Telecontrol eficiente con SINAUT Modular, flexible
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SINAUT_sp_Titel.fm Seite 4 Dienstag, 16. Januar 2007 6:10 18 Folleto • Noviembre 2006 Telecontrol eficiente con SINAUT Modular, flexible, eficiente. SINAUT_Einleitung_sp.fm Seite 2 Dienstag, 16. Januar 2007 6:09 18 Contenido Introducción Introducción SINAUT Telecontrol 2 SINAUT Telecontrol 2 Campos de aplicación 3 SINAUT Micro 4 SINAUT ST7 6 Soluciones de red 8 Ejemplos de soluciones Agua/aguas residuales 11 Transporte de petróleo 12 Distribución de gas 13 Migración: La inversión en el futuro 14 Productos para uso industrial de tecnología de telecontrol Módulos de comunicaciones TIM 16 Módems y componentes de telefonía móvil 17 Software 18 Accesorios 19 SINAUT Telecontrol (Siemens Network Automation) está basado en SIMATIC. Complementa este sistema con el hardware y el software correspondientes y permite así la conexión en red de los componentes individuales a través de WAN (Wide Area Network). Bajo el término genérico WAN, el sistema SINAUT ofrece soluciones para la transmisión de datos a través de la WAN clásica, como línea dedicada de cobre, red telefónica, sistemas inalámbricos, etc. pero también a través de WAN moderna basada en tecnología Ethernet, como sistemas de banda ancha o Internet. Para cubrir los distintos requisitos, SINAUT Telecontrol recoge dos sistemas independientes el uno del otro: ■ SINAUT MICRO Sencillo sistema de telecontrol para vigilar y controlar instalaciones descentralizadas mediante comunicación por telefonía móvil (GPRS) sobre la base de SIMATIC S7-200 y WinCC flexible o WinCC. ■ SINAUT ST7 Sistema de telecontrol versátil basado en SIMATIC S7-300, SIMATIC S7-400 y WinCC para la vigilancia y el control automáticos de estaciones de proceso descentralizadas que intercambian datos a través de los más diversos medios WAN entre sí y con una o varias centrales de mando. Aunque SINAUT ST7 y SINAUT MICRO son sistemas independientes el uno del otro, ambos se pueden combinar en una instalación. La reagrupación se lleva a cabo en el PC del centro de supervisión. 2 SINAUT Telecontrol SINAUT_Einleitung_sp.fm Seite 3 Dienstag, 16. Januar 2007 6:09 18 Campos de aplicación SINAUT da buenos resultados tanto en pequeñas instalaciones con pocas estaciones como en complejas redes de hasta varios cientos de estaciones. ■ Suministro seguro a consumidores privados e industriales de agua potable, gas o calefacción a distancia a través de redes ramificadas. ■ Transporte económico de gas, petróleo o productos derivados del petróleo por medio de oleoductos y gasoductos. ■ Captación y transmisión fiables de datos de proceso desde dispositivos de vigilancia del entorno. ■ Televigilancia de dispositivos de aguas residuales. ■ Control y chequeo de faros, plantas eléctricas de ciclo combinado, cintas transportadoras o instalaciones de tráfico. ■ Conexión en red de estaciones móviles como vehículos ferroviarios, transporte público de cercanías o barcos si éstos necesitan una vigilancia y/o un control centralizados. SINAUT Telecontrol 3 SINAUT inhalt_sp.fm Seite 4 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 SINAUT MICRO SINAUT MICRO es de utilidad allí donde se precisa transmitir cantidades pequeñas de datos para vigilar y controlar estaciones remotas, y eso por vía inalámbrica a través del servicio GPRS de la red de telefonía móvil GSM. Las estaciones fijas o móviles se pueden conectar a una central de supervisión sin problemas y sin necesidad de know-how especializado en sistemas inalámbricos. La conexión GPRS está permanentemente online y se comporta de forma similar a una línea dedicada. Los datos se pueden transmitir inmediatamente y se puede detectar inmediatamente la caída de una estación. Aunque esté permanentemente conectado, el tiempo online ya casi no desempeña ningún papel en el cálculo de gastos. Las tarifas basadas en volúmenes de datos que siempre se aplican en GPRS limitan los costes al volumen de datos realmente transmitido. El SINAUT MICRO basado en SIMATIC S7-200 ofrece para ello el módem GSM/GPRS MD720-3 así como el paquete de software SINAUT MICRO SC. En él se incluyen bloques para el control S7-200 con los cuales se puede configurar cómodamente el envío y la recepción de los datos. Para el PC de la central de supervisión, el paquete contiene, por un lado, un gestor de la conexión que gestiona la conexión entre la central de supervisión y hasta 256 estaciones S7-200, y, por otro lado, un servidor OPC. Éste permite el intercambio de datos con un cliente OPC, p. ej. WinCC o WinCC flexible, o con cualquier otro software moderno para centrales de supervisión que admita el estándar OPC reconocido internacionalmente. En caso de más de 256 estaciones se pueden agrupar varios servidores OPC bajo un cliente OPC. Seguro por Internet con VPN integrada El PC de supervisión tiene que estar siempre accesible desde la red GPRS. Para que esto sea posible, el PC debe tener una conexión directa con el proveedor de servicios GPRS a través