Unity - uvigo tv

Nuevos
conceptos en
automatización
Universidad de Vigo
III Jornadas sobre Tecnologías y Soluciones
para la Automatización Industrial
Jesús Camúñez
29 de Noviembre de 2007
DCS “tradicionales”
PUNTOS FUERTES
Base de datos única: Control + Supervisíón.
Lenguajes de alto nivel: lenguaje estructurado, bloques, etc.
Alta disponibilidad: redundancia.
Fuerte integración entre Hardware y Software.
Funciones de control avanzado: regulación, multivariable, control predictivo, etc.
Conectividad con buses de campo.
Diseñados para el control de procesos continuos.
Sin direccionamiento explícito.
PUNTOS DÉBILES
Poco flexibles, aunque cada vez más abiertos.
Coste de implantación y mantenimiento elevado.
Poca oferta de servicio.
Evolución lenta.
Poco escalables y de difícil aplicación en procesos discretos o por lotes.
PLC + SCADA
PUNTOS FUERTES
Se pueden escoger los productos que mejor se adaptan a las necesidades a nivel de
Control y de Supervisión (historización, control batch, etc.).
Evolución rápida a las nuevas tecnologías.
Sistemas abiertos y fácilmente integrables con hardware/software de terceros.
Bajo coste.
Amplia oferta de servicios, no cautividad.
Muy escalables.
PUNTOS DÉBILES
Mantenimiento de bases de datos independientes.
Pocas funciones prediseñadas y de control avanzado.
Direccionamiento explícito.
La integración de Hardware y software es explícita y requiere esfuerzo.
Sistemas de Control Híbrido (HCS)
Control y Supervisión de propósito general pero pre-integrados por el
fabricante.
Válidos tanto en control de procesos continuos y discretos como en control
de procesos por lotes (fabricación flexible y basada en norma ISA S88).
Funciones de alto nivel, multipropósito y control avanzado.
Evolución rápida a las nuevas tecnologías.
Sistemas abiertos y fácilmente integrables con hardware/software de terceros.
Coste bajo-medio.
Amplia oferta de servicios y distribución (cuando se instalan mediante
Integradores de Sistemas).
Escalables.
Alta disponibilidad: generalmente, se implementa con Controladores y
SCADAs de gama media/alta.
Actualización independiente de Hardware y Software.
Alta disponibilidad de herramientas complementarias: historización, control
batch, mantenimiento, cálculo de efectividad (OEE), portales web (KPIs), etc.
Procesos Híbridos en la Industria
Mercados
tradicionales del: DCS
PLC
Otros / Discreto
12%
88%
Alimentación
36%
Agua/Biomasa/RSU
57%
Farma
70%
Cemento/Vidrio
76%
Metal &Minería
77%
Papel
86%
Química
88%
Petróleo/Gas
91%
9% Proceso
Térmicas
92%
8%
Petroquímica
95%
5%
0%
Si
st
em
20%
64%
43%
as
de
C
40%
30% Proceso
on
tro
lH
60%
Híbrido
24%
23%
íb
rid
o
80%
14%
12%
Continuo
100%
Qué es ?
„ Un sistema de control integrado y basado en Unity y
Vijeo Citect, con objetos listos para ser utilizados y
herramientas para que el usuario adapte o cree sus
propios objetos según requerimientos.
„ Posicionamiento: Sistema de Control Híbrido (HCS)
† Aplicable indistintamente en control de procesos continuos, por
lotes y discretos.
† Subsistemas de Control y Supervisión integrados (un único
punto de entrada para cada información).
† Funcionalidad de alto nivel “Out Of the Box”.
† En definitiva, la flexibilidad de los sistemas PLC+SCADA
combinada con las prestaciones de los Sistemas de
Control Distribuido “tradicionales” (DCS).
Objetivos principales
„ Un único punto de entrada para cada dato de configuración
†
Los datos introducidos a nivel de control se utilizan a nivel de
supervisión.
„ Implementación basada en objetos reutilizables.
