistema operativo y se puede utilizar en un entorno de oficina o industrial. 43

45 3. De operación y supervisión del sistema. La interfaz de usuario predefinida del sistema de operador cuenta con todas las características típicas de un sistema de control. Es multilingüe, claramente estructurado, ergonómico y fácil de entender. El operador tiene una vista amplia del proceso y se puede navegar rápidamente entre las vistas de la planta. El software del sistema del operador del sistema de dar una muestra representativa y funcional de la planta con una alta calidad y diseño moderno. Dependiendo de la configuración del controlador de gráficos y de seguimiento del proceso, la pantalla está disponible en formatos de pantalla 4:3 / 5:4 y 16:9 / 16:10 formatos de pantalla ancha. Figura Nº 25: Ejemplo pantalla de proceso desde la estación de operador. Ejemplo de la gestión de procesos del sistema operativo, ventana de tendencias con las carcasas intercambiables y móviles. 44

46 4. Mensaje del sistema. El sistema integrado de mensajes del sistema del operador, contiene los mensajes de registros de los procesos y los acontecimientos locales y los guarda en archivos de mensajes y las muestras por medio de la AlarmControl (Figura Nº 26). Operadores puede adaptar la AlarmControl en tiempo de ejecución mediante el filtrado, selección o clasificación de la pantalla de acuerdo con el contenido de los bloques de mensajes individuales, por ejemplo cronológicamente de acuerdo a la prioridad del mensaje o de localización de fallas, y después guardar la configuración global o específica del usuario. También es posible la integración de bases de datos exportados archivo en línea. Figura Nº 26: Vista de avisos de alarmas en la estación del operador. 5. Vista de tendencias El operador puede tener los valores de proceso archivados donde puede elegir si se muestra en relación con el tiempo o en relación con otro valor (ventana de la función). TrendControls predefinidos pueden ser adaptados individualmente durante el tiempo de ejecución. La configuración se almacena de forma global o específico del usuario. Durante la ejecución, el operador es capaz de cambiar la conexión de datos y acceder a otros datos, por ejemplo, bases de datos externas de archivos. 45

47 Figura Nº 27: Ventana de curvas en la estación de operador. 6. La administración central de usuarios, control de acceso y firma electrónica. El Operador del Sistema cuenta con todas las funciones necesarias para cumplir con las disposiciones de 21 CFR Parte 11. La administración central de usuarios con control de acceso se lleva a cabo a través de la conexión SIMATIC integrado. Los usuarios se administran en grupos dentro del sistema y recibir los derechos específicos al iniciar la sesión. Se utiliza ElectronicSignature SIMATIC para generar la firma electrónica y la aplicación de estos en el sistema de operador. 7. Sistema de archivo. Un sistema de almacenamiento de archivo de alto rendimiento a corto plazo es una parte integral del software del sistema operativo. Se utiliza para registrar los datos de proceso y mensajes / eventos en los archivos cíclicos. Los datos del proceso, los informes, los datos del lote se pueden intercambiar, basado en el tiempo y el acontecimiento, a corto plazo para los archivos permanentes en un centro de archivo a largo plazo. El servidor 46

48 central de archivos también puede ser redundante. Esto aumenta la disponibilidad de los datos a largo plazo. 8. Presentación de informes y el sistema de registro. Considerando que el sistema de notificación para documentar el proyecto durante su configuración, el sistema de registro se utiliza para imprimir los datos registrados durante la operación de una manera clara. Diferentes tipos de registros predefinidos están disponibles para ello, tales como: Mensaje de secuencia de registro Mensaje y registro de archivado Valor medido de registro operación de registro Sistema de registro de mensajes registro de usuarios 9. De operación y monitoreo a través de la World Wide Web. SIMATIC PCS 7 Web Server ofrece la opción de manejo y control de una planta a través de Intranet / Internet. La planta puede ser operado de la misma manera utilizando un sistema operativo cliente. La entrada por el operador en el cliente Web también se registra en el registro de la operación del sistema operativo. Medidas de protección adecuadas (entre otros, IT-Security, segmentación de la red, por ejemplo) tienen que ser tomadas para asegurar una operación segura de la planta. 47

49 Figura Nº 28: PCS 7 Web Server para manejo y observación vía Web. 10. Visualización de los secuenciadores (visualización SFC). La visualización SFC del Sistema Operador permite los controles secuenciales configurados con el editor de SFC que se muestra y el funcionamiento de la misma manera que en la Ingeniería de Sistemas. 48

50 Figura Nº 29: Visualización SFC Ventajas de un Operador de Sistema. Una alta eficiencia operativa: el diagnóstico rápido de fallas en situaciones cruciales del proceso, la mejora del análisis de mensajes, el reconocimiento rápido y preciso de las desviaciones del proceso. La comodidad máxima de funcionamiento combinado con una inversión mínima de ingeniería. Alta seguridad de funcionamiento. reduce la carga de trabajo del personal operativo. Arquitectura flexible y modular con el hardware escalable y componentes de software. La administración central de usuarios, control de acceso, firma electrónica. Arquitectura flexible, modular y escalable y componentes de hardware para software. Estaciones individuales y múltiples. 49

51 La tecnología estándar de PC con Windows 2000, para su uso en una oficina o industrial. Operador de fácil manejo para una operación cómoda y segura de los procesos tecnológicos. Sistemas de arquitectura cliente / servidor, hasta 12 conjuntos de servidores, hasta 32 clientes a un servidor. Sistema de archivo de gran alcance basado en MS SQL Server con la copia de seguridad integrada, de forma opcional con un servidor de archivos por separado. OS Health Check para controlar la actividad de las aplicaciones en los servidores. Los cambios en línea sin detener la aplicación activa. Una óptima comunicación AS-OS estándar de refresco de la pantalla cada 2 segundos. Alta fiabilidad del sistema. La posibilidad de aplicar la tecnología multi-pantalla. El orden de las prioridades configurable de las alarmas. Central de usuarios del sistema de gestión, control de acceso, firma electrónica. registro de los sistemas de control de la automatización. Capacidad de generar señales acústicas. Sincronización de la hora central basado en GMT. 50

52 3.3. Mantenimiento de la Estación. La estación de mantenimiento integrado en SIMATIC PCS 7 sistema de control de proceso proporciona un panorama completo del estado de todos los componentes de la planta y ofrece un diagnóstico efectivo, servicio y mantenimiento de la planta. El SIMATIC PCS 7 Maintenance Station maximiza el valor económico de los activos de la planta, ayudando a reducir el tiempo de inactividad no planificado y el uso eficiente inversión en mantenimiento Aplicaciones. Figura Nº 30 Sinóptico general de la planta con iconos de componentes. La estación de mantenimiento se basa en la gestión de activos de plantas y permite el diagnóstico preventivo y predictivo, mantenimiento y servicios de la planta de producción. En paralelo con el control del proceso, la estación de mantenimiento hace que la información disponible y las funciones de mantenimiento constante para todos los componentes del sistema (activo). Mientras que el operador de la planta obtiene toda la información pertinente que sea necesaria para la intervención se centró en un proceso a través de la red de transporte, personal de mantenimiento y servicio pueden comprobar los 51

53 componentes de hardware del sistema de automatización y procesar los mensajes de diagnóstico y las demandas de mantenimiento. La estación de mantenimiento no sólo proporciona la información de que existe un fallo, pero proporciona una guía detallada para el personal de mantenimiento para que la acción correctiva o preventiva es necesario se puede realizar. La estación de mantenimiento proporciona el acceso al ingeniero de mantenimiento: Los componentes eléctricos de la planta, tales como dispositivos de campo inteligentes y módulos de E / S, bus de campo, controladores, componentes de red y bus de planta, así como servidores y clientes de los sistemas de operador. Equipos mecánicos, tales como bombas, motores, centrífugas, intercambiadores de calor y de circuito cerrado circuitos de control, que están representados por objetos proxy en el que las reglas de diagnóstico se almacenan Características El uso de componentes de hardware y software del sistema de ingeniería y sistema de operador. Puede ser implementado como un SIMATIC PCS 7 de la estación única o como una combinación de cliente-servidor. Representación de los datos de diagnóstico de todos los activos con plantillas uniformes cuyas funciones y la información dependen de los componentes. Conformidad con las normas internacionales, especificaciones y recomendaciones. La información de diagnóstico se pueden visualizar en línea tanto en el servidor Web y clientes Web, y el mantenimiento puede realizarse a través de LAN, SMS o . Documentación automática completa de todas las actividades sin ningún esfuerzo de configuración adicional Ventajas principales de las Estaciones de Mantención. Reducción del tiempo de inactividad no planificado. Integración homogénea de la Planta de Gestión de Activos en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. 52

54 Un acceso más rápido a la información detallada a partir de la pantalla de resumen de plantas. La visualización de estado de toda la planta con el diagnóstico y mantenimiento, incluidos los bienes mecánicos. Manejo sencillo e intuitivo, sin mucho tiempo de entrenamiento. Visualización homogénea de todos los activos. Ningún esfuerzo adicional para la configuración de gestión de activos. No se requiere hardware adicional o herramientas de software necesarias para el mantenimiento de la planta. SIMATIC PCS 7 Asset Management Plant, incrementa la disponibilidad de la planta y minimiza el costo total de propiedad. 3.4 Sistema de Automatización. Figura Nº 31: Etapas en la mejora de los requisitos de una planta con Simatic PCS 7 53

55 El sistema de control SIMATIC PCS 7 ofrece una amplia gama de sistemas de automatización con el rendimiento adecuado para su aplicación. Los sistemas de automatización se caracterizan por su alto grado de flexibilidad. Ellos son escalables y disponibles en la seguridad de las diversas etapas y la disponibilidad - que van desde la solución estándar relativamente barato para las plantas pequeñas y medianas empresas a los sistemas redundantes para grandes plantas de producción. Varios sistemas de automatización con niveles de tasa precio-rendimiento están disponibles para el usuario en el nivel de control. Compact Microbox sistema de automatización SIMATIC PCS 7 AS RTX Los sistemas modulares de automatización con el S7-400 como los sistemas estándar, alta disponibilidad y sistemas relacionados con la seguridad. Esto permite al usuario adaptar el rendimiento de automatización de forma óptima a los requisitos de la planta, de esta manera se evitan los costos excesivos SIMATIC PCS 7 AS RTX con controlador de software. Ámbito de aplicación y opciones para el uso SIMATIC PCS 7 AS RTX pertenece a la gama baja de la escala de los sistemas de control de procesos PCS 7 SIMATIC: Se trata de un sistema de software de automatización basada en la forma de un sistema de ejecución AS. A pesar de que lleva la gama baja, los SIMATIC PCS 7 AS RTX contiene una gran cantidad de energía. El sistema de automatización robusto y compacto basado en SIMATIC Microbox PC 427C ha sido diseñado para 24 horas continuas sin necesidad de mantenimiento de la temperatura ambiente de hasta 55 C. Impresionante, sobre todo, es su programa de procesamiento rápido en el controlador de software y el hecho de que es la vibración y resistente al impacto, ya no dispone de un otro medio de almacenamiento. Estas características y las dimensiones compactas del SIMATIC PCS 7 AS RTX lo convierten en la alternativa perfecta a los sistemas de automatización estándar del S Es ideal para la instalación distribuida cerca de la planta, para las unidades de paquetes y para instalaciones con infraestructura distribuida de gran tamaño. Las numerosas áreas de aplicación de la 54