de una línea dedicada o, como solución más asequible, una conexión permanente de Internet, por ejemplo, vía ADSL. Para garantizar la seguridad requerida en la transmisión de datos por Internet, SINAUT MICRO viene con su propia VPN (Virtual Private Network, Red Privada Virtual). Así, el módem GSM/GPRS se conecta por medio de un túnel VPN con el gestor de la conexión del PC de supervisión. Ambas partes pueden intercambiarse datos a través de este túnel, y en ambas direcciones. Así, también es posible la comunicación directa entre las estaciones, lo cual no es posible directamente vía GPRS. El gestor de la conexión incluye para esto una función de encaminamiento, es decir, gestiona el tráfico de datos entre las estaciones a través de la VPN propia. p.ej. WinCC flexible, WinCC SINAUT MICRO SC OPC Server y gestor de conexiones Central de supervisión Remota S7-200 con módem SINAUT MD720-3 Remota S7-200 con módem SINAUT MD720-3 4 SINAUT Telecontrol Operadora de GSM/GPRS Remota S7-200 con módem SINAUT MD720-3 G_IK10_XX_30159 Internet SINAUT inhalt_sp.fm Seite 5 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Comunicación de datos El paquete de software SINAUT MICRO SC tiene incluida una librería de bloques para el control SIMATIC S7-200. Con ayuda de estos módulos y del software MICRO SC para la central de supervisión en PC, el usuario puede implementar los siguientes tipos de intercambio de datos: Estación 1 Central Datos simatic hmi Estación 2 Datos Estación 1 Central Datos simatic hmi Estación 1 envía datos a la estación 2 Estación 1 envía datos a la central Estación 1 Estación 1 Central Central Datos Datos simatic hmi simatic hmi Estación 2 Datos Estación 1 Estación 1 demanda datos de la estación 2 Central simatic hmi La central demanda datos de la estación 1 Intercambio de datos entre estación y central de supervisión G_IK10_XX_30045 Datos G_IK10_XX_30046 La central envía datos a la estación 1 Intercambio de datos entre dos estaciones a través de la central de supervisión Envío de SMS Con un software de usuario adicional también se pueden enviar mensajes (SMS) desde el control S7-200. Durante la transmisión del mensaje SMS, la conexión vía GPRS tiene que interrumpirse temporalmente. Acceso al control S7-200 por TeleService En el módem SINAUT MD720-3 se pueden memorizar hasta 3 números de teléfono desde los que está permitido establecer una conexión para TeleService. Al llegar una llamada procedente de alguno de los números habilitados, el MD720-3 interrumpe la conexión vía GPRS y conmuta la llamada de TeleService al control. Al finalizar la sesión de TeleService, se vuelve a establecer la conexión vía GPRS. SINAUT Telecontrol 5 SINAUT inhalt_sp.fm Seite 6 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 SINAUT ST7 El sistema de telecontrol SINAUT ST7 es ideal para todas aquellas aplicaciones en las que estaciones de proceso remotas deben comunicarse con una o varias centrales. El sistema SINAUT ST7 se basa en los sistemas SIMATIC S7-300 y S7-400, así como en WinCC. Para la comunicación a través de WAN, complementa estos sistemas con los componentes de hardware y software necesarios. Versatilidad y modularidad, tanto en la configuración de las estaciones de proceso como a la hora de seleccionar y combinar las redes y medios de transmisión disponibles, son algunas de las ventajas decisivas de este sistema de telecontrol. Redes de transmisión Comunicación de datos Excepto para las redes inalámbricas, SINAUT ST7 ofrece los módems adecuados para todas las WAN clásicas. En SINAUT la comunicación funciona controlada por eventos. El personal operador será informado rápidamente, incluso en redes de banda estrecha o en muchas estaciones conectadas, con alarmas, estados o valores del proceso, y podrá intervenir en cualquier momento introduciendo comandos o valores de consigna en el control del proceso. En paralelo es también posible enviar informaciones importantes a un teléfono móvil vía SMS; en caso necesario, también con confirmación a la estación de envío. También es posible el intercambio directo de datos entre las estaciones del proceso. En la selección de la red de transmisión, SINAUT ST7 muestra su enorme versatilidad. En el ámbito de las WAN clásicas, se encuentran: ■ Líneas dedicadas (privadas o alquiladas) ■ Redes privadas inalámbricas (opcionalmente con procedimiento time-slot) ■ Red telefónica analógica ■ Red telefónica RDSI ■ Red de telefonía móvil (GSM) Salvo por medio de estas redes clásicas, es posible la comunicación SINAUT también por WAN basada en Ethernet: ■ Mediante comunicación inalámbrica, utilizando equipos inalámbricos especialmente optimizados para Ethernet como p. ej. SCALANCE W. ■ Mediante cables de fibra óptica, por ejemplo, utilizando los switches SCALANCE X con puertos ópticos; así se pueden superar distancias de hasta 26 km, o junto con sistemas de transmisión como PCM30 o OTN. ■ A través de redes públicas e Internet vía ADSL y/o GPRS. Todas las redes se pueden combinar en un proyecto SINAUT. Se pueden realizar topologías