†
Control y Supervisión (objetos animados y pantallas de detalle).
„ Integración automática entre control y supervisión.
†
†
Sin direccionamiento explícito (aunque también es soportado).
Incluye integración de dispositivos conectados a buses de
comunicaciones.
„ Optimización de recursos
†
†
†
†
Hardware: Memoria y Tiempo de ejecución.
Comunicaciones
Software: Licencias.
Aplicación: Modularidad.
„ Escalabilidad
†
Todos los controladores Modicon bajo Unity (M340, Premium y
Quantum).
„ Apertura
†
Los usuarios pueden crear nuevos objetos o modelar los prediseñados
por Schneider Electric.
† Pueden utilizarse bloques funcionales de usuario ya existentes.
sg2 en la oferta
ERP: Procesos de Negocio
MES Ampla
Vijeo Historian
y Control Batch
Vijeo Citect
Unity
Gestión de Operaciones
Control Avanzado, gestión de
información, reports, …
Control y
Supervisión
Control
de Campo
Arquitectura para control de procesos
Estaciones de Ingeniería
Estaciones de Operación
Estaciones de Visualización
Estaciones Web
Control y
Visualización
Tablet PCs
Red de
Información
de Planta
Control Batch
Redundante
Scheduler
Servidores
Redundantes
de E/S, Alarmas, y
Tendencias
Historizador
Vijeo Pocket
Servidor Web
Ethernet
Red de
Control
Control de
Proceso
(E/S en
bastidor)
Control del
Proceso
Profibus
DP
Sistema
Instrumentado
de Seguridad
Relés de
Protección
Digital
Analizadores
de Red
E/S en Zona Segura
Variadores de
Velocidad
Controladores y
Arrancadores
Profibus DP seguro
Profibus PA
E/S en Zona Clasificada
Ciclo de Vida de Proyecto
Proporcione
Proporcione una
una amplia
amplia
visibilidad
yy
(opcional)
Control
Creación
Supervisión
basado
de
Instanciación
Generación
sinópticos
basada
en lenguajes
ende
Objetos
mediante
masiva
plantillas
IECyde
y
Objetos
Pantallas
Bloques
Módulos
reutilizables
dede
Funcionales
de
Librería
Detalle
Control
visibilidad
Defina
Defina sus
sus propios
propios
objetos
objetos reutilizables
reutilizables
mediante
mediante el
el software
software de
de
programación
programación Unity
Unity Pro
Pro
funcionalidad
funcionalidad para
para el
el
control
control del
del proceso
proceso
Diseñe
Diseñe la
la lógica
lógica de
de
control
control
continuo/secuencial
continuo/secuencial
Genere
Genere automáticamente
automáticamente
código
código para
para sus
sus
aplicaciones
aplicaciones en
en cuestión
cuestión
de
minutos
de minutos
Reutilice
Reutilice objetos
objetos
animados
animados para
para
supervisar
supervisar el
el proceso
proceso
Funciones de alto nivel (1/2)
„ Operación del sistema
† Objetos animados representando: estado actual,
consigna, mandos, modos de operación, etc.
† Pantallas de Detalle con acciones de Operación,
Configuración, Enclavamientos, mantenimiento, etc.
„ Modos de Operación
† Propietario: Operador / Programa.
† Consigna: Local / Remota (cascada).
† Algoritmo: Manual / Auto.
† Simulación: activable desde supervisión.
„ Diagnosis de señales
† Valor a considerar en caso de fallo.
„ Enclavamientos
† Visibles desde supervisión.
† Rearme manual (cuando se requiera) e individualizado.
† Bypass individualizado.
Funciones de alto nivel (2/2)
„ Alarmas
† Consignas configurables desde supervisión.
† Apercibimiento de alarmas contextualizado.
† Bypass.
„ Control secuencial basado en norma ISA S88.
„ Control de accesos
† Cuentas de usuarios del Sistema Operativo o Vijeo
Citect.
† Configuración: Función a función, asociadas a Áreas y
Privilegios.
„ Trazabilidad
† Registro de acciones: Fecha, Hora, Usuario, Acción,
Valor anterior, Nuevo Valor.
„ Herramientas para el comisionado de señales
† Pantallas de operación a nivel de control.
Bloques Funcionales
„ Acondicionamiento de señal
†
†
†
AINPUT: Entrada Analógica. Escalado, cutoff, diagnosis, simulación.
AOUTPUT: Salida Analógica. Escalado, modos, diagnosis.
DINPUT: Entrada Digital. Acondicionamiento, diagnosis, alarma,
simulación.
† DOUTPUT: Salida Digital. Acondicionamiento, modos, diagnosis.
Bloques Funcionales
„ Dispositivos Todo/Nada
†
†
DEVCTL: Dispositivos todo/nada. Válvula o motor. Modos, alarmas.
DEVMNT: Mantenimiento de dispositivos todo/nada. Contador de horas de
funcionamiento y maniobras.
† MOTOR2: Motores de 2 velocidades o sentido de giro, con prestaciones
similares al bloque DEVCTL.
„ Dispositivos con Variación de Velocidad
†
SDDEVCTL: Motor con variador. Multivelocidad (SP + 3 pre-establecidas).
Funciones equivalentes a DEVCTL.
Bloques Funcionales
„ Regulación
†
PIDCTL: Regulador PID (PIDFF). Añade modos, encapsula funciones,
etc. del módulo estándar PIDFF.
† ARAMP: Rampa.
† ASELECT: Selector de consigna Analógica. Multiplexor, mínimo,
máximo.
† ALINEAR: Función de Caracterización lineal.
Bloques Funcionales
„ Control Secuencial
†
SEQCTL: Control secuencial. Autómata de estados finitos para el control
secuencial según estándar ISA S88.
† SEQCTL1 (y bloques funcionales auxiliares): Control secuencial
avanzado. Autómata de estados finitos para el control secuencial según
estándar ISA S88, incorpora modos de funcionamiento.
Bloques Funcionales
„ Bloques Auxiliares
†
†
†
†
†
AALARM: Alarmas Analógicas. Nivel, consigna, temporización, histéresis.
ACALC: Cálculos analógicos. Derivada, totalización, media, mínimo y
máximo.
DCALC: Cálculos Digitales. Frecuencia, totalización.
CONDSUM: Resumen de Condiciones para implementar: enclavamientos,
condiciones de inicio, etc.; proporciona bypass y rearme manual condición a
condición.
MSGBOX: Gestión de mensajes e introducción de datos al/desde el
subsistema de supervisión.
Librería Dispositivos
„ Controladores y arrancadores de motores
† Tesys U y Tesys T.
„ Variadores de Velocidad
† ATV31, ATV61 y ATV71.
„ Arrancadores estáticos
† ATS48.
„ Analizadores de Energía.
† PM710 y PM800.
„ Relés de protección digital
† SEPAM, SEPAM40, SEPAM80.
„ Servos
† Lexium05 e Icla.
Librería Comunicaciones
„ Clientes, Scanners y Puertos para:
† Ethernet (Modbus TCP).
† CANOpen.
† Modbus.
„ Pasarelas para:
† Modbus TCP a Modbus.
† CANOpen a Advantys STB (RTP).
„ Herramientas para:
† Estadísticas de comunicaciones.