56 gama el nuevo controlador de los alimentos, cosméticos y la industria de bienes de consumo a las industrias como la farmacéutica y el agua / aguas residuales. Figura Nº 32: Clasificación de los controladores según sus prestaciones Las Principales Características del Sistema de Automatización. Configuración con SIMATIC PCS 7 sistema de ingeniería. Conexión de los sensores y actuadores distribuidos con los sistemas de E / S ET 200. La conexión de los dispositivos de campo / proceso a través de PROFIBUS DP / PA. Planta de bus de comunicación a través de interfaces Ethernet. Integración de la acumulación en la supervisión de las funciones de gestión de activos de planta. 55

57 3.4.3 Principales Ventajas del Sistema de Automatización son: SIMATIC PCS 7 AS RTX es el ahorro de energía y libre de mantenimiento, ya que está equipado, sin ventilador ni disco duro. Alternativa rentable para la automatización de las plantas más pequeñas y las secciones de la planta. El ahorro de instalación. Puede ser fácilmente integrado en el sistema SIMATIC PCS 7 y de sus subsistemas. Los sistemas modulares de la serie S7-400 son controlador de hardware para aplicación y opciones de uso funciones lógicas programable Los controladores SIMATIC PCS 7 de automatización se basa en el SIMATIC S Estos se utilizan como sistemas de automatización SIMATIC PCS 7, debido a su estructura modular, capacidad de expansión de alta disponibilidad, robustez, a largo plazo, amplias opciones de comunicación, las funciones integradas del sistema y se conectan fácilmente a centralizados o distribuidos de E / S de dispositivos. Los sistemas de automatización se caracterizan por su alto grado de versatilidad. Ellos son escalables y disponibles en la seguridad de las diversas versiones y disponibilidad - que van desde la solución estándar relativamente barato para las plantas pequeñas y medianas empresas a los sistemas de tipo redundante para grandes plantas de producción. Dependiendo del tamaño de la aplicación, el controlador apropiado se puede seleccionar de una amplia gama de controladores de puertos de acuerdo con el rendimiento, la estructura de la cantidad y la comunicación. De acuerdo a su función de los sistemas de automatización modular de la serie S7-400 se pueden clasificar como: Los sistemas estándar de automatización. Sistemas de alta disponibilidad de automatización. Relacionadas con la seguridad de sistemas de automatización. 56

58 De alta disponibilidad de los controladores del tipo SIMATIC S7-400H están equipadas con dos CPUs H. En el caso de un fallo en el sistema principal, el sistema cambia a la estación de stand-by. Es adecuado para la alta disponibilidad de proceso con los requisitos de reserva en caliente (procesos con tiempos de conmutación de menos de 100 ms). Alta disponibilidad de automatización están diseñados para reducir el riesgo de pérdidas de producción. De alta disponibilidad SIMATIC PCS 7 sistemas de automatización se puede utilizar en una configuración de la planta independiente o junto con la norma y no se disponga de sistemas de automatización. A prueba de fallos de sistemas de automatización se utilizan para aplicaciones críticas en las que las fallas ponen en peligro la vida humana o causar daños a la planta o al medio ambiente. En la interacción con los módulos F a prueba de fallos o los sistemas de E / S distribuidas ET 200 o directamente a través de prueba de fallos transmisores conectados a través de bus de campo, los sistemas F / FH detectar fallas en el proceso o sus fallas internas. En el caso de un fallo transfiere la planta a un estado seguro. Otras Características: Instalación modular. Alta capacidad de expansión y solidez. Configuración estándar o redundante. Amplias opciones de comunicación. Funciones integradas del sistema. Funciones integradas de seguridad (Safety Integrated). Fácil conexión a dispositivos I / O centralizados o distribuidos. Procesamiento muy alta y el rendimiento de la comunicación. Ejecución de comandos de punto fijo de suma o multiplicación sólo 0,03 ms. Estructura de gran cantidad de entradas y salidas y la memoria de trabajo grande de hasta 20 MB. Reacciones rápidas, determinista La integración vertical. Los cambios de configuración de E / S distribuidas de dispositivos en tiempo de ejecución evitar los costos de reanudación de alta. 57

59 Modo isócrono para el control de las máquinas con gran demanda operativa a través de PROFIBUS. Otras Ventajas Principales: Mayor capacidad de producción a través de CPU de alta velocidad - también para las funciones de cálculo complejas y tareas de comunicación. El acortamiento del tiempo de salida al mercado a través de software de ingeniería eficiente, integración óptima con Totally Integrated Automation que facilita la reutilización de los programas de usuario en todos los controladores SIMATIC. Mayor disponibilidad del sistema a través de configuraciones de alta disponibilidad y alto rendimiento con funciones de diagnóstico. Cumplimiento de los requisitos de alta seguridad a través de un solo sistema estándar para las aplicaciones a prueba de fallos. Más flexibilidad gracias a la automatización abierta y PC industriales robustos. Ahorro de tiempo y costes para la instalación y puesta en marcha gracias a la automatización distribuida Equipado para su uso global a través de un amplio soporte SIMATIC y de servicio en más de 190 países de todo el mundo. 58

60 Figura Nº 33: PCs y PLCs son plataformas de automatización equivalentes en TIA 3.5. Comunicación en el sistema Simatic PCS 7 Las Principales características de la comunicación en el sistema Simatic PCS 7 son: Configuración unificada de la red para Ethernet y Profibus La configuración sustituye a la programación Posibilidad de cambiar la conexión a red sin modificar programas. PROFIBUS como de bus de campo Estándar La periferia centralizada y la descentralizada se configuran de igual forma El bus de campo es también el bus de los accionamientos 59

61 3.5.1 Comunicación homogénea para la integración vertical Figura Nº 34: Etapas de una integración General. Figura Nº 35: Etapas de una integracion en el Softwares Step 7 La comunicación homogénea tiene un flujo continuo de información desde el nivel del sensor / actuador para el nivel de gestión corporativa. Con los componentes de la red de SIMATIC NET, SIMATIC PCS 7 tiene un espectro que es producto entre el propietario y 60

62 las herramientas de configuración para la implementación de redes de comunicación uniformes para el intercambio de datos fiables entre todos los componentes del sistema y todos los niveles de una planta Comunicación Ethernet en la Industria de Hoy. SIMATIC NET y soluciones especialmente desarrollados para uso industrial son idóneos para la implementación de redes de comunicación confiables en las plantas de todas las industrias. Se pueden utilizar comunicación Ethernet y el sistema de bus de campo integrado fácilmente al mismo tiempo. En combinación con SIMATIC PCS 7 este proporciona la perfecta interacción de todos los componentes de la planta, creando las condiciones ideales para la producción eficiente: una comunicación abierta y continua del sistema de automatización, desde la entrada del producto a la salida del producto desde y hacia dispositivos de campo al Sistema de Gestión de la Información. SIMATIC NET ofrece todos los componentes de una solución global sin fisuras y es compatible con los sistemas de comunicación Industrial Ethernet, PROFINET y PROFIBUS así como la comunicación inalámbrica a través de una LAN inalámbrica. Figura Nº 36: Cable Ethernert y su conector. 61

63 Funcionamiento de Hardware y Ethernet. Figura Nº 37: Ejemplo de una red de anillo en Simatic PCS Bus de planta y terminal. Industrial Ethernet (IEEE y 802.3u) - el estándar internacional para redes de área Local es actualmente la número uno en el entorno de la LAN en todo el mundo, con una cuota de más del 90%. Industrial Ethernet se puede utilizar para construir redes de alto rendimiento de comunicación con gran expansión. El sistema y el Bus de campo para los sistemas multi-usuario se implementan con Industrial Ethernet en la arquitectura clienteservidor. A bordo de los módulos de interfaz de red estándar, tarjetas o módulos especiales de comunicación (CP 1613 A2/CP 1623) se utilizan como interfaces de comunicación de SIMATIC PCS 7 diferentes sub-sistemas (ES, OS, AS, etc.) En el caso de las plantas más 62

64 pequeñas, la "Basic Communication Ethernet" integrada en el SIMATIC PCS 7 estaciones de trabajo industriales ofrece la posibilidad de operar un solo usuario estaciones y servidores con tarjetas de red estándar de manera rentable en el bus del sistema. En el caso de las plantas de tamaño medio y grande, que se caracterizan por los altos requerimientos, SIMATIC PCS 7 utiliza módulos de alto rendimiento de comunicación CP 1613 A2/CP 1623, así como modernas tecnologías GigabitEthernet y FastEthernet. La alta seguridad de óptica visual se combina aquí con un rendimiento escalable a través de tecnologías de conmutación y las tasas de transferencia de hasta 1 Gbps. La integración de los dispositivos de comunicación: switches Industrial Ethernet SCALANCE X Los switches Ethernet se utilizan para integrar las estaciones de comunicación en el bus. Se recomiendan especialmente a la familia SCALANCE X de switches Industrial Ethernet, que proporciona un rendimiento escalable a un precio atractivo y el apoyo de numerosas opciones de configuración. Solución móvil para aplicaciones e incluyendo el nivel de campo: Industrial Wireless LAN (WLAN) La comunicación inalámbrica a través de redes de radio de rápidas (Wireless LAN) a los autómatas y terminales industriales permite organizar los procesos de manera más eficiente. La flexibilidad es mayor, el trabajo de mantenimiento es más fácil, los costes de servicio y tiempos de parada se reducen y el personal desplegado más eficiente. El SCALANCE W y PROFINET componentes IWLAN ofrecen una solución móvil para aplicaciones e incluyendo el terreno. El diseño robusto y resistente al agua de los componentes utilizados significa que satisfacer requisitos de la industria. Posee mecanismo estándar para la autentificación de usuarios y el cifrado de proteger los datos contra accesos no autorizados. SIMATIC PCS 7 ofrece la posibilidad de integrar los clientes remotos móviles o estacionarias en la terminal de autobuses por medio de un SCALANCE W788-W788-1PRO o 2PRO punto de acceso. Móviles los clientes remotos (por ejemplo, computadores portátiles) con conexión WLAN integrada o clientes remotos estacionarios en una carcasa de sobremesa / torre se puede comunicar con el punto de acceso a través de IWLAN SCALANCE por módulo Ethernet del cliente W744-1PRO o W746 1PRO. 63