en estrella, en línea y por nodos, así como configuraciones mixtas de estas estructuras básicas. Para la transmisión redundante de datos se puede acoplar una estación con dos vías de transmisión, que pueden ser del mismo tipo o de tipos distintos, p. ej. línea dedicada combinada con red telefónica o RDSI con ADSL. Seguridad de datos Las completas medidas contra la falsificación y pérdida de datos constituyen un componente importante de SINAUT ST7. El protocolo de telecontrol SINAUT ST7 se encarga de que los datos lleguen al partner sin ser falsificados. Para evitar las pérdidas de datos, cada módulo de comunicaciones SINAUT ST7 TIM dispone de una gran memoria para varios miles de telegramas de datos. Así se pueden salvar los tiempos de caída del tramo de transmisión. Ventaja en redes telefónicas: Las conexiones de datos, que serían necesarias de lo contrario, se pueden reducir al mínimo. 6 SINAUT Telecontrol SINAUT inhalt_sp.fm Seite 7 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Sincronización temporal Teleprogramación y telediagnóstico Para el archivo posterior y correcto de los datos del proceso en el sistema de control, todos los telegramas de datos ya se etiquetan en su punto de origen con fecha y hora. Toda la red se sincroniza automáticamente (controlada por DCF77 o GPS), inclusive el cambio de horario verano/invierno. Tanto durante la fase de puesta en marcha como durante el funcionamiento normal es posible realizar cómodamente cambios en el programa o telediagnósticos en las estaciones remotas utilizando la red de telecontrol SINAUT, sin que sea necesario interrumpir la comunicación de datos de proceso en curso. Esto ahorra tiempos de desplazamiento e intervenciones para el mantenimiento. Sistema de supervisión SINAUT ST7cc SINAUT ST7cc es el sistema de supervisión SINAUT estándar, basado en WinCC. Alimenta los archivos con datos de proceso etiquetados con fecha y hora y permite conectar también sistemas de informes típicos del sector, como ACRON. Para aumentar la disponibilidad, la central de supervisión se puede diseñar también como sistema redundante en combinación con el paquete de redundancia WinCC. Conexión de sistemas de control de otras marcas El paquete de programas SINAUT ST7sc con la interfaz OPC Data Access permite también conectar las estaciones SINAUT ST7 a sistemas de control de otros fabricantes. ST7sc dispone de complejos mecanismos de memorización intermedia que evitan la pérdida de datos, incluso en caso de fallo del cliente OPC. Todos los datos de proceso de datos se suministran etiquetados con fecha y hora; la interfaz OPC es también fácil y cómoda de configurar. Dependiendo de la disponibilidad requerida, SINAUT ST7sc se puede conectar a clientes sencillos o de estructura redundante. Rentabilidad y futuro asegurado Utilizando como base el sistema de automatización SIMATIC S7 se ha creado SINAUT ST7, un sistema de telecontrol que continúa las exitosas propiedades del sistema predecesor, SINAUT ST1 basado en SIMATIC S5, con el que es compatible, y que sigue desarrollándose permanentemente. La estructura consecuente sobre SIMATIC asegura la longevidad y rentabilidad de las inversiones en instalaciones, garantizando la compatibilidad con sistemas anteriores y futuros. Ingeniería El sistema de ingeniería basado en herramientas de SIMATIC, permite configurar gráficamente todas las redes de comunicación. Así, el sistema ofrece automáticamente al ingeniero todas las posibilidades que tiene para establecer enlaces de datos con los diferentes equipos de control. También es posible: el direccionamiento múltiple de datos de proceso, por ejemplo a varias centrales o estaciones de proceso. Controles de plausibilidad y comparación de direcciones ayudan a la hora de configurar redes complejas. SINAUT Telecontrol 7 SINAUT inhalt_sp.fm Seite 8 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Soluciones de red SINAUT ST7 Manejo y visualización Nivel de control Servicio de guardia Industrial Ethernet S7-400 redundante SCALANCE S Manejo y visualización Programación remota DSL Router SMS S7-300 S7-300 con TIM 3V-IE Email MPI TIM Modem TIM MD720-3 Módem inalámbrico otras lineas dedicates (red en estrella) Internet TIM Nivel de nodo Manejo y visualización Fax Red inalámbrica (opcional con procedimento time-slot) Red GSM MPI TIM S7-300 Modems S7-300 con TIM con TIM 3V-IE Advanced GSM/GPRSProvider Red analóg conmutada MD720-3 Red ISDN S7-300 con TIM Via de transmisión redundante S7-300 con TIM 3V-IE S7-300 con TIM S7-300 con TIM S7-300 con TIM 3V-IE Industrial Ethernet Soluciones de red con SINAUT ST7 8 Nicel de estación SCALANCE X-100/X-200 SINAUT Telecontrol S7-300 con TIM S7-300 con TIM 3V-IE Módem inalámbrico S7-300 PROFIBUS S7-300 con TIM y CP 342-5 S7-300 con TIM Nivel de campo G_IK_XX_30148 Estación remote S7-200 con Modem SINAUT MD720-3 Linea dedicada (red en linea) otras lineas dedicates (red en estrella) S7-300 con TIM SINAUT inhalt_sp.fm Seite 9 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Las redes de telecontrol