Sistema de operador. Control de procesos seguro y confortable mediante el sistema de operador SIMATIC PCS 7

Transcripción

1 Control de procesos seguro y confortable mediante el sistema de operador SIMATIC PCS 7 el OS Client permite controlar cómodamente varias zonas de la planta desde un mismo puesto de mando. El software de sistema de las estaciones de operador es escalable en función del número de objetos de proceso (PO): 250, 1 000, 2 000, ó PO por OS Single Station 250, 1 000, 2 000, 3 000, ó PO por servidor OS de un sistema cliente-servidor Dicho número se puede incrementar en cualquier momento, adquiriendo los correspondientes PowerPacks, si aumentan los requisitos o hay que ampliar la planta. Sistema monopuesto (OS Single Station) Estación de operador SIMATIC PCS 7 El sistema de operador del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 permite al personal operador controlar el proceso de forma cómoda y segura. El operador puede observar el proceso a través de distintas vistas e intervenir ejecutando funciones de control si es necesario. La arquitectura del sistema de operador es muy variable y puede adaptarse con flexibilidad a plantas de distintos tamaños y a los diferentes requisitos de los clientes. La base de este sistema está formada por estaciones de operador (OS) perfectamente coordinadas entre sí para sistemas monopuesto (OS Single Stations) y sistemas multipuesto en una arquitectura cliente-servidor. Estaciones de operator Todas las estaciones de operador se basan en modernas estaciones de trabajo industriales SIMATIC PCS 7 optimizadas para uso como OS Single Station, OS Client u OS Server. Las estaciones de trabajo industriales SIMATIC PCS 7 convencen por que emplean una potente tecnología de PC combinada con el sistema operativo Microsoft Windows XP Professional o Server 2003, y pueden operar tanto en despachos como en rudos entornos industriales. Los componentes e interfaces estándar de PC proporcionan una gran libertad para futuras ampliaciones y también para opciones de sistema y de cliente y opciones específicas de un sector. La conexión de hasta 4 monitores de proceso a través de una tarjeta gráfica Multi-VGA opcional en la OS Single Station o en En un sistema monopuesto, todas las funciones de manejo y visualización para un proyecto (planta/unidad de proceso) están concentradas en una estación. La placa lleva integrado un puerto Ethernet RJ45 a 10/100/1000 Mbits/s aplicable para conectar una LAN de OS (Local Area Network, bus de terminales). La OS Single Station se puede conectar al bus de planta Industrial Ethernet de dos maneras: Mediante un procesador de comunicaciones CP 1613 A2 para la comunicación con un máximo de 64 controladores de todo tipo Mediante una sencilla tarjeta de red Ethernet a 10/100/ 1000 Mbits/s y Basic Communication Ethernet para la comunicación con un máximo de 8 controladores estándar Conectada al bus de planta la OS Single Station a aplicable asociada a otros sistemas monopuesto o formando uno multipuesto. No obstante, dos OS Single Stations también pueden funcionar de manera redundante (SIMATIC PCS 7 Single Station Redundancy) Sistema multipuesto en arquitectura cliente-servidor Un sistema multipuesto se compone de puestos de operación (clientes OS) a los que uno o varios servidores OS suministran datos (datos de proyecto, valores de procesos, registros históricos, alarmas y avisos) a través de una LAN de OS. La LAN de OS puede compartir el medio de transmisión con el bus de planta o ejecutarse como un bus separado (Ethernet con TCP/IP). Si los requisitos de disponibilidad son mayores, también se puede configurar los servidores OS de manera redundante. La posible ocurrencia de fallos de software en aplicaciones importantes se vigila a través del llamado "health check" que, dado el caso, puede causar la conmutación al equipo de reserva. Los servidores OS redundantes se sincronizan automáticamente y a gran velocidad. 31

