simatic hmi Visualización de proceso y plataforma para IT y Business Integration Descripción del sistema SIMATIC WinCC versión 6

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1 simatic hmi WinCC Visualización de proceso y plataforma para IT y Business Integration Descripción del sistema SIMATIC WinCC versión 6

2 WinCC versión 6 Visualización de procesos y plataforma para IT & Business Integration WinCC V6

3 Indíce WinCC Sinopsis del sistema WinCC Visualización de procesos 1. Sinopsis del sistema WinCC 1.1 Introducción Puntos destacados Vista general de la funcionalidad Gama de productos: Software y Sistemas completos Software de sistema WinCC Opciones y Add-ons WinCC Paquetes con software WinCC Runtime 1.5 Escalable hasta IT & Business Integration SIMATIC WinCC El estándar industrial Aplicaciones para todos los sectores Aplicaciones conforme a FDA 21 CFR Parte Componentes HMI en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS Plataforma HMI para sistemas de control de procesos de Siemens Componente de Totally Integrated Automation SIMATIC HMI El universo del Mando y la Supervisión WinCC Visualización de procesos 2.1 Sinopsis Configuraciones de instalación Sistema monopuesto Sistema multipuesto La solución cliente/servidor Sistema distribuido Clientes Web Soluciones Thin Client Servidor de archivos centralizado (Historian) Soluciones redundantes Funciones básicas SCADA Gestión de usuarios Interfaz de usuario con conmutación de idiomas online y gestión de zoom Sistema gráfico Sistema de mensajes Archivado Sistema de informes y listados Funciones de control de proceso Posibilidades de diagnóstico Diagnóstico del sistema y de procesos Diagnóstico de sistema con funciones STEP Channel Diagnosis Diagnóstico de la comunicación Diagnóstico de sistema vía Web y canal System Info

4 Indíce 2.5 Comunicación Visión general Canales de comunicación WinCC WinCC como cliente OPC WinCC Configuración 3.1 Sinopsis WinCC Explorer El centro de control de WinCC WinCC Graphics Designer Comodidad y eficiencia pura WinCC Report Designer Generación de informes y listados específicos Puntos destacados de la configuración Asistentes de configuración Wizards Bibliotecas y bloques Ingeniería de grandes proyectos Configuración de aplicaciones multilingües Comprobación, puesta en marcha, mantenimiento WinCC Configuración 4. WinCC Abierto para la integración 4.1 Sinopsis Estándares abiertos para una integración sencilla OLE & Controles ActiveX Inserción de aplicaciones y módulos de aplicación Visual Basic for Applications para ampliaciones a medida VBScript o ANSI-C Lenguajes scripting a elección Interfaces de programación abiertas C-API MS SQL Server 2000 Base de datos integrada OLE for Process Control Para una comunicación no propietaria 4.3 Escalabilidad continua y homogénea Historian Plataforma de información y archivo de datos de proceso Plataforma para la integración de IT & Business Integration...66 WinCC Abierto para la integración 5

5 Indíce WinCC Opciones y Add-ons 5. WinCC Opciones y Add-ons 5.1 Sinopsis Configuraciones de instalación escalables WinCC/Server Diseño de sistemas cliente/servidor WinCC/Web Navigator Mando y supervisión vía Web Mayor disponibilidad WinCC/Redundancy Aumentando la disponibilidad del sistema WinCC/ProAgent Potente diagnóstico de procesos IT & Business Integration WinCC/Dat@Monitor Visualización de procesos y evaluación de datos WinCC/Connectivity Pack Acceso a WinCC vía OPC & OLE-DB WinCC/IndustrialDataBridge Acoplamiento a bases de datos y sistemas IT SIMATIC IT PPA Evaluación y compresión de datos de proceso SIMATIC WinBDE Sistema de gestión de datos de máquina Ampliaciones SCADA WinCC/User Archives Gestión de registros 5.6 Ampliaciones para la validación conforme a FDA 21 CFR Parte WinCC/Audit Generación y gestión de Audit Trails SIMATIC Logon Gestión de usuarios centralizada Ampliaciones del sistema WinCC/IndustrialX Configuración de objetos ActiveX personalizados WinCC/ODK Empleo de las interfaces de programación WinCC Add-ons WinCC Informaciones 6. Informaciones sobre WinCC 6.1 Sus partners Servicio y Soporte Comprehensive Support Formación WinCC en Internet Requisitos del sistema y Características técnicas Requisitos del sistema WinCC V Datos de rendimiento de WinCC V Referencias Glosario

6 1WinCC Sinopsis del sistema 1. Sinopsis del sistema WinCC 1.1 Introducción 1.2 Puntos destacados 1.3 Vista general de la funcionalidad 1.4 Gama de productos: Software y Sistemas completos Software de sistema WinCC Opciones y Add-ons WinCC Paquetes con software WinCC Runtime 1.5 Escalable hasta IT & Business Integration 1.6 SIMATIC WinCC El estándar industrial Aplicaciones para todos los sectores Aplicaciones conforme a FDA 21 CFR Parte Componentes HMI en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS Plataforma HMI para sistemas de control de procesos de Siemens 1.7 Componente de Totally Integrated Automation 1.8. SIMATIC HMI El universo del Mando y la Supervisión WinCC V6