son, en su mayoría, redes no homogéneas. La conexión de las estaciones de proceso a una central de telecontrol o a un sistema de control no se realiza, en general, a través de un medio de comunicación único, sino a través de distintos tipos de red. El sistema SINAUT está adaptado para poder combinar en un proyecto las redes de transmisión más diversas y permitir la comunicación dentro de todo el sistema independientemente de los tipos de conexión y las transiciones entre redes. Líneas dedicadas Las clásicas líneas dedicadas de cobre (cables de comunicación con pares trenzados de cobre) siguen siendo una de las formas más frecuentes de líneas dedicadas privadas. Con el módem de línea dedicada SINAUT se pueden implementar sin problemas conexiones punto a punto así como topologías de red en línea y estrella. La distancia que se puede salvar sin amplificación es de hasta 34 km. Se pueden alcanzar distancias superiores utilizando el módem como repetidor. Si, en vez de una línea dedicada de cobre, hay un cable de fibra óptica, se ofrece la tecnología Ethernet como medio de comunicación, por ejemplo los switches para fibra óptima SCALANCE X. Con ellos se pueden salvar distancias de hasta 26 km y se pueden implementar las mismas topologías de red que con las líneas dedicadas de cobre. Además, se pueden hacer también redes con forma de anillo con su seguridad superior en caso de roturas de cable. SINAUT ST7cc/sc La ventaja de las líneas dedicadas reside en la accesibilidad permanente a las estaciones de proceso conectadas. Los datos, eventos o alarmas que surjan son transmitidos de forma inmediata, se reconocen en un corto intervalo las caídas de estaciones o conexiones y se le indican al personal operador. Además, las líneas dedicadas privadas ofrecen el máximo de seguridad, ya que no son públicamente accesibles. Redes telefónicas Si no se dispone de líneas dedicadas, se puede considerar la utilización de una red telefónica. Ésta puede ser una conexión telefónica analógica o RDSI pero también se puede utilizar la red de telefonía móvil GSM para transmisiones de datos mediante una conexión de acceso telefónico. Dado que se trata de conexiones de pago, se debe optimizar la transmisión de datos en relación a la frecuencia y duración de las conexiones. Las informaciones importantes como p. ej. las alarmas requieren una transferencia inmediata, el resto de la información debe ser acumulada y transmitida agrupada una o varias veces al día. En este caso es de suma importancia añadir la fecha y hora en la estación de proceso para que los datos se puedan almacenar correctamente en el archivo de la central. SINAUT ST7 ofrece los correspondientes módems para todas las redes telefónicas. Los módulos de comunicaciones TIM se ocupan del almacenamiento y la transmisión optimizada en costes de los datos. Señal horaria DCF77/GPS TIM 3V-IE TIM Advanced 43D MPI Red telefónica Central Switch SCALANCE X100/200 S7-300 Switch SCALANCE X100/200 Red GSM Fiber Optic Estación TIM 3V-IE MD2 MD720-3 S7-300 S7-300 Estación TIM 33 MD720-3 TIM Estación 3V-IE Switch SCALANCE X100/200 S7-300 Ethernet Estación MD2 Red de líneas dedicadas en estrella S7-300 TIM 3V-IE MD2 Estación S7-300 TIM 32 Estación TIM 32 G_IK10_DE_30156 Redes de telecontrol Comunicación SINAUT ST7 a través de distintas redes de transmisión SINAUT Telecontrol 9 SINAUT inhalt_sp.fm Seite 10 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Soluciones de red ADSL y GPRS SINAUT ST7cc/sc 10 SINAUT Telecontrol Router DSL Central Línea dedicada a internet, p. ej. conexión DSL con tarifa plana y (preferentemente) dirección IP fija Internet Túnel VPN Firewall Redes inalámbricas En caso de proximidad se ofrece el empleo de tecnología Wireless LAN. Para ello se pueden utilizar los equipos inalámbricos IWLAN SCALANCE W para comunicación por Ethernet de alta velocidad. Con SCALANCE W se pueden implementar tramos inalámbricos simples y redundantes con una distancia de algunos kilómetros (conexiones visuales necesarias). Además, en el mercado se comercializan otros equipos inalámbricos Ethernet para velocidades de transmisión inferiores y alcances superiores. Security Module SCALANCE S Ethernet Dado que las conexiones ADSL y GPRS pasan por Internet, hay que tomar las medidas de seguridad correspondientes. O el proveedor las facilita como servicios, o el propio usuario debe ocuparse de los dispositivos de seguridad adecuados, p. ej. mediante los módulos de seguridad SCALANCE S o el encaminador GPRS MD740-1 con función VPN. Si no se dispone de ninguno de los medios mencionados, se puede implementar la transmisión de datos mediante una red privada inalámbrica. En su mayoría se emplean equipos inalámbricos para la comunicación serie normal. Dependiendo del país y de la región existen bandas de frecuencia con licencia obligatoria o sin licencia, que se pueden utilizar para la transmisión de datos. El alcance de tales sistemas puede ser de hasta 50 km y más, dependiendo de la frecuencia y la potencia de emisión admisible, con lo que, en