2 Central Archive Server (CAS) Controladores Sistema multipuesto en arquitectura cliente-servidor Los clientes OS no sólo pueden acceder a los datos de un servidor/pareja de servidores OS, sino también simultáneamente a varios (modo Multi Client). Esto permite estructurar una planta en varias unidades tecnológicas y distribuir los datos entre varios servidores/parejas de servidores OS. Además de la escalabilidad, los sistemas distribuidos ofrecen la ventaja de poder desacoplar entre sí las unidades de proceso, lo que aumenta la disponibilidad. SIMATIC PCS 7 soporta sistemas multipuesto con hasta 12 servidores OS o 12 parejas de servidores redundantes. En el modo Multi Client los clientes OS pueden acceder paralelamente a algunos o a la totalidad de los 12 servidores/parejas de servidores (hasta 32 clientes OS simultáneamente a todos). Los servidores OS tienen además funciones de cliente con las que pueden acceder a los datos (registros históricos, avisos, tags, variables) de los otros servidores del sistema multipuesto. Esto permite interconectar sinópticos de proceso de un servidor OS con variables de otros servidores OS (sinópticos interáreas). Los servidores OS, igual que la OS Single Station, se pueden conectar al bus de planta a través de un módulo de comunicación CP 1613 o de una simple tarjeta Ethernet. La placa ya lleva integrado un puerto Ethernet RJ45 que puede emplearse para conectar una LAN de OS. Prestaciones y datos técnicos Cliente OS (máx. 32 en funcionamiento multicliente) Industrial Ethernet Servidor OS (máx. 12 redundantes) El sistema de operador SIMATIC PCS 7 está optimizado para el tratamiento de grandes cantidades de datos. También ofrece altas prestaciones en el caso de proyectos grandes y se maneja, al mismo tiempo, de forma fácil e intuitiva. Cantidad máx. de servidores/ 12 parejas de servidores OS Cantidad máx. de controladores por 64 servidor/pareja de servidores OS Cantidad máxi. de clientes OS en modo 32 Multi Client 1), por sistema multipuesto Cantidad máx. de monitores por cada estación de operador en modo multicanal 4 Cantidad máx. de áreas OS 64 Cantidad máx. de ventanas por monitor 1 a 16 (ajustable) Núm. curvas por cada ventana de curvas 10 Tiempo de selección de la vista de área < 2 s OS (100 símbolos de proceso) Cantidad máx. de objetos de proceso por cada OS Single Station PO por cada servidor OS PO Cantidad máx. de avisos configurables por servidor Cantidad de puntos de medida por cada OS Single Station aprox por cada servidor OS aprox por cada sistema multipuesto aprox Sistema de registro histórico de alto rendimiento integr. (búfer en anillo), basado en la tecnología Microsoft SQL Server, para: archivado de valores de proceso aprox /s (por OS Server/Single Station) 1) archivado de mensajes (por OS Server/Single Station) Registro histórico Archivado de valores de proceso con StoragePlus - Valores de proceso de un servidor - Valores de proceso de todos los servidores Archivado de valores de proceso con Central Archive Server CAS - Valores de proceso de un servidor - Valores de proceso de todos los servidores carga constante aprox. 10/s avalancha de avisos aprox /4 s Valores de proceso de hasta 4 Single Stations, servidores o parejas de servidores aprox /s aprox /s Valores de proceso de hasta 11 servidores/parejas de servidores aprox /s aprox /s si cada cliente OS tiene acceso a todos los servidores/parejas de servidores OS Numerosas medidas particulares disminuyen la carga del sistema y mejoran los tiempos para abrir y actualizar los sinópticos, p. ej.: Combinación de valores de estado y analógicos con informaciones de alarma formando indicadores avanzados de estado Supresión de avisos inestables y activación del reenvío por acuse de recibo Transmisión de datos desde el controlador sólo en caso de modificaciones, en vez de en cada ciclo Bloqueo/habilitación de avisos para puntos de medida particulares o para todos los puntos de medida de una área Ocultación de avisos en función del estado operativo de la unidad de proceso 32

3 Software del OS Conducción del proceso con ventanas libremente desplazables Ventana de curvas en la estación de operador Interfaz de usuario La interfaz de usuario predefinida del sistema de operador reúne todas las características propias de un sistema de control de procesos. Es multilingüe, ergonómica y ordenada, y está claramente estructurada. El operador no piere nunca de vista el conjunto del proceso y puede navegar rápidamente entre las diversas vistas de la planta. Para ello, el sistema le ayuda con estructuras gráficas jerárquicas que puede configurar a su antojo. Estas estructuras permiten la selección directa de áreas de niveles inferiores durante la conducción del proceso. Las sinópticos de proceso y los puntos de medida también se pueden abrir con sólo teclear su nombre. La función de cambio online de idioma permite al operador conmutar de idioma durante la marcha. Para la representación tecnológica de una planta se dispone de una vista estándar y de una vista de servidor que abarcan áreas distintas. Ambas vistas contienen, entre otras cosas: Línea de