7 Sinopsis del sistema 1.1 Introducción Los sistemas de mando y supervisión basados en PC han experimentado un desarrollo vertiginoso. SIMATIC WinCC marca las tendencias más avanzadas cuando se trata de implementar la tecnología punta de software. WinCC es la abreviatura de Windows Control Center que asegura la funcionalidad completa de manejo y visualización sobre PCs estándar en un entorno operativo Windows NT o Windows SIMATIC, a su vez, es el concepto de automatización con más éxito a escala mundial. En la gama de productos de mando y supervisión de SIMATIC HMI, WinCC es un sistema SCADA con diferentes niveles de precio y prestaciones y viene dotado de potentes funciones de supervisión para procesos automáticos. WinCC se destaca especialmente por su arquitectura absolutamente abierta. Sus funcionalidades pueden ser fácilmente combinadas con programas estándar y de aplicación para crear de esta forma soluciones de mando y supervisión optimizadas que cumplen perfectamente las exigencias prácticas. Las empresas especializadas en la ingeniería de sistemas pueden configurar sus propias aplicaciones mediante las interfaces abiertas, desarrollando las ampliaciones del sistema desde la base de WinCC ya existente. WinCC es un sistema moderno con interfaces cómodas para el usuario, abierto al mundo ofimático y a la producción, dotado de funciones probadas y fiables en el ámbito industrial, fácilmente configurable, escalable desde las tareas más sencillas a las más complejas y que asimismo sirve de plataforma para IT & Business Integration. WinCC es aplicable en cualquier parte del mundo y respaldado por el servicio y la asistencia global de Siemens. El software de visualización de procesos SIMATIC WinCC impresiona realmente por su elevada fuerza innovadora, que le permite captar tendencias e implementarlas antes que con otros sistemas, y por la estrategia de producto a largo plazo que, basada en estándares, garantiza la seguridad de su inversión. Gracias a esta filosofía, WinCC o Windows Control Center bajo Windows 2000 y XP, se convirtió en el estándar industrial y avanzó hasta posicionarse como líder del mercado europeo y el número 2 a nivel mundial. WinCC es siempre la primera referencia cuando se trata de obtener un servicio óptimo en máquinas e instalaciones o incrementar la disponibilidad y productividad. 8

8 Sinopsis del sistema 1.2 Puntos destacados Empleo universal: Multilingüe Soluciones sectoriales Plataforma HMI El entorno de configuración de WinCC ha sido diseñado desde el comienzo para el mercado internacional: pulsando una tecla usted puede conmutar entre los idiomas alemán, inglés, francés, español e italiano. La versión asiática también soporta ideogramas para China, Corea, Japón o Taiwán. Usted puede configurar su proyecto para varios idiomas Runtime simultáneamente en varios idiomas conmutables online a fin de poder utilizar la misma aplicación en diferentes mercados. El sistema básico ha sido diseñado independientemente del sector y de la tecnología industrial. Esto lo demuestran las referencias de prácticamente todas las aplicaciones y sectores industriales de la fabricación de maquinaria e instalaciones: Incluso en la industria química / farmacéutica se utiliza WinCC gracias a las opciones correspondientes que responden a las exigencias planteadas por FDA 21 CFR Parte 11. Al mismo tiempo, WinCC constituye la componente de visualización para el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 y, además, sirve de plataforma HMI para diversos sistemas de visualización y de control de procesos de Siemens (p. ej. producción y distribución de energía, lógica Fuzzy) y de otros fabricantes (p. ej. gestión de instalaciones). Todas las funciones de mando y supervisión integradas El equipamiento básico del sistema incluye funciones de mando y supervisión diseñadas a la medida de las necesidades industriales para la visualización gráfica completa de los procedimientos y estados del proceso, señalización y confirmación de alarmas, archivo de los valores de medida y mensajes, listado de todos los datos de proceso y de archivo, gestión de los usuarios y sus autorizaciones de acceso. Los procedimientos y eventos relevantes en materia de calidad son registrados continuamente y así pueden ser seguidos fácilmente. Configuración sencilla y eficiente Las sofisticadas funciones de configuración reducen drásticamente el tiempo y el trabajo de ingeniería y de formación: editor gráfico cómodo y orientado al objeto (adaptable y ampliable individualmente utilizando Visual Basic for Applications), extensas bibliotecas, modularidad, modificaciones rápidas por medio de la configuración online, herramienta de configuración para el tratamiento de grandes cantidades de datos, transparencia gracias a la lista de referencias cruzadas. Escalabilidad continua y homogénea también vía Web Para satisfacer las crecientes exigencias, la visualización de procesos debe ser ampliable en todo momento, sin que se produzcan rupturas tecnológicas o se tengan que realizar reconfiguraciones completas. Por consiguiente, la seguridad de la inversión es de importancia esencial. SIMATIC WinCC ofrece esta escalabilidad continua y homogénea, desde la pequeña solución monopuesto hasta una arquitectura cliente / servidor redundante con Historian integrado y puestos de operador en la Web. Concepción completamente abierta y ampliación modular WinCC se basa en los más altos niveles de apertura y capacidad de integración: controles ActiveX para ampliaciones en tecnologías o sectores específicos, comunicación con el proceso no propietaria vía OPC (OLE for Process Control), interfaces estándar para el acceso externo a la base de datos (WinCC OLE-DB), lenguaje de scripts estándar integrado (VBScript y ANSI-C), acceso a los datos y las funciones del sistema vía Application Programming Interface (API) utilizando la opción Open Development Kit (WinCC/ODK). Historian integrado para IT & Business Integration SIMATIC WinCC integra en su sistema básico una funcionalidad potente y escalable de gestión de datos históricos (Historian) que se basa en el SQL Server 2000 de Microsoft. El usuario tiene a su disposición una amplia gama de opciones: potente almacenamiento de los datos y funcionalidad Backup, plataforma de información centralizada en forma de un servidor de datos históricos (Historian) a lo largo de toda la empresa. La funcionalidad Historian en combinación con interfaces abiertas de bases de datos, interfaces de programación y una gran variedad de opciones constituyen la base de SIMATIC WinCC para la integración flexible y eficiente de IT & Business Integration. Ampliable con Opciones y Add-ons El software base WinCC constituye el núcleo para múltiples posibilidades de aplicación. Sobre la base de las interfaces de programación abiertas se desarrollaron una serie de opciones WinCC (de Siemens A&D) y Add-ons WinCC (de profesionales internos y externos de Siemens). Las opciones WinCC pueden ser utilizadas para configuraciones de instalación escalables, una mayor disponibilidad, IT & Business Integration y para la extensión de la funcionalidad y del sistema básico así como la validación conforme a FDA 21 CFR Parte11. Componente del concepto Totally Integrated Automation (TIA) El concepto TIA permite una integración completa de los componentes de automatización individuales, a fin de reducir los gastos de ingeniería y de ciclo de vida. Esto significa que WinCC, por ejemplo, accede directamente a la configuración de variables y de mensajes de su autómata SIMATIC y también usa sus parámetros de comunicación. Ya desde un principio se evitan las entradas repetidas, que no sólo cuestan tiempo, sino que también son ineconómicas y susceptibles de errores. Otra característica del sistema TIA es el diagnóstico integrado. En interacción con otros componentes de la familia SIMATIC, WinCC soporta el diagnóstico del sistema y de procesos durante la ejecución, como por ejemplo la llamada directa de bloques de programa STEP 7 desde imágenes WinCC y el diagnóstico hardware, así como la localización / corrección de fallos con WinCC/ProAgent. 9