general, se requieren conexiones visuales a las estaciones individuales o se tienen que emplear repetidores. S7-300 TIM 3V-IE CPU Advanced Dirección IP dinámica MD740-1 S7-300 Estación Túnel VPN GPRS Firewall Dirección IP dinámica MD740-1 S7-300 TIM 3V-IE Estación TIM 3V-IE G_IK10_DE_30157 Las conexiones telefónicas sólo se tienen en consideración, obviamente, si el proceso admite una conexión discontinua. Si se dispone de una red telefónica pero se necesita una conexión permanente, una conexión ADSL puede ser una alternativa asequible. Si no se dispone de ADSL por la conexión telefónica, pero sí de telefonía móvil GSM con cobertura suficiente, hay que considerar una conexión GPRS como alternativa a una conexión similar a la línea dedicada. SINAUT ST7 con SINAUT MD740-1: Conexión GPRS segura mediante telefonía móvil e Internet SINAUT inhalt_sp.fm Seite 11 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Ejemplos de soluciones: Agua/aguas residuales Tarea El suministro de agua completo de un municipio, así como todas las instalaciones de depuración de aguas residuales deben ser vigilados y controlados en un sistema común. Para ello hay que conectar en red pozos y estaciones de bombeo para la extracción de agua; para el suministro de agua se deben conectar pertinentemente las instalaciones de tratamiento de agua, las estaciones de bombeo y los depósitos elevados. La red de aguas residuales se compone de distintas estaciones de medida dentro de la red de canales, varios depósitos rebosaderos de aguas pluviales así como la depuradora central. Además, se deben bombear las aguas residuales desde los lugares a menor altitud hasta la depuradora central mediante bombas elevadoras. Todo el sistema debe ser vigilado y controlado desde dos centrales de supervisión: una en la instalación de agua potable y otra en la depuradora. Solución Todas las estaciones de proceso se controlan localmente a través de un PLC SIMATIC que también incluye un módulo TIM para la conexión de telecontrol a las centrales de supervisión. Las estaciones están conectadas, en su mayoría, a través de líneas dedicadas privadas (cables de telecomunicaciones) para las que se emplea el módem SINAUT MD2. A través de GPRS se alcanzan varias estaciones de pozo remotas así como algunos depósitos elevados. El encaminador GPRS MD740-1 está acoplado al módulo TIM local a través de la interfaz Ethernet y viene equipado con una antena GSM. Los módulos centrales de telecontrol están conectados con los sistemas de control redundantes a través del paquete de programas SINAUT ST7cc. Éstos disponen de un sistema de manejo y visualización WinCC que archiva todos los datos entrantes y los presenta en pantallas individuales de proceso o líneas de avisos. El personal operador puede intervenir directamente en los procesos mediante comandos de control o la especificación de valores de consigna, p. ej. encender/apagar bombas o accionar los deslizadores. Utilidad ■ Control eficiente y seguro de todo el sistema de suministro de agua potable y de la red de aguas residuales a través de centrales de supervisión redundantes. ■ Empleo rentable de los depósitos rebosaderos de aguas pluviales y protección de la depuradora en caso de eventos de precipitado. ■ Alta seguridad y disponibilidad de la red de comunicaciones gracias al empleo de líneas dedicadas privadas y al uso de tecnología GPRS. SINAUT Telecontrol 11 SINAUT inhalt_sp.fm Seite 12 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Ejemplos de soluciones: Transporte de petróleo Tarea En un campo petrolífero de gran dispersión se debe extraer petróleo de la tierra mediante procesos de inyección de agua y bombearlo mediante oleoductos hasta un terminal. Para ello se deben vigilar y controlar tanto los dispositivos de inyección como los más de 100 pozos petrolíferos (cabezas de pozo). Es condición previa que las presiones, temperaturas y caudales se puedan registrar metrológicamente in situ y que se puedan derivar de ello funciones para el control del proceso de extracción y transporte, p. ej. mediante la apertura y el cierre de válvulas o la conexión de bombas. Solución Todas las estaciones de proceso se controlan localmente mediante un PLC SIMATIC. La conexión al sistema de televigilancia y telecontrol se efectúa mediante los módulos SINAUT TIM y equipos inalámbricos de conexión en serie. Desde la central se consulta a todas las estaciones en modo llamada a través del sistema inalámbrico y se transfieren los datos de producción modificados a la central de supervisión. El módulo TIM central recibe la hora a través del receptor GPS y sincroniza así todo el sistema SINAUT. Mediante el paquete de programas SINAUT ST7sc se ponen todos los datos a disposición del sistema de control. El personal operador puede hacer el seguimiento de cualquier estación de proceso individual o intervenir en el proceso local mediante comandos de control. Utilidad ■ Vigilancia y control seguros de todo el proceso de extracción petrolífera. ■ Empleo efectivo de las capacidades de transporte. ■ Mantenimiento preventivo mediante el registro y la transferencia de los tiempos de actividad de las máquinas. 