Sistema de Automatización para Procesos. PlantStruXure. Bogotá Junio 2013

Transcripción

1 Sistema de Automatización para Procesos PlantStruXure Bogotá Junio 2013

2 Schneider Electric - Process Business - ABrown March PlantStruXure A system to shorten the design phase Renew Maintain Design Operate Reduce my project costs Reduce time to develop Reduce my project risks Introducción Optimise Arquitecturas de control Brindando beneficios Schneider Electric 2

3 Un sistema para minimizar la fase de diseño Reducir los costos del proyecto Renovación Diseño Reducir el tiempo de desarrollo Mantenimiento Operación Reducir los riesgos Optimización Schneider Electric 3

4 Operación y mantenimiento sencillos Renovación Diseño Acceso a los dispositivos de planta Desde un solo entorno Con TOTAL transparencia Mantenimiento Operación Mantenimiento y Control Local y Remoto Optimización Evite rupturas en el proceso Schneider Electric 4

5 Modenizaciones simples y soporte de largo plazo Protege su inversión Renovación Mantenimiento Diseño Operación Permite modernización del sistema Reduciendo las paradas del proceso Paso a paso o completo Optimización n Facilita la evolución del proceso Evitando detener lo principal Schneider Electric 5

6 Nuestro objetivo Ayudar a los clientes a Reducir los costos, tiempos y riesgos del desarrollo Tomar decisiones más inteligentes Optimizar activos y recursos Adaptarse a sus nuevos requerimientos del negocio Asegurar su inversión Valores de un Sistema Schneider Electric 6

7 Un sistema Schneider Electric 7

8 con diferentes arquitecturas Pequeños procesos Procesos Continuos / Batch Grandes Infraestructuras (Ej. Ductos / Distrib. Aguas) < > Cobertura de PlantStruXure Schneider Electric 8

10 PlantStruXure Introducción Arquitectura de Comunicaciones Ingeniería Red Fieldbus Operación y Monitoreo Arquitectura de Control y E/S Alta Disponibilidad Sistemas Instr. de Seguridad RTUs Resumen Quiere saber más? Schneider Electric 10

11 Arquitecturas de Redes: Nuestros objetivos Presente: Información y control Productos de Control pueden ahora ser conectados através de la red de planta Visualización remota del control e información de diagnóstico através de los servicios web Qué está cambiando: Penetración a nivel de Fieldbus 27+% CAGR 1 en dispositivos Ethernet para el 2012 Rápido crecimiento vs fielbus tradicionales La apuesta: Soluciones completas Ethernet resuelve la gran mayoría de las aplicaciones 1 ARC 2007 Study 2 ARC 2008 Study Schneider Electric 11

12 Arquitecturas de Redes: Nuestros objetivos En 2007 Schneider Electric se transformó en miembro principal de ODVA y se asignó una persona de SE como miembro directivo; uniéndose a Rockwell, Eaton, Omron y Cisco. Schneider Electric se compromete a expandir su arquitectura de Transparent Ready dando soporte a Modbus/TCP y EtherNet/IP Asimismo ODVA mejora CIP, el protocolo base para EtherNet/IP, a fin de proveer acceso transparente a dispositivos Modbus/TCP ODVA se compromete a proteger la inversión de los actuales dispositivos Modbus/TCP y EtherNet/IP. Sin cambios para los dispositivos actuales Modbus TCP y Ethernet/IP. Schneider Electric 12

13 Ethernet: Principales ventajas Medio físico común Conectivdad desde los Sistemas de Dirección a los Dispositivos de campos Simple instalación Más opciones de arquitectura Estándar bien establecido Evolución contínua de la tecnología Cumplimiento con los necesidades de la Industria Medio Multi-vendor Gran abanico de proveedores Precios competitivos Schneider Electric 13

14 TCP IP UDP Ethernet: Principales ventajas Performance Industrial Velocidad, ancho de banda y confiabilidad Evolucionando a la velocidad de Internet Extensible: Seguridad, wireless, Power Over Ethernet (POE) Versatilidad Numerosos protocolos de comunicación Aplicaciones genéricas o especiales Escalable Application Transport FTP HTTP Modbus CIP SNMP BOOTP DHCP TCP UDP Adaptabilidad Comunicación E/S Data sharing Safety Motion y Sensing, etc. Network Data Link Physical OSPF ICMP IGMP IGRP ARP IP IEEE Ethernet RARP Schneider Electric 14

15 Ethernet: Principales ventajas Amplia base de conocimientos Recursos con skills Herramientas para Troubleshooting Rentabilidad Componentes ethernet estándar de uso comercial o personalizados Amplios niveles de integración Precios globales competitivos,tendencia a commodity WEB Servers Schneider Electric 15

16 Topologías de Ethernet Estrella Anillo Guirnalda Anillo y guirnalda Tesys Tesys ATV Tesys ATV Advantys STB ATV Advantys STB Advantys STB Incrementamos la disponibilidad del sistema Schneider Electric 16

17 Arquitecturas de Comunicación Todos los Servicios IT Servicios de red incluidos en Ethernet Ethernet TCP/IP como red universal Todos los servicios de IT & automatización necesarios, con el uso de una única red, gracias a Ethernet Adm.de la red Datos Globales Sinc. de Tiempo FDR -Reemplazo de disp. en falla Web Server e-m@il TCP open Mensajesaría Servicios de E/S SNMP MIB SNMP RTPS real time NTP UDP DHCP TFTP FTP HTTP SMTP TCP Apl. Protocolo (Modbus) IP Layer Ethernet II &

18 Arquitecturas de Comunicación Todos los Servicios IT Fast Device Replacement Un buen Ejemplo FDR usa DHCP Se asigna una dirección IP, máscara de subred & Default Gateway Se mantiene una copia del archivo de configuración del cliente Sincroniza la configuración del dispositivo con el archivo almacenado Transferencia de la configuración original si el dispositivo falla Servidor FDR en los controladores Quantum,Premium & M340 Configuración usando una interface Web o con Unity 18

19 PlantStruXure Introducción Arquitectura de Comunicaciones Ingeniería Red Fieldbus Operación y Monitoreo Arquitectura de Control y E/S Alta Disponibilidad Sistemas Instr. de Seguridad RTUs Resumen Quiere saber más? Schneider Electric 19

20 Una filosofía de buses abiertos Múltiples tecnologías de buses de campo y redes para cumplir con los requerimientos de cada negocio Libertad de elección de los dispositivos Libertad de elección de los instrumentos Libertad de elección de los protocolos Schneider Electric 20

21 Fieldbus para Instrumentación (Field Device Tool Device Type Manager) Soporte de todos los buses estándar de la industria Profibus PA HART Fieldbus Foundation Acceso a más infomación Mantenimiento sencillo mediante información de diagnósitco incorporada Independiente del controlador Optimice los programas de mantenimiento y reduzca sus costos Schneider Electric 21

22 Fieldbus para Instrumentación Contenedor FDT DTM (Field Device Tool Device Type Manager) Dispositivos Modbus/TCP Control DP PA Instrumentación Beneficios Única herramienta para configurar y parametrizar simple entorno para manejar la aplicación desde el PLC hasta los dispositivos de campo Un proyecto único manejo de de la aplicación coherente (Save, Download, Upload ) Visión sicronizada de tags simple entradas de tags, simbolización, estructuras de datos Uso de un estándar mundial Immediata integración de nuevos dispositivos Solution para un amplio rango de field buses FDT DTM es una tecnología independiente de la comunicación Profibus, Hart, E/IP Schneider Electric 22

23 PlantStruXure Introducción Arquitectura de Comunicaciones Ingeniería Operación y Monitoreo Arquitectura de Control y E/S Alta Disponibilidad Sistemas Instr. de Seguridad RTUs Resumen Quiere saber más? Schneider Electric 23

24 Entorno de desarrollo Construya las funcionalidades del sistema Visualización Control Comunicación Unity Pro Vijeo Citect Entorno Multi-usuario: Tag y creación de variables única Cambios On-line Versionado Simulación Off-line Administración de librerías de objetos: Librerías estándar Schneider Electric Específicas y generalistas de la Industria Extensible Reducción de riesgos, tiempo y costos de desarrollo Schneider Electric 24

25 Acceda a librerías de control avanzado Las Librerías de Control son utilizadas para Control avanzado, y permiten tanto optimizar la aplicación como tener un enfoque por vertical Librería de Control Predictivo (PCR) Librería de Fuzzy Logic Librería de HVAC Optimización de Procesos Optimización de Control Aire Acondicionado Librería de Cálculo de Fluídos Estándar AGA Control Avanzado Reducción de los costos de ingeniería con soluciones estándar para desafíos propios del vertical de cada aplicación Schneider Electric 25

26 Librería de Gerenciamiento de la Energía Un amplio rango de Dispositivos Eléctricos: Interruptores Compact & Masterpact, Power Meter, Sepam, etc Optimización del consumo: Control de interruptores y barras Funciones lógicas que emulan los componentes cableados Bloques lógicos para controlar interruptores, barras y conmutaciones de carga Herramientas para manejar reportes y esquemas de carga Transformador Interruptor Barras EFICIENCIA ENERGETICA Schneider Electric 26

27 Herramienta de Trending para Unity Pro Integración de una completa herramienta para trending Tool bar y pantallas dedicadas Visualización compacta Display de todas las variables en una vista Insertar variables Drag & drop desde el editor de datos Trend sincronizado con un evento Diferencia de tiempo entre los eventos Búsqueda de eventos Variables calculadas Detectar fácilmente discrepancias Schneider Electric 27

28 El objeto como piedra angular del sistema Un objeto integrado ofrece una funcionalidad consistente a todo el sistema Hay varios puntos de visita en los objetos llamados Facets El modelo es Abierto y Extensible Cada Facet puede ser combinado con otro através de una interface El sistema tiene en cuenta el ciclo de vida de la aplicación propagando los cambios necesarios Schneider Electric 28

29 Configure el sistema completo Asegure la consistencia Configure la Arquitectura del SCADA De la aplicación Configure la arquitectura de red Configure los dispositivos Configure las E/S Remotas Configure los controladores Configure la comunicación entre controladores Reducción de riesgos, tiempo y costos de desarrollo Schneider Electric 29

31 Arquitectura y Escalabilidad Sistema Control Acceso en Avanzado Remoto Monopuesto Redundante de cualquier Tamaño en fuera la Medio Grande lugar misma la y planta en todo momento Clientes Web Control y Sólo Visualización Ordenador OEM (con XP Embedded) Ordenador Local Clientes Control y Sólo Visualización Tablet PCs Sistema Puesto Único Web Server Servidores Sistema Redundantes de E/S, Alarmas, Redundante y Tendencias Schneider Electric 31

32 Opciones de Redundancia Schneider Electric 32

33 Vijeo Citect Prestaciones y Funcionalidades Entorno de desarrollo: incluído SIN CARGO con todas las licencias, aún en modo demo. Arquitectura multiproceso y redundancia de servidores nativa. 170 controladores propios incluídos sin costo extra. Speedlink: generación y actualización automática de tags en Vijeo Citect (E/S, alarmas e históricos) desde Unity Pro, incluyendo DDT. Control ActiveX Webgate: visualización remota de aplicaciones de Vijeo Designer, integrando los paneles de diálogo XBTGT/GK/GW e ipc (con Vijeo Designer Runtime). Dos entornos de programación multithreaded, CiCode y VBA, disponibles en servidores y clientes. Amplias Librerías de Símbolos: incluyen objetos gráficos y con animaciones pre-definidas, ampliables y reutilizables. OPC Factory Server (OFS): incluído sin cargo con todas las licencias. Seguridad: sistema de seguridad integrado con la de Windows (Active Directory o grupo de trabajo). Schneider Electric 33

34 Diagnósticos & Análisis de Causa Raíz Navegación desde la pantalla al Control: Mantenimiento Optimizado La info correcta en el momento adecuado Por qué no arranca la bomba? Acelere la toma de decisiones y reduzca los tiempos de parada Schneider Electric 34

35 Web Designer 2.3 Silverlight Silverlight es una tecnología de Microsoft Funciona con IE6, Firefox, Chrome, and Safari Utiliza Xtensible Markup Language (XAML) Silverlight es soportado por los módulos FactoryCast como parte de Web Designer 2.3. Schneider Electric 35

36 Página personalizada en los módulos FactoryCast Schneider Electric 36

37 PlantStruXure Introducción Arquitectura de Comunicaciones Ingeniería Operación y Monitoreo Arquitectura de Control y E/S Alta Disponibilidad Sistemas Instr. de Seguridad Arquitectura Controlador E/Ss RTUs Resumen Quiere saber más? Schneider Electric 37

38 Quantum Ethernet I/O Estándar Engineering Station System Servers Operator Clients Hot-Standby Controllers S908 Remote IO Devices Network Ethernet ODVA RIO Tecnología FDT/DTM DRS Área 1 Área 2 Profibus DP Profibus PA Modbus SL Ethernet en cualquier lugar Clave Profibus DP Profibus PA Schneider Electric 38

39 Quantum Ethernet I/O Engineering Station System Servers Operator Clients Abierto Hot-Standby Controllers S908 Remote IO Devices Network Tecnología FDT/DTM DRS Área 1 Área 2 Profibus DP Profibus PA Modbus SL Profibus DP Profibus PA Conectividad Bus de Campo Schneider Electric 39

40 Quantum Ethernet I/O Engineering Station System Servers Operator Clients Flexible Hot-Standby Controllers Configuración cambios OnLine S908 Remote IO C R P N O E Tercer puerto para operación local Devices Network Mix RIO y DIO en la misma red Área 1 Área 2 Profibus DP Profibus PA DRS Modbus SL Profibus DP Profibus PA Módulos complejos Schneider Electric 40

41 Quantum Ethernet I/O Eficiente Engineering Station System Servers Operator Clients 1,5 Mb de intercambio de datos Ancho de Banda x12 Hot-Standby Controllers Devices Network Visión Web de la RIO en NOE / Copro S908 Remote IO ART Recovery time ~ 10ms DRS 31 RIO drops y más capacidad de I/O Área 1 Área 2 Profibus DP Profibus PA Modbus SL Hasta dos sub anillos RSTP Profibus DP Profibus PA 1ms Time Stamping Hasta 128 DIO Schneider Electric 41

42 Downtime cero ~ Recuperación 0 ms Engineering Station System Servers Operator Clients Disponibilidad Disponibilidad a la medida de los requerimientos de su proceso Clientes de operación redundantes Servidores redundantes Controladores redundantes Redes redundantes DP Profibus PA Nivel escalable de disponibilidad CANopen Daisy chain or Star Modbus SL Para topologías Daisy Chain Loop Dual Ring Hart Doble attach Para drops Cabecera Dual 2014 Fte. Dual Schneider Electric 42

43 Base sus arquitecturas en estándares Redundant System Servers Redundant Control Network Redundant Operator Clients Arquitectura troncal sobre Ethernet IP: Basada en estándares abiertos Permite posibles asociaciones para cubrir necesidades específicas PAC Hot-Standby Controllers Ethernet RIO Network Backplane Ethernet { Redes Dedicadas Buses de campo Dedicados Módulos Maestro Remoto dedicados Quantum RIO M340 RIO Beneficiese de utilizar una red estándar y abierta, para adaptar sus necesidades específicas y obtener transparencia en la arquitectura Schneider Electric 43

45 Escalable, integrado y colaborativo Tamaño Quantum M340 Premium >Control avanzado >Control de movimeinto >Contaje >Web server >Control avanzado >Control de movimiento >Contaje >Web server >Pesaje >Alta disponibilidad >Control avanzado >Web server >Pesaje >Alta disponibilidad >Seguridad >Time stamping >Cambios Online FTP server for direct and open historical data download Real-time communication to local and remote IO Large range of partners to enhance the controller capabilities Configurables con un único paquete de software Schneider Electric 45

46 Controlador M340 4 racks sobre 30m Hasta 1024 I/Os inrack Memoria 4MB Compacto Pequeño tamaño en ambientes reducidos Robusto Preparado para ambientes agresivos Rápido 7k instrucciones por milisegundo Puertos integrados 3 puertos de comunicación integrados Servidor FTP para almacenamiento histórico Schneider Electric 46

47 Controlador Premium Alta disponibilidad Switch over automático para reducir una posible parada del proceso Módulos de aplicación específicos Seguridad, procesamiento reflejo, contadores, control de movimiento, pesaje, regulación Amplia eleccción de redes de comunicación Ethernet, Modbus CANopen, ASi, Profibus, InterBus, WorldFIP Hast 16 racks remotos I/O 8MB memoria Funcionalidad Hot standby Comunicación en tiempo real Schneider Electric 47

48 Controlador Quantum Alta disponibilidad & seguridad Reduce el downtime y protege Hasta 31 racks remotos de I/O 8MB memoria Funcionalidad Hot standby Cambios On-line Sin parada del controlador, flexibilidad incrementada para el mantenimiento Requiremientos para industrias específicas Time stamping Seguridad Intrínseca Soluciones a medida através de partners Schneider Electric 48

49 Nueva Generación de Controladores Mx80 Fuente redundante Nuevas Módulos NOC Maestros CPUs M340 Remotos XBus M580 BusX Eth. M340 Ethernet Drops M340 Rack HSBY Red de E/S Fieldbus Modbus Serial Nuevo Controlador Más memoria y velocidad Versión HSBY Dual port RIO Embebido Profibus Instrument Nuevos Racks Dual Bus (XBus & Ethernet) Extensión a racks Suporte de fuentes redundantes Integrated Devices Integrated STB Ethernet Architecture v2.0 Schneider Electric 49

51 Arquitecturas de E/S Elija entre redes de E/S basados en teconologías propietarias y Ethernet E/S remotas Tiempos de ciclo garantizados Scan rápidos E/S distribuidas Arquitecturas flexibles Integración Schneider Electric 51

52 Arquitecturas de E/S Conectar E/S y dispositivos de campo en la misma red Costo de instalacion reducido Más información disponible desde los dispositivos E/S Distribuidas para ambientes estándard o agresivo Arranques motor Información con datos de energía Schneider Electric 52

54 Mayor tolerancia a fallos del sistema Nivel de disponibilidad Redes Redundantes Controladores Redundantes Estaciones de Operación Redundantes El sistema puede tolerar una falla de cualquier estación de operador sin ningún efecto adverso en la operación de otros clientes o del sistema Servidores Redundantes Esto significa que si se produce una falla en el servidor primario, el servidor standby toma el control de inmediato. Esta conmutación es transparente para el operador. Servidores de Datos Redundantes Controladores Redundantes Con redundancia de controladores, el sistema puede tolerar una falla de un controlador o de un componente del mismo (ej, módulo de comunicaciones) sin causar una parada del proceso. Clientes de Visualización Redundantes Arquitectura de Automatización Redes Redundantes El sistema posee múltiples caminos para la comunicación. Las posibilidades incluyen redundancia en redes de operación, control y E/S. Una falla en cualquier componente de la red puede ser tolerado sin ningún efecto adverso sobre el sistema Schneider Electric 54

55 Arquitecturas de Alta Disponibilidad y E/S Redundant System Servers Redundant Operator Clients Opciones escalables Redundant Control Network Cualquier falla en cualquier nivel es mostrada inmediatamente en la pantalla del operador PAC Hot-Standby Controllers Redundant IO Network Todas las opciones o solo una de ellas: Target Clientes Redundantes Servidores Redundantes Controladores Redundantes Redes Redundantes para control y E/S E/S Remotas Quantum E/S Remotas M340 E/S Distribuidas Advantys STB Schneider Electric 55

57 Modicon Quantum SIL-3 Oferta de Seguridad y Arquitecturas Primary Standby Basado en Modicon Quantum, certificación SIL3 por TÜV Rheinland (Alemania) Seguridad integrada con más diagnóstico interno: Simple Controlador Simples módulos de E/S =>Sin votación externa o derivadores,sin hardware adicional, cableado y lógica Arquitectura Standalone o Hot Stand By Único paquete de Software para PLCs de Seguridad y no relacionados con la Seguridad Schneider Electric 57

58 Modicon Quantum SIL-3 Oferta de Seguridad y Arquitecturas Arquitectura 1oo2 Arquitectura dual en CPU para diversidad en la ejecución del código, logrando mayor Fiabilidad S Sensor Quantum High End CPU Lógica Segura Phœnix Igual? Si Actuador Pentium NO Estado Seguro o Switch over Schneider Electric 58

60 Soluciones para sitios remotos Familia TSX ETG3000 Completa integración con el sistema de control de planta Soporte de configuración remota Múltiples opciones de comunicación: PSTN, radio, GSM/GPRS, leased line, ADSL SMS, Protocolos específicos: DNP3 IEC60870 Sincronización de tiempo por GPS y estampado de tiempos en origen Servidor web y registro de datos incorporados Schneider Electric 60

61 Modicon M340 para aplicaciones de RTU Con soporte de: Funcionalidad de gateway remoto Para RTUs medias a grandes Soporte de protocolos estándar para la industria Modbus, IEC60870, DNP3 Capacidades web completas E/S y Alimentación en 125 VDC Recubrimiento conforme Temperatura extendida IEC60870 (101/104) DNP3 Una única plataforma para aplicaciones de RTU Schneider Electric 61

62 ScadaPack Oferta de Telemetría ClearSCADA TRIO radio offer Object oriented, wide area SCADA for critical Infrastructures in WWW, O&G and Electrical Energy ready to use Telemetry features (alarm escalation, data backfilling, Historian, reporting ) Wide range of supported protocols and interfaces: DNP3, IEC870-5, WITS, Modbus, OPC, SQL, License/license free radios for serial and Ethernet communication, support of Modbus, DNP3 and IEC /104 protocols SCADAPack E-Series cost effective scalable, compact modular RTU range Modbus, DNP3 & IEC x protocol support transparent and integrated engineering from the SCADA Schneider Electric 62

64 Valores a través del ciclo de vida de su sistema Diseño Diseño Operación Optimización Renovación Operación Mantenimiento Renovación Mantenimiento Optimización Schneider Electric 64

65 Valores para la etapa de Diseño de su sistema Diseño Operación Acelere el desarrollo del proyecto y reduzca los tiempos de Ingeniería Estandarice y reutilice su ingeniería Diseño Optimización Renovación Operación Mantenimiento Renovación Mantenimi ento Optimizació n Schneider Electric 65

66 Beneficios en la Operación de su planta Diseño Operación Optimización Renovación Incremente la disponibilidad de su planta y procesos Diseño Proteja a la gente, los activos y el ambiente Administre los datos de planta, incluyendo almacenamiento y reporte de datos durante períodos largos Administre el proceso completo, aún con sitios remotos Operación Mantenimiento Renovación Mantenimi ento Optimizació n Schneider Electric 66

67 Un sistema para la Optimización de sus procesos Diseño Operación Optimice el consumo de energía y reduzca los costos asociados Diseño Identifique oportunidades de mejora, para hacer más eficientes sus procesos Optimización Renovación Implemente Control Avanzado de Procesos Operación Mantenimiento Renovación Mantenimi ento Optimizació n Schneider Electric 67

68 Ayudamos a Mantenimiento Diseño Operación Optimización Renovación Identifique rápidamente una falla en su planta o proceso Diseño Asegure la continuidad de servicio y reduzca los tiempos de parada Administre alarmas para incrementar la eficiencia del operador y la planta Reduzca los costos de mantenimiento mediante herramientas de gerenciamiento de activos Operación Mantenimiento Renovación Mantenimi ento Optimizació n Schneider Electric 68

69 Haciendo uso de sus activos existentes Diseño Realice una migración suave de sus instalaciones existentes Diseño Operación Optimización Renovación Operación Mantenimiento Renovación Mantenimi ento Optimizació n Schneider Electric 69

70 Empresa Conexión con IT Sistema ERP Planta Redundancia de PLC, servidores y LAN Proceso Elección de la plataforma óptima Sistema de Servidores Redundantes Historian Clientes de Operación Manufacturing Execution System (MES) Una interface de operación unificada Ethernet como backbone Ingeniería Sistema Batch HMI consistente e industrial Sistema de Asset Management PAC Controlador Hot- Standby PAC PLCs & Unity HMI de planta Safety Controller E/S Remotas Campo E/S Distribuidas E/S Remotas HART Profibus, FF y para conectar instrumentos Profibus PA Drive Salida motor Ethernet IP como red de dispositivos Protección del Motor Monitor de Energía Sitio Remoto Schneider Electric 70 ipmcc Configuración, Diagnóstico, Búsqueda de causa raíz

71 Preguntas? Schneider Electric 72

72 Muchas Gracias Schneider Electric 73