Integración Control y Supervisión
Supervisión
Supervisión
Interfaz
Interfaz Objeto
Objeto CONDSUM
CONDSUM
Interfaz
Interfaz Objeto
Objeto DEVCTL
DEVCTL
Interfaz
Interfaz Objeto
Objeto DEVMNT
DEVMNT
(Estado
(Estado yy Configuración)
Configuración)
(Estado
(Estado yy Configuración)
Configuración)
(Estado
(Estado yy Configuración)
Configuración)
Enclavamientos
Motor
Control
Control
Mantenimiento
Workflow
Objetos
Objetos SGU
SGU
Proceso de
Refinamiento
Definición
Definición de
de
enlaces
enlaces Vijeo
Vijeo
Citect-Unity
Citect-Unity
Unity
Unity
Generación
Generación
Automática
Automática
(Opcional)
(Opcional)
Proyecto
Proyecto Unity
Unity aa
ser
ser ampliado
ampliado
Librerías
Librerías SGU
SGU
Componentes
Componentes
SGCU
SGCU
Proyectos
Proyectos
Unity
Unity
refinados
refinados
Lazos
Lazos de
de Control
Control
(MS
Excel)
(MS Excel)
*) Proceso automático al
compilar o manual
SGStudio
SGStudio
guardian*
guardian*
*) import
Tags,
Tags, Alarms,
Alarms,
Trends
Trends
SGStudio
SGStudio
Workbench
Workbench
Recursos
Recursos SGC
SGC
Vijeo
Vijeo Citect
Citect
Proyectos
Proyectos Unity
Unity
(control
continuo)
(control continuo)
Sólo si se utiliza SGS
workbench para
generar código
Proyecto
Proyecto Vijeo
Vijeo
Citect
Citect
Beneficios
„ Para el Integrador de Sistemas
† Reducción de Costes: permite focalizar el esfuerzo en los
requerimientos específicos del proyecto.
† Reducción del Riesgo: objetos probados y reutilizables.
† Legacy: pueden utilizarse bloques funcionales que ya
hubiesen sido diseñados con anterioridad.
† Protección de la inversión: No se requiere aprender
nuevas herramientas (sistema basado en Unity y Vijeo
Citect).
„ Y para el Usuario Final
† Alto nivel de Visibilidad y Operatividad del proceso.
† Escalabilidad.
† Estandarización.
† Valor añadido: obtiene más valor sin incrementar el coste.
† No cautividad.
† Fácil mantenimiento y diagnóstico del sistema.
Herramientas
•
•
•
•
•
sg2 installer
SGBuilder
– Genera librerías para SGStudio Workbench mediante proyectos en
Unity que implementan componentes: código, pantallas de operador
y/o tablas de animación (un componente es equivalente a un
Módulo de Control S88).
SGStudio Workbench
– Generador automático de código para Unity a partir de los
Componentes creados con SGStudio Workbench.
SGStudio guardian
– Asistente para crear canales de comunicación en Vijeo Citect
(Dispositivos de E/S).
– Explorador de Sistemas (Sistema = proyecto Vijeo Citect enlazado
con uno o más programas Unity).
– Gestiona automáticamente los Tags y Alarmas necesarios para
supervisar los proyectos Unity del Sistema. Similar a Fastlink pero
basado en Objetos. Se soporta comunicación OPC (símbolos, IEC o
Concept) y MODNET(Modbus TCP/IP nativo de Vijeo Citect).
– Proporciona un Editor para poblar los datos no disponibles en Unity
(p.e. Área de las Alarmas) y que son necesarios para la supervisión
(Vijeo Citect).
Documentarium
– Explorador de Documentos: manuales, guías y tutoriales.
Recursos
•
•
•
•
•
•
Objetos SGU: Bloques Funcionales para Unity (DFBs, DDTs).
Componentes y Librerías SGU: Recursos para SGStudio
Workbench incluyendo Código (Objetos SGU instanciados en uno o
más lenguajes), Pantallas de Operador y Tablas de Animación para
Unity.
– Proceso.
– Comunicaciones.
– Dispositivos.
Componentes SGCU: Configuran el comportamiento de los bloques
SGU desde el punto de vista de supervisión (permite supervisar
DFB, DDTs y EDTs definidos en Unity desde Vijeo Citect).
Componentes SGC: Librerías para Vijeo Citect (sgc_include):
representación de los módulos de control más habituales.
– Proceso.
– Monitorización de Dispositivos.
– Diagnosis.
Documentación: manuales, guías y tutoriales.
Utilidades (p.e. para calcular CPUs y licencias requeridas).
Gracias por su atención