avisos para el último aviso recibido (orden de visualización configurable según clase de avisos superior o prioridad superior) Fecha, hora y nombre del operador Sinóptico general con hasta 36/49/64 áreas Área de trabajo para gráficos y ventanas libremente desplazables para faceplates, curvas, avisos, etc. Teclas de funciones de sistema Los medios de representación disponibles permiten al operador crear, guardar y volver a abrir composiciones de gráficos personalizadas. Curvas Las curvas se pueden visualizar cubriendo toda la pantalla o en ventanas dentro del área de trabajo, y se pueden imprimir directamente. Algunas curvas/grupos de curvas ya han sido predefinidas al configurar el sistema. Sobre todo con fines de comparación, además de la representación absoluta es posible visualizar curvas normalizadas con escalado porcentual. Los ajustes estándar configurados para unidades de medida y valores límite (p. ej. mínimo/máximo) se utilizan automáticamente para el servicio runtime. El operador, durante el tiempo de ejecución, también puede crear curvas propias, seleccionarlas mediante nombres de puntos de medida y guardarlas para uso posterior. Alarmas y avisos Se pueden configurar hasta avisos/alarmas por cada OS Single Station/OS Server. Asignando diferentes prioridades a los avisos como atributo adicional para las clases de avisos conocidas, se obtiene una mejor visión de conjunto cuando aumenta el volumen del proyecto, pudiendo distinguir mejor los avisos importantes de los de menor importancia. En una vista especial de avisos es posible conmutar entre las distintas páginas de avisos, p. ej. la lista de nuevos, lista de antiguos, lista de avisos salientes, lista de intervenciones del operador, lista del sistema de control de mando o la crónica. 33

4 Vista de avisos en la estación de operador Gracias a la gestión de alarmas inteligente, los avisos que en determinados estados poseen una importancia menor para el funcionamiento seguro y sin perturbaciones de la planta se pueden ocultar visual y acústicamente. Estos mensajes, no obstante, se tienen en cuenta para el registro y archivado. De este modo la carga de trabajo del personal operador disminuye considerablemente. Los avisos de baja importancia se pueden ocultar de dos maneras: Dinámicamente, es decir, en función de las especificaciones previamente definidas para un máximo de 32 estados operativos (Smart Alarm Hiding) Manualmente, de forma temporal En el caso de fallos en un sensor/actuador o durante la puesta en marcha, el operador proceder a bloquear avisos (alarmas) de puntos de medida particulares o de todos los puntos de medida de un sinóptico/área. El bloqueo y la habilitación se registran en el informe de intervenciones del operador. Los avisos pendientes se señalizan visualmente con indicadores agrupados que se representan en vistas de listas de avisos/alarmas preconfiguradas según grupos de avisos. En la visualización agrupada también se ve si hay avisos bloqueados o no. El último aviso recibido (si se han asignado prioridades, el de mayor prioridad) se visualiza en el margen superior de la vista estándar. Pulsando el botón "línea de avisos ampliada" se visualizará una ventana predefinida con más avisos. Visualización SFC La rápida determinación y eliminación de la causa de la anomalía está soportada por las funciones "Loop in alarm" y "Abrir imagen vía punto de medida". A través de "Loop-in-Alarm", el operador accede directamente al sinóptico de proceso con el objeto que causa la avería. Allí, a través del punto de medida cuyo icono de bloque está marcado de color, puede abrir el faceplate correspondiente (gráfico del lazo). La ventana del faceplate (gráfico del lazo) se puede inmovilizar para que permanezca visible al cambiar de sinóptico. Las múltiples posibilidades de ajuste de la salida acústica y las prioridades definibles por variables de señal permiten la señalización de avisos/alarmas por medio de una tarjeta de sonido o mediante un avisador acústico externo, vía un módulo de señalización. Visualización SFC La visualización SFC del sistema de operador permite representar y manejar los controles secuenciales configurados con el editor SFC de la misma forma que en el sistema de ingeniería. Para ello no es necesario trabajo de configuración adicional. Por ejemplo, en un sinóptico general es posible abrir representaciones de etapas y de transiciones y visualizar comentarios a etapas o condiciones de transición inicializadas dinámicamente. 34