12 SINAUT Telecontrol SINAUT inhalt_sp.fm Seite 13 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Ejemplos de soluciones: Distribución de gas Tarea Hay que vigilar y controlar la distribución de gas suprarregional de una gran área de suministro con varios cientos de municipios. Para ello es necesario vigilar las estaciones de transferencia y recoger datos de transporte, y controlar las estaciones elevadoras y reductoras de presión así como las estaciones de transferencia a consumidores municipales o industriales. Solución Las estaciones de proceso son controladas mediante un sistema inalámbrico privado. Las estaciones que no se pueden alcanzar con el sistema inalámbrico se integran vía ADSL a la red de comunicaciones con la central de supervisión. Las estaciones importantes como p. ej. las estaciones de transferencia se controlan, además, de forma redundante a través de la red telefónica. Los módulos TIM de la central de telecontrol reenvían todos los datos al paquete de programas SINAUT ST7sc, el cual alimenta al sistema de control jerárquicamente superior a través de la interfaz OPC. A partir de aquí se pueden efectuar intervenciones de manejo o regular caudales y presiones en toda la red de suministro. Utilidad ■ Vigilancia y control seguros de todo el proceso de suministro de gas. ■ Evasión de penas contractuales gracias al registro y a la adaptación de los caudales de referencia y de salida. ■ Suministro seguro del gas gracias al archivado de los datos pasados y a la extracción de pronósticos de consumo. SINAUT Telecontrol 13 SINAUT inhalt_sp.fm Seite 14 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Migración: La inversión en el futuro Estrategia de migración Escenarios típicos de migración Para que las empresas puedan seguir satisfaciendo los requisitos de los mercados en el futuro, hoy en día muchos sistemas e instalaciones tienen que ser ampliados y modernizados. Sin embargo, dado que la base instalada entraña un valor enorme en lo referente al hardware, software de aplicación y know-how del personal operador y de mantenimiento, para el explotador de la instalación la seguridad de la inversión tiene generalmente un elevado peso en todos los planes de modernización. Dependiendo de los factores técnicos y económicos específicos de un proyecto de migración, se puede pensar en una multitud de escenarios de migración distintos. Los productos SINAUT ST7 ofrecen la modularidad y flexibilidad que se necesita para la implementación de estos escenarios. La experiencia enseña que el éxito de una migración viene determinada de forma decisiva por una solución técnica adaptada óptimamente a los requisitos del cliente y a la instalación correspondiente. La directriz es minimizar el riesgo técnico y financiero y asegurar las inversiones realizadas al plazo más largo posible. También se deben considerar los distintos ciclos de vida de los componentes del sistema, que hoy van desde los 5 años para estaciones de trabajo basadas en PC hasta los 25 años y más para los componentes de entrada/salida y el cableado, pasando por los 15 años para los controladores. Por ello, Siemens no ve como tarea suya sólo el sustituir completamente el sistema disponible, sino elaborar, en una estrecha colaboración con el cliente y sus integradores de sistemas, una solución individual y orientada al futuro sobre la base del sistema de telecontrol de última generación SINAUT Telecontrol, siempre bajo la directriz: ■ Innovación gradual en sistemas. ■ Adaptable a las condiciones específicas de la instalación. ■ Flexible según las especificaciones de la producción. Sustitución del sistema HMI existente por una central de supervisión WinCC Si el sistema HMI (Interfaz Hombre-Máquina) está obsoleto o tiene una gestión de recambios demasiado cara, no cumple las directivas y normas actuales para los puestos de trabajo del operador o precisa ampliaciones funcionales (p. ej. integración TI), se puede sustituir el sistema HMI existente por un sistema SIMATIC WinCC de forma relativamente sencilla complementándolo con SINAUT ST7cc para que pueda adaptarse a los requisitos actuales. Se conservan las estaciones SINAUT ST1 y ST7, los periféricos de proceso y el software de aplicación. ■ Coste necesario mínimo. ■ Riesgo asumible. ■ Alargamiento de la vida útil de la instalación completa. ■ Nuevas posibilidades de aplicación. ■ Apertura del sistema al mundo TI. Ampliación de una instalación existente. Se conserva la instalación existente y se moderniza complementándola con secciones/instalaciones parciales adicionales con SIMATIC S7 y SINAUT ST7. ■ Ampliación fácil y gradual de la capacidad de la instalación. ■ Riesgo asumible. ■ Introducción de nuevas tecnologías (p. ej. HMI, Industrial Ethernet, ADSL, conexiones inalámbricas, comunicación directa esclavo-esclavo de datos). ■ En combinación con el escenario 1, permite la conducción del proceso mediante un sistema HMI coherente. 