SIMATIC PCS 7 - Das Prozessleitsystem SIMATIC PCS 7 Broschüre März 2010 - Industrial Automation
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© Siemens AG 2010
Das Prozessleitsystem
SIMATIC PCS 7
Broschüre · März 2010
SIMATIC PCS 7
Answers for industry.
© Siemens AG 2010
SIMATIC PCS 7 – Takes you beyond the limits!
ERP – Unternehmensleitebene
Managementebene MES – Produktionsleitebene
SIMATIC IT
SIMATIC PCS 7
Betriebs- und Prozessleitsystem (DCS)
Verfahrensebene
Industrielle Software für
• Design und Engineering • Wartung
• Installation und Inbetriebnehme • Modernisierung und Upgrades
• Bedienung • Energiemanagement
Steuerungsebene
SIMOTION SINUMERIK SIMATIC NET SIMATIC Controllers SIMATIC HMI
Motion Control System Computer Numeric Control Industrial Modular / Embedded / Bedienen und Beobachten
Communi- PC-basiert
cation
Feldebene
PROFIBUS PA
Prozessinstrumentierung SIMATIC Sensors SIMATIC SINAMICS Drive Systems
Dezentrale Peripherie
Totally HART
Integrated IO-Link
Automation
Als eines der international führenden Prozessleitsysteme Dabei profitiert SIMATIC PCS 7 von der nahtlosen Einbindung
hat SIMATIC PCS 7 mit der Funktionsvielfalt, Flexibilität und in Totally Integrated Automation (TIA) von Siemens, einem
Leistungsfähigkeit der aktuellen Version 7.1 das Potenzial lückenlosen Angebot perfekt aufeinander abgestimmter Pro-
zur Realisierung innovativer Lösungen für die besonderen dukte, Systeme und Lösungen für alle Hierarchieebenen der
Herausforderungen der Prozessindustrie. Da Funktions- industriellen Automatisierung – von der Unternehmensleit-
spektrum und Anwendungsbereich weit über die Grenzen ebene über die Steuerungsebene bis zur Feldebene. Dieses er-
eines typischen Prozessleitsystems hinausgehen, eröffnet möglicht eine durchgängige kundenspezifische Automatisie-
Ihnen SIMATIC PCS 7 ungeahnte Möglichkeiten und viele neue rung in allen Branchen der Fertigungs-, Prozess- und Hybrid-
Perspektiven. industrie.
2 SIMATIC PCS 7
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Inhalt
text
Sieben Vorteile
Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Ethernet
Performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Skalierbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Modernisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Ethernet
Safety & Security. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
SIMATIC WinCC
SCADA-System
Innovation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Industrial Ethernet Weltweites Netzwerk von Experten . . . . . . . . . . . . . . 15
Industrial Ethernet Systemkomponenten
Engineering System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Operator System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Maintenance Station . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Safety Integrated
Automatisierungssysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Niederspannungs-
Schalttechnik
Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Prozessperipherie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Technologiekomponenten
Chargenautomatisierung mit SIMATIC BATCH . . . . . . 55
PROFINET Wegesteuerung mit SIMATIC Route Control. . . . . . . . 61
PROFIsafe Industrial Ethernet
PROFIsafe PROFIBUS Safety Integrated for Process Automation . . . . . . . . . 65
ASIsafe AS-Interface
Optimieren mit Advanced Process Control. . . . . . . . . 72
Totally Fernwirken mit SIMATIC PCS 7 TeleControl . . . . . . . . 76
Integrated
Power Laborautomatisierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
IT Security . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
KNX GAMMA instabus
Anbindung IT-Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Kompaktsysteme
Ein wesentlicher Vorteil der Durchgängigkeit des Produkt- und
Systemspektrums und der darauf basierenden Lösungen ist, SIMATIC PCS 7 BOX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
dass für die Automatisierung kontinuierlicher und diskonti-
nuierlicher Prozesse, schneller und präziser Steuerungs- Migration
abläufe sowie integrierter Sicherheitsfunktionen gemeinsame
Hardware, Engineering- und Management-Werkzeuge ge- Migration eigener und fremder Systeme . . . . . . . . . . 86
nutzt werden können. Das perfekte Zusammenspiel aller
Komponenten befähigt Sie, dauerhaft mehr in höchster Customer Support
Qualität zu produzieren.
Dienst- und Serviceleistungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Weitere Informationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
SIMATIC PCS 7 3
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Sieben Vorteile
Management Information/
SIMATIC PCS 7 INTERNET Web Client Data Monitor SAP Manufacturing Execution System
Takes you beyond the limits! - Bedienen und
SIMATIC IT
Beobachten
- Maintenance
Office LAN (Ethernet)
OS / Batch / Route Control Security Web Server/ Maintenance Engineering
Clients Module OpenPCS 7 Station Client Stationen
SIMATIC OS Netzwerk-
PCS 7 Single Station INTERNET
drucker
BOX
Terminalbus, single/redundant Industrial Ethernet
OS / Route Control Batch-/Archiv- Maintenance
Server Server Station Server
Industrial Ethernet, single/redundant
Standard- Hochverfügbare Sicherheitsgerichtete
Automatisierungs- Automatisierungs- Automatisierungs-
SIMATIC SIMATIC systeme systeme systeme
ET 200M PCS 7
AS RTX
SIMATIC ET 200M
SIMATIC ET 200M SIMATIC ET 200M
single/redundant
Standard- und
F-Baugruppen
FOUNDATION Wägesysteme
Fieldbus H1 MTA SIMATIC ET 200M
Zone 2 Zone 1
SIMATIC ET 200iSP F-Baugruppen
ET 200M
DP/FF Link Ex-Bedien-
DP/PA Link
Ex-I/O, HART terminal DP/PA Link PROFIBUS PA
AS-Interface mit redundanten
DP/PA Kopplern
DP/AS-Interface Link DP/PA Link PROFIBUS PA
Y-Link Active Field Splitter
Modbus, PROFIBUS PA
serielle Kopplung ET 200M
mit CP 341 PROFIBUS DP-iS COx, NOx
PROFIBUS DP
DP/PA Link
SIMATIC
ET 200S ET 200pro
ET 200iSP
HART
SIMATIC
ET 200S
PROFIBUS PA
Integrated Drives Active Field Distributors
Systemarchitektur SIMATIC PCS 7
Das homogene und durchgängige Prozessleitsystem Dies wird durch diese sieben Vorteile besonders manifestiert:
SIMATIC PCS 7 ist mit seiner einzigartigen skalierbaren
Architektur und herausragenden Systemeigenschaften • Reduzierung der Gesamtbetriebskosten (Total Cost of
eine ideale Basis für die kosteneffektive Realisierung und Ownership) durch Integration
den wirtschaftlichen Betrieb leittechnischer Anlagen. • Hohe Performance und Qualität gepaart mit effizientem
Engineering, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit
SIMATIC PCS 7 lässt sich gezielt mit nahtlos integrierbarer • Flexibilität und Skalierbarkeit – vom kleinen Labor-System
Zusatzfunktionalität erweitern, z. B. für Chargenprozess- bis zum großen Anlagenverbund
Automatisierung, Materialtransportsteuerung, Advanced Pro- • Schutz der Investitionen durch schrittweise
cess Control, Asset Management, Fernwirk- und Sicherheits- Modernisierung von eigenen und fremden Systemen
applikationen, Prozessdatenauswertung/-management oder • Safety & Security – Integrierte Sicherheitstechnik und
MES-Aufgaben. SIMATIC PCS 7 bietet damit weit mehr als ein umfassende IT Security für den zuverlässigen Schutz von
typisches Prozessleitsystem. Mensch und Umwelt sowie Prozess und Anlage
• Kontinuierliche technologische Innovationen – vom welt-
weit führenden Anbieter für Automatisierungstechnik
• Lokaler Service und Support durch ein weltweites
Netzwerk von Experten und autorisierten Partnern
4 Sieben Vorteile
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Reduzierung der Gesamtbetriebskosten durch Integration
Die Integration ist eine besondere Stärke von SIMATIC PCS 7. SIMATIC PCS 7 unterstützt systemseitig die Anbindung
Sie hat über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage einen an SIMATIC IT, das Manufacturing Execution System von
erheblichen Einfluss auf die Optimierung aller Unternehmens- Siemens. SIMATIC IT kann Daten in Echtzeit aus der ERP- und
prozesse und somit auf die Reduzierung der Gesamtbetriebs- der Steuerungsebene erfassen, das gesamte Herstellungs-
kosten (Total Cost of Ownership, TCO). Im Kontext von wissen modellieren und die Betriebsprozesse präzise definie-
SIMATIC PCS 7 hat sie viele Facetten: ren.
Horizontale Integration in Totally Integrated Automation Die auf den OPC-Spezifikationen (Openness, Productivity,
Collaboration) basierende Systemschnittstelle OpenPCS 7 ge-
Totally Integrated Automation (TIA) von Siemens ist ein stattet einen einfachen Datenaustausch mit übergeordneten
lückenloses Angebot perfekt aufeinander abgestimmter Pro- Systemen für Produktionsplanung, Prozessdatenauswertung
dukte, Systeme und Lösungen für alle Hierarchieebenen der und -management (OPC Clients).
industriellen Automatisierung. In TIA ist SIMATIC PCS 7 hori-
zontal eingebettet in die durchgängige Automatisierung der Mit einem PCS 7 Web Server kann die Anlage via Internet/
gesamten Prozesskette eines Unternehmens – vom Waren- Intranet bedient und beobachtet werden. Der PCS 7 Web
eingang bis zum Warenausgang. Server sammelt die Daten der unterlagerten OS Server und
macht sie weltweit für Fernüberwachung und -bedienung
Dabei obliegt SIMATIC PCS 7 vor allem die Automatisierung sowie Ferndiagnose und -wartung verfügbar. Der Web-Zugriff
der Primärprozesse. Aber damit nicht genug, kann es hierbei unterliegt dabei den gleichen Zugriffsschutzmechanismen
auch Nebengewerke oder die vorhandene elektrische Infra- wie am Client in der Leitwarte.
struktur integrieren, wie z. B. Niederspannungs-/Mittelspan-
nungs-Schaltanlagen. Die hierarchische Unternehmenskommunikation reicht von
der Managementebene über Betriebs-/Verfahrensebene und
Da TIA die Kompatibilität von Weiterentwicklungen garantiert, Steuerungsebene bis zur Feldebene. In diese Kommunikation
bleibt die Kontinuität stets gewahrt. Dies gibt dem Anlagen- sind folgende Komponenten integriert:
betreiber Investitionssicherheit, denn es ermöglicht ihm,
seine Anlage über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu • Feld- und Analysengeräte
erweitern und zu modernisieren. • Wäge- und Dosiersysteme
• Antriebe (Motorstarter, Motorschutzschalter, Frequenz-
Vertikale Integration in die hierarchische Kommunikation umrichter)
SIMATIC PCS 7 ist über standardisierte Schnittstellen auf Basis Dadurch wird sowohl die Systemdiagnose als auch die effi-
internationaler Industriestandards und über interne System- ziente Instandhaltung mit der Maintenance Station für das
schnittstellen für den direkten Datenaustausch in die hierar- anlagennahe SIMATIC PCS 7 Asset Management optimal
chische Kommunikation eines Unternehmens integrierbar. unterstützt.
Auf diese Weise lassen sich Prozessdaten zu jeder Zeit und an
jedem Ort im Unternehmen für die Bewertung, Planung, Koor-
dinierung und Optimierung von Betriebsabläufen, Produk-
tions- und Geschäftsprozessen verfügbar machen.
Planung und Installation und Produktions- Wartung und
Modernisierung
Projektierung Inbetriebsetzung betrieb Instandhaltung
Reduzierung der Betriebskosten über den gesamten Lebenszyklus der Anlage
Sieben Vorteile 5
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Reduzierung der Gesamtbetriebskosten
durch Integration
Integration zusätzlicher Funktionalität in das Integration autorisierter
Prozessleitsystem SIMATIC PCS 7 Add On-Produkte
Abhängig von der prozesstypischen Automatisierung Modularität, Flexibilität, Skalierbarkeit und Offenheit von
oder kundenspezifischen Anforderungen kann das Prozess- SIMATIC PCS 7 bieten optimale Voraussetzungen dafür, ergän-
leitsystem mit additiver Hardware/Software für spezielle Auto- zende Komponenten und Lösungen applikativ in das Prozess-
matisierungsaufgaben funktionell erweitert werden, z. B. per leitsystem zu integrieren und dessen Funktionalität auf diese
Weise zu erweitern und abzurunden.
• Maintenance Station (Asset Management)
• SIMATIC BATCH (Chargenprozessautomatisierung) Als Add Ons für das Prozessleitsystem SIMATIC PCS 7 wurden
• SIMATIC Route Control (Materialtransportsteuerung) sowohl von Siemens als auch von externen Partnern viele er-
• Safety Integrated for Process Automation (Funktionale gänzende Komponenten entwickelt. Diese vom Systemher-
Sicherheit) steller autorisierten Hardware- und Softwareprodukte ermög-
• Advanced Process Control (progressive Regelungs- lichen den kostengünstigen Einsatz von SIMATIC PCS 7 für
verfahren) spezielle Automatisierungsaufgaben.
• SIMATIC PCS 7 TeleControl (Fernwirken)
• SIMATIC PCS 7 LAB (Laborautomatisierung)
All diese Zusatzfunktionen werden nahtlos in SIMATIC PCS 7
eingebunden.
Ein gemeinsames zentrales Engineering System mit einer ein-
heitlichen, aufeinander abgestimmten Werkzeugpalette für
die durchgängige Systemprojektierung minimiert den Projek-
tierungsaufwand.
Die komfortable, systemweit einheitliche Prozessvisualisie-
rung erleichtert sowohl Einarbeitung als auch Orientierung
und ermöglicht bei Bedarf das schnelle und gezielte Eingrei-
fen des Operators in den Prozessablauf.
Integration zusätzlicher technischer Standards
SIMATIC PCS 7 ist auch in der Lage, technische Standards,
die nicht in TIA verankert sind, in das System zu integrieren.
Ein Beispiel dafür ist der in einzelnen Branchen etablierte
FOUNDATION Fieldbus H1 (FF-H1), der via PROFIBUS in das
Leitsystem eingebunden werden kann. Hardware-Projektie-
rung und Detaildiagnose der FF-H1-Komponenten sind dabei
systemkonform. Die Einbindung der FF-H1-Komponenten in
das SIMATIC PCS 7 Asset Management ist gewährleistet.
6 Sieben Vorteile
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Hohe Performance und Qualität kombiniert mit
effizientem Engineering, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit
Ganz entscheidend für den weltweiten Erfolg von Hohe Kommunikationsleistung
SIMATIC PCS 7 ist zweifelsohne das perfekte Zusammen- • Schnelle elektrische/optische Fast- und Gigabit-Ethernet-
spiel der außerordentlich leistungsstarken und qualitativ Netze für Anlagen- und Terminalbus
hochwertigen SIMATIC-Systemkomponenten. Sie sind • Vielseitige PROFIBUS-Feldbusarchitekturen für verfahrens-
äußerst zuverlässig und erfüllen im redundanten Betrieb und fertigungstechnische Produktionsbereiche:
auch erhöhte Verfügbarkeitsanforderungen. zum Anschluss von Sensoren/Aktoren über dezentrale
Remote-I/Os oder zur direkten Anbindung von Feld-/
Beleg für die hohe Performance, Qualität und Verfügbarkeit Prozessgeräten und -instrumenten inkl. Speisung, auch im
von SIMATIC PCS 7 sind vor allem: Ex-Bereich oder für hohe Verfügbarkeit und Sicherheit
Leistungsfähige SIMATIC PCS 7 Industrial Workstations Kurze Engineering- und Turnaroundzeiten
für die Systeme in der Betriebs- und Verfahrensebene bei der systemweit durchgängigen Hardware- und Software-
wie Engineering System, Operator System, Maintenance projektierung mit dem zentralen Engineering System:
Station, u. a. mit moderner Intel-Architektur, schnellem
Core 2-Duo-Prozessor, hohem Speicherausbau und exzellen- • Technologieorientierte Projektierung ohne spezielle
ter Grafik für 1 bis 4 Monitore. Alle verbauten Komponenten Programmierkenntnisse
sind hochwertig, haben hohe MTBF-Werte und sind geeignet • Effektive Systemfunktionen zur Minimierung des Engi-
für einen 24-Stunden-Dauerbetrieb in Büro- und Industrie- neeringaufwands, insbesondere bei vielen gleichartigen
umgebungen bei Temperaturen von 5 bis 40 °C. Projektierungsabläufen (Bulk-Engineering)
• Systemseitige Unterstützung der arbeitsteiligen Projektie-
rung
Breites Spektrum modularer und skalierbarer • Zahlreiche automatische Projektierungsschritte (Auto-
Automatisierungssysteme (Controller) Engineering) sowie Übersetzen und Laden in einem Lauf
mit fein abgestufter Leistung und darauf abgestimmter • Kontrollierter Zugang und Änderungsnachweis
Speicherkapazität, alle mit hervorragender Bearbeitungs- • Leistungsfähiges Versionsmanagement mit Versions-
geschwindigkeit und ausgezeichneter Kommunikations- vergleich und Versionshistorie
leistung, auch für hochverfügbare, sicherheitsgerichtete und • Advanced Process Control-Funktionen
fehlertolerante Applikationen
Sieben Vorteile 7
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Hohe Performance und Qualität
Funktionsreiches, sehr komfortables skalierbares Flexibel projektierbare Redundanz in allen
Operator System Leitsystemebenen
mit hoher Betriebssicherheit, wahlweise redundant SIMATIC PCS 7 unterstützt die Projektierung redundanter
Konfigurationen in
• Als Einplatzsystem für bis zu 5 000 Prozessobjekte (PO)
oder als Mehrplatzsystem mit bis zu 12 Servern/Server- • Betriebs-/Verfahrensebene
paaren à 8 500 PO und bis zu 32 Clients je Server/Server- Redundant konfigurierbar sind sowohl Einplatz- als auch
paar Mehrplatzsysteme. Bei einem Mehrplatzsystem können bis
• Integrierte Benutzerverwaltung mit Zugangskontrolle und zu 32 Clients (OS/Batch/Route Control) auf die Daten von
elektronischer Unterschrift 1 bis 12 Servern/Serverpaaren (OS/Batch/Route Control)
• Kurze Bildanwahl- und aktualisierungszeiten (< 2 s) zugreifen. Bei Konfigurationen mit redundanten Server-
• Während des laufenden Betriebs änderbar, paaren werden die Clients im Fehlerfall auf den Backup-
redundante Server selektiv Server umgeschaltet.
• Hochperformante Meldungsverarbeitung mit bis zu
150 000 projektierbaren Meldungen/Alarmen pro Folgende Servertypen können auch als redundantes
Single Station/Server Serverpaar konfiguriert werden:
• Intelligentes Alarmmanagement zur Selektierung und
- OS Server
Filterung relevanter Meldungen
- Zentraler Archivserver (CAS)
• Integriertes Hochleistungs-Archivsystem für Kurzzeit-
- Batch Server
archivierung von bis zu 10 000 Archivvariablen,
- RouteControl Server
erweiterbar mit Langzeitarchiv für bis zu
- Maintenance Station Server
120 000 Archivvariablen, auch redundant
Unter dem Aspekt der Verfügbarkeit sind für die Client-
Kompakte Runtime- und Komplettsysteme Server-/Server-Server-Kommunikation (Terminalbus) sowie
für Teilprozesse und autarke Kleinanlagen mit ausgezeichne- für die Anlagenkommunikation zwischen den Systemen
tem Preis-/Leistungsverhältnis – ausgerichtet auf hohe Bear- der Betriebs-/Verfahrensebene und der Steuerungsebene
beitungsgeschwindigkeit oder hohe Verfügbarkeit (Anlagenbus) Ringarchitekturen, insbesondere redundante
Doppelringe, zu favorisieren.
8 Sieben Vorteile
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• Steuerungsebene
Ausgehend von den beiden Aufbauvarianten Single Station Client
(eine CPU) und Redundancy Station (zwei redundante
CPUs) ermöglicht die Modularität der hochverfügbaren
Automatisierungssysteme eine flexible Skalierung der
Verfügbarkeit durch:
- Doppelte oder vierfache (nur Redundancy Station) Terminalbus, Ring 1 Terminalbus, Ring 2
Stromversorgung
- Doppelte oder vierfache (nur Redundancy Station)
Anlagenbuskommunikation
Redundante
Server
• Feldebene
Im Feldbereich sind abhängig von der Betriebsumgebung
(Ex-Zone) verschiedene Redundanzarchitekturen realisier-
bar. Dabei werden an Remote I/O-Stationen ET 200M/iSP
oder direkt am PROFIBUS PA angeschlossene Feld/Prozess-
geräte über redundante PROFIBUS DP-Stränge an hochver- Redundanter Anlagenbus
Industrial Ethernet (Doppelring)
fügbare Automatisierungssysteme angebunden.
Bei PROFIBUS PA-Konfigurationen bietet die Ringarchitek- AS 412H
tur die höchste Verfügbarkeit und Flexibilität. AS 414H
AS 417H
Die dezentrale Peripherie ET 200M unterstützt auch
SIMATIC ET 200M
baugruppen- und kanalgruppengranulare Redundanz. single/redundant
Ein Sensor/Aktor lässt sich an zwei Kanäle anschließen, die MTA
auf zwei redundante Baugruppen in separaten Stationen
SIMATIC ET 200M
verteilt sind. Standard- und F-Baugruppen
Flexible Modular Redundancy (FMR) ermöglicht zudem, SIMATIC ET 200iSP
den Redundanzgrad für Automatisierungssystem, Feldbus-
kommunikation und I/O Peripherie separat zu definieren.
DP/PA Link
Auf diese Weise lassen sich individuelle, genau auf eine
Aufgabenstellung zugeschnittene, fehlertolerante Archi- PROFIBUS PA
tekturen realisieren, die mehrere gleichzeitig auftretende
Fehler tolerieren können
DP/PA Link
mit redundanten DP/PA Kopplern
Active Field
Splitter PROFIBUS PA
DP/PA Link
mit redundanten DP/PA Kopplern
Active Field Distributors
Y-Link
COx, NOx
PROFIBUS PA
Redundante Konfigurationen in allen Leitsystemebenen
Sieben Vorteile 9
© Siemens AG 2010
Flexibilität und Skalierbarkeit –
vom kleinen Laborsystem bis zum großen Anlagenverbund
Labor Technikum Produktionsanlage Anlagenverbund an einem Produktionsstandort
SIMATIC PCS 7 LAB SIMATIC PCS 7: 100 bis 120 000 I/Os
Skalierbarkeit des Prozessleitsystems SIMATIC PCS 7
SIMATIC PCS 7-Anwender profitieren nachhaltig von einer Die Skalierbarkeit gilt für alle Ebenen des Systems. Allein in
modularen Systemplattform, basierend auf SIMATIC- der Steuerungsebene stehen dem Anwender mehrere funk-
Standardkomponenten. Deren Durchgängigkeit ermög- tionskompatible Automatisierungssysteme mit abgestuftem
licht eine flexible Skalierung von Hardware und Software Preis-/Leistungsverhältnis zur Verfügung:
sowie ein perfektes Zusammenspiel, innerhalb des
Systems, aber auch über Systemgrenzen hinweg. • Kompaktes Microbox-Automatisierungssystem
SIMATIC PCS 7 AS RTX
Die Architektur des Prozessleitsystems SIMATIC PCS 7 ist so • Modulare Automatisierungssysteme der Baureihe S7-400
angelegt, dass die Leittechnik bei der Projektierung gemäß als Standardsysteme, hochverfügbare und sicherheits-
Kundenanforderung optimal an die Dimensionen der Anlage gerichtete Systeme
angepasst werden kann. Beim späteren Ausbau der Kapazi-
täten oder bei technologischen Änderungen lässt sich die Damit lässt sich die Automatisierungsleistung optimal an die
SIMATIC PCS 7-Leittechnik jederzeit nachträglich erweitern Anforderungen der Anlage-/Teilanlage anpassen. Teure Über-
oder umprojektieren. Wenn die Anlage wächst, dann wächst kapazitäten sind so vermeidbar.
SIMATIC PCS 7 einfach mit! Die Bereitstellung teurer Reserve-
kapazitäten entfällt.
10 Sieben Vorteile© Siemens AG 2010
Runtime-System Runtime-Systeme
mit AS-Funktionalität mit AS- und OS-Funktionalität
Microbox Standard-Automatisierungssysteme oder Komplettsysteme
Automatisierungssystem der Baureihe S7-400 mit mit AS-, OS- und ES- Funktionalität
mit Software-Controller Hardware-Controller
SIMATIC PCS 7 SIMATIC PCS 7 SIMATIC PCS 7
SIMATIC PCS 7 AS RTX mit BOX RTX mit BOX 416 mit
AS 414 AS 416 AS 417
AS RTX Software-Controller Software-Controller Hardware-Controller
WinAC RTX WinAC RTX WinAC Slot 416
Einstufung der Automatisierungssysteme nach der Automatisierungs- Abstufung der Kompaktsysteme bezüglich Automatisierungsleistung
leistung und Funktionalität (AS: Automatisierungssystem, OS: Operator System,
ES: Engineering System)
Die Skalierbarkeit bringt aber nicht nur Kostenvorteile bei
Planung, Engineering, Inbetriebsetzung und Betrieb, sondern Da das für die speziellen Anforderungen der Laborautomati-
auch bei Service und Training. Das für die gesamte System- sierung designte SIMATIC PCS 7 LAB auf der SIMATIC PCS 7
plattform einheitliche, durchgängige Engineering ist Garant BOX 416 basiert, ist es analog wie diese einzustufen.
dafür, dass einmal erstellte Engineeringdaten dauerhaft nutz-
bar sind. Die Kompaktsysteme markieren mit etwa 60 Messstellen zu-
gleich das untere Ende der Mengengerüst-Skala des Prozess-
Für die Automatisierung von Teilprozessen und autarken leitsystems SIMATIC PCS 7. Diese erstreckt sich nach oben hin
Kleinanlagen verfügt SIMATIC PCS 7 über mehrere attraktive, bis zum verteilten Mehrplatzsystem in Client-Server-Architek-
anlagennah einsetzbare Kompaktsysteme, deren Automatisie- tur mit bis zu 60 000 Messstellen für die Automatisierung ei-
rungsleistung und Funktionalität wie dargestellt abgestuft ist: ner sehr großen Produktionsanlage oder eines Anlagenver-
bundes an einem Produktionsstandort. Dies entspricht in etwa
• SIMATIC PCS 7 AS RTX einer Skala von 100 bis 120 000 I/Os.
• SIMATIC PCS 7 BOX RTX
• SIMATIC PCS 7 BOX 416
• SIMATIC PCS 7 LAB
Sieben Vorteile 11© Siemens AG 2010
Schutz der Investitionen durch schrittweise Modernisierung
von eigenen und fremden Systemen
Die Motivation für die Modernisierung bestehender Siemens bietet daher für seine eigenen Leitsysteme eine Viel-
Verfahren und Anlagen ist vielfältig. Seien es nun höhere zahl innovativer Produkte und Lösungen zur Migration nach
Produktivität und Qualität, geringere Kosten, kürzere SIMATIC PCS 7 an, z. B. für
Produkteinführungszeiten oder umweltverträglichere
Produktionsprozesse und Technologien, basierend auf • TELEPERM M
dem optimalen Einsatz von Rohstoffen und Energie: • APACS
Um diese Ziele zu erreichen, müssen die Prozesse opti- • SIMATIC PCS/TISTAR
miert, Systeme und Anlagen modernisiert und erweitert • OpenPMC
werden. Eine abgestimmte, schrittweise Modernisie-
rungsstrategie sorgt dabei dafür, dass der Wert der Prägend für die Migrationsstrategie von Siemens ist ein suk-
installierten Basis in Bezug auf Hardware, Applikations- zessives Vorgehen, das es erlaubt, die installierte Basis ohne
software und Know-how des Bedien- und Wartungs- Systembruch und möglichst ohne Anlagenstillstand zu mo-
personals erhalten und vermehrt wird. dernisieren, dabei aber zugleich die Ausgaben für Neuinvesti-
tionen zu beschränken. Diese Strategie ist anpassbar an die
speziellen Gegebenheiten der jeweiligen Anlage und flexibel
bezüglich der Vorgaben des Betreibers. Sie zielt immer darauf
ab, die Gesamtkapitalrendite zu maximieren.
Doch damit nicht genug: Aufbauend auf dem Migrations-
Portfolio von Siemens, das eine Vielzahl innovativer, in der
Praxis bewährter Produkte, Werkzeuge und Dienstleistungen
umfasst, wurden auch Migrationslösungen für Leitsysteme
anderer Hersteller entwickelt, z. B. ABB oder Bailey. Damit
können auch Anwender dieser Leitsysteme auf die weltweit
führende SIMATIC Technologie setzen und ihre Investitionen
in Automatisierungstechnik für die Zukunft absichern.
12 Sieben Vorteile© Siemens AG 2010
Integrierte Sicherheitstechnik und umfassende IT Security für den
zuverlässigen Schutz von Mensch und Umwelt sowie Prozess und Anlage
Tiefengestaffelte
Sicherheits-
architektur
(Defense-in-Depth)
Segmentierung Windows
der Anlage Security
(Sicherheits- Patch-
zellen) management
Netzwerk: Service-
Subnetze, Produktions-
zugang und
IP-Adressen, anlage Fernwartung
Namens- (VPN, IPSec)
auflösung
Active Directory Virenschutz
Domänen und
Arbeitsgruppen Firewalls
Benutzer- und Uhrzeit-
Rechteverwaltung synchronisation
In der Prozessindustrie sind leicht entflammbare, hoch Hackerangriffe, Computerviren, Würmer, Trojaner – sie sind
explosive oder gesundheitsgefährdende Stoffe und die negativen Begleiterscheinungen der fortschreitenden
Gemische oft Ausgangs-, Zwischen-, oder Endprodukte Standardisierung, Öffnung und weltweiten Vernetzung. Das
eines Prozesses. Der Umgang damit erfordert große davon ausgehende Gefahrenpotenzial für die leittechnischen
Sorgfalt und außergewöhnliche Sicherheitsvorkehrungen, Anlagen hat enorm zugenommen.
denn Fehlfunktionen oder Störungen der Anlage könnten
fatale Auswirkungen für Menschen und Umwelt, Die Bedrohungen durch Schadprogramme oder unbefugte
Maschinen und Anlagen haben. Personen beschränken sich nicht nur auf Überlastungen oder
Ausfälle von Netzwerken und das Ausspionieren von Passwör-
Ziel der Sicherheitstechnik von Siemens ist es deshalb, vor- tern oder Daten. Auch unerlaubte Eingriffe in die Prozessauto-
handene Gefahrenpotenziale durch technische Einrichtungen matisierung und gezielte Sabotage sind denkbar. Die mögli-
zu neutralisieren oder mögliche Auswirkungen auf ein tole- chen Folgen wären nicht nur materielle Schäden, sondern
rierbares Minimum zu begrenzen. Dafür steht mit "Safety auch Gefahren für Menschen und Umwelt.
Integrated for Process Automation" ein umfassendes Produkt-
und Serviceangebot zur Realisierung sicherer, fehlertoleranter Zum Schutz vor diesen Bedrohungen bietet SIMATIC PCS 7 ein
Applikationen in der Prozessindustrie zur Verfügung. richtungsweisendes Konzept und umfassende Lösungen zur
Absicherung einer prozesstechnischen Anlage, basierend auf
Aufbauend auf dem sicherheitstechnischen System von einer tiefengestaffelten Sicherheitsarchitektur (defense in
Siemens bietet "Safety Integrated for Process Automation" die depth). Die Besonderheit dieses Sicherheitskonzepts liegt in
gesamte sicherheitstechnische Funktionalität, vom Sensor seinem ganzheitlichen Ansatz. Es beschränkt sich nicht nur
über den Controller bis zum Aktor. auf die Verwendung einzelner Sicherheitsmethoden (z. B. Ver-
schlüsselung) oder Geräte (z. B. Firewalls). Seine Stärken lie-
gen vielmehr im Zusammenwirken einer Vielzahl von
Sicherheitsmaßnahmen im Anlagenverbund.
Sieben Vorteile 13© Siemens AG 2010
Kontinuierliche technologische Innovationen –
von einem weltweit führenden Anbieter für Automatisierungstechnik
Voraussetzung für Innovationen und damit für dauerhaf- Allein im Geschäftsjahr 2007 konnte Siemens 8 267 Erfindun-
ten wirtschaftlichen Erfolg sind Investitionen in For- gen anmelden und somit das Ergebnis aus dem Vorjahr um
schung und Entwicklung. Siemens ist Trendsetter und sieben Prozent übertreffen. Im gleichen Zeitraum gelang es
stellt sich bei der Entwicklung innovativer Produkte und auch die Zahl der Patentanmeldungen um elf Prozent auf
Technologien aktuellen Herausforderungen unserer Zeit 5 060 zu steigern. Dies entspricht durchschnittlich 38 Erfin-
wie den sparsamen Einsatz der verfügbaren Energie oder dungen und 23 Patentanmeldungen pro Arbeitstag.
den Schutz der Umwelt.
Nachhaltig beweist Siemens seine enorme Innovationskraft
Die Innovationen im Siemens-Sektor Industry werden über- auch damit, dass das Unternehmen in Deutschland auf Platz 1
dies vor allem durch den Trend zur Verschmelzung von der Patentstatistik geführt wird, beim Europäischen Patent-
virtueller Produkt-/Produktionsplanung und Automatisierung amt Platz 2 belegt und in den USA unter den Top 10 vertreten
geprägt. Dieser führt zu mehr Flexibilität und ermöglicht ist.
erhebliche Zeit- und Kosteneinsparungen bei Entwicklung,
Markteinführung und Produktion. Forschungs- und Entwick- Ergebnis dieser enormen Anstrengungen ist die modernste
lungsprojekte verwirklicht der Sektor Industry im globalen Produktpalette der Automatisierungs- und Antriebstechnik.
Verbund, oft in Kooperation mit Universitäten. Der Motor ist Vier von fünf Produkten sind heute jünger als 5 Jahre.
dabei das Bestreben, die Wünsche der Kunden möglichst opti-
mal zu erfüllen.
Siemens erhöhte seine Aufwändungen für Forschung und
Entwicklung im Geschäftsjahr 2007 um weitere 300 Millionen
auf insgesamt 3,4 Milliarden Euro. Im Mittelpunkt stand dabei
der Sektor Industry mit einem Anteil von 49 %, d. h. ca.
1,67 Millarden Euro.
14 Sieben Vorteile© Siemens AG 2010
Lokaler Service und Support durch ein
weltweites Netzwerk von Experten und autorisierten Partnern
Wer sich für SIMATIC PCS 7 entscheidet, hat mit Siemens Da sich die Prozessleittechnik ständig weiterentwickelt, ist
einen starken, verlässlichen Partner an seiner Seite, der permanente Weiterbildung unerlässlich. Dies gilt nicht nur für
über ein immenses Know-how und langjährige Erfahrung unsere Kunden, sondern auch für Systemspezialisten und
in der Prozessautomatisierung verfügt. Partner vor Ort. Deshalb bietet Siemens in Trainingscentern in
über 60 Ländern oder direkt vor Ort auf der Anlage professio-
Zur Unterstützung seiner Prozessleitsystem-Kunden in aller nelle, zielgruppenorientierte Trainingskurse an.
Welt hat Siemens ein engmaschiges Experten-Netzwerk
etabliert. Darin sind Systemspezialisten von Siemens sowie Siemens sieht in der engen Zusammenarbeit mit Partnern und
hochqualifizierte autorisierte externe Partner vereint, die in Systemintegratoren einen Schlüssel zum Erfolg in der Prozess-
mehr als 190 Ländern der Welt erstklassigen Service und automatisierung. Um diese Zusammenarbeit auszubauen und
Support leisten. zu intensivieren, hat Siemens ein Solution Partner Programm
erstellt, dessen Bandbreite auf dem Markt derzeit einzigartig
Aufgrund ihrer Vor-Ort-Präsenz sind sie mit den regionalen Be- ist. Damit werden hervorragende Kenntnisse über Technolo-
sonderheiten bestens vertraut, stehen in direktem Kontakt zu gie und Applikation perfekt mit Erfahrung und umfassendem
ihren Kunden und können sehr schnell und flexibel auf deren Produkt- und System-Know-how kombiniert.
Anfragen reagieren. Ihre Leistungsangebote sind auf den ge-
samten Lebenszyklus einer Anlage ausgerichtet, von Planung
und Projektierung über Inbetriebsetzung und Produktion bis
zu Modernisierung oder Stilllegung. Das differenzierte Leis-
tungsspektrum reicht von der 24/7-Rund-um-die Uhr-Helpline
über die Unterstützung bei Inbetriebsetzung, Instandhaltung
oder Upgrades, den Reparatur-/Ersatzteilservice bis zum um-
fangreichen technischen Consulting.
Sieben Vorteile 15© Siemens AG 2010
Engineering System
Systemweites Engineering
mit dem zentralen Engineering System
OS
Technologische Engineering
Funktionsbausteine
SIMATIC PCS 7 Engineering
Import/
HW Graphics Faceplate SIMATIC S7 SIMATIC
Export CFC/SFC Libraries
Config Designer Designer BATCH F Systems PDM
Assistant
SIMATIC Manager /
Durchgängige Datenbasis
Engineering der Engineering für Engineering für Feldgeräte-
Automatisierung Netz/Kommunikation/Hardware Sicherheitsapplikationen Parametrierung
Engineering Toolset des Engineering Systems
Der Einsatz eines zentralen Engineering Systems mit einer Basis für die Lizenzdefinition und Verrechnungseinheit für das
einheitlichen, aufeinander abgestimmten Werkzeug- SIMATIC PCS 7-Engineering ist die Anzahl der projektierbaren
palette minimiert den Projektierungsaufwand. Die Engi- Prozessobjekte (PO).
neeringwerkzeuge für die Applikationssoftware, die Hard-
warekomponenten und die Kommunikation werden aus Die Lizenzierung der Engineering Software ist auf die folgen-
einem zentralen Projektmanager (SIMATIC Manager) her- den Haupteinsatzfälle des Engineering Systems ausgerichtet:
aus aufgerufen. Er ist zugleich Basisapplikation für Erstel-
lung, Verwaltung, Archivierung und Dokumentation eines • Einsatz als klassische, exklusive Engineering Station;
Projektes. Engineering PO unlimited (nicht für OS-Produktivbetrieb
einsetzbar; 2-stündiger OS-Testbetrieb möglich)
Die Architektur des Engineering Systems ist davon abhängig, • Einsatz als kombinierte Engineering/Operator Station;
wie das SIMATIC PCS 7-Projekt bearbeitet wird: Engineering und Runtime PO skalierbar
• Lokal, auf einer zentralen Engineering Station Die Software-Lizenzen der kombinierten ES/OS Station enthal-
• Im Engineering-Verbund (Concurrent Engineering) ten außer den Lizenzen für das Engineering auch die Runtime-
Lizenzen für AS und OS im entsprechenden Volumen. Über
Die leistungsfähigen SIMATIC PCS7 Industrial Workstations, Engineering PowerPacks lässt sich die PO-Anzahl jederzeit
Ausführung Single Station oder Server, bieten zusammen mit nachträglich erweitern.
dem Betriebssystem Windows XP Professional/Server 2003
eine optimale Ausgangsbasis dafür. Sie sind im Bürobereich Die durch die Standardsoftware abgedeckte Basisfunktiona-
ebenso einsetzbar wie in Industrieumgebungen und können lität ist abhängig von der projektspezifischen Aufgabe und
über eine Multi-Monitor-Grafikkarte bis zu 4 Prozessmonitore deren Umsetzung optional erweiterbar.
ansteuern.
16 Engineering System© Siemens AG 2010
Engineering Toolset
Die gesamte Funktionalität für das systemweite projekt-
orientierte Engineering, das zugleich die Basis für das Asset
Management der leittechnischen Geräte und Einrichtungen
ist, steht dem Projekteur als optimal aufeinander abgestimm-
tes Engineering Toolset zur Verfügung. Es umfasst Werkzeuge
für das effektive Engineering folgender Komponenten und
Funktionen:
• Leitsystem-Hardware inkl. I/O-Peripherie und Feldgeräte
• Kommunikationsnetze
• Automatisierungsfunktionalität für kontinuierliche und
sequenzielle Prozessabläufe (AS-Engineering)
Komponentensicht: Hardware-Konfiguration mit HW Konfig
• Bedien- und Beobachtungsfunktionalität (OS-Engineering)
• Sicherheitsapplikationen (Safety Integrated for Process
Automation) Mit Hilfe des Import-Export-Assistenten zum Datenaustausch
• Diagnose- und Asset Management-Funktionalität mit übergeordneten Planungssystemen und Funktionen wie
• Chargenprozesse, automatisiert mit SIMATIC BATCH "Extended Rename" lassen sich insbesondere bei großen Pro-
• Materialtransporte, gesteuert mit SIMATIC Route Control jekten signifikante Rationalisierungseffekte durch Mehrfach-
• Zusammenarbeit mit übergeordneten CAD/CAE-Planungs- verwendung standardisierter Messstellen und Musterlösun-
werkzeugen (Import und Export von Messstellen und gen erzielen.
Musterlösungen)
Die durchgängige Datenbasis des Engineering Systems garan-
SIMATIC Manager tiert, dass einmal eingegebene Daten systemweit zur Verfü-
gung stehen.
Der SIMATIC Manager ist zugleich Integrationsplattform für
das Engineering Toolset und Projektierungsbasis für das ge- Komplette SIMATIC PCS 7-Projekte oder alle Änderungen eines
samte Engineering des Prozessleitsystems SIMATIC PCS 7. Hier Projektes können in einem Arbeitsschritt übersetzt und in die
wird das SIMATIC PCS 7-Projekt verwaltet, archiviert und doku- Zielsysteme geladen werden. Dabei beachtet das Engineering
mentiert. System automatisch die richtige Reihenfolge. Der Vorgang
wird in einem zentralen Dialog angezeigt und gesteuert.
Technologen ebenso wie Verfahrens- und Fertigungstechni-
ker können mit dem auf technologische Belange abgestimm- Selektive Projektierungsänderungen sind online in die ent-
ten Engineering Toolset sowie vorgefertigten Bausteinen und sprechenden Systemkomponenten ladbar. Kurze Turnaround-
Plänen in ihrer gewohnten Begriffswelt planen und projektie- Zeiten führen zu geringen Wartezeiten für den Inbetriebsetzer
ren. Die für die Verwendung in einem SIMATIC-Projekt benö- und wirken sich günstig auf die Inbetriebsetzungskosten aus.
tigte Hardware wie Automatisierungssysteme, Kommunika- Für Automatisierungssysteme relevante Projektierungsände-
tionskomponenten und Prozessperipherie ist in einem elektro- rungen lassen sich in einem Testsystem ausprobieren, bevor
nischen Katalog hinterlegt und wird mit dem Projektierungs- sie in das Zielsystem der laufenden Anlage geladen werden.
werkzeug HW Konfig konfiguriert und parametriert.
Der SIMATIC Manager unterstützt die verschiedenen Aufga-
Zur Realisierung der Automatisierungslogik werden vorgefer- ben bei der Erstellung eines Anlagenprojektes durch folgende
tigte Funktionsbausteine im grafischen Projektierungswerk- Projektsichten:
zeug CFC mit anderen Bausteinen verschaltet. Dies ist auch
von Technologen ohne Programmierkenntnisse schnell erlern- • Komponentensicht (HW Konfig)
bar und leicht ausführbar. Konfigurierung von Hardware, wie Automatisierungs-
systeme, Buskomponenten oder Prozessperipherie
Standardisierte Funktionsbausteine (Messstellentypen) für • Prozessobjektsicht
typische Geräte/Komponenten sind in einer leittechnischen Zentrale Entwicklungsumgebung für alle Aspekte von
Bibliothek verfügbar. Der Projekteur muss die vordefinierten Messstellen/Prozessobjekten
Bausteine nur noch auswählen, auf der Arbeitsfläche platzie-
ren, grafisch verschalten und parametrieren.
Engineering System 17© Siemens AG 2010
Engineering Software
Messstellen in der Prozessobjektsicht
Prozessobjektsicht Über die Prozessobjektsicht ist auch das "Smart Alarm Hiding"
projektierbar. Darunter versteht man das dynamische Aus-
blenden von Meldungen (Alarmen), die bei bestimmten Anla-
Die Prozessobjektsicht des SIMATIC Managers unterstützt die genzuständen von untergeordneter Bedeutung für den siche-
Arbeitsweise des Verfahrenstechnikers durch eine universelle ren und störungsfreien Betrieb der Anlage sind. Abhängig
Sicht auf die Messstelle. Sie zeigt die als Baum dargestellte vom Betriebszustand einer Teilanlage (Anfahren, Service etc.)
technologische Hierarchie der Anlage in Kombination mit der werden Meldungen der in dieser Teilanlage gruppierten tech-
tabellarischen Sicht auf alle Aspekte der Messstelle/des Pro- nologischen Bausteine entsprechend der vorherigen Projek-
zessobjektes (Allgemein, Bausteine, Parameter, Signale, Mel- tierung angezeigt oder ausgeblendet. Per Selektion von
dungen, Bildobjekte, Archivvariablen, Hierarchieordner, Aus- Optionskästchen in der Meldematrix der Prozessobjektsicht
rüstungseigenschaften und Globale Deklarationen). Dies er- lässt sich das Ein- oder Ausblenden der Meldungen für jeden
möglicht dem Technologen eine schnelle Orientierung. der bis zu 32 Betriebszustände separat definieren. Ausgeblen-
dete Meldungen werden zwar visuell und akustisch nicht sig-
Alle Objekte im markierten Hierarchiezweig werden in der nalisiert, aber nach wie vor protokolliert und archiviert.
Tabelle angezeigt und können dort mit komfortablen Editier-,
Filter-, Austausch-, Import- und Exportfunktionen bearbeitet
werden. Ein spezieller Testmodus bietet die Möglichkeit, Continuous Function Chart (CFC)
Messstellen und CFC-Pläne online zu testen und in Betrieb
zu setzen. Der CFC-Editor ist das Werkzeug für die grafische Projektie-
rung und Inbetriebsetzung der kontinuierlichen Automatisie-
Aus der technologischen Hierarchie sind die OS-Bereiche und rungsfunktionen. Unterstützt durch ein leistungsfähiges
die Bildhierarchie für die Prozessführung sowie das SIMATIC Autorouting und eine integrierte Meldungskonfiguration
PCS 7 Asset Management ableitbar. Außerdem ist sie die Basis lassen sich damit vorgefertigte Bausteine auf CFC-Plänen
für die anlagenorientierte Kennzeichnung von Prozess- platzieren, parametrieren und verschalten. Spezielle Projektie-
objekten. rungstechniken wie die Plan-in-Plan-Technik zur Realisierung
hierarchischer Pläne oder die Mehrfachverwendung von
Sammelanzeigen können über die Bildhierarchie in Bildern Plan-Bausteintypen (als Bausteintyp übersetzte Pläne) oder
platziert und automatisch mit unterlagerten Bildern verschal- SFC-Typen (standardisierte Ablaufsteuerungen) in Form von
tet werden. Dem Projekteur obliegt nur noch die korrekte Instanzen bieten zusätzliches Rationalisierungspotenzial.
Positionierung. Da die Anzahl der Sammelanzeigefelder und
deren Semantik projektierbar sind, lassen sich auch kunden-
spezifische Alarmkonfigurationen realisieren.
18 Engineering System© Siemens AG 2010
Continuous Function Chart Sequential Function Chart
Beim Neuanlegen eines CFC-Plans entsteht eine Ablaufgruppe SFC-Plan
mit dem Namen des Plans. Dieser Ablaufgruppe werden auto- Mit dem SFC-Plan kann man einmalig verwendbare Ablauf-
matisch alle in den Plan eingebauten Bausteine hinzugefügt. steuerungen realisieren, die in mehrere Teilbereiche einer
Somit erhält jeder Baustein bereits beim Einfügen Ablauf- Produktionsanlage steuernd eingreifen.
eigenschaften, die der Projekteur durch Änderungen im
Ablaufeditor oder per Algorithmus optimieren kann. Jeder SFC-Plan besitzt standardisierte Ein- und Ausgänge für
Statusinformationen und für die Ansteuerung durch das An-
Der Algorithmus ermittelt zuerst die optimale Bausteinreihen- wenderprogramm oder den Anwender. Der SFC-Plan lässt sich
folge getrennt für jede Ablaufgruppe und danach die optimale als Baustein im CFC platzieren und verschalten. Die gewünsch-
Abfolge der Ablaufgruppen. ten CFC-Bausteinanschlüsse werden anhand einfacher Aktio-
nen ausgewählt und mit den Schritten oder Transitionen der
Außer komfortablen Editierfunktionen gehören zum Funk- Schrittketten verbunden.
tionsspektrum des CFC auch leistungsfähige Test- und Inbe-
triebsetzungsfunktionen sowie individuell konfigurierbare Eine ISA-88-konforme Zustandsverwaltung ermöglicht je SFC-
Dokumentationsfunktionen. Plan die Projektierung von bis zu 8 separaten Ablaufketten,
z. B. für Zustände wie HOLDING oder ABORTING, für
Sequential Function Chart (SFC) SAFE STATE oder für unterschiedliche Betriebsarten.
Der SFC-Editor ist zur grafischen Projektierung und Inbetrieb- SFC-Typ
setzung von Ablaufsteuerungen für diskontinuierliche SFC-Typen sind standardisierte Ablaufsteuerungen zur Mehr-
Produktionsabläufe geeignet. Er verfügt über komfortable fachverwendung, die in einen Teilbereich der Produktions-
Editierfunktionen sowie leistungsfähige Test- und Inbetrieb- anlage steuernd eingreifen. Sie können in Bibliotheken orga-
setzungsfunktionen. nisiert und wie normale Funktionsbausteine behandelt wer-
den, d. h. sie lassen sich aus einem Katalog auswählen, als
Mit einer Ablaufsteuerung werden typischerweise per CFC er- Instanz in einem CFC-Plan platzieren, verschalten und para-
stellte Funktionen der Basisautomatisierung über Betriebsart- metrieren. Eine Änderung des Originals bewirkt automatisch
und Zustandswechsel gesteuert und selektiv bearbeitet. Ab- eine entsprechende Änderung aller Instanzen. Ein SFC-Typ
hängig von der späteren Verwendung lassen sich die Ablauf- kann bis zu 32 Ablaufketten enthalten. Über die Funktion
steuerungen entweder als SFC-Plan oder als SFC-Typ erstellen. "Bausteinsymbole erzeugen/aktualisieren" wird für alle
bedien- und beobachtbaren SFC-Instanzen automatisch ein
Bausteinsymbol im zugehörigen Prozessbild platziert und ver-
schaltet.
Engineering System 19© Siemens AG 2010
Engineering Software
Advanced Process Library
Die Advanced Process Library (APL) ist eine Weiterentwicklung
der SIMATIC PCS 7 Standard Library, die auf langjährigen Er-
fahrungen von Projekteuren und Anlagenbetreibern basiert
und aktuelle NAMUR-Empfehlungen und PNO-Spezifikationen
berücksichtigt. Neue und verbesserte Funktionalität sowie
visuell ansprechende Benutzeroberflächen mit hohem
Bedienkomfort erleichtern und forcieren die Interaktion
des Operators mit seiner Anlage. Beispiele dafür sind:
• Neue Betriebsarten:
- "Vor Ort" für Integration und Nutzung örtlicher Steuer-
Beispiele für OS-Standardbedienbilder (Faceplates) möglichkeiten
aus der SIMATIC PCS 7 Advanced Process Library, Ventile - "Außer Betrieb" zum Deaktivieren einer Messstelle für
Wartung und Service
Leittechnische Bibliotheken • Neue Bildbausteinsichten:
- "Preview-Sicht" mit Zustandsinformationen über die
Die in leittechnischen Bibliotheken organisierten, vorgefer- I/O-Signale, die Automatikansteuerung und mögliche/
tigten und getesteten Bausteine, Bildbausteine und Symbole erlaubte Bedienungen
bilden die Basiselemente für die grafische Projektierung von - "Notizsicht" für temporäre Informationen des Bedien-
Automatisierungslösungen. Die Verwendung dieser Biblio- personals
thekselemente trägt wesentlich dazu bei, den Engineering- • Komfortable Verriegelungsbausteine mit Erstsignalinfor-
aufwand und damit die Projektkosten zu minimieren. In der mation, direkt aufrufbar aus den technologischen Funk-
Engineering-Standardsoftware von SIMATIC PCS 7 sind zwei tionsbausteinen (z. B. einem Motorbaustein)
leittechnische Bibliotheken integriert: • Verbesserter Schutz gegen Fehlbedienungen durch zusätz-
liche Abstufung der Benutzerrechte
• SIMATIC PCS 7 Standard Library • Flexible Anpassung von Funktionen in den Bibliotheks-
• Advanced Process Library bausteinen
• Unterstützung der Inbetriebsetzung durch Simulation
Das umfassende Bausteinangebot dieser beiden Bibliotheken direkt auf der Operator Station
lässt sich wie folgt kategorisieren:
Graphics Designer und Faceplate Designer
• Bausteine für mathematische Operationen, analoge und
digitale Logik Die Projektdaten für das Engineering der Operator Systeme
• Verriegelungsbausteine werden mit dem SIMATIC Manager organisiert. Alle für das
• Technologische Funktionsbausteine mit integrierten Bedienen und Beobachten relevanten Messstellendaten ent-
Anzeige-, Bedien- und Meldefunktionen, z. B.: stehen bereits bei der Definition der Automatisierungs-
- Standard Control- und Advanced Process Control- funktion. Für die grafische Erstellung der Anlagenbilder
Bausteine steht ein leistungsfähiger Graphics Designer zur Verfügung.
- Motor- und Ventilbausteine
- Zählerbausteine Zusätzlich zu den Standard-Bildbausteinen (Faceplates) kön-
- Dosierbausteine nen mit dem Faceplate Designer eigene, kundenspezifische
• Bausteine für die Integration von Feldgeräten Faceplates für das Bedienen und Beobachten von Messstellen
• Bedien- und Beobachtungsbausteine oder Anlagenteilen erstellt werden. Bausteinsymbole lassen
• Melde- und Diagnosebausteine sich komfortabel per Drag & Drop mit Messstellen verschalten.
20 Engineering System© Siemens AG 2010
Arbeitsteilige Projektierung
Concurrent Engineering Multiprojekt-Engineering
Beim Concurrent Engineering können in CFC und SFC mehrere Das Multiprojekt-Engineering gestattet es, ein umfassendes
Projekteure gleichzeitig an einem Projekt arbeiten, ohne die- Projekt nach technologischen Gesichtspunkten in mehrere
ses zuvor in Teilprojekte aufzuteilen. Bei der Inbetriebsetzung Teilprojekte aufzuteilen, um diese anschließend parallel mit
sind so z. B. Pläne im Online- (Debug-) Modus verwendbar, mehreren Teams zu bearbeiten. Dazu wird im SIMATIC Mana-
während parallel dazu Änderungen am Projekt vorgenommen ger ein übergeordnetes "Multiprojekt" definiert. Einzelne Pro-
werden. jekte können zu jeder Zeit in ein Multiprojekt eingefügt oder
wieder daraus entfernt werden.
Das Projekt ist auf einer der beteiligten Engineering Stationen
lokalisiert, dem Projekt-Server. Die als "Projekt-Clients" arbei- Das technologische Aufteilen und Zusammenführen von Pro-
tenden Engineering Stationen können via LAN/WAN auf die jekten wird durch die Funktionen Branch & Merge unterstützt.
Projektdaten zugreifen. CFC- und SFC-Pläne lassen sich dabei Bei den zur Bearbeitung in ein anderes Projekt kopierten Plä-
zeitgleich von mehreren Projekteuren öffnen und einsehen. nen oder Teilanlagen werden projektübergreifende Verschal-
Gleichzeitige Schreibzugriffe auf die Datenbasis werden je- tungen, typisch z. B. für Verriegelungen, zu textuellen Ver-
doch vom System abgewiesen. schaltungen. Beim Zusammenführen lassen sich textuelle Ver-
schaltungen – auch selbst eingegebene – auf Knopfdruck
Jede Engineering Station im Verbund (Projekt-Server/Client) schließen. Gleichnamige Pläne im Ursprungsobjekt werden
ist in der Lage, Projektierungsdaten in ein SIMATIC PCS 7- überschrieben.
Subsystem zu laden – wenn sie über die dafür erforderlichen
Kommunikationsverbindungen verfügt. Zentrale Projektierungsfunktionen für Multiprojekte helfen
den Projektierungsaufwand zu verringern. So lässt sich z. B.
ein Hierarchieordner im aktuellen Projekt und automatisch
auch in allen anderen Projekten anlegen. Er ist dann zwar dort
nicht änderbar, Objekte können aber eingefügt werden. Alle
in einem Multiprojekt verwendeten Bausteintypen sind zu-
dem zentral aktualisierbar.
Die zu einem Multiprojekt gehörenden Projekte werden auf
einem zentralen Server abgelegt und zur Bearbeitung auf
lokale Engineering Stationen verschoben. Somit wird die
Engineering-Performance nicht durch Netzzugriffe beein-
trächtigt.
Engineering System 21© Siemens AG 2010
Engineering Software
Zugangskontrolle und Änderungsnachweis
SIMATIC Logon, die im Engineering System integrierte Benut-
zerverwaltung und Zugangskontrolle, bietet dem Anlagen-
betreiber in Kombination mit den detaillierten Aufzeichnun-
gen im Änderungslogbuch ausgezeichnete Systemunterstüt-
zung bei der Verifizierung von Änderungen.
Mit SIMATIC Logon kann der Administrator die Nutzer in Grup-
pen mit unterschiedlichen Zugriffsrechten einteilen und auf
diese Weise den Datenzugriff steuern. Konfigurierbare Ände-
Vergleich von Projektständen mit dem Version Cross Manager
rungsprotokolle gestatten die Aufzeichnung aller Zugriffe auf
das Engineering System sowie aller Online-Änderungen, die
Automatisierungssysteme, Operator Systeme, SIMATIC BATCH Datenaustausch mit Planungswerkzeugen
oder SIMATIC Route Control betreffen.
Mit Hilfe des Version Cross Managers sind auch Daten mit Pla-
Verknüpft man die Änderungsprotokolle bei der Auswertung nungswerkzeugen (CAx-Daten) austauschbar. Er unterstützt
mit den Daten von SIMATIC Logon, ist eindeutig nachweisbar, folgende Austauschfunktionen:
wer eine bestimmte Änderung vorgenommen hat und zu wel-
chem Zeitpunkt dies geschehen ist. Dies ist eine große Hilfe • Export von CAx-relevanten Daten, z. B. globale Deklara-
bei der Erfüllung besonderer branchenspezifischer Anforde- tionen, technologische Hierarchie oder Messstellen
rungen, z. B. FDA 21 CFR Part 11 oder GAMP. • Export von Dateien im SIMATIC XML-Format (SML)
• Import von CAx-Daten, die im SIMATIC XML-Format
Version Cross Manager vorliegen
Der Version Cross Manager ermittelt sehr komfortabel Diffe- Version Trail
renzen zwischen unterschiedlichen Ständen (Versionen) eines
Einzel- oder Multiprojektes durch: Das zusammen mit SIMATIC Logon agierende SIMATIC Version
Trail eignet sich zum Versionieren von Bibliotheken, Projekten
• Aufspüren fehlender, zusätzlicher oder unterschiedlicher und Multiprojekten.
Objekte per Vergleich von Hardwarekonfiguration, Kom-
munikation, technologischer Hierarchie, CFC-/SFC-Plänen, SIMATIC Version Trail legt beim Archivieren eine Versions-
SFC-Details, Bausteintypen, Meldungen, globalen Variab- historie mit folgenden Informationen an:
len, Signalen und Ablaufreihenfolgen
• Grafische Darstellung der Vergleichsergebnisse in einer • Version
Kombination aus Baum und Tabelle • Versionsname
• Klare hierarchische Strukturierung gemäß der technologi- • Datum und Uhrzeit
schen Hierarchie der Anlage • Benutzer
• Farbliche Kennzeichnung der Differenzen • Kommentar
Diese Versionshistorie lässt sich sowohl anzeigen als auch aus-
drucken. Einzelne Versionsstände können aus der Versions-
historie heraus dearchiviert und weiterverwendet werden.
Dabei organisiert SIMATIC Logon den Zugriffsschutz.
22 Engineering SystemSie können auch lesen