5 Gestión centralizada de usuarios, controles de acceso y firma electrónica Sistemas de operador, a destacar Con la opción integrada SIMATIC Logon, el sistema de operador dispone de una administración de usuarios centralizada que cumple los requisitos de validación de 21 CFR Part 11. El administrador puede clasificar a los usuarios por grupos y asignarles diferentes derechos de acceso (roles). Los derechos concretos se otorgan al operador cuando inicia sesión, en el marco del control de accesos. Como equipo de inicio de sesión, aparte del teclado, se puede emplear p. ej. un lector de tarjetas chipcard. Asimismo, SIMATIC Logon ofrece la función de "firma electrónica". Vigilancia de signos de vida La función "Vigilancia de signos de vida" permite al sistema de operador monitorizar el correcto funcionamiento de todos los sistemas subordinados que están conectados al bus de planta. Una imagen gráfica de configuración de la planta muestra las estaciones del bus supervisadas en su estado operativo respectivo. Más funcionalidad ofrece a este respecto el SIMATIC PCS 7 Asset Management. Sincronización horaria En combinación con un reloj SICLOCK, el sistema de operador puede aplicar a todo el sistema la sincronización horaria UTC (Universal Time Coordinated) dentro del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7. Esto resulta particularmente ventajoso para plantas muy extensas que están distribuidas en lugares situados en diferentes usos horarios, p. ej. oleoductos. Lenguajes de scripting En base a los lenguajes de scripting Visual Basic y C, los usuarios pueden programar también sus propias aplicaciones OS. Arquitectura flexible y modular con componentes de hardware y software para sistemas monopuesto y multipuesto Potentes estaciones de operador basadas en tecnología PC estándar, aptas para entornos industriales y de oficinas Sistemas multipuesto cliente-servidor con un máx. de 12 servidores/parejas de servidores OS para PO y un máx. de 32 clientes OS por servidor/ pareja de servidores Sistema de archivo de alto rendimiento basado en archivos circulantes y backup integrado, opcionalmente con archivado histórico vía StoragePlus/CAS Comprobación de estado (Health Check) para aplicaciones de servidor importantes Modificación y reproducción sin afectar al funcionamiento y test online mediante carga selectiva de servidores redundantes Comunicación AS/OS optimizada: Transmisión de datos sólo tras la modificación de los mismos, independientemente del ciclo de respuesta del controlador Confortable conducción del proceso y alta seguridad de funcionamiento Supresión de alarmas durante la puesta en marcha y en caso de un fallo de un sensor/actuador Ocultación dinámica o manual de avisos visuales y acústicos que carecen de importancia en función del estado de la planta Prioridades de alarma como atributo adicional para filtrar avisos importantes Gestión centralizada de usuarios, controles de acceso, firma electrónica Vigilancia de signos de vida para los sistemas subordinados conectados al bus de planta 35

6 Archivado OS El software OS de OS Single Stations y servidores OS lleva integrado un sistema de alta potencia configurable en tiempo de ejecución que permite el archivado a corto plazo y está basado en la tecnología Microsoft SQL Server. Este sistema sirve para la adquisición de valores de proceso (período típico: 1 a 4 semanas) y avisos/eventos (período típico: 2 meses) en archivos circulantes. Mediante control por tiempo o por eventos, es posible almacenar de forma duradera en un archivo histórico datos del archivo a corto plazo, así como OS Reports y datos de lote de SIMATIC BATCH Para el archivado histórico OS existen dos alternativas con características diferentes: StoragePlus La variante más económica para la gama baja; para archivar desde valores/s aprox. hasta cuatro Single Stations, servidores o parejas de servidores Servidor central de archivos (Central Archive Server/CAS) Variante de gama alta para archivar desde valores/s aprox. hasta 11 servidores o parejas de servidores Si se utiliza el archivado histórico con StoragePlus, los datos archivados se pueden visualizar con el visor StoragePlus. Los datos almacenados en los servidores de archivos centrales pueden ser visualizados por el operador directamente en los clientes OS o con el visor StoragePlus de CAS. En ambos sistemas de archivado a largo plazo, la selección de datos es facilitada por las funciones de filtro integradas. Los mensajes y los valores de proceso pueden representarse en tablas; los valores de proceso, además, en gráficos. Los