14 SINAUT Telecontrol SINAUT inhalt_sp.fm Seite 15 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Modernización completa Cuellos de botella en el suministro de repuestos, una asistencia técnica deficiente así como la necesidad de ampliaciones funcionales (p. ej. nuevos medios de transmisión o integración TI) también pueden forzar una modernización completa del sistema antiguo con el sistema de telecontrol SINAUT ST7, orientado al futuro, en combinación con SIMATIC WinCC. La conversión también es posible sin interrumpir el servicio. Al hacerlo, se da apoyo para que se siga utilizando el nivel E/S existente y se asegura la inversión en cableado, componentes de hardware o ingeniería de la aplicación. ■ Aumento de las prestaciones. ■ Introducción de nuevas tecnologías (p. ej. HMI, Industrial Ethernet, ADSL, sistema inalámbrico, comunicación directa esclavo-esclavo de datos). ■ Apertura del sistema al mundo TI. ■ Alargamiento de la vida útil de la instalación completa. ■ Reducción de los proveedores de sistemas. ■ Eliminación de cuellos de botella y servidumbres. En la implementación de los proyectos de migración, Siemens trabaja estrechamente con el integrador de sistemas del cliente que posee un know-how adquirido durante muchos años y conoce con precisión tanto la instalación como las necesidades del cliente. Esta colaboración es una garantía para el explotador de las instalaciones de que va a recibir una solución de migración óptima. Otro aspecto importante es que Siemens da asistencia a todos los productos mediante servicios de mantenimiento de productos y asistencia al cliente. Otro punto fuerte de Siemens en comparación con otros proveedores de migración es la capacidad de ofrecer al cliente asistencia a largo plazo gracias a su know-how, servicio técnico y suministro de componentes, repuestos y actualizaciones. Con el sistema de telecontrol orientado al futuro SINAUT ST7, soluciones de migración y servicios innovadores, know-how de muchos años en automatización de procesos y en migración así como un servicio técnico permanente en todo el mundo, Siemens demuestra su competencia y ofrece la seguridad de un socio fiable. SINAUT Telecontrol 15 SINAUT inhalt_sp.fm Seite 16 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Productos para uso industrial de tecnología de telecontrol Módulos de comunicaciones TIM SINAUT ST7 se basa en los sistemas SIMATIC S7-300 y S7-400 así como en WinCC, mientras que SINAUT MICRO se basa en S7-200, WinCC flexible o WinCC. Para la comunicación a través de WAN, SINAUT complementa estos sistemas con los componentes de hardware y software necesarios. Se aplican los siguientes productos en SINAUT Telecontrol para la comunicación a través de WAN: ■ Módulos de comunicaciones TIM ■ Módems ■ Componentes para telefonía móvil (GSM) ■ Software ■ Accesorios TIM 3 TIM 3 es un módulo de comunicaciones SINAUT para SIMATIC S7-300 que tiene una conexión WAN y está disponible en tres variantes que se distinguen por el tipo de módem incorporado. Nota: Estos tipos de TIM 3 ya no pueden combinarse con una CPU 317, CPU 318, CPU 319 o con la CPU 315-2 PN/DP. Con estas CPU hay que utilizar un TIM 3V-IE o un TIM 3V-IE Advanced, o bien un TIM 4 integrado vía MPI. TIM 4 Los componentes de hardware SINAUT permiten una comunicación especialmente fiable a través de la WAN correspondiente y están diseñados para satisfacer los requisitos industriales. El componente central del hardware SINAUT ST7 es el módulo de comunicaciones TIM (Telecontrol Interface Module). Gestiona la transmisión de datos a través de la WAN para la CPU S7 o para el PC de la central de supervisión, a elección con el protocolo SINAUT ST7 o el protocolo SINAUT ST1. El TIM está alojado en una caja tipo S7-300 y está disponible en tres variantes básicas: TIM 3V-IE TIM 4 es apto tanto para la instalación como módulo de comunicaciones en SIMATIC S7-300 como también como equipo independiente para la conexión a través de MPI a uno o varios SIMATIC S7-300/S7-400 y a las centrales de supervisión en PC ST7cc o ST7sc. Tiene dos conexiones WAN, salvo TIM 4 V, que sólo tiene una. En la variante más sencilla de TIM 4, se trata de dos puertos RS232/RS485 a los cuales se pueden conectar sendos módems externos apropiados. En las otras tres variantes de TIM 4, la primera interfaz WAN se materializa con el módem incorporado en el TIM y la segunda, a través del puerto RS232/RS485 adicional. TIM 3V-IE es un módulo de comunicaciones SINAUT para SIMATIC S7-300 que tiene un puerto RS232 al que se puede conectar un módem externo apropiado. Además, también posee un puerto RJ45 que permite hacer transmisiones SINAUT a través de redes basadas en Ethernet. El TIM 3V-IE está disponible en variante Standard y en variante Advanced. 16 SINAUT Telecontrol Las dos redes WAN que se pueden conectar a un TIM 4 pueden ser del mismo tipo o distintos, p. ej. línea dedicada más red telefónica. TIM 4 se puede equipar opcionalmente con un receptor de reloj controlado por radio DCF77. Desde este módulo se pueden suministrar datos y la hora a todas las estaciones de la instalación SINAUT. SINAUT inhalt_sp.fm Seite 17 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Módems y componentes de telefonía móvil Módems Componentes de telefonía móvil Para el sistema SINAUT ST7 se ofrecen tres variantes de módem que están alojadas, al igual que el módulo TIM, en una caja del formato S7-300: Para la transmisión de datos por telefonía móvil GSM, SINAUT ofrece dos módems: ■ MD2; módem de línea dedicada para conexión multipunto, con posibilidad de toma intermedia, utilizable también como repetidor, máx. 19.200 bits/s; ■ MD3; módem para red telefónica analógica, máx. 33.600 bits/s; utilizable también como módem de línea dedicada para conexión punto a punto, máx. 33.600 bits/s en la banda de voz ■ MD4; módem para la red digital RDSI, máx. 64.000 bits/s; Estos módems se pueden conectar al puerto serie de módem de un módulo TIM equipado en consecuencia (las dos variantes de TIM 3V-IE y todas las de TIM 4). Los módems se entregan junto con el cable a WAN necesario. Los cables para conectar los módems a un TIM se tienen que pedir por separado. ■ Módem GSM MD720-3 Utilización en SINAUT MICRO: Transmisión de datos vía GPRS. La conexión GPRS se puede interrumpir para transmitir mensajes SMS. En caso de acceso a TeleService se puede pasar temporalmente de GPRS a CSD. Utilización en SINAUT ST7: Transmisión de datos vía CSD. Envío de mensajes SMS, con posibilidad de confirmar la recepción del SMS por parte del teléfono móvil. SINAUT ST7 también admite el envío de SMS como fax, correo electrónico o buzón de voz. ■ Módem GSM MD740-1 Utilización sólo en SINAUT ST7: Transmisión de datos vía GPRS. Dado que la transmisión de datos del proveedor de servicios GPRS a la central de supervisión se efectúa por Internet, el MD740-1 dispone de un router VPN y un cortafuegos integrados. Así se pueden establecer conexiones GPRS entre la estación y la central de supervisión protegidas de forma óptima. ANT794-4MR Antena omnidireccional indicada para el empleo en redes GSM/GPRS y para cuatribanda. Se puede conectar directamente a los módems GSM MD720-3 y MD740-1 y está prevista para el servicio en interiores y exteriores. SINAUT Telecontrol 17 SINAUT inhalt_sp.fm Seite 18 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Software Software para SINAUT MICRO El SINAUT MICRO SC es un paquete de software completo para PC y SIMATIC S7-200. Gracias al servidor OPC se pueden conectar por GPRS hasta 256 estaciones SIMATIC S7-200 a una central de supervisión. Se establece una conexión online inalámbrica, bidireccional y permanente, vía GPRS, al S7-200. Todas las conexiones a las estaciones GPRS son vigiladas por MICRO SC. El software de configuración permite una ingeniería coherente de toda la red de comunicaciones: ■ El administrador de módulos se encarga de presentar y parametrizar los módulos TIM en Config. HW. ■ El administrador de red WAN se responsabiliza de presentar y parametrizar las redes y nodos WAN en NetPro. El paquete de software SINAUT MICRO SC consta de: ■ Librería de módulos para CPU SIMATIC S7-200. ■ Software servidor OPC para la central de supervisión en PC; para el intercambio de datos con un cliente OPC, p. ej. WinCC o WinCC flexible. ■ Gestor de conexiones para la central de supervisión en PC para establecer una conexión GPRS segura con SINAUT MD720-3, para vigilar estas conexiones y para encaminar datos en comunicación directa entre S7-200 y S7-200. Para ambos sistemas, SINAUT ST7 y SINAUT Micro, hay disponible una conexión OPC a la central de supervisión. Con ella se pueden hacer funcionar ambos sistemas conjuntamente y combinándolos en un sistema de control de otra marca o en WinCC. Software para SINAUT ST7 Los distintos paquetes software para SINAUT ST7 se dividen en un paquete software estándar para la configuración y el diagnóstico de instalaciones SINAUT y dos paquetes software para conectar las estaciones SINAUT a los distintos sistemas de centrales de supervisión. ■ La herramienta de configuración SINAUT ST7 se utiliza para las funciones que abarcan todo el proyecto, tales como la configuración de conexiones SINAUT y la gestión de estaciones SINAUT. Los dos paquetes de software SINAUT ST7cc y SINAUT ST7sc ofrecen la posibilidad de presentar, archivar e intervenir durante el proceso para controlarlo, los datos de proceso de estaciones SINAUT ST7 o ST1 en un sistema de centrales de supervisión, y además desempeñan la función de una central de telecontrol. Gracias a la fácil configuración sin un conocimiento detallado sobre SINAUT, se consigue un considerable ahorro de tiempo y dinero. Paquete de software estándar SINAUT ST7 Para configurar, diagnosticar y operar el sistema SINAUT ST7 se necesita el paquete de software SINAUT ST7 estándar con los siguientes componentes: ■ Software de configuración y diagnóstico SINAUT ST7 para la instalación en la PG. ■ Librería SINAUT TD7 con bloques para la CPU S7. El paquete de software es un paquete de trabajo que se puede utilizