ПО для комплексной автоматизации: SIMATIC PCS 7

SIMATIC Process Control System 7 (PCS7) — мощная система управления процессами, построенная в соответствии с концепцией SIEMENS “полностью интегрированная автоматизация”. Эта система идеально подходит для автоматизации сложных технологических процессов в различных областях промышленности. Она базируется на использовании стандартных изделий SIMATIC S7, функциональные возможности которых существенно расширены новым программным обеспечением. Предлагаемый комплекс программных и аппаратных средств позволяет успешно решать типовые задачи автоматического управления.

SIMATIC

•  PCS 7 является универсальным инструментом для решения задач комплексной автоматизации предприятий различных отраслей промышленного производства. С ее помощью может быть обеспечена экономичная, широкомасштабная интеграция систем управления всеми процессами в единую систему управления предприятием.

Концепция Siemens SIMATIC PCS 7

SIMATIC PCS 7 является однородной, функционально полной интегрированной системой. Она гарантирует безусловное выполнение всех типовых требований к системам управления на всех этапах ее существования: от проектирования до практической эксплуатации:

• Простое и безопасное управление процессами.
• Удобство оперативного управления и визуализации.
• Эффективное, быстрое и однородное проектирование.
• Гибкое использование сетей полевого уровня.
• Возможность использования гибкого пакетного управления.
• Открытость, возможность использования оборудования других производителей.
• Широкое использование IT-технологий, непосредственное включение в среду ERP (Enterprise Resource Planning — уровень планирования ресурсов предприятия).

Система SIMATIC PCS7 включает в свой состав операции со следующим оборудованием:

• Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400 и выше.
• Системы распределенного ввода-вывода SIMATIC DP, построенные на основе станций ЕТ 200М/S/iSP/pro.
• Промышленное программное обеспечение – система разработки на языке STEP 7, включающая CFС, SFC, SCL и SIMATIC Manager.
• Системы человеко-машинного интерфейса SIMATIC HMI:
  • рабочие станции и сервера на основе WinCC,
  • Web клиенты на основе Internet Explorer.
• Промышленные сети SIMATIC NET: Industrial Ethernet и PROFIBUS.
• Пакет SIMATIC BATCH для рецептурных процессов.
• Связь с системами верхнего уровня и заводского управления (SIMATIC IT, SAP R/3 и др.)

Функциональные возможности PCS7:

Система обладает следующими функциональными возможностями:

• Единая стратегия конфигурирования всех технических средств.
• Единые концепции навигации и обслуживания аварийных сообщений.
• Защита доступа/ управления с ограничением перечня операций, разрешенных различным категориям обслуживающего персонала.
• Единая система мониторинга и диагностики.
• Синхронизация по времени.
• Интегрирование систем противоаварийной автоматики.
• Полное резервирование всех компонентов: от приборов полевого уровня до уровня интерфейса оператора.
• Исчерпывающий набор библиотек с готовыми к применению функциональными блоками, экранными формами и символами.
• Функции импорта и экспорта данных процесса из/в CAD/CAE системы.
• Программное обеспечение для пакетного управления производственными процессами (SIMATIC BATCH, соответствует ISAS88.01).

Система SIMATIC PCS7 базируется не только на использовании широкой гаммы промышленного программного обеспечения, но и на применении стандартных компонентов SIMATIC. Это позволяет:

• Производить выбор систем автоматизации различной производительности в зависимости от предъявляемых к ним требований.
• Производить пошаговое развитие систем локального и распределенного ввода-вывода.
• Выполнять простое расширение функций управления и мониторинга, переходя от простой одноместной системы к распределенным многопользовательским системам с архитектурой клиент/ сервер.
• Выполнять расширение функциональных возможностей рабочих станций за счет установки различных опциональных программных и аппаратных компонентов.

Эти особенности позволяют легко масштабировать систему, разрабатывать оптимальные решения, максимально адаптированные к требованиям систем управления конкретных промышленных предприятий.

Открытость PCS 7 распространяется на все уровни управления предприятием. Она обеспечивается наличием стандартных программных интерфейсов и стандартных интерфейсов связи для организации обмена данными с прикладными программами, а также средства экспорта и импорта графики, текстов и данных.

Системы управления

Для построения SIMATIC PCS7 V7.1 используются следующие модели контроллеров SIMATIC S7-400:

• AS 414 с объемом памяти программ пользователя 2,8МБ и CPU 414-3/414-3IE.
• AS 416 с объемом памяти 5,6МБ c CPU 416-2/11,2MБ с CPU 416-3/3IE.
• AS 417 с объемом памяти 30МБ.

Кроме того, в PCS7 могут входить контроллеры повышенной надежности (Н-системы) и контроллеры повышенной безопасности (F-системы или ПАЗ) на базе центральных процессоров 412/414/417HF) Все системы включают в свой состав монтажную стойку, центральный процессор, блок питания и интерфейс системной шины. Они поставляются в собранном виде и перед поставкой проходят предварительное тестирование.

Периферия

Станции распределенного ввода- вывода ЕТ 200М/S/iSP/pro. Станции подключаются к системе управления через шину PROFIBUS-DP. Станции позволяют включать и отключать модули без остановки всей системы управления и завода в целом. Для управления оборудованием, расположенным в зонах повышенной опасности, в станциях могут применяться модули с входами и выходами искробезопасного исполнения (Ex модули), отвечающие требованиям норм EN 50014 и для
непосредственного размещения в такой зоне применяются станции iSP и панели оператора защищенного исполнения.

Проектирование на базе программного обеспечения Siemens

SIMATIC PCS 7 оснащена системой проектирования ES, позволяющей решать широкий круг задач проектирования человеко-машинного интерфейса, систем управления на основе программируемых логических контроллеров, систем распределенного ввода-вывода. Система проектирования содержит готовые технологические библиотеки – стандартную и APL, снабжена функциональными блоками тестирования, мощными средствами редактирования, тиражирования, что значительно повышает эффективность разработки систем управления процессами. Наличие единой системы организации хранения и обработки данных позволяет использовать в SIMATIC PCS7 широкий спектр средств проектирования: STEP 7, SCL, CFC, DocPro, опции I&C, технологическая иерархия и ассистент импорта-экспорта, WinCC.

Визуализация — SCADA — система

Рабочие станции системы SIMATIC PCS7 спроектированы с учетом специальных требований, предъявляемых к системам управления процессами. Базовым программным обеспечением рабочих станций является WinCC (Windows Control Center). Основной пакет WinCC поддерживается управляющими системными опциями. Управляющие системные функции обеспечивают защиту доступа к системе с помощью считывателя пластиковых карт, синхронизацию по времени, вывод на изображение процесса изображений с видеокамеры, архивацию данных, иерархическое отображение процессов и т.д. В системе могут быть использованы рабочие станции как промышленного, так и офисного исполнения. С их помощью могут создаваться как простейшие (c одной рабочей станцией), так и сложные системы «Клиент-Сервер» с распределенной структурой клиентов, вплоть до Web клиентов.

OpenPCS 7

Станция связи OpenPCS 7 предназначена для обеспечения единой точки доступа со стороны внешних компьютеров к архивным данным, текущим значениям параметров и сообщениям РСУ PCS7. Получаемые данные могут подвергаться дальнейшему анализу и обработке с помощью стандартных инструментальных средств или использоваться информационными системами более высокого иерархического уровня (MIS, MES, ERP). Обеспечивается как совместная, так и раздельная работа с PCS7 ОS (ЦАС, Сервер, Клиент, Одиночная Станция ). Доступ к данным системы (сообщениям, значениям технологических параметров, данным пользователя), хранящимся на OS-серверах (в т.ч. резервированных) или на центральном архивном сервере PCS7 AS, осуществляется через OLE DB, OPC-DA, HDA, AE, HAE.

Сети

Промышленная сеть семейства SIMATIC NET Industrial Ethernet используются для обеспечения связи между инженерными системами, системами управления и устройствами человеко-машинного интерфейса. Компоненты DP/PA связи позволяют производить подключение к PROFIBUS-DP приборов полевого уровня с PROFIBUS-PA интерфейсом. PROFIBUS-PA является расширением PROFIBUS-DP, распространяющим технологию передачи информации на интеллектуальное оборудование. Компоненты DP/FF связи позволяют подключать к PROFIBUSDP полевые приборы с интерфейсом FOUNDATION Fieldbus H1. Интерфейс датчиков и исполнительных устройств (Actuator Sensor Interface – AS-i) тоже может быть также подключен к PROFIBUS-DP.

SIMATIC BATCH

В состав SIMATIC PCS7 может быть включен пакет программ SIMATIC BATCH, который позволяет достаточно просто и с минимальными затратами осуществлять пакетное управление процессом. SIMATIC PCS7 позволяет осуществлять гибкое управление любыми процессами – и непрерывными, и пакетно-ориентированными. Во всех способах представления программ, пользователи получили дополнительную поддержку по созданию рецептов управления пакетными процессами.

SIMATIC Route Control

Пакет SIMATIC Route Control дополняет SIMATIC PCS7 инструментарием для конфигурирования, управления, контроля и диагностики для задач транспортировки материалов по трубопроводам со сложной и разветвленной структурой. Данный пакет ориентирован на любую отрасль, где встречаются задачи подобного класса.

PCS7 Asset Management

PCS7 Asset Management оснащает SIMATIC PCS7 инструментальными средствами, позволяющими снизить общую стоимость затрат на обслуживание предприятия. В системе управления Asset Management выполняет функции управления оборудованием предприятия, а также все действия, направленные на диа гностику, поддержание и обслуживание средств автоматики.

PCS7 APC

PCS7 оснащается встроенной библиотекой APC, позволяющей реализовать усовершенствованное управление ехнологическим процессом. Содержит инструменты для планирования настроек регулирования, контроля качества регулирования, многомерного предиктивного управление и.т.п. Возможно сопряжение с внешними и встраиваемыми системами APC, реализующими весь спектр методов оптимизации управления.

НАШ ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ SIMATIC PCS7