65 Como resultado, las siguientes aplicaciones se pueden implementar: Configuración de otros clientes distribuidos OS (hasta 2 a IWLAN) Conexión de los clientes Web en un servidor Web PCS 7 (hasta el 2 de IWLAN) Acceso remoto a una estación de ingeniería utilizando el escritorio remoto o PC en cualquier lugar, durante la puesta en marcha, por ejemplo. Todos los componentes utilizados son muy resistentes, aplicar el estado de la técnica de métodos de autentificación y cifrado, y asegurar una alta fiabilidad del canal de radio. Fi Figura Nº38: comunicación de la red a módulos de controladores Comunicación rápida y segura en el campo: PROFIBUS A nivel de campo, periféricos distribuidos, como E / S remotas estaciones de comunicación con sus módulos E / S, transmisores, válvulas, unidades o terminales de operación comunicarse con los sistemas de automatización a través de un sistema de autobuses de gran alcance en tiempo real. Esta comunicación se caracteriza por: La transmisión cíclica de datos de proceso Transferencia acíclica de alarmas, parámetros y datos de diagnóstico. PROFIBUS (IEC 61158/61784) es el potente sistema de bus abierto y robusto que permite una comunicación rápida con la inteligente distribución de E / S de dispositivos (PROFIBUS DP), así como la comunicación y el suministro de energía simultáneamente para los transmisores y actuadores (PROFIBUS PA). Es, por tanto, predestinado para tareas de comunicación de procesos y de campo en la industria manufacturera y de procesos: con bastante más de 28 millones de nodos instalados, es el claro líder del mercado en todos los sectores de automatización industrial. Además de las características ya mencionadas, las 64

66 siguientes funciones PROFIBUS en particular, son relevantes para la automatización del proceso: La integración de instrumentos HART ya instalados. Redundancia. Comunicación de seguridad con PROFIsafe hasta SIL 3 según IEC 61508: PROFIBUS DP. Permite la comunicación de los sistemas de automatización (controladores) con distribuyen los dispositivos de E / S de la familia ET 200 (Remote I / Os), así como con los dispositivos de campo / proceso, CPUs / CPs y terminales de operación que tienen un interfaz PROFIBUS DP. PROFIBUS PA El PROFIBUS PA. Es ideal para la integración de actuadores neumáticos, electroválvulas y sensores en entornos operativos hasta la zona de peligro de explosión zona 1/21 (peligro presente en la superficie de la instalación) o zona 0 ( el peligro está presente en forma continua) según la IEC directamente en el sistema de control de procesos está relacionado con el sistema de automatización a través de la red PROFIBUS DP. Ff Figura nº 39: Ejemplo de comunicación Profibus. 65

67 Soporte de los estándares establecidos: FOUNDATION Fieldbus y HART Foundation Fieldbus es un estándar de bus de campo establecido en la automatización de procesos. Además de apoyar a otros sistemas de bus de campo, SIMATIC PCS 7 también soporta la conexión con el protocolo FOUNDATION Fieldbus a través del módulo de interfaz de bus de campo, incrementando la compatibilidad de productos y ventajas para el usuario. HART. Protocolo de comunicación HART es un estándar de comunicación ampliamente utilizada para los dispositivos de campo. La norma HART amplía la señal simultanea analóga de 4-20 ma, compatibles con la comuniacion digital HART, a traves de una frecuencia PSK de 1200Hz a 2200Hz. La ventaja es la combinación de probada analógica del valor medido de transmisión y la comunicación simultánea digital con transmisión bidireccional, acíclico. Esto permite la transmisión de información de mantenimiento de diagnóstico, y el proceso de los dispositivos de campo para sistemas de nivel superior. Conjuntos de parámetros estandarizados pueden ser utilizado para la operación multifuncion-proveedor de todos los dispositivos HART. Se utilizan el dispositivo HART para integrar en SIMATIC PDM. Esto facilita la puesta en marcha fácil y el funcionamiento de los dispositivos de campo, incluso en posiciones que son de difícil acceso. PROFINET El amplio estándar Industrial Ethernet El Ethernet Industrial estándar abierto de PROFIBUS International (PI, PNO en Alemania). Tiene las siguientes Características a considerar: Basado en Industrial Ethernet. Utiliza los estándares TCP/IP e IT. Es Real-Time Ethernet. Permite la integración sin fisuras de sistemas de buses de campo. 66

68 Figura nº 40: Ejemplo comunicación Profinet Ventajas de los buses de campo. Completa solución de bus de sistema, incluyendo la ingeniería y las herramientas de diagnóstico. Protección de la inversión mediante el desarrollo compatibles basados en normas internacionales. La aplicación de relacionados con la seguridad de redes y aplicaciones a través de la excelente perfil de seguridad PROFIsafe para PROFIBUS. La comunicación continua desde el nivel de campo a la planificación de recursos empresariales (ERP) de nivel. Comunicación en tiempo real y transmisión de datos en un sistema de bus Ethernet. La alta movilidad y flexibilidad a través de Industrial Wireless LAN. Protección fiable de soluciones de automatización de accesos direccionamiento incorrecto y de terceros. Fiables, robustos y seguros componentes de la red con funciones de diagnóstico integradas. 67

69 3.6.- Distribucion periférica. El estado del arte en la ingeniería de automatización en estos días, son soluciones flexibles y distribuidos si son compactos o modulares, puramente interfaces digitales I / O o sistemas totalmente distribuidos, incluyendo la técnica de accionamiento integrado, instalado en los armarios de distribución o que operen directamente en entornos industriales - el sistema de control de procesos, SIMATIC PCS 7, ofrece la solución adecuada para cada aplicación y numerosas opciones para la conexión de dispositivos I / O Aplicaciones y posibilidades. FFigura Nº41: Ejemplo de disposivitos para el uso de entradas y salidas. De cableado reducido y la susceptibilidad resultante menor a los fallos han asegurado el éxito actual de E / S distribuidas en la automatización de procesos. Los módulos de entrada y salida (E / S remotas estaciones) se encuentran en la proximidad de los sensores y actuadores asociados. Estos ya no están individualmente conectado al controlador, sino más bien a través de proceso distribuido E / S. La conexión entre la entrada y la distribución de módulos de salida (los esclavos) y los controladores centrales (amos) se hace a través de sistemas tales como Profibus. SIMATIC PCS 7 ofrece numerosas opciones para la conexión de E / S, así como para enviar y recibir señales de proceso a través de sensores y actuadores. 68

70 Analógicas y digitales módulos E / S del SIMATIC S7-400 operado en el centro del sistema de automatización. E / S remotas ET 200 estaciones conectadas al sistema de automatización (AS) a través de PROFIBUS DP con una amplia gama de costo-efectiva de la señal y módulos de función. Conexión directa al terminal del operador e inteligentes y distribuidas de campo / proceso de dispositivos (incluyendo los sensores y actuadores) a través de PROFIBUS redundantes, o en áreas peligrosas de las zonas 0, 1, 2 o 20, 21, 22. Figura Nº 42: Ejemplo red de gas con periferias descentralizadas en Simatic PCS 7 69

71 Características de la distribución periférica. SIMATIC ET 200 Ventajas Ahorro de espacio en los cuadros. Mínimos costos en cableado. Conexión al control a través de PROFIBUS y PROFINET. Soluciones para cuadros Desde cableado granulado fino hasta periferia de bloque. Multifuncional: Arrancadores de motor y variadores de frecuencia integrados. Ejecuciones de seguridad. Utilización en zona restringida Ex. Soluciones sin cuadro Modular y multifuncional Periferia en bloque Solución para robots, resistentes contra chispas de soldadura. Periferia descentralizada SIMATIC ET 200 Para cada exigencia la periferia correcta Figura Nº43: Categorias de controladores según su IP y excentricidad. 70

72 Los módulos de señales del SIMATIC S7-400 operado en el centro del sistema de automatización tienen poca importancia en el contexto de SIMATIC PCS 7. Son sólo algunas veces una alternativa al proceso de E / S distribuidas en pequeñas aplicaciones o plantas que no están tan distribuidos. Se recomienda el siguiente proceso estándar de E / S de SIMATIC PCS 7, el sistema de control de procesos para la automatización en el nivel de campo: E / S distribuidas sistema ET 200M para aplicaciones de alta densidad. Dentro de la familia ET 200, ET 200M encarna la línea principal de los sistemas distribuidos de E / S para aplicaciones de control de proceso con SIMATIC PCS 7. Ofrece una amplia gama de módulos E / S en diseño S7-300, incluyendo las funciones especiales de control de procesos: Standard módulos analógicos y digitales. La redundancia con capacidad de módulos. I / O Módulos E / S con una mayor capacidad de diagnóstico. Ex módulos I / O. Controlador Inteligente y los módulos de venta libre. HART módulos. Módulos F para aplicaciones de seguridad. 71

73 El uso de módulos de bus activos permite a los módulos defectuosos de E / S que ser sustituido durante el funcionamiento (RUN) de la planta sin afectar a los módulos adyacentes ("Conexión en caliente"). Una conexión rápida y segura de los dispositivos de campo a los módulos de E / S de E / S remotas ET 200M estaciones se puede realizar a través de los llamados ATM (movilizados Asambleas de terminación). Ayudan a reducir significativamente el trabajo y los costos asociados con el cableado y puesta en marcha, y evitar los errores de cableado. E / S distribuidas sistema ET 200iSP para áreas peligrosas ET 200iSP es un sistema modular de E / S de seguridad intrínseca con el grado de protección IP30 que puede ser ampliado por un máximo de 32 módulos electrónicos (2/4/8 canales). ET 200iSP, apto para atmósferas de gas y polvo, se puede instalar directamente en las zonas Ex 1, 2, 21 o 22, así como áreas no peligrosas de acuerdo con la directiva ATEX 94/9/CE. Los sensores de seguridad intrínseca, los actuadores y los dispositivos de campo HART también puede ser ubicado en la zona 0 o 20 según sea necesario. Si un mayor grado de protección que se necesita, ET 200iSP también se puede instalar en armarios de acero inoxidable con paneles. Los recintos ofrecidos en varios tamaños para ajustarse grado de protección IP 65 y también se puede utilizar en las zonas Ex 1 y 21. E / S distribuidas sistema ET 200S - multifuncional sistema I / O. 72

