Nur zur internen Verwendung SIMATIC PCS 7 TeleControl Anlagenautomatisierung und Fernwirken in einem...

Nur zur internen Verwendung

SIMATIC PCS 7TeleControl

Anlagenautomatisierung

und Fernwirken

in einem System


Industry Sector27.03.2008 Seite 2/38

Summary

Bsp in Wasser

Bsp in Öl & Gas

Engineering

Konfigurationen

Komponenten

Intro

Was ist SIMATIC PCS 7 TeleControl und wozu dient es?

LAN

SIMATIC PCS 7 Standard SIMATIC PCS 7 TeleControl

Prozessleitsystem

OS

AS

OSOS

AS AS

RTU RTU RTU RTU RTU

OS = Operator Station, AS = Automation System, LAN = Local Area Network, RTU = Remote Terminal Unit, WAN = Wide Area Network

WAN

OS OS

+

Anlagenautomatisierung und Fernwirken in einem System integriert !



Summary

Bsp in Wasser

Bsp in Öl & Gas

Engineering

Konfigurationen

Komponenten

Intro

Was ist SIMATIC PCS 7 TeleControl und wozu dient es?

SIMATIC PCS 7 TeleControl Unterstützte Protokolle:

SINAUT ST7, Modbus (seriell / TCP/IP) Protokollstandards IEC 870, DNP V3 (in Vorbereitung)

Korrekte Zeitstempelung für alle Alarme usw. in der RTU (Remote Terminal Unit)

Möglichkeit der zeitverzögerten Übertragung Zeit-Synchronisation der RTUs Automatische Überwachung aller Fernwirkstationen

(Alarmierung bei Ausfall der Station oder der Verbindung) Programmierung / Parametrierung der SIMATIC S7-RTUs

(unabhängig vom genutzten Übertragungsmedium der Fernwirkverbindung) Bibliothek mit TeleControl Funktionsbausteinen incl. Symbole und

Faceplates für Operator Station im PCS 7 „Look&Feel“



Summary

Bsp in Wasser

Bsp in Öl & Gas

Engineering

Konfigurationen

Komponenten

Intro

SIMATIC PCS 7 TeleControlKomponenten - Überblick

Operator Stationen genau passend zum Mengengerüst der Anlage

Leistungsfähiges Engineering System

Optimale Remote Terminal Units (RTUs) für die jeweilige Anwendung und die besonderen Umgebungsbedingungen

Flexible Anbindung der RTUs an die vor-handene Kommunikations-Infrastruktur

SIMATIC PCS 7 OS ClientsEng. Station/

Einplatz-Operator Stat.

TCP/IPWAN Router

TeleControl RTUs mitTCP/IP-KommunikationTeleControl RTUs mit

serieller Kommunikation

KonverterTCP/IP serielloder zentralesSINAUT TIM

Modem

TeleControlOS-Server (redundant)

Optimierte Komponenten, zugeschnitten für die jeweilige Anwendung

WAN

WAN

RTUs



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Komponenten

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SIMATIC PCS 7 TeleControlKomponenten für Remote Terminal Units (RTUs)

Kleine RTU: typisch bis zu ca. 30 E/A integrierte Schnittstelle für Modbus, IEC*)

weiter Temperaturbereich von -40°C to +70°C geringe Leistungsaufnahme (< 5W) optimal für Außeneinsatz in rauher Umgebung

Mittlere RTU: typisch bis zu ca. 100 E/A S7-300 mit SINAUT TIM, IEC Bibl. *) oder Modbus CP Safety Option mit S7-300F extrem flexibler Aufbau

Große RTU: typisch bis zu ca. 500 E/A S7-400 mit SINAUT TIM, IEC Bibl. *) oder Modbus CP Safety Option mit S7-400 F

*) in Vorbereitung

Optimierte RTU-Komponenten genau fürdie jeweilige Anwendung zugeschnitten



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Engineering

Konfigurationen

Komponenten

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SIMATIC PCS 7 TeleControlOperator Stationen (OS)

Einplatzsystem für kleinere Mengengerüste bei wenigen Bedienplätzen

Client-Server-Konfiguration für größere Mengengerüste bei vielen Bedienplätzen

„Zweibeinige“ Operator Station Anbindung an PCS 7-Controller und parallel

anPCS 7 TeleControl-RTUs

für Einplatzsystem für Server bei separaten Servern f. PCS 7 + TeleControl

Zusammenführung auf Clients (PCS 7 Client)Operator Station flexibel anpassbar aufdas Mengengerüst der jeweiligen Anlage

SIMATIC PCS 7 OS Clients

Einplatz-Operator Station


TeleControl RTUs


Einplatz-Operator Station

PCS 7 + TeleControl

(double channel)

TeleControlRTUs

PCS 7Controller

OS-Server



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Komponenten

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SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Station

PCS 7 TeleControl OS Engineering PCS 7 Engineering Software PCS 7 TeleControl DBA Software Bibliothek mit TeleControl Bildbausteinen + Symbolen

PCS 7 TeleControl OS Engineering Upgrade für Erweiterung einer bestehenden PCS 7 ES PCS 7 TeleControl DBA Software Bibliothek mit TeleControl Bildbausteinen + Symbolen

Tools und Treiber PCS 7 TeleControl DBA Software PCS 7 TeleControl SINAUT Driver PCS 7 TeleControl Modbus Driver

TeleControl Baustein-Bibliothek Basis-Bibliothek mit Standard-Funktionen PCS 7 konforme Bedienung über Symbole +

Faceplates Basis-Bibliothek projektspezifisch erweiterbar

Komfortables Engineering mit einem (!) System



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SIMATIC PCS 7 TeleControlFernwirk-Kommunikation – Überblick

Übertragungsmedien öffentliche / private Kommunikationsnetze (Standleitung,

Wählverbindung [analog, ISDN] , Funksysteme [GSM]) TCP/IP-gestützte Verbindungen (DSL, GPRS)

SINAUT ST7 für SIMATIC RTUs – SIPLUS RIC, S7-300, S7-400 Hardware- & Software-Komponenten für WAN Vielseitigkeit & Modularität bei Auswahl und Kombination

der verfügbaren Netze und Übertragungswege

Modbus für Einbindung existierender / 3rd-Party RTUs serielle Protokolle Modbus RTU oder Modbus ASCII auch über TCP/IP-Verbindungen

weitere Protokolle (in Vorbereitung) IEC 870-5-101 (seriell) bzw. -104 (TCP/IP) DNP V3

Flexible Wahl der Kommunikation zu den RTUsgemäß Infrastruktur oder spez. Anforderungen

Mod

em M

D2

GS

M-M

odem



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SIMATIC PCS 7 TeleControlFernwirk-Kommunikation – SINAUT ST7

Fernwirk-Protokoll SINAUT ST7 – Stärken: unempfindliches Zeitverhalten bzgl. langsamer

Übertragungsstrecken gute Zeitauflösung für alle Verarbeitungen durch

Zeitstempelung vor Ort in den RTUs Zeitsynchronisierung der Remote Terminal Units über

den TeleControl-Server (incl. Sommer-/Winterzeit) Datenpufferung in den Außenstationen zum Schutz

vor Verlust wichtiger Daten durch Verbindungsausfall Reduktion des zu übertragenden Datenvolumens per

ereignisgesteuerter Übertragung der Prozesswerte Automatische Überwachung aller Fernwirkstationen

(Alarmierung bei Ausfall der Station / der Verbindung) Programmierung / Parametrierung der SIMATIC S7-

RTUs (über bestehende Fernwirkverbindung) SINAUT Kommunikationsbaugruppe TIM (TeleControl

Interface Modul) für SIMATIC S7-300 / S7-400

Leistungsfähige Fernwirk-Kommunikation fürwirtschaftliche Einbindung der Außenstationen

TIM

4R

GP

RS

-Rou

ter



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SIMATIC PCS 7 TeleControlFernwirk-Kommunikation – Modbus

Vorteile der Modbus-Schnittstelle Einbindung bestehender RTU-Infrastruktur in eine

PCS 7 TeleControl-Lösung kostengünstige direkte Einbindung von Fremd-

RTU‘san PCS 7 TeleControl Server

weit verbreiteter Standard (auch in TCP/IP) auch für Siemens‘-RTU‘s verfügbar

Implementierung der Modbus-Kommunikation Anbindung der RTUs über 3rd-Party Schnittstellen-

Konverter Import von Fremd-RTU Daten in Engineering (DBA) Baustein „Diagnose Modbus RTU“

Effektive Einbindung einer bestehenden RTU-Infrastruktur in eine PCS 7 TeleControl-Lösung



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SIMATIC PCS 7 TeleControl„Reine“ PCS 7 TeleControl - Konfiguration

LokaleRTUs

TCP ConverteroderSINAUT TIM 4RIE

Modem (bei Bedarf)

TCP Kommunikationüber div. Medien

TCP/IPWAN Router

WAN WAN

Serielle Komm. über verschiedene Medien



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SIMATIC PCS 7 TeleControlZweibeinige Konfiguration mit SIMATIC PCS 7

Ethernet/TCP

PCS 7 AS

Profibus I/O

+

SIMATIC PCS 7

TCP ConverteroderSINAUT TIM 4RIE

TCP/IPWAN Router

WAN WAN

LokaleRTUs

Modem (bei Bedarf)

TCP Kommunikationüber div. Medien

Serielle Komm. über verschiedene Medien

SIMATIC PCS 7 TeleControl



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SIMATIC PCS 7 TeleControlHochverfügbare Konfiguration


TeleControlOS-Server

(dedicated oderdouble channel)

EngineeringStation

PCS 7ControllerAS 412FHAS 414FHAS 417FH

ET 200M

ET 200M

ET 200M

ET 200M

PCS 7ControllerAS 414AS 416AS 417

TCP/IPWAN Router

weit verteilte TeleControlAußenstationen mitTCP/IP-Kommunikation

weit verteilte TeleControlAußenstationen mitserieller Kommunikation


Modem

Stations-Automatisierung auf BasisSINAUT ST7 oder SIPLUS RIC

PCS 7OS-Server (redundant)

LokaleRTUs

WAN

WAN



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SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow - Übersicht

Create PCS 7 Project

Create DBA Project

Structure tags in Plant View

Import RTU Data

Add processinginformation

Create Hardware Structure

Compile /Download to OS Servers

Start PCS 7 Operator Station



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SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering – DBA-Workflow und DBA-Typeditor

DBA-Workflow automatische Generierung der OS-Datenbank

(Bildhierarchie, benötigte variablen, Alarme, Alarm-Meldungen und –Prioritätensowie Baustein-Symbole und Bildbausteine)

automatische Plazierung der typspezifischen Baustein-Symbole(z.B. für Messwertüberwachung) sowie autom. Verknüpfung mit Faceplate

DBA-Typeditor Definition neuer Anwenderbausteine (zusätzlich zur Basis-Bibl.) Anwenderbausteine Arragement der Infos in Variablenstruktur

Bildung abgeleiteter Werte über VB-Scripts Erstellung anwenderspezifischer Symbole und Faceplates mit PCS 7

Standard-Tools (Graphics Designer und Faceplate Designer) Gleiche Behandlung der Anwenderbausteine wie Standard-Bausteine

durch DBA-Tool

Manuelle Projektierung reduziert sich im wesentlichen auf Design undPositionierung der statischen Grafik (z.B. Rohre, Tanks,...)

flexible Anpassung und Erweiterung der Funktionalität nach Kundenwünschen



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SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow – DBA-Tool

PCS 7 Anlagen- Hierarchie

RTU Objekte, der Anlagen-Hierarchie

zugeordnet

RTU Liste

Liste der RTU-Objekteoder Daten-Punkte



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SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow - Bibliothek

TeleControl Baustein-Bibliothek Basis-Bibliothek mit Standard-Funktionen

Counter, MeasuredValue, BitAlarm, SetPoint, Command, Valve, Motor, Pump,

Bausteine für Diagnose / Steuerung der Kommunikation

TIM, Sinaut-/Modbus-RTU PCS 7 konforme Bedienerführung über Symbole,

Faceplates sowie PCS 7 Störmeldehierarchie Basis-Bibliothek projektspezifisch erweiterbar durch

neue Bausteintypen mit zugehöriger Script-Verarbeitung

Homogene Integration in die SIMATIC PCS 7Operator Station

Gleiches Look & Feel der lokalen und remotenAutomatisierung Vermeidung von Bedienfehlern,umfassender Anlagen-Überblick



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Konfigurationen

Komponenten

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SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow - Bibliothek



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SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow – Zugriff auf SINAUT ST7-Außenstationen

Zugriff von Engineering Station Programmierung von SINAUT ST7-

Außenstationen Parametrierung der SINAUT ST7-

Außenstationen unabhängig von Übertragungsmedium

der Fernwirkverbindung

SIMATIC PCS 7 OS ClientsEngineering

Station

TCP/IPWAN Router

TeleControl RTUs mitTCP/IP-Kommunikation

TeleControl RTUs mitserieller Kommunikation


Modem


WAN

WAN

Gleiche Kommunikations-Verbindungfür Programmierung, Parametrierungwie auch für die Prozessführung !

Einsparungen bei Infrastruktur !



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Komponenten

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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & Gastypische Anwendungen

Diese Anwendungen erfordern die homogene Integration des lokalen Automatisierungssystems und der verteilten Automatisierungsstationen

Remote Terminal Units in Öl- und Gas Mess-Stationen in Pipelines &

Gasnetzen Ventilstationen in Pipelines Überwachung, Automation am

Bohrloch incl. Emergency Shut Down (ESD)- Gas-Quellen- Öl-Quellen- Quellen mit Gas-Injektion- Quellen mit Wasser-Injektion



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasBeispiel: Gas-Pipeline mit Schieber- und Mess-Stationen

PCS 7H/F Controller

PCS 7Server

(redundant)

PCS 7 Clients

Kompressor-Station

lokaleStation

SINAUT TIM

Mess-Stationen

Eng.Station

Profibus E/A

ca. 800 E/A

SafetyESD

RTU

ca. 30 E/A

Pipeline

Schieber- Stationen

S7-300 incl. SINAUT TIM

S7-400 Controller

ca.100 E/A

PCS 7H/F Controller

PCS 7Server(redundant)

PCS 7 Client

Profibus E/A

ca. 300 E/A

Entspannungs-Station

SafetyESD

TeleControlServer

(redundant)

Pipeline



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasBeispiel: Gas-Pipeline mit Schieber- und Mess-Stationen

Einheitliche Automatisierung aller Stationen des Gasnetzes SIMATIC PCS 7 für Kompressor- &

Entspannungs-Station und PCS 7 TeleControl Schieber- & Mess-Stat.

Zusammenführung in einem (!) Bedienplatz (PCS 7 Client)

Uniforme Prozessführung: gleiche Faceplates, Alarmierung, Trends ...

Hohe Verfügbarkeit durch redundanten Aufbau PCS 7 OS-Server TeleControl OS-Server medien-redundante Ringtopologie

Safety Integrated für ESD Emergency-Shut-Down (ESD)

homogen in die gesamte Auto-matisierungs-Lösung integriert (Kompressor-/Entspannungs-Stat.)



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasOperator Bilder Pipeline / Schieber / Molch/ Kompressor



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasOperator Bild Übersicht Pipeline



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasOperator Bild Schieber Station



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasOperator Bild Molch Station



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasOperator Bild Kompressor Station



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & Abwassertypische Anwendungen

Remote Terminal Units inWasser- und Abwasser Ventilstationen in Pipelines Automatisierung am Brunnen Überwachung von Klärbecken Steuerung von Pumpstationen

Diese Anwendungen erfordern die homogene Integration des lokalen Automatisierungssystems und der verteilten Automatisierungsstationen



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage mit Pumpwerk und Regen-Überlauf-Becken

ZulaufVorklärung

PCS 7Controller

Profibus E/A

lokaleStation

Pro

fib

us

DP

PCS 7Controller

Pro

fib

us

DP

PCS 7Controller

Pro

fib

us

DP

BelebungGebläse-Station

Schlamm-behandlung

PCS 7 Server incl.TeleControl Server(redundant)

PCS 7 Client

Kläranlage

ca. 500 E/A

ca. 150 E/A

Modem

Pumpwerk

lokaleStationModem

Regen-

überlaufbecken

ca. 25 E/A

Modem

S7-300Profibus E/A

ca. 500 E/A

Profibus E/A

ca. 500 E/A

SIPLUSRIC

...

...

...

Modbus



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Einheitliche Steuerung des gesamten Abwassernetzes SIMATIC PCS 7 im Klärwerk und

PCS 7 TeleControl für Pumpwerk und Regenüberlaufbecken

Zusammenführung in einem (!) Bedienplatz (PCS 7 Client)

Uniforme Prozessführung: gleiche Faceplates, Alarmierung, Trends ...

Wirtschaftlicher Einsatz durch genau zugeschnittene RTUs S7-300 im Pumpwerk SIPLUS RIC in Regen-Überlauf-B.

(Temperaturbereich, Energieverbr.)

Hohe Sicherheit und Verfüg-barkeit der Kommunikation Verwendung priv. Standleitungen Einsatz der GPRS-Technologie

Berichterstattung gemäß ATV M260 Norm durch Add-On-Produkt ACRON



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage (Übersicht)



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage – Gebläse-Station



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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage – Pump-Station



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Komponenten

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SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage - Regenüberlaufbecken



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SIMATIC PCS 7 TeleControlZusammenfassung

Höherer Integrationsgrad der Anlage Gleiche Hardware-Plattform Lokale Zeitstempelung in der RTU

Geringere Gefahr von Bedienerfehlern Einheitliche Benutzeroberfläche (gleichartige Visualisierung und

Bedienung) Geringerer Engineering- & Wartungsaufwand

Einheitliche Software-Plattform Minimale Hardwareanforderungen

Flexible Auswahl der Kommunikationsmedien (Funk, WLAN, LAN, Telefon …)


Title of the presentation

Name:Roland H. Wieser

Abteilung:Industry Sector, SM MP7

Adresse:G.Braun-Str. 18

Karlsruhe

Telefon:0721/595-4476

Mail:[email protected]

Vielen Dank

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