valores de proceso representados en tabla se pueden exportar en formato CSV para su tratamiento en otras aplicaciones de Windows, p. ej. Microsoft Excel. Las variables de archivo definidas como unidad de cálculo común para archivado a corto plazo y archivado histórico CAS están disponibles como licencias de archivo SIMATIC PCS 7 Archive y SIMATIC PCS 7 Archive PowerPacks. Si no se utiliza el CAS, las licencias de archivo y los PowerPacks se instalan las OS Single Stations y en los servidores OS de la planta. De lo contrario solo se instalan en el CAS, desde el cual las OS Single Stations y los servidores OS "cargan" sus variables archivables. El archivo a corto plazo está limitado a variables archivables, mientras que el archivo histórico CAS está limitado a variables archivables. OS Server: archivado a corto plazo (circulante) Valores de proceso Ciclo lento de archivado > 1 min Archivado OS p.ej. 2 semanas Ciclo rápido de archivado máx. 1 min p.ej. 7 días Mensajes/eventos Archivo de alarmas p.ej. 2 meses Servidor Batch Datos de lotes Memorización por orden del operador al terminar un lote 30 bytes/ valor máx. 30 bytes/ valor 172 bytes/ evento Archivos XML Memorización automática, p.ej. diaria Servidor de Archivos Central: a largo plazo Servidor Microsoft SQL Memorización en disco duro, p.ej. para 6 meses Memorización automática, p.ej. semanal Copia de seguridad del archivado Las estaciones de trabajo SIMATIC PCS 7 son la plataforma de hardware para el PC StoragePlus y el servidor de archivos central. Ambas son estaciones conectadas al bus de terminales y no al bus de planta. El servidor de archivos central también puede configurarse de forma redundante. De este modo aumenta la disponibilidad de los datos históricos, a los que se puede acceder con los clientes OS o con la estación OpenPCS 7. Actualmente SIMATIC BATCH no almacena los datos de lote en los dos CAS. Sin embargo, gracias a la sincronización automática de archivos, los datos de lote están disponibles en ambos CAS una vez almacenados. Con ayuda de hardware y software adicionales para el sistema operativo que corresponda, p. ej. con una grabadora de DVD y un software de grabación adecuado, los datos administrados en StoragePlus y en el servidor de archivos central se pueden guardar en medios de almacenamiento convencionales (p. ej. en DVD). 36

7 Manejar y visualizar vía la World Wide Web SIMATIC PCS 7 Web Clients INTERNET Módem LAN Intranet En cuanto a la concesión de licencias, se distingue entre los casos siguientes: Standard Hasta 50 clientes Web acceden por intranet/internet a los datos de un SIMATIC PCS 7 Web Server. La licencia de servidor necesaria para ello es escalable para 3, 10, 25 ó 50 clientes Web. PCS 7 Web Server para manejo y visualización vía web Web server in a SIMATIC PCS 7 client OS-LAN (bus terminales) Bus de planta Diagnóstico Uno o unos pocos clientes Web tienen acceso a varios SIMATIC PCS 7 Web Server/sistemas monopuesto para realizar funciones de control remoto, diagnóstico o supervisión. Cada uno de los sistemas implicados necesita para ello una licencia de diagnóstico para PCS 7 Web (servidor/ cliente). El OS User Management integrado garantiza un alto grado de seguridad cuando el PCS 7 Web Server accede a los OS Server. El sistema de seguridad de SIMATIC PCS 7 cumple los requisitos de seguridad de la planta y además permite adoptar otras medidas de protección. PCS 7 Web Server, basado en el sistema operativo Microsoft Windows Server 2003, ofrece la posibilidad de manejar y visualizar una planta a través de intranet/internet. PCS 7 Web Server usa los mecanismos de un Multi Client para acceder a los servidores OS subordinados y permite disponer de los datos del proyecto en todo el mundo vía intranet/internet. Para ello, mediante el Web View Publisher, convierte sinópticos de proceso y scripts en la forma adecuada para su visualización con el Internet Explorer. Al manejar y visualizar a través de la World Wide Web, desde el cliente Web el operador accede a los datos del proyecto proporcionados por el PCS 7 Web Server. Para ello, el cliente Web necesita Internet Explorer y plugins instalables vía la World Wide Web. Desde el cliente Web se puede conducir la planta de la misma manera que a través de un cliente OS. El usuario tiene que iniciar sesión en el cliente Web igual que en un cliente OS, y las reglas de adjudicación de derechos también son idénticas. Las actuaciones que se realizan en el cliente Web se incluyen en el informe de intervenciones del operador del OS. 37