74 Los SIMATIC ET 200S es de modulación fina, sistema de E / S distribuidas, con grado de protección IP20, lo que permite el funcionamiento en la zona Ex 2 ó 22 (excepto para la operación con arrancadores de motor). Su diseño cuenta con cableado fijo, que permite tirar y conectar los módulos de E / S en tiempo de ejecución (intercambio en caliente con el certificado de incendio). El rango de E / S que puede ser utilizado con SIMATIC PCS 7 incluye módulos de potencia para módulos electrónicos y arrancadores de motor, analógicas y módulos de señales digitales y arrancadores de motor con hasta 7,5 kilovatios. La implementación de aplicaciones de seguridad con el apoyo de: Seguridad relacionada con el F-componentes, que están incorporadas en el Sistema Integrado de Seguridad SIMATIC, por ejemplo, la terminal, el poder y los módulos electrónicos, así como los arrancadores de motor SIGUARD tecnología de seguridad para aplicaciones de motores de arranque con la lógica de seguridad convencional en las plantas con las categorías de seguridad 2-4 (EN 954-1) Características del sistema de gestión de motor SIMOCODE pro. El sistema de gestión de motores modular se puede integrar en SIMATIC PCS 7 a través de SIMATIC PCS 7 librería de bloques. Es adecuado para motores con velocidades constantes en el rango de baja tensión y las aplicaciones en las que las sustancias sólidas, líquidas o gaseosas se mueven, dado de alta, por bombeo, o compactada, por ejemplo, Bombas y ventiladores, Compresores, Extrusoras y mezcladoras Mills. 73

75 Características Convertidores de frecuencia MICROMASTER 4. El convertidor de frecuencia estándar con una alta dinámica de velocidad variable para motores de corriente alterna y motores de engranajes se puede integrar en SIMATIC PCS 7 a través de librería de bloques SIMATIC PCS 7. Rango de potencia desde 12mW hasta 250 kilovatios. Los voltajes de 200 a 600 V. De uso universal, especialmente para el funcionamiento de bombas y ventiladores o transportadores Características de dispositivos operacionales de control industrial. Los dispositivos de control de industrial en Sensores y actuadores, analizadores, sistemas de pesaje y dosificación. Siemens ofrece una amplia gama de dispositivos para la operación a través del sistema de control de procesos, Simatic PCS 7. Cabe destacar los instrumentos de medición para el nivel de caudal, presión, temperatura o de relleno, Posicionadores, Dispositivos para el análisis de gases, Sistemas de pesaje SIWAREX. Estos dispositivos están disponibles en versiones con interfaz PROFIBUS DP / PA y comunicación HART. La mayoría de los dispositivos ya está integrado en el catálogo de equipos del Process Device Manager SIMATIC PDM. 74

76 Principales Ventajas. Extenso catálogo de módulos I / O. - Módulos de señal estándar rentables - Diagnóstico de los módulos con capacidad de control del sistema con un valor de sustitución de alimentación hacia adelante para cada activación del canal. - Intrínsecamente seguro (Ex) módulos para la conexión de actuadores y sensores en la zona 0/1. - Módulos de función (por ejemplo, controlador, el motor de arranque, la escala / contador de módulo). - HART (módulos para la integración de dispositivos de campo HART). - Módulos de seguridad para aplicaciones de seguridad. - S7 400 módulos E / S para la CPU principal de rack. La amplia gama de productos permite la adaptación flexible a la estructura de la planta. Cableado reducido y bajos costos de ingeniería. Tecnología de seguridad integrada para muchos dispositivos. Baja los costos de puesta en servicio, de servicio y el ciclo de vida. La conexión de E / S distribuidas a través de PROFIBUS-DP pueden ser: eléctrica, a través de fibra óptica, simple o redundante. La interacción y la intercambiabilidad de los equipos también se asegura de opciones de expansión futura y protege su inversión. Los módulos con capacidad hot-swap permite que los cambios de E / S de configuración durante el funcionamiento. AS-Interface para una fácil integración de actuadores y sensores. 75

77 3.7 Controladores para el Sistema PCS 7. Figura Nº44: Diferentes gamas de los controladores SIMATIC S7-300 Controlador para la automatización de la producción. 76

78 Alta rentabilidad. Pequeño tamaño con mínimas exigencias de espacio, p. ej. CPUs solo 40 mm de ancho. Funciones e interfases de comunicación integradas ahorran tarjetas adicionales. Libre de mantenimiento gracias a la innovativa Micro Memory Card. Amplia gama de aplicaciones. Amplia gama de tarjetas para diferentes aplicaciones, como regulación, posicionamiento, control de levas,... Aplicaciones de seguridad y estándar en una misma CPU, ahorra el control de seguridad por separado Aplicaciones de Motion Control y estándar en una misma CPU, ahorra el control de movimientos por separado CPUs estándar. CPU 312 Para pequeñas tareas de automatización. CPU 314 Para instalaciones con exigencias adicionales de programación y la velocidad de tratamiento. CPU DP Para instalaciones con grado de programación medio/alto y ejecuciones descentralizadas a través de PROFIBUS DP. CPU PN/DP Para instalaciones con exigencias de programación media/alta y ejecución descentralizada a través de PROFIBUS DP y PROFINET I/O; utilizable como inteligencia distribuida en Component Based Automation (CbA) en Profinet. CPU DP Para instalaciones con altas exigencias de CPU con programación y ejecución descentralizada a través de PROFIBUS DP / PROFINET. CPU PN/DP Para instalaciones con altas exigencias de programación y ejecución descentralizada a través de PROFIBUS DP y PROFINET I/O; utilizables como inteligencia distribuida en CbA en PROFINET. CPU DP Para instalaciones con una muy alta exigencia de programación, conexión a redes, asi como ejecución descentralizada a través de PROFIBUS DP. 77

79 3.7.2 SIMATIC S7-400 Estación de Automatización AS Es necesario repasar y conocer físicamente los módulos de una estación de automatización (AS) antes de iniciar una configuración de hardware a nuestro control de proceso distribuido S7, por lo anterior, lo primero que debemos conocer para poder configurar de manera correcta son sus MLFB de cada módulo de nuestro controlador que permite que se identifique el producto con nuetro PCS 7. Lo segundo es saber que la CPU incluye hardware y firmware que procesa un programa S7 que se carga de la Estación de Ingeniería (ES) a través del bus de planta, la CPU corresponde a la serie Siemens Simatic S7 400, el cual puede comunicarse además con el nivel de campo mediante profibus dp. Un As consta de los siguientes módulos: Portador de módulos (Rack) Fuente de poder (PS) Unidad Central de Procesamiento (CPU), con interfaz interna Profibus DP Procesador de comunicación para bus de planta (CP para Ethernet) 78

80 CPUs S7-400 Gama escalonada en potencia PLC y HMI en uno S7-300 y panel de operador en un mismo equipo Montaje directamente sobre la máquina Mínimos costes de montaje por solución compacta lista para funcionar Reducción de los costes de adquisición respecto a soluciones modulares En la sigueinte imagen se aprecian las pantallas para el uso de HMI en terreno: 79

81 SIMATIC - Instalaciones de seguridad Para todos los sectores industriales SIMATIC S7 alta disponibilidad 80

82 Los conceptos de automatización para la realización de aplicaciones modulares basadas en el estándar abierto PROFINET son: Modularización sencilla de instalaciones y líneas de producción por medio de inteligencia distribuida. Comunicación Máquina / Máquina en toda la línea de producción. Configuración gráfica de la comunicación SIMATIC Software Integración de todos los componentes de automatización. SIMATIC Software Menos costes en todas las fases del proyecto. 81

83 CAPITULO 4 DESARROLLO DEL SISTEMA A CONFIGURAR EN PCS Creacion Proyecto Laboratorio Uach (forma manual). Iniciar SIMATIC Manager 1.- Ir a New. 2.- Dar un nombre a nuestro proyecto. Una vez creado nuestro proyecto se deberá insertar el controlador S7-400, el cual se deberá configurar todas sus partes que lo componen en el software PCS 7. Portador de Módulos (Rack), Fuente de alimentación (PS), Unidad central de Procesamiento (CPU), Procesador de comunicación para red de planta (CP) para Ethernet, Procesador de comunicación para bus de campo (CP) para PROFIBUS DP y Módulos de entradas y salidas. Se debe hacer doble click en Hardware Posteriormente como mencionamos el Controlador S7-400 tiene varios componentes que ya fueron mencionados: Rack, Ps, Cpu, CP y se procederá a incorporar cada uno de ellos. Se revisa el LMFB del módulo o rack que se va a configurar y ver a qué tipo corresponde (ejemplo: rack UR2), existen varios en el listado por lo tanto es necesario escribir el LMFB del Rack que es un número de serie o de orden que identifica el producto (6ES JA11 0AA0), ahora busco en los distintos UR2 hasta encontrar el que corresponda a la identificación del producto que tengo en terreno. Luego una vez identificado el rack en este caso es el UR2ALU se hace click y lo agrega el bastidor (en caso de agregar uno distinto lo que ocurrirá que nunca se realizara la comunicación), se puede hacer doble click o arrastrar y llevarlo manualmente. 82

84 Una vez identificado el Bastidor, se procede a agregar las entradas y salidas correspondientes a las necesidades del proyecto. Ahora se busca el código de la fuente de alimentación ya que mi As como está formado por mi fuente de alimentación, mi cpu, módulo de comunicación. La fuente de alimentación es el 6ES KA02 0AA0, entonces dentro de mi familia simatic voy a buscar fuentes de alimentación que son las PS400, click en fuente estándar 407 de 10A, luego una vez identificada se hace doble click y se va a ubicar en el slot 1 la fuente Luego agregamos la CPU XM05 0AB0, el de procesador de comunicaciones que es 443 1EX20 0XE0, ahora se buscara la CPU en donde dice CPU-400, existen varios modelos de Cpu en este caso es una 414-3PP, doble click en CPU414-3 y se busca la Cpu que tiene como código XM05 0AB0, nos encontramos también que se debe elegir la versión de firmware, donde hay que elegir la que se acerque más, sino la más baja V5.3, en el caso que no estuviera la V5.3 en el catálogo de hardware, escojo la V5.2 o V5.0 igual la va reconocer. Una vez identificada la versión la marcamos y arrastramos. Cuando se arrastra por primera vez pregunta si se va tener una red profibus DP sí o no de los puerto que ya tiene integrados la Cpu, en el caso si existe y está en el puerto X2, ese será el puerto que se ocupara para hacer la comunicación profibus dp, entonces le decimos que SI, va tener una red Nueva. 83

85 Se hace doble click en New y podremos dar un nombre a la red que utilizaremos o por defecto el sistema la nombrara, luego damos un OK. Estará conectado a una red de 1.5Mbit/seg Pueden ser distintos tipos de velocidades de comunicación pero en este caso se tomó por defecto. Siguiendo con la configuración vamos a propiedades, luego ajustes de la red, aquí existes todas las velocidades de la red, escojo una para mi configuración a realizar y listo. Si se configura la red con una velocidad de 12Mbits/seg., el máximo de distancia que tendré en el segmento será hasta 100mts o 200mts, ahora en el caso que quisiéramos llegar a otro lado es necesario utilizar por ejemplo un repetidor profibus de tal forma que pueda hacer una amplificación de la señal. Ahora bien si mi red tiene una distancia de 600 a 1000 metros bajo la señal, esos cálculos se encuentran en una tabla o en la página de profibus dp o un resumen de Siemens, si por ejemplo trabajo en una red a 500Kbits/seg quizás el tamaño del segmento de la red profibus será de 600mts, sino colocar la velocidad más baja para poder llegar a los 2000mts, sino utilizar repetidor o conversores de fibra óptica que permite llegar a todos los lugares.( si fuera en profinet como en la UACh, se podría trabajar a 1,5 o 12Mbit/s. 84

86 Esto quiere decir que la red va a estar conectada a una red profibus dp, ahora si le elijo no conectado a la red, eso va querer decir que la Cpu no tiene asignada ninguna red profibus dp, por lo tanto cuando conectemos el cable profibus, físicamente va estar conectado, pero el otro puerto del conector profibus y si ahí quisiéramos conectar otro Variador de frecuencia (VDF) y se le dice que no está conectado a ninguna red, el problema va ser cuando descargue la configuración nunca va reconocer el dispositivo por lo tanto uno debe asignar a una red profibus para evitar problemas en la configuración, se genera el estado conectado, luego aceptar y va aparecer una pequeña red profibus y luego se podrán ir agregando componentes para descargar, donde los esclavos podrían ser periferia descentralizada, vdf, etc. Agregamos el Procesador de almacenamiento. Luego nos falta agregar el procesador de comunicaciones, vamos a Cp-400 donde puede ser industrial Ethernet, profibus dp, o punto a punto. Vamos a industrial Ethernet click en CP443-1 y buscamos la 6ES EX20 0XE0 tiene como version V2.0, luego la marcamos y realizamos el mismo procedimiento donde nos indican si se va hacer una red Ethernet con este procesador de comunicaciones. Debemos indicar que hay una CP nueva ( la ip que sale puede darse por defecto pero se puede cambiar si es otra que quisiéramos asignar, ahora aparte de poder configurar la dirección ip de la tarjeta, también se puede configurar la mac de la tarjeta, la MAC es el número que trae cada uno de los dispositivos electrónicos para poder acceder a la red industrial Ethernet, asi poder acceder más simple al equipo a través de su mac address. 85

87 Cuando se descargue la configuración debo seleccionar la interface donde puedo elegir TCP-IP o ISO Industrial Ethernet, si se elige Iso industrial Ethernet significa que voy a ocupar la LAN, La tarjeta del computador va tratar de leer esa información atraves de Iso industrial Ethernet, ósea a través de la MAC, por lo tanto lo puedo hacer a través de tcp-ip o a través de la mac address de la tarjeta siempre y cuando seleccione la interface adecuadamente, si selecciono MPI o profibus dp nunca me voy a poder comunicar ni tampoco con computador porque ellos no traer una interface para profibus dp, solo están para la MAC Ahora la cp a configurar también trae una mac address en este caso es la 000E8CD336DF En el caso de ocurrir alguna modificación en mi cp en propiedades y le coloco no conectado a la red, lo que va a ocurrir entre el servidor y la estación de ingeniería, se hace este cambio de setting y luego se descarga al controlador a través de cualquier protocolo, puede ser mpi o profibus dp y lo descargo, lo que va a ocurrir es que va reconocer el controlador pero depuse cuando haga la comunicación va a decir que alguien desconecto la comunicación. Siguiente paso es compilar y guardar. Luego comprobar coherencia de nuestra configuración. Y Hasta aquí está configurado el rack del S7-400 que es mi AS. Controlador AS S7-400 configurado sus módulos y comunicación (CP). 86

88 A la CP le colocaremos la dirección IP: y a la estación Creación de Proyecto laboratorio Uach (forma automática). Creación de Proyecto en forma automática incluyendo el s7-400 y el single estación. Seleccionamos la CPU a utilizar. Si se define 3 niveles de jerarquía, eso quiere decir que por ejemplo en un primer nivel puedo tener la planta de filtrado, pero si hago click en la planta de filtrado puedo 87

89 llegar a los sistemas auxiliares, luego hago click en sistemas auxiliares y llego a otra unidad de automatización para poder navegar rápidamente dentro de las pantallas. La idea es facilitar que el operador que este viendo el sistema pueda detectar una alarma que aparece en un determinado sector, entonces el operador lo que va intentar identificar es en qué sector de la planta se produjo la alarma, entonces con un doble click va poder llegar rápidamente a la jerarquía donde está la alarma. Eso se refiere al número de niveles, lo cual quiere decir que cuando se eligen 3 niveles y se haga un sistema de automatización en la unidad A ya no se podrá agregar más niveles, no se podrá agregar más pantallas para navegar dentro de ese subsistema. En la figura se define 3 números de nivel que corresponde al estándar. Para el caso de los objetos del sistema de operación se tratara con un single station system para la configuración de sistema de operación. Una vez que se está creando el proyecto se tiene que asignar los mensajes a la versión de Wincc v6 o Step 7 v5.2, click en OK. 88

90 En esta etapa se crear el proyecto en forma automática. Donde se crearan el hardware donde estarán los objetos de AS. Creación de proyecto (s7proyec_lab_uach), component view( configuración de hardware), plant view(modificaciones de la lógica de control) Si bien al crear nuestro proyecto de forma automática se debe analizar si los códigos corresponden, entonces debemos ir donde están las descripciones de las tarjetas que están en el hardware y ver si coincide el número de la tarjeta de mi rack, ps, cpu y cp. Para el caso que falle por ejemplo la fuente de alimentación existe la posibilidad de reemplazarla en caso que se queme, teniendo en cuenta que primero se va caer el sistema y se procede a extraer la fuente mala para el reemplazo de una nueva la cual es reconocida automáticamente por el sistema. A nivel de configuración de hardware se debe hacer el reemplazo. 89

91 Para poder seguir trabajando debemos chekear si está conectado a la red, en este caso no está conectado entonces procedemos ir a propiedades. Acá debemos ir a nueva. Y hacer doble click en Ok Ahora le agregaremos la dirección de la MAC. Y damos OK 90

92 Después de hacer la configuración debemos guardar y compilar. Posteriormente se revisa si no tenemos consistencia y seguimos adelante. Entonces la configuración de hardware se realiza en component view, es ahí donde se pueden hacer los setting donde están las vistas. Ahora se quiere descargar el programa hacia el controlador, lo primero es seleccionar la interface adecuada para poder descargar. El programa en este caso se descargara vía Ethernet, vía TCP/IP. Vamos a opciones y hacemos click en Set PG/PC Interface. Selecciono la TCP/IP (auto). Luego OK. 91

93 Acá nos dice que el siguiente acceso a sido cambiado, se pasara a TCP/IP (auto). Luego ok. Esto es muy importante sobre todo cuando se quiere descargar el hardware y la lógica cuando se está configurando o en una puesta en marcha ya que hay veces que se debe conecta en terreno con el computador y se produce el problema de no poder realizar la descarga y es producto de no escoger adecuadamente la interface PC/PG. Si me conecto vía un computador que no tiene interface MPI o una de comunicación Profibus DP, la opción es vía Comunicación Ethernet. Ahora poder intentar una descarga en configuraciones de HW en download to module. Luego se comienza a buscar el nodo accesible el cual puede detectarlo de inmediato sino se busca, si bien se le definió la dirección Mac Address pero no se realizó por Iso Industrial Ethernet sino TCP/IP, ya que por defecto la tarjeta cuando viene de fábrica no viene con ninguna dirección Ip y solamente viene con su dirección Mac Address. Si ocurre que no se puede visualizar ningún nodo accesible, hacemos click en View para ver si se puede detectar a través de su Mac Address. 92

94 En el Simatic Manager en view busco la opción que dice Plan View donde están los CFC donde se encuentran los bloques para programar nuestra lógica de control. En el CFC tengo varias vistas lo que me permite poder tener toda la lógica de control de una planta, tienen plantillas de a A a la Z, ejemplo A/Sheet 1. Esto permite por ejemplo en el A1 poder dejar un texto que mencione que ahí estarán programados los interlock de proceso, se sigue con un A2 donde puedo programar los interlock de seguridad, numero A3 los permisivos, A4 parada de emergencia. Cuando se está programando y se inserta un bloque, se deba aclarar que los siguientes bloques van a ser predecesores del bloque insertado por un tema de orden de ejecución lógica, porque se supone que la lógica que se quiere programar se debe generar 93

95 de acuerdo a un orden lógico. Para los bloques predecesores se haga click botón derecho en el bloque y se dirije donde dice predecessor for insertion position, con esto el bloque que fue asignado como predecesor de cualquier otro bloque será 1/1 entonces cuando sea insertado otro bloque, por ejemplo una OR será 1/2, entonces se va a saber que cuando se ejecuten las lógicas el 1/1 se ejecutara primero y después el ½ y así sucesivamente para poder llevar la lógica de control. Entonces cual es la diferencia de las herramientas de ingeniería de un sistema de control en que se puede interconectar fácilmente por ejemplo una AND con una OR. Posteriormente se pueda dar direcciones a las entradas de esos módulos como por ejemplo: en el caso de una AND se tenga como entrada 1 y 1. Entonces para cambiar la dirección que puede prevenir desde terreno se posiciono en una de las dos entradas se aplico botón derecho e ir a interconnection addres, ahí se colocó la dirección física que viene de terreno, luego como es una señal que viene de terreno ya la estaré procesando a través de una AND, entonces con el uso del rack del ET200 se pueda simular la señal I0.0 a la entrada del AND a pesar que existen bloques para poder hacer el procesamiento de entradas análogas. El siguiente paso es descargar la lógica de control, ya que antes se había ya descargado el hardware, como también se puede descargar todo de forma completa. 94

96 Iremos a HW para insertar los otros dispositivos, ET200M y un variador. Asignamos la red profibus en la cual se comunicara. Agregamos algunas entradas y salidas. Se deben agregar más tarjetas al actualizar el catálogo de siemens de los componentes. 95

97 En el caso de la Librería, cuando uno genera por primera vez un proyecto genera también una librería que se puede visualizar si se va a plant view del proyecto creado. Generalmente cuando se trabaja con una librería y siempre se va a trabajar con tipos de procesos de tag o modelos que ya se puedo definir y utilizar en todo el programa. A continuación definiremos la librería como maestra. Puede existir la posibilidad que al crear el proyecto ya viene la librería como maestra, es carateristico el color azul del simbolo como libro que tiene definida, de no ser asi apareceria en verde y habria que definirla como maestra. Ahora como esta librería esta definida como maestro pero no tiene model y process tag types, vamos a abrir una librería que se llama PCS 7 Library V7.1 que trae predeterminada con todos los bloques. Ahora como esta librería está definida como maestro pero no tiene model y process tag types, vamos a abrir una librería que se llama PCS 7 Library V7.1 que trae predeterminada con todos los bloques. Esta librería contiene bloques para control, monitoreo, motor, operación y valvula. En el Plant View de la librería PCS 7 v7.1 encuentro los templates mencionados. Acá están todos los bloques que vienen por defecto en el software, se pueden guardar los creados también como ayuda para optimizar tiempo en diseño de bloques predeterminados 96

98 En cada menú existen varios CFC los cuales están ya creados para cumplir la función que de nombre describen. Monitoreo Motores Operador Válvula Lo que se hace a continuación es insertarlos en nuestro proyecto. Arrastrarlos hacia process tag types de nuestro proyecto. Luego lo mismo para los bloques de función. 97

99 Arrastrarlos hacia process tag types hacia nuestro proyecto A continuación se explicara cómo se hace monitoreo de una señal de entrada analógica o una entrada digital. Se hace doble click en digmon para ver cómo se monitorea una señal de entrada digital. Acá se muestra como se procesa la señal digital, la cual tiene una variable digital que viene de terreno y es ahí donde debo interconectar la dirección que viene de terreno por ejemplo la I2.0 de 24Vdc que vienen de los sensores de una correa, es aquí donde se recibe la señal que va generar 0 o 1 y se debe también generar los módulos drives que es la información de asociada a los diagnósticos de la entrada y va pasar por un DIGIMON. El Digimon va ingresar la salida del anterior bloque, existe en el Digimon un tiempo de supresión (Supptime), en caso de que esa señal se mantenga por 5 o 10 segundos ahí recién va enviar una salida o poner un tiempo de retardo para tener un retardo en la conexión que sería como un tiempo de muestreo (Sample_T). En conclusión con el Digimon voy a procesar mis entradas digitales. Hay un módulo de simulación en el ET200M que puede servir para colocar tanto entradas analógicas como entradas digitales, son 16 canales en la tarjeta de los cuales se puede configurar según las necesidades, en este caso se dejara 8 de entrada y 8 de salida. 98

100 Esta tarjeta como se menciona anteriormente, se puede configurar de manera que sean todas DI o todas DO o simplemente hacer un modo mixto. Esta tarjeta tiene un Switch que de acuerdo como este posicionado me permite saber cómo están definidas mis entradas, ya sean analógicas o digitales, como también salidas o modo mixto. Como son 16 entradas definiremos una tabla de variables la cual tendrá: Tag Descripción Dirección (esta se deberá definir). Por ejemplo en el caso de la correa existen 2 sensores que serán las 2 entradas de 24Vdc, ahora bien es importante usar el template que está hecho y programar la señal del sensor. Vamos a nuestro proyecto, luego a la librería en plant view y busco en los process tag types en monitoreo el digimon el cual lo copiare para pegarlo en mi proyecto en la jerarquía de proyecto donde se encuentran los CFC. A nuestro Process tag le cambiaremos el nombre. El nuevo nombre será Switch. 99

101 Se hace doble click y se puede ver que tiene la misma estructura. Es aquí donde definiremos nuestra entrada, la cual se hara en el HW, component view del proyecto. Es importante mover el switch del ET200M para dejarlo con 8 entradas y 8 salidas de 24Vdc. Ahora insertaremos la tarjeta en la periferia descentralizada en el módulo 6. Se puede ver que la dirección que adquirió fue la 0 y 0. Se debe proceder a cambiarla haciendo doble click sobre el modulo e ir a addresses en proterties. Quedando de esta manera el orden de las dirección. 100

102 Luego guardar y compilar. Ahora veremos lo que tiene como nombre Tabla de símbolos, la cual se puede trabajar directamente desde Hardware. Se editara el símbolo asociados a una entrada digital. 101

103 Por ejemplo la dirección 256 cuando se cablee una señal desde terreno va a tener 2 o más direcciones, por ejemplo una y la otra que corresponderán a posición dos switch. Se ocupara el módulo de simulación ya antes establecido el cual tenía definido 8 entradas y 8 salidas. Luego hacemos click en Apply y luego close. Como se tiene configurada la entrada, ir al CFC y se cambia la dirección de la lógica que se había pegado anteriormente con el nombre Switch. Se hace click botón derecho. 102

104 Luego compilar con los module drivers Al hacer un tick a additional library for module drivers aparece una la ventana que se muestra a continuación, la cual se debe hacer referencia a la librería V71 y destacar los blocks. Hacemos Click en OK y nos queda así. 103

105 Entonces acá se van a empezar a actualizar los modules drivers, se van a crear una cierta cantidad de bloques. Los modules drivers son items de diagnóstico para poder detectar la falla de los canales, eso también se debe detectar de forma automática para las señales de campo. Una vez finalizado se muestra que la compilación ha sido exitosa sin errores. Luego close y se cierra el CFC, para ir al proyecto e ir a plant view y abrir el CFC nuevamente, el cual tendrá generado el module drivers. Ahí viene la señal del canal. 104

106 Se hace doble click en el module drivers aparece el detalle de cuando el canal esta con problema, ahí aparecen todos los rack y todos los módulos de las señales que vienen con problemas. 105

107 Luego se realizara una descarga del programa completo. Revisar la comunicación con el ET200M. 106

108 Posteriormente si todo está OK en el CFC nos conectaremos en línea. Luego se seleccionan todos los bloques y se hace click en Watch ON que esta al lado de Test Mode y se ven todas las señales de campo haciendo click botón derecho en cada bloque (Add I/O). En la entrada de valor está llegando un 0, ósea que el switch de posición tiene un valor 0, cuando ese switch se detecte y se active va llegar un 1 por que van a estar llegando los 24Vdc a la tarjeta, posteriormente a eso se va a tener en la salida un valor 1. Esto permitirá hacer una lógica de control y hacer por ejemplo una partida de un motor. 107

109 Ahora si no estoy recibiendo una señal de terreno puedo usar el modo de simulación. Se va al CFC y se compila el programa generando los module drivers. Click en OK. 108

110 Luego nos debería salir un mensaje que nos permite visualizar si existen errores. Luego se hace la descarga del programa al controlador. Para el caso que se utilice el S7-PLCSIM1 debemos tenerlo en RUN. De esta forma podremos hacer la descarga. 109

111 Damos un Ok Luego Click en Yes. Se producirá la correcta descarga. Luego le damos un Click en Yes. Luego saldrá el siguiente mensaje. Click en Close. Ahora se procederá a explicar en detalle cómo se realiza una simulación de una señal usando la herramienta de software que tiene el sistema Control PCS7 En este caso se usara el simulador S7-PLCSIM1 y al descargar el programa ocurre lo mismo que si se usara un controlador físico, pasa a error y luego vuelve sin error. 110

112 Se hace click en: Se hace watch on, o click en los anteojos. Se puede visualizar que el modo simulación se encuentra en cero, para poder activarla debe recibir un 1, el cual será enviado a través del bloque CH_DI INPUT en su valor de entrada SIM_ON. se asigna un 1. Se activa el modo simulación haciendo doble click enzima de SIM_ON y en Value 111

113 Se puede observar que la variable de entrada SIM_ON ahora tiene un 1 da una respuesta de simulación: 16#60. Luego se activa el modo simulación y se dará un valor de simulación para generar una respuesta en el bloque DIG_MON. 112

114 Es necesario realizar pruebas sobre el recibimiento de las señales que se va usar para en el CFC determinado, se seguirá usando el mismo CFC anterior pero esta vez no se simulará la señal y antes se debe verificar que estén listas para su uso. En el hardware se configura el ET200M el cual se agregó un módulo DI8/DO8xDC24V/0,5. Se estableció para ese modulo la dirección 256 tanto de entrada (I Address) y salida (Q Address). 113

115 La cual se utilizara para nuestro CFC. Como la dirección es TCP/IP se debe agregar en el S7-PLCSIM1 variables de entrada (input variable). Las cuales deben ser PLCSIM (TCP/IP). Luego se va a HW (Hardware) y se hace click en Monitor/Modify 114

116 Click en Status Value, y luego en monitor. Posteriormente se podrá visualizar al ejecutar las entradas en el S7-PLCSIM. Luego se prueba en el CFC. Se compila, luego se guarda y se pasa a online. En primera instancia se visualiza la entrada I256.0 en 0, lo que genera una salida en

117 Después, con I256.0 en 1. Genera una salida 1. El Quality, la calidad de la señal asociada a la señal dentro de la estación de campo, por quality que es el código de calidad que indica cuando la señal está funcionando de forma correcta que equivale a recibir un 80; esta señal proviene de un diagnóstico de la tarjeta o un canal que genera de forma interna el controlador, ahora como es generado, al momento de configurar el hardware las direcciones de entrada y salida. 116

118 Después cuando se compila y se genera la escritura para recibir una señal ya sea digital o analógica, se deberá compilar y generar los module drivers, información asociada al diagnóstico de la tarjeta y eso lo hace de forma automática el programa. Se debe seleccionar que genere los module drivers de acuerdo a la librería (PCS 7 Library V71\Blocks+Templates\Blocks) 117

119 Al generar los module drivers automáticamente se va a recibir diagnósticos de la tarjeta porque antes la señal que está en la siguiente figura no estaba, pero ahora al activar los module drivers se va generar de forma automática por el programa. Antes solo se debía concectar la señal que viene desde el switch la 256.0, pero no teníamos información realmente de la señal para poder ver el status o si es que tiene problemas la tarjeta, el sistema siempre va generar los module drives que es una información para cada uno de los canales de las tarjetas, ya sea asociado a una comunicación de un accionamiento, al estado de un canal, estado de la tarjeta completa, estado del rack, estado de un relé inteligente que se comunica por profibus dp. Siempre que ya se tengan configuradas las direcciones y se esté procesando a través de una estructura que permita monitorear una entrada digital (Digital Input Monitoring), se va a permitir poder leer información a través de los bloques que se encuentren ahí. La señal que se está leyendo a través del module drivers es 16#4001FFFF; este valor se entrega la caída y el modo el cual está trabajando la tarjeta, para tener más 118

120 información se puede presionar F1 sobre el bloque (información que muestra como procesar la información de una entrada digital). 4.3 Description de un CH_DI La fuente de esta descripción es la misma que el Sistema tiene al momento de ir a menú ayuda, aun no hay descripciones en español pero en las futuras actualizaciones de versión o de firmware se podrá tener la herramientas y librerías de los demás idiomas. Es importante tener un nivel medio de aprendizaje en ingles si se quiere trabajar con plataformas de control o Scadas. Las mejores fuentes de información están en el idioma y aca se muestra un claro ejemplo que se encontrara el ingeniero al momento de consultar sobre funcionamiento de bloques o CFC. 119

121 Ejemplo: descripción de un bloque CFC CH_DI. Object name (type + number) FC277 CH_DI block I/Os Area of application Block CH_DI is used for signal processing of a digital input value of S7-300/400 SM digital input modules. Calling OBs The calling OB is cyclic interrupt OB 3x in which you install the block (for example, OB 32). Use in CFC If the CFC function "Generate module drivers" is used, the MODE input is automatically interconnected with the corresponding OMODE_xx output of the MOD block. Function and operating principle Block CH_DI processes all channel-specific signal functions cyclically. The block reads a digital value of the data type BOOL from the process image (partition). If the high byte of the MODE input parameter = 16#40 (value status = higher-level error, QMOD_ERR = TRUE), the digital value is treated as invalid. If input parameter PQC = TRUE, it reads the value status of the digital value from the process image (partition). Quality code The program generates a quality code of the resultant value which may assume the states shown below: 120

122 State Quality code Valid value 16#80 Simulation 16#60 Last valid value 16#44 Substitute value 16#48 Invalid value 16#00 The quality code is formed from internal events, such as channel error, higher-level error or simulation and from a quality code that comes directly from the device (parameter QC). The quality code that comes directly from the device can take on values from 16#00 16#FF in accordance with PROFIBUS requirements. Addressing The symbol generated in HW Config (symbol table) for the digital input channel must be interconnected to the VALUE input. If the process image (partition) also contains the value status of the digital input channel, interconnect the corresponding symbol with input VALUE_QC and set input PQC = TRUE. Normal value The digital value of the process image (partition) and the quality code QUALITY = 16#80 are applied to output Q. Simulation If input parameter SIM_ON = TRUE, the value of input parameter SIM_I is output to the output parameter Q with quality code QUALITY = 16#60. QBAD = TRUE is reset. Simulation takes highest priority. If the block is in the simulation state, QSIM = TRUE is set. 121

123 Note Remember that the simulation value is always output in simulation mode regardless of whether one of the parameters LAST_ON (substitute value) or SUBS_ON (last valid value). Substitute value When input parameter SUBS_ON = TRUE and the digital value of the process image (partition) is invalid, the function outputs the signal QBAD = 1 and the value at input parameter SUBS_I with quality code QUALITY = 16#48 to output parameter Q. Hold last value If input parameter LAST_ON = TRUE and the count value or measured value are invalid, the last valid output value is output. The quality code will be set to QUALITY = 16#44 and QBAD = 1. Last valid output value = Q_LAST. Output invalid value If the input parameters SUBS_ON and LAST_ON both = FALSE or both = TRUE and an invalid process value is present, then this will be output and QBAD will be set to 1. Error handling The plausibility of input parameters is not checked. Startup characteristics Not available Time response Not available Message response 122

124 Not available Operating and monitoring The block does not have a faceplate. Additional information For more information, refer to the section: Entonces en base a lo anterior podemos decir que en nuestro ejemplo, Este bloque es totalmente necesario porque cuando se compile el sistema de operación va a generar un tag que lo va entregar de forma automática imitando el estado de esa entrada digital, entonces esa compilación se realiza a través de este bloque que tiene por nombre DIGMON (Digital Monitory), una vez que genere el tag en la Salida (Q) va aparecer en el sistema de operación y se va a poder tener en forma automática en el sistema de operación para una pantalla de proceso y poder ir animando algunos estados, uno, cero, alarma, no alarma o animar objetos que cambien de amarillo a rojo. Un ejemplo es cuando queremos programar una lógica de control que tenga un retardo a la conexión o desconexión también se pueden usar otros tipos de timer. Se usa el tiempo de supresión cuando quiero que la respuesta se genere una señal segura por 5seg para recién ahí obtener una salida. El Quality Out se va a cero (16#0) por ejemplo al des energizar la señal que estaba trabajando bien (16#80). Además se puede observar el QBAD en 1 que significa que está indicando que el proceso esta de forma errónea, a diferencia que cuando es 0 que es cuando la señal tiene un Quality out 16#

125 Configurar en hardware la dirección en el ET200M. Al agregar otro rack de periferia descentralizada, el software inmediatamente irá asignando direcciones distintas de las ya configuradas con el fin de no repetirlas, en el caso de asignar una dirección ya existente el programa entregara un error mencionando que ya existe esa dirección. Posteriormente, después de cualquier cambio o asignación de una dirección en Hardware se compila y se descarga al controlador. 124

126 Si ya se tiene abierto el CFC y se hizo cambios en el hardware se deberá actualizar la información ya descargada como se dijo anteriormente. Se procede a una descarga de solamente los cambios. (Memoria RAM interna del controlador es de 2 a 4 MB) corroborar información Acá se puede ver como resultado que al tener la misma dirección del CFC con la del Hardware, se comunican satisfactoriamente la señal enviada de una entrada digital. Esto es similar a mover las entradas digitales del ET200M Físicamente, solo que en este caso es desde el simulador S7-PLCSIM. Entonces cómo se lee y procesa una entrada digital? Esto se hace mediante una estructura en la cual consiste de dos bloques, un bloque procesa la entrada digital y el otro recibe el estado de la señal y se le puede colocar un tiempo de supresión. El CH_DI es el que recibe la señal, la procesa y la entrega al 125

127 siguiente bloque que es el DIG_MON que se encarga del monitoreo y la medición de la señal. Ahora bien se puede leer la señal directamente sin necesidad de los bloques. Paso 1: Se va a hardware y se va a monitor la dirección. Paso 2 : Se muestra un tabla de variables u observación. 126

128 Paso 3: Se generó el estado en el Controlador en terreno o en el PLCSIM. Esto sirve para el caso en que se quisiera utilizar esta señal en el sistema de operación para saber en qué estado esta para poder animar una alarma, un status del motor funcionando, status de un motor en falla, el DIG_MON es el que va generar el TAG inmediatamente y lo va a dejar disponible en el sistema de operación para realizar alguna animación, eso se hace de forma automática cuando se hace un cambio de estado de 0 a 1, existe un TAG o una variable que se genera en el sistema de operación y me va permitir animar por ejemplo un circulo y cambiarlo de color rojo a verde, también podría animar el status de un motor funcionando 0=detenido o 1=funcionando, para esto se ocupan estos bloques REPLICAR EL PROCESAMIENTO DE OTRA ENTRADA. Para replicar el procesamiento de otra entrada se ocupa nuevamente la librería y se copila el chart completo. Entoncess se va a View a Plant View. Luego se hace click a donde dice Process tag types. Luego a Monitoring y encontraremos el DIGMON. 127

129 Al hacer doble click en el DIGIMON se nota que trae un bloque para poder procesar la entrada CH_DI y después pasa a traer un DIG_MON, pero esto ya está hecho como librería. Ahora se procederá a copiar el DIGMON que está ubicado en los Process tag types y pegarlo en el programa. 128

130 Primer paso será copiar el DIGMON Segundo paso será ir a nuestro programa y lo pegamos en function. Se debe cambiar el nombre y se procederá a cambiar el nombre también al que tenía por nombre SWITCH, lo cambiaremos por un nombre de instrumentación de acuerdo al estándar que puede ser un switch de presión PSL_2010 y el otro lo dejaremos como LSH_2010 que puede atribuirse al límite de un switch de un estanque. Al trabajar a nivel de instrumentación de plano se trabaja de acuerdo a un estándar. En el PSL_2010 que es el switch de posición x, se debe cambiar también el nombre en el CFC para que coincida con lo que se va a programar, abrimos el CFC y me posiciono con el mouse encima de la señal. Luego voy a simatic y cambio en View a Component View, voy al controlador, dentro de la CPU, S7 Program y hago click en Symbols. Un buen método es partir por la tabla de símbolos porque es aquí donde se puede ir mapeando todas las direcciones y se va colocando los comentarios de todas las señales de forma ordenada, cosa que después al buscarla en el programa se encuentra de forma automática. Entonces si tenemos un listado de puntos de entradas y salidas en un documento Excel, lo que se debe hacer es definir las direcciones en el hardware y después definir las direcciones en la tabla de símbolos y con eso se puede tener ordenado el programa para poder buscar las señales de 24 Vac que viene de terreno. Se cambia el nombre entonces y se agrega otro comentario a ese símbolo y guardamos. 129

131 Luego se incorpora otro símbolo que va ser la otra entrada que se configura, que es el LSH_2010 con dirección I256.1 y descripción del switch nivel alto TX

132 Una vez modificado las direcciones se guarda y se cierra el symbolic table. Vuelve al CFC se había abierto y se actualizo la información modificada. Ahora con el otro chart que genera el LSH_2010, este template se sacan de una librería que se llama monitoreo que viene con los bloques prediseñados, se están reutilizando las herramientas de la librería por que el sistema viene con librerías de control avanzado, todas las librerías tecnológicas que se necesitan para completar un sistema. Ahora lo que se hace es interconectar la variable de proceso, ya que como es un template muestra que tiene como interconexión digital pv in, que es una interconexión textual que no tiene dirección. 131

133 Entonces se hace lo mismo que anteriormente se hizo, posicionándose se hace click con botón derecho y interconnection to Address. Ahora se compila para poder generar el module drives para la tarjeta. 132

134 Ya una vez acabado la compilación, procederemos a descargar Ahora se conecta en línea ( se debe hacer un complilado y descarga del Hardware para que la señal sea en 16#8000 en el CFC con el S7-PLCSIM. 133

135 Funcionamiento de un variador de frecuencia. En el caso de los variadores se puede tener una palabra de estado que son los bits que me muestra el variador de acuerdo a la función que está ejecutando (partida, detención, emergencia), es la información leída del variador (status Word). Si se quiere hacer una detención rápida se debe hacer a través de la palabra de control (lógica). Ver Pdf de variador 420, donde salen los status Word 1 y estudiar que hace cada bit;, en el status Word 2 se ve lo que es el fieldbus de velocidad y R2032 aparecen lo que se debe habilitar. 4.4 PROCESAMIENTO DE LA SEÑAL EN UNA VALVULA Anteriormente se analizó el bloque CH_DI, que al tener un problema de la señal que viene de terreno va a indicar una incertidumbre de la señal donde va a pasar a un valor sustituto o va generar una falla dentro del bloque. Cuando los status de las válvulas o accionamientos no se reciben, se lleva la válvula a un estado seguro. Por ejemplo una válvula está abierta y llega la señal de que la válvula esta energizada y en momento de una mantención se pasa a llevar o se saca la tarjeta, no se va estar recibiendo el status de la válvula abierta, por lo que el bloque va recibir un status indeterminado donde no se sabe si está abierta o cerrada, por lo tanto se va llevar a la válvula a un estado de seguridad. 134

136 En la librería del proyecto vamos a View y luego a Plant View. Se selecciona un template de los que se encuentran ahí. Hacemos doble click en Válvula. Este chart o CFC para procesar una válvula consiste en un CH_DI el cual procesa la entrada digital y se conecta la dirección de terreno en VALUE. 135

137 Válvula Abierta Válvula Cerrada En el primer CH_DI se coloca la dirección de donde viene el status de que la válvula está abierta y en la de más abajo se coloca la dirección de donde viene el status de la válvula cerrada. Se utilizan estos bloques CH_DI antes de llegar al bloque principal que va hacer la lógica de control que va a mandar a abrir o cerrar la válvula, por lo que se necesita saber en el sistema de control si la información que se está enviando esta correcta y tiene un grado de confiabilidad alto, entonces el uso de los bloques CH_DI se usan porque cada señal tiene un código de calidad para saber si la señal está en buen estado o mal estado. Las variables que me entrega un bloque de procesamiento de entrada digital me entrega un byte que indica la calidad de la señal (QUALITY) y envía un bit indicando si la señal está en buen estado (QBAD). Esta información la entregara cuando se compilen los Module Drives y el module drive ira a buscar el diagnóstico de la tarjeta. 136

138 El Q que es la salida del status de la válvula cerrada, se conecta directamente al feedback de la válvula cerrada, el Quality se conecta al status del quality code para el feedback close que si la válvula está cerrada este ok o no. El QBAD está en un OR indicando que si el QBAD está en 1 va a generar una falla de control en el bloque de la válvula (CSF). El QBAD de la válvula abierta o cerrada, cualquiera de los dos si el bit pasa a 1 significa que hay un control system fault (CSF) y el bloque de la válvula la va a procesar y la enviara a un estado seguro que va depender si su estado seguro es que este abierta o esté cerrado. Entonces los bloques CH_DI sirven para ver la calidad de la señal. Se va a la librería de proyecto donde se encuentran los CFC y se hace click al switch que se había configurado el LSH2010 y se abre. 137

139 La calidad de la señal es válida por lo que si existe algún problema y se produce una desconexión se ira a 16#00 que sería un valor invalido y el código de la entrada 16#4000FFFF hace que el QBAD sea 1 que indica que hay un mal procesamiento de la señal. Ahora lo que se hace será insertar una tabla de variables en Blocks en component view de nuestro proyecto. 138

140 Se va a insertar una tabla de variables para procesar solamente la entrada del switch de nivel (LSH2010). Para proceder debemos ir a propiedades de la variable. Damos OK y se abre la ventana 139

141 Al ir al CFC del LSH2010 verificaremos la dirección que deberemos colocar en el VAT creado. Es la I256.1 Y ahora nos conectamos en línea. Pero antes se cargan las modificaciones al controlador. Acá se ve como se copian los cambios realizados y se produce la descarga. 140

142 Vamos al CFC y lo pasamos a online y depues el VAT creado. Y en la tabla de variable también llega el 1. Paso a True. 141

143 Entonces está llegando un 1 y en la tabla de variable también, puede ser que en el qualily code este en forma errónea y la calidad de la señal este en forma errónea lo cual indica que hay un problema del procesamiento de la entrada, ya sea de la tarjeta o del cableado que viene de terreno. El CH_DO se necesita para verificar que la calidad de la señal es la adecuada, porque asi como también es una variable de actuación es una variable de salida, también es una tarjeta de salida que tiene diagnóstico, no solamente las de entradas. Por lo tanto si se llega con una señal de instrumentación de campo que es un status o feedback de algo de un elemento de control la tarjeta va a tener su diagnóstico, si una tarjeta de salida de relé o de 24vdc o 120vac o 220vac también tiene su calidad de señal, su quality code y también puede tener problema la tarjeta, porque la tarjeta por ejemplo que es de salida de 24vdc puede que se quemen 4 canales y se indicara en el mode y el QBAD indicando que la tarjeta tiene problema. Cuando existe un problema en una planta lo primero que se debe ver son los bloques y por ejemplo puede ocurrir que encuentre que en la salida de la válvula 1 dice que esta con problema, se llama a la persona que está en terreno que ve la instrumentación técnica y se le dice si puede chekear la tarjeta de salida digital y que verifique si la tarjeta está trabajando bien, si tiene algún error, si el cableado esta suelto, todos los problemas físicos o puede que sea algo en la válvul 142

144 Lo que es recomendable es que cada CFC tenga su válvula, es decir, un CFC tiene válvula 1 y otro CFC la válvula 2, como se hizo anteriormente colocando el nombre para una válvula LSH2010 y para otra sería un PSL Existe otra alternativa pero es un poco desordenada, que es insertar una partición como si fueran varias planillas en un mismo CFC. La válvula se debe copiar de la librería y pegar en el proyecto en plant view en function. 143

145 Se pega y se cambia el nombre a VALVE 1 Compilamos 144

146 No hay errores Y hacemos la descarga. Y estaría listo el template para procesar una válvula. Se va a view y se hace click en Trend Display. 145

147 Luego se arreglan las ventanas para dejarlas ambas a la vista y asi ver los cambios que realizaremos en la lógica y así visualizar la gráfica que da como resultado frente a dichos cambios de estado. 146

148 Se selecciona un canal. Se cambia el valor simulación SIM_I para ver el cambio de estado y se pone start. 147

149 Ahora se pone un 1 en la simulación. 148

150 Se ves el cambio de estado que se realiza. 4.5 Configuración de estación de operación El sistema de operación que contiene la aplicación WinCC y ahí está el sistema de operación single station (estación Standalone), la cual viene con algunas Picture para la navegación. Nuestro proyecto ya se creó a nivel de controlador y a nivel de la estación de operación. La CP ya está configurada en el Hardware y conectada a la red Ethernet. Esto se realizó en la primera etapa donde se agrega la Mac Address, de esta forma está conectado el controlador. 149

151 Ahora debemos configurar y comunicar el SIMATIC PC STATION, vamos a configuración. Aquí podemos ver que a nivel de configuración solo está la aplicación WinCC. Acá debemos agregar una tarjeta de comunicación que es una tarjeta LAN normal del computador y se debe indicar que va tener una dirección y conectarlo a la red, si fuera una tarjeta siemens se le agrega una que puede ser una CP1613, pero en este caso se colocara una tarjeta LAN. Esta tarjeta sustituye un modulo de Industrial Ethernet, ISO, TCP/IP, S7 Connections, PG functions, routing, controlador PROFINET IO. 150

152 A esta estación de operación le pondremos la dirección 40. Y se debe agregar la MAC de la tarjeta. Se observa el Mac que tiene asignada. 151

153 Luego se compila. Haciendo click en NetPro se va a ver que estén comunicados ambos equipos a Ethernet. 152

154 Luego se chekea consistencia. Y se abre la herramienta Netpro y se compila y se chequea, exactamente lo mismo que en hardware. 153

155 Se chequea consistencia. Ahora se debe configurar el enlace, porque hasta el momento solo estamos indicando que el computador y el S7-400 pertenecen a la misma red. Entonces primer paso es insertar una conexión en netpro en la CPU del controlador. 154

156 Una vez compilado, se chequea consistencia del proyecto. Con esto ya está hecho el enlace. En el OS aparecen unos Picture que corresponden a las Picture que están en plant view. 155

157 El módulo de operación para los módulos de red que utilizaremos será el operación PG. En la configuración de consola se pueden ajustar la dirección del equipo y la velocidad de transmisión. Esta configuración solo es posible a nivel local en el propio ordenador, un ejemplo de las funciones en línea son el poder cargar AS 156

158 Pero no se podrán ejecutar las funciones de comunicación que requieran una configuración como la definida en un PCS 7 OS, para nuestro caso no existe este inconveniente ya que usamos una configuración PCS7 ES-OS. Ahora viene el proceso de compilar Aquí aparece el asistente de compilación, todos los bloques inteligentes de la librería que estamos utilizando van a generar los block iphone y los faceplate de forma automática 157

159 Acá muestra las carpetas jerárquicas que ya tiene bloques de programación. Acá muestra la conexión es hacia el controlador S7-400 a traves de esa carpeta (S7 Program(1)). Aca aparece todo lo que se compilara, sus bloques funcionales y los tags. Hacemos click en Next. Hacemos Click en Compile y se efectuara la compilación de nuestra estación de operación con las picture, CFC, SFC creados para poder visualizarlos en WinCC. 158