9 Sinopsis del sistema 1.3 Vista general de la funcionalidad Message System Archiving System Report System Editores WinCC WinCC Explorer Graphics Designer Alarm Logging Tag Logging Report Designer User Administrator Global Scripts Herramientas diversas Graphics System Programming Interfaces Script Processing Standard Interfaces Process Communications Tarea o funcionalidad Runtime configurable Gestión centralizada del proyecto para el rápido acceso a todos los datos y los parámetros centralizados del proyecto Sistema gráfico para la visualización libremente configurable que permite manipular y dinamizar la práctica totalidad de las propiedades de objeto Sistema de mensajes para la adquisición y el archivo de eventos con posibilidad de mando y supervisión según DIN 19235; libre selección de las clases de mensaje, los contenidos de mensaje, informes y listados Archivo de valores de proceso para la adquisición, compresión y el almacenamiento de valores de medida, p. ej. para la presentación de tendencias en forma de tablas y su procesamiento posterior Sistema de informes y listados para la documentación controlada por eventos de mensajes, operaciones y datos de proceso actuales en forma de informes de usuario o documentación de proyecto con maquetaciones opcionales Herramienta para una cómoda gestión de usuarios y sus derechos de acceso Funciones de procesamiento con funcionalidad ilimitada gracias a la utilización del compilador ANSI-C Text Library, CrossRefence, ProjectDuplicator, Picture Tree Manager, Lifebeat Monitoring, Smart Tools En el caso de las instalaciones de producción que absorben mucho capital, la simplicidad y la transparencia implican menos gastos de ingeniería, menos gastos de formación, más flexibilidad para el personal, mayor seguridad en el manejo. SIMATIC WinCC cumple todos estos requisitos. Los tiempos de ingeniería se acortan de manera drástica gracias a la enorme capacidad de las funciones de configuración. Y en cuanto a la aplicación, cabe decir que quien está familiarizado con Microsoft Windows no tardará en dominar el WinCC Explorer, el centro de control de SIMATIC WinCC. Es más: en combinación con otros componentes SIMATIC, el sistema ofrece funciones adicionales como el diagnóstico de proceso y el mantenimiento, una nueva dimensión en términos de mando y supervisión. Se sobreentiende que todas las herramientas de ingeniería de SIMATIC interactúan durante la configuración de tales funciones. WinCC ofrece una funcionalidad de base completa para el mando y la supervisión del proceso. A tal efecto, WinCC dispone de una serie de editores e interfaces con los cuales se pueden configurar individualmente las funcionalidades necesarias para la aplicación pertinente. Interfaces Canales de comunicación Para la comunicación con autómatas subordinados (protocolos SIMATIC, PRO- FIBUS DP, servidores DDE y OPC incluidos en el sistema básico de WinCC) Interfaces estandarizados Para la integración abierta de otras aplicaciones Windows (ODBC/SQL, ActiveX, OLE, DDE, OPC etc.) Interfaces de programación Para el acceso individual a datos y funciones de WinCC (C-API) y la integración en programas de usuario 10

10 Sinopsis del sistema 1.4 Gama de productos: Software y Sistemas completos Software de sistema WinCC Usted puede elegir entre las siguientes variantes básicas de software WinCC: Paquete completo WinCC RC: licencia para Runtime y configuración Paquete Runtime WinCC RT: licencia para Runtime Están disponibles diferentes paquetes con 128, 256, 1k, 8 K ó 64k PowerTags. Se denominan PowerTags exclusivamente a las variables de proceso que poseen conexión con el autómata, pudiendo producirse hasta 32 avisos de una única variable de proceso. Como prestación adicional del sistema, también están disponibles variables internas sin conexión con el proceso. Los Powerpacks permiten aumentar la cantidad de los PowerTags. WinCC le acompaña en la medida que la aplicación va creciendo. Elija para empezar la versión más reducida y vaya creciendo con atractivos PowerPacks. Con los Powerpacks también se puede aumentar el número de variables de archivo de 512 a 1500, 5000, ó Opciones y Add-ons WinCC Las ampliaciones funcionales personalizadas o para sectores industriales específicos están disponibles en forma de opciones WinCC y Add-ons WinCC. Las opciones WinCC son productos de Siemens Automation & Drives. El soporte de las opciones corre a cargo de los responsables de asesoramiento especializado y la Hotline de SIMATIC. Los Add-ons WinCC son desarrollados y comercializados por otros departamentos de servicios así como por empresas externas. El soporte de los Add-ons de WinCC es realizado por el proveedor correspondiente, quien al mismo tiempo es el interlocutor para todas las cuestiones relativas a la integración del producto en la respectiva solución de automatización. Las opciones WinCC pueden ser utilizadas para configuraciones de instalación escalables, una mayor disponibilidad, IT & Business Integration y para la extensión de la funcionalidad y del sistema básico así como la validación conforme a FDA 21 CFR Parte Paquetes con software WinCC Runtime Los paquetes SIMATIC Panel PC con WinCC ofrecen la posibilidad de adquirir mediante un único pedido todos los componentes necesarios para una solución de mando y supervisión sobre la base de un Panel PC. Beneficios Fáciles de pedir Ahorro de costes en comparación con los componentes individuales Hardware óptimamente adaptado al software SIMATIC HMI Sistema verificado antes de su suministro 11

11 Sinopsis del sistema 1.5 Escalable hasta IT & Business Integration Escalable de modo continuo, desde el sistema monopuesto hasta la solución clienteservidor IT & Business Integration integración horizontal y vertical Por lo general, las soluciones de automatización y de IT no se crean para luego quedar inalteradas para siempre. Más bien están sujetas a cambios continuos que se van implementando sucesivamente. Estos cambios vienen determinados, por ejemplo, por las modernizaciones en unidades individuales de la instalación, ampliaciones posteriores de la instalación, la implementación de una supervisión centralizada de las diferentes sedes de una empresa y la optimización de los procesos en una factoría o en una empresa. El término escalable ya implica que usted tiene la posibilidad de incrementar el número de variables en su proyecto mediante Powerpacks y en total esto no le resulta más caro que si inicialmente hubiese comenzado con la solución más potente. Con la opción servidor, los sistemas monopuesto pueden ser transformados rápidamente en puestos de operador coordinados. Una configuración multipuesto puede incorporar hasta 12 servidores WinCC y 32 clientes WinCC por servidor. Estos servidores pueden ser configurados como sistema distribuido. Es posible instalar un servidor Web como concentrador de datos sobre cada cliente SCADA. De este modo, un cliente Web conectado al servidor Web también tiene acceso a los proyectos de todos los servidores WinCC en una instalación, desde cualquier lugar del mundo. La gestión de usuarios de las estaciones de operador en la Web está integrada en el conjunto de datos de la instalación local. Los diferentes niveles de autorización regulan los derechos de acceso que cada persona tiene. Adicionalmente, el sistema soporta los mecanismos de seguridad más habituales para su utilización en Internet. Con las soluciones Thin Client también se pueden vincular a WinCC robustos equipos locales (p. ej. SIMATIC MP370 con la opción Thin Client MP) y clientes móviles bajo Windows CE (PDA - Personal Digital Assistant). Estas soluciones necesitan de unos bajos requerimientos hard- 12

12 Sinopsis del sistema 1.6 SIMATIC WinCC El estándar industrial ware, ya que la aplicación se ejecuta en el servidor de terminales. Para cumplir los requerimientos de alta disponibilidad (minimización de los tiempos de parada), WinCC también ofrece los conceptos adecuados de redundancia y, cuando sea necesario, puede ser escalado con servidores redundantes y una comunicación de proceso redundante. Además, en una empresa es necesario reproducir los complejos procesos de negocio en un adecuado modelo software a fin de optimizar la productividad y calidad. El término IT & Business Integration describe exactamente la manera de integración horizontal y vertical de los procesos de una empresa tras distribuir las informaciones de diferente contenido entre las soluciones IT empleadas en las diversas áreas de organización. Se trata aquí de las aplicaciones ERP (Enterprise Resource Planning), MES (Manufacturing Execution System) y Controles (automatización). En una solución a nivel empresarial, SIMATIC WinCC constituye la plataforma ideal para una integración flexible y eficiente de IT & Business Integration. La funcionalidad del Historian integrado basado en Microsoft SQL Server 2000, en combinación con interfaces de bases de datos y de programación abiertos y una gran variedad de opciones, permite la representación y evaluación de datos de proceso actuales e históricos en los más diversos ordenadores cliente también sin propia instalación WinCC Aplicaciones para todos los sectores Después de siete años de empleo industrial en las más diversas aplicaciones, WinCC se ha establecido como estándar industrial. WinCC es siempre la primera referencia cuando se trata de obtener un servicio óptimo en máquinas e instalaciones o incrementar la disponibilidad y productividad. WinCC seduce por sus múltiples aplicaciones. El sistema básico fue concebido neutro tanto tecnológicamente como por sectores industriales, es de estructura modular y ampliable de forma flexible, lo que permite su utilización no solamente para sencillas aplicaciones monopuesto en la construcción maquinaria, sino también para aplicaciones complejas multipuesto o incluso sistemas distribuidos atendidos por varios servidores y multiclientes en complejas aplicaciones industriales o en la tecnología de edificios. WinCC unifica la automatización de la producción y de los procesos. Numerosas referencias de aplicación en todos los sectores lo confirman: Producción automovilística y sus proveedores Las industrias química y farmacéutica Industria de artes gráficas Generación y distribución de energía Comercio y sector de servicios Industria del plástico y del caucho Construcción de maquinaria e instalaciones Metalurgia Fabricación y transformación de papel Industria de alimentación y bebidas Transporte y tráfico Siderurgia Tratamiento y depuración de aguas Una gran variedad de artículos actualizados con ejemplos de aplicación se encuentran en la siguiente dirección de Internet: Para realizar las soluciones específicas de un sector existe una gran variedad de opciones y Add-ons de WinCC. Para las aplicaciones en la industria de tratamiento del agua se desarrollaron una serie de Add-ons WinCC específicos para un determinado sector, entre ellos: Telecontrol Sinaut ST7cc Archivo e informes PM-Aqua Optimización de los costes de operación Siwa-Plan Gestión de alarmas FunkServerPro Para simplificar y agilizar la validación de aplicaciones en la industria farmacéutica y de alimentación se desarrollaron las opciones FDA. 13

13 Sinopsis del sistema 1.6 SIMATIC WinCC el estándar industrial Aplicaciones conforme a FDA 21 CFR Parte 11 La industria farmacéutica sigue hoy las reglas de Good Manufacturing Practice (Buena Práctica Manufacturera) establecidas en el Code of Federal Regulations (CFR) de la Food and Drug Administration (FDA) en los EEUU y otros documentos. Estas reglas pueden ser de aplicación transregional (p. ej. en el ámbito de la UE), o también regional (p. ej. en la legislación de un Estado). Fueron introducidas para regular todos los componentes involucrados en las operaciones de manufactura, o sea: la instalación con envasado, reactores, máquinas de tableteado y embalaje, los procesos y las etapas del mismo, las salas, personas y sus comportamientos. Nuestros clientes esperan de nuestros sistemas de automatización muchas funciones computerizadas que apoyen una buena práctica de manufacturas, a fin de reducir las actividades manuales y, por consiguiente, los costes de producción. 21 CFR Parte 11 contiene las directrices que regulan la gestión de acceso, incluyendo el tratamiento de la firma electrónica, la gestión de los cambios y la copia de seguridad / restauración de registros electrónicos. Con las opciones FDA tales como WinCC/ Audit, SIMATIC Logon y SIMATIC Electronic Signature y las medidas pertinentes durante la configuración recogidas en un documento técnico - SIMATIC WinCC V6.0 cumple los requisitos según FDA 21 CFR Parte 11 para el sector de las industrias farmacéutica y de alimentación (FDA = Food and Drug Administration). Estas opciones de WinCC simplifican considerablemente la validación de las instalaciones y ofrecen la respuesta más convincente y completa a las exigencias de estos sectores: Generación sencilla de Audit Trails (entradas de operador), utilizable en la configuración y durante la Runtime Gestión de usuarios centralizada, a nivel de la empresa, integrada en Windows User Management Alto nivel de seguridad tanto de lado del Administrador como de lado del usuario Utilizable en diferentes configuraciones Componentes HMI en el sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7 Como sistema de control de procesos integrado en la red de automatización de ámbito empresarial Totally Integrated Automation, SIMATIC PCS 7 utiliza componentes estándar de hardware y software seleccionados del sistema modular de la TIA. Con su gestión de datos, comunicación y configuración universales, ofrece una base abierta para soluciones de automatización modernas, orientadas al futuro y económicas; en todos los sectores de la industria de procesos, de la industria de fabricación y de la industria híbrida (combinación de procesos continuos y de lotes con la fabricación discreta; p. ej., en los sectores del vidrio y de los productos farmacéuticos). SIMATIC PCS 7, como sistema de control de procesos moderno en el conjunto de la TIA, no sólo puede hacerse cargo de las tareas técnicas de control de procesos, sino que también es capaz de automatizar procesos secundarios (p. ej. llenado, envasado ) o logística de entrada y salida (p. ej. transporte de material, almacenamiento). Las altas prestaciones y las excelentes propiedades del sistema, junto a una gestión de datos, comunicación y configuración universales, son garantía de que SIMATIC PCS 7 ofrece todo lo que se desea de un sistema de control de procesos: Control de procesos sencillo y seguro Mando y supervisión confortables Ingeniería a nivel del sistema eficiente, rápida y universal Capacidad de modificación online para todo el sistema Sistema abierto en todos los niveles Flexibilidad y escalabilidad Redundancia en todos los niveles Soluciones de automatización a prueba de fallos Amplia integración de bus de campo Soluciones flexibles para procesos de lotes Conexión directa con el entorno IT El sistema de operador representa la interfaz HMI del sistema de control de procesos SIMATIC PCS 7; y para el usuario es al mismo 14

14 Sinopsis del sistema 1.6. SIMATIC WinCC el estándar industrial Configuración de una instalación con SIMA- TIC PCS7 tiempo tanto la ventana como la puerta al proceso. La arquitectura del sistema de operador se basa en el sistema de visualización de proceso WinCC, es muy variable y puede adaptarse de forma flexible a los distintos tamaños de instalación y a las necesidades de los clientes. La base para ello la conforman estaciones de operador perfectamente compatibles entre sí para sistemas monopuesto y multipuesto en la arquitectura cliente / servidor. Sistema de operador para SIMATIC PCS Plataforma HMI para sistemas de control de procesos de Siemens Spectrum PowerCC Energy Control Sistema de control y gestión para el abastecimiento de energía Con Spectrum PowerCC, Siemens Power Transmission and Distribution (PTD) ofrece un sistema de control para clientes industriales que desean implantar un sistema de supervisión y control eficiente y fiable para su red eléctrica industrial sobre la base de una solución basada PC. El registro, la supervisión y el control del aprovisionamiento energético y de la carga pico reducen los costes y optimizan la generación de energía propia. Spectrum PowerCC Energy Control soporta la gestión operativa en puestos de control industriales. Engloba un concepto de producto modular con proyección de futuro basado en una avanzada tecnología software y ofrece una completa gama de funcionalidades para el puesto de control. WinCC constituye la base del puesto de control Spectrum PowerCC. La utilización de componentes de software y hardware estándar, como p. ej. el uso de Microsoft SQL Server, cierra la brecha entre la administración de energía y la tecnología de información en una empresa industrial. 15

15 Sinopsis del sistema 1.6 SIMATIC WinCC el estándar industrial Subestaciones de baja tensión con SICAM WinCC Tecnología de control de subestaciones SICAM Automatización de energía para la subestación SICAM es la automatización de energía para su subestación, con tecnología lista para usarse, funciones específicas que son ampliamente evaluadas e implementadas. Esto le da a usted un sistema modular, escalable y optimizado para la automatización de una subestación, que aún concuerda con el mundo completo de SIMATIC, en configuración, parametrización, manejo de datos y comunicación. SICAM es SIMATIC y mucho más. Para lograr los requerimientos de la automatización de energía, SICAM SAS ofrece una alta compatibilidad electromagnética, da órdenes con señales de doble confirmación, mensajes duplicados con resolución de milisegundos, por mencionar solamente algunas características. Basado en el sistema SCADA SIMATIC WinCC, SICAM WinCC muestra en su interfaz de usuario completamente gráfica todas las operaciones de mando, los valores medidos y las anomalías, en forma clara y transparente. La rápida creación de imágenes y la tecnología Windows contribuyen a rentabilizar el trabajo. A ello se añade una resolución de milisegundos, funciones de archivo e historial de fallos. Esto es confort de mando, que se traduce concretamente en una reducción de los tiempos de parada por avería. 16

16 Sinopsis del sistema 1.7 Componente de Totally Integrated Automation Continuidad en tres aspectos WinCC es para muchas soluciones de automatización el sistema número uno de mando y supervisión, un sistema potente y de arquitectura abierta que puede ser conectado a diferentes autómatas programables. Pero es sobre todo en el sector de la automatización totalmente integrada (Totally Integrated Automation TIA) que WinCC demuestra sus puntos fuertes con SIMATIC. TIA permite una integración completa de los componentes de automatización individuales - abarcando desde el autómata, los periféricos descentralizados y accionamientos, pasando por el mando y la supervisión hasta el nivel de gestión de producción. Usted siempre aprovechará las ventajas que ofrece una continuidad en tres aspectos: la configuración / programación, la gestión y el manejo de datos y la comunicación. Estos logros se traducen en una reducción de los costes de ingeniería relacionados a una solución de automatización - y con ello también de los costes de ciclo de vida y del coste total. Utilización directa de símbolos STEP 7 en WinCC La continuidad en la configuración y programación permite el uso directo de los símbolos STEP 7 en WinCC. Las variables de proceso constituyen el vínculo de unión para la comunicación entre los sistemas de automatización y los sistemas HMI. Sin las ventajas de Totally Integrated Automation, usted tiene que definir cada variable dos veces: una vez para el sistema de automatización y otra vez para el sistema HMI. Resultado: doble trabajo con alto riesgo de error. WinCC le ofrece un acceso directo a la tabla de símbolos definida en STEP 7 y a las notaciones simbólicas de STEP 7. Las variables son la base de comunicación fundamental de un sistema de control y del componente de visualización. Por lo general, cada variable se define dos veces, lo que es un trabajo de configuración innecesario que, además, constituye una fuente de errores. La integración de WinCC y STEP 7 ofrece aquí nuevas soluciones. WinCC tiene ahora acceso directo a los símbolos de STEP 7. Por consiguiente, los datos variables simplemente se introducen una sola vez y pueden ser gestionados y actualizados de forma centralizada. Gracias al acceso directo a los símbolos STEP 7 se evita también un direccionamiento incorrecto en WinCC. Diagnóstico integrado La gestión de datos y comunicación uniforme simplifican sensiblemente el diagnóstico. En Runtime se puede saltar directamente desde WinCC al correspondiente editor de programas de STEP 7 (KOP/FUP/AWL): llamada de bloques STEP 7. El foco queda El diagnóstico de proceso con WinCC/ProAgent y las Herramientas de Ingeniería STEP 7 Acceso a las variables WinCC y a los símbolos STEP 7 Mensaje de diagnóstico S7 como texto tooltip automáticamente en el icono STEP 7 que corresponde a la variable de proceso. Esta funcionalidad ayuda al usuario a diagnosticar averías y fallos. (ver cap ). Con la función de WinCC Diagnóstico de hardware se puede iniciar directamente desde una imagen WinCC la función de STEP 7 Diagnóstico hardware de un autómata programable S7 (ver cap ). Channel Diagnosis (estado de las conexione) ofrece medios de diagnóstico para la comunicación entre WinCC y los autómatas programables S7 (ver cap ). En WinCC se pueden representar mediante recuadros de información con textos de varias líneas los avisos de diagnóstico del sistema S7 generados automáticamente por el autómata. Estos recuadros de información contribuyen a reducir los tiempos de parada de la instalación. Con la opción WinCC/ProAgent se obtiene un soporte aun más extenso para las tareas de diagnóstico. Esta opción soporta un amplio diagnóstico de procesos en autómatas programables S7 sin tener que realizar configuraciones adicionales (ver cap ). 17

17 Sinopsis del sistema 1.8 SIMATIC HMI El universo del Mando y la Supervisión Con SIMATIC HMI, Siemens Automation and Drives le ofrece un espectro completo de recursos para resolver las múltiples tareas relacionadas con el mando y la supervisión todo de un único proveedor. Por supuesto que también desarrollamos soluciones ajustadas a las necesidades específicas de nuestros clientes. Desde paneles de operador y visualización para trabajar al pie de la máquina hasta el sistema escalable SCADA para satisfacer los requerimientos más variados en la visualización de procesos: le ofrecemos un amplio espectro finamente graduado de productos y sistemas innovadores y económicos. SIMATIC WinCC (1) Visualización de procesos basada en PC, abarcando desde sistemas monopuesto hasta soluciones cliente-servidor distribuido con clientes en la Web y plataforma para IT & Business Integration. Paneles de pulsadores SIMATIC (2) Paneles de pulsadores compatibles con bus, preconfeccionados, listos para funcionar, para el manejo sencillo y directo de las máquinas. Micro paneles SIMATIC (3) Paneles de operador para máquinas pequeñas, en especial para SIMATIC S Paneles móviles SIMATIC (4) Paneles móviles para operar de forma directa y desde cualquier lugar las instalaciones y máquinas. Paneles SIMATIC (5) La solución compacta y robusta para su aplicación directa al pie de la máquina - potencia escalable, confortable manejo con display de texto, paneles de operador y paneles táctiles Multi Paneles SIMATIC (6) Plataformas multifuncionales que, además de la visualización, también asumen otras tareas de la automatización como, por ejemplo, funciones de control. PC de panel SIMATIC (7) Las plataformas industriales para la visualización local mediante PC y las múltiples funciones de la automatización basada en PC. SIMATIC ProTool (8) El software general y uniforme sobre plataforma Windows para la programación de todos los paneles de operador SIMATIC HMI. SIMATIC ProTool/Pro (8) El software de visualización basado en PC para el mando y la supervisión a pie de máquina permite tiempos de reacción cortos y funcionamiento seguro de los procesos. SIMATIC HMI. The Human Machine Interface. 18

18 2WinCC Visualización de procesos 2. WinCC Visualización de procesos 2.1 Sinopsis 2.2 Configuraciones de instalación Sistema monopuesto Sistema multipuesto La solución cliente/servidor Sistema distribuido Clientes Web Soluciones Thin Client Servidor de archivos centralizado (Historian) Soluciones redundantes 2.3 Funciones básicas SCADA Gestión de usuarios Interfaz de usuario con conmutación de idiomas online y gestión de zoom Sistema gráfico Sistema de mensajes Archivado Sistema de informes y listados Funciones de control de proceso 2.4 Posibilidades de diagnóstico Diagnóstico del sistema y de procesos Diagnóstico de sistema con funciones STEP Channel Diagnosis Diagnóstico de la comunicación Diagnóstico de sistema vía Web y canal System Info 2.5 Comunicación Visión general Canales de comunicación WinCC WinCC como cliente OPC WinCC V6

19 Visualización de procesos 2.1 Sinopsis 2.2 Configuraciones de instalación WinCC es un sistema modular y ampliable para la supervisión de procesos (SCADA). Está diseñado para su uso desde pequeñas aplicaciones de mando y supervisión en la construcción de maquinaria hasta complicadas aplicaciones multipuesto o incluso sistemas distribuidos atendidos por varios servidores (redundantes) y clientes Web en instalaciones industriales y en la técnica de edificios. SIMATIC WinCC ofrece las siguientes posibilidades básicas de configuración de instalaciones: Sistema monopuesto Sistema multipuesto (solución cliente-servidor) Sistema distribuido Clientes Web Soluciones Thin-Client Servidor de archivo (Historian) Servidores redundantes Aparte de las funciones de mando y supervisión, alarmas, archivo y control, el sistema básico WinCC también contiene diversas posibilidades de diagnóstico. Para los sistemas monopuesto o servidores existen numerosas posibilidades de comunicación estándar. SIMATIC S7 SIMATIC S5 SIMATIC 505 SIMATIC WinAC PROFIBUS FMS / DP OPC Sistema monopuesto WinCC Sistema monopuesto Los sistemas monopuesto se emplean para aplicaciones pequeñas, pero también pueden manejar y supervisar partes autónomas de la instalación. Un sistema monopuesto trabaja de manera autónoma, es decir que dispone de una comunicación de proceso propia, imágenes propias y archivos propios. Para la conexión al nivel de automatización existen numerosas posibilidades de acoplamiento. A través de una LAN los valores también pueden ser transmitidos a un concentrador de datos (WinCC como servidor OPC). 20

20 Visualización de procesos 2.2 Configuraciones de instalación Sistema multipuesto La solución cliente/servidor Los sistemas multipuesto permiten el mando y la supervisión de una parte determinada de la instalación por varios operadores simultáneamente, pudiendo cada uno de ellos ver las intervenciones del otro. Las intervenciones sobre el proceso o el acuse de las alarmas en un puesto de operador están consistentemente a disposición de los otros puestos de operador. En un sistema multipuesto, varios puestos de operador trabajan en forma coordinada, aprovechando conjuntamente las prestaciones centralizadas, por ejemplo la adquisición o el archivo de datos. Los puestos de operador de un sistema multipuesto también pueden ubicarse a lo largo de una línea de producción para que el operador pueda cambiar de uno a otro según lo demande el proceso. Siempre encontrará en ellos las mismas posibilidades de intervención. Los sistemas multipuesto trabajan según el principio cliente/servidor. Los servidores se encargan no sólo de tareas centralizadas, como por ejemplo el acoplamiento del proceso y el archivo para las estaciones en el sistema multipuesto, sino también de la gestión centralizada de los datos de configuración. Para el establecimiento de un sistema multipuesto se necesita la opción WinCC/Server (ver cap ). Si los servidores tienen que responder a altas exigencias de disponibilidad, es posible emplear además la opción WinCC/Redundancy (ver cap ) Las estaciones cliente aprovechan las prestaciones del servidor y comunican con éste a través de una LAN propia que permite al mismo tiempo la conexión al nivel ofimático. Para la comunicación entre los puestos de operador se emplea el protocolo estándar TCP/IP. Como los clientes buscan automáticamente el servidor definido en su proyecto, también pueden ser conectados posteriormente y sin efectos retroactivos. En un servidor WinCC se pueden conectar hasta 32 clientes WinCC. Si el servidor es usado al mismo tiempo como puesto de operador, se pueden operar como máximo cuatro clientes. Como plataforma para el servidor WinCC se necesita Windows 2000 Server / Advanced Server. Sistema multipuesto WinCC con hasta 32 clientes en un servidor 21

21 Visualización de procesos 2.2 Configuraciones de instalación Distribución funcional de los servidores Distribución física de los servidores en diferentes áreas de la instalación Sistema distribuido En un sistema distribuido, la aplicación en su conjunto se puede repartir simultáneamente entre varios servidores. Con la distribución de la aplicación completa o de la tarea entre varios servidores se logra una mayor capacidad funcional, mejores prestaciones del sistema y una descarga de los servidores individuales. Según los requisitos, la distribución puede ser en base a criterios funcionales (p. ej. servidor de mensajes, servidor de ficheros etc.) o la estructura física de la planta (p. ej. línea de carrocerías, línea de pintura etc.). La distribución de la aplicación global o las tareas entre varios servidores permite un mejor nivel de rendimiento, una capacidad funcional sensiblemente mayor y una descarga de los diferentes servidores. La distribución también tendrá en cuenta la topología de una instalación. Para la implantación de un sistema distribuido no se precisa más que una licencia de servidor para cada servidor (opción WinCC/ Server). La distribución propiamente dicha se realiza con la configuración adecuada: para los clientes conectados se definen proyectos propios que describen exactamente la aplicación cliente. La visión de conjunto de la instalación se implementa utilizando clientes WinCC (SCADA) que al mismo tiempo tienen acceso a una vista de las imágenes y a los datos de diferentes proyectos del servidor que también pueden ser utilizados para la configuración online. Para estos clientes se puede configurar una vista común de mensajes y curvas de tendencia de los archivos de diferentes servidores. Los servidores utilizados en un sistema distribuido pueden, en su caso, estar configurados de manera redundante. Para la versión WinCC 6 se ha ensayado y liberado la máxima capacidad funcional de 12 servidores redundantes. Cada servidor es capaz de abastecer hasta 32 clientes con datos actuales e históricos. Cuando se utilizan clientes que tienen acceso a todos los servidores, la configuración global comprende 32 multiclientes como máximo. Sistema distribuido con 12 servidores redundantes como máximo y 32 clientes 22

22 Visualización de procesos 2.2 Configuraciones de instalación Clientes Web Para la implantación de una solución Web, se instala el Web Navigator Server en un sistema monopuesto, servidor o cliente WinCC (SCADA) y un Web Navigator Client en cualquier ordenador con sistema operativo Windows. Esta configuración permite el mando y la supervisión de un proyecto WinCC en ejecución a través de un navegador Internet con soporte ActiveX. De este modo, un cliente Web conectado al servidor Web también tiene acceso a los proyectos de todos los servidores WinCC (redundantes) en una instalación (hasta un máximo de 12), desde cualquier lugar del mundo. Web Navigator Client y Server forman parte de la opción WinCC/Web Navigator (ver cap ). Hasta 50 clientes Web pueden estar conectados simultáneamente a un servidor Web. Como protocolo de comunicación se utiliza una conexión TCP/IP vía LAN, Intranet/ Internet. Como la banda de transmisión requerida como mínimo (aprox. 10 kbit/ segundo) es muy pequeña, por supuesto que también son posibles los enlaces conmutados vía Modem/GSM, ISDN o DSL. Las estaciones de operador en la Web están integradas en el sistema de gestión de usuarios local de la instalación. Los diferentes niveles de autorización regulan los derechos de acceso que cada persona tiene. Adicionalmente, el sistema soporta los mecanismos de seguridad más habituales para la operación en Internet. Sistema monopuesto, servidor o cliente WinCC como servidor Web 23

23 Visualización de procesos 2.2 Configuraciones de instalación Solución multipuesto (en factorías separadas) con servidores Web y Terminal Server separados mediante Internet/Intranet/LAN Soluciones Thin Client Las soluciones Thin Client permiten una conexión de PCs sencillos bajo un sistema operativo de Windows (p. ej. Windows 9x / ME), equipos locales robustos (p. ej. SIMA- TIC MP370 con la opción Thin Client MP) y clientes móviles (PDA - Personal Digital Assistant) bajo Windows CE a un servidor de terminales. Estas soluciones necesitan unos bajos requerimientos hardware, ya que la aplicación misma, por ejemplo el cliente Web Navigator, se ejecuta en el servidor de terminales bajo Windows 2000 Server. Hasta 25 Thin Clients pueden ser enlazados a este último. El principio del procesamiento combinado Thin Client / Server se basa en la separación física de los datos, de las aplicaciones y de la visualización en pantalla. Los Servicios de Terminal de Windows 2000 permiten ejecutar las aplicaciones como el Internet Explorer en la memoria RAM de un servidor de terminales central Windows 2000 Server, en vez de utilizar la suya. A estos efectos, los PCs cliente se convierten en terminales cuya función se limita a la entrada de datos (mediante teclado y ratón) y su transmisión a un Terminal Server. Este último se encarga del procesamiento propiamente dicho (p. ej. la actualización de una imagen de proceso) para retransmitir la imagen al PC cliente, que tiene la única tarea de reproducir el contenido en la pantalla. Solución multipuesto (interempresarial): explotación combinada de clientes Web en Internet/Intranet y Thin Clients en el Terminal Server 24

24 Visualización de procesos 2.2 Configuraciones de instalación Servidor de archivos centralizado (Historian) En una instalación o sistema complejo se puede configurar WinCC como sistema distribuido. Según las necesidades, la distribución puede ser en base a criterios funcionales (p. ej. servidor de mensajes, servidor de ficheros etc.) o la estructura física de la planta (p. ej. línea de carrocerías, línea de pintura etc.). La distribución de la aplicación global o las tareas entre varios servidores permite un mejor rendimiento, una capacidad funcional sensiblemente mayor y una descarga de los diferentes servidores. Como ejemplo de sistema con distribución funcional, cabe mencionar el servidor de archivo que es utilizado en el sentido de un Historian como plataforma de información centralizada a nivel empresarial. El Historian es capaz de procesar, con alto nivel de rendimiento, grandes cantidades de datos y se encarga de tareas de almacenamiento centralizado. Los datos de proceso actuales (mensajes, valores de medida) los obtiene vía TCP/IP de los servidores WinCC subordinados o vía OPC. Las fuentes de datos incluyen hasta 11 servidores WinCC, servidores OPC DA remotos o bases de datos remotas. La implantación de soluciones redundantes con servidores WinCC, de archivo y Backup permiten una elevada disponibilidad de las instalaciones. Servidor de archivo WinCC separado (Historian) 25

25 Visualización de procesos 2.2 Configuraciones de instalación Soluciones redundantes La opción WinCC/Redundancy permite la operación de dos estaciones WinCC en paralelo (sistemas monopuesto o servidores, ver cap ). La ventaja destacada de esta opción es la integridad de datos que queda garantizada por la sincronización automática de los archivos efectuado por el sistema redundante de WinCC, así como la conmutación automática del cliente en caso de avería de uno de los servidores. Redundancia de los servidores con sincronización automática de los archivos y conmutación de clientes Incremento de disponibilidad del sistema Además de la posibilidad de utilizar dos servidores conectados en paralelo por medio de la opción WinCC/Redundancy, WinCC/Redundancy permite diseñar en una aplicación WinCC canales de comunicación redundantes al PLC SIMATIC S7. Para ello se duplican los módulos de comunicaciones y las líneas al efecto (software de comunicación S7-REDCONNECT). Aplicando PLCs SIMATIC S7 de la serie H (alta disponibilidad, tolerante a fallos) es posible, en caso de ser necesario, aumentar también la disponibilidad a nivel del PLC. Con la combinación de las soluciones del sistema se crea un concepto de seguridad que satisface las más altas exigencias. Autómatas de alta disponibilidad y sistemas de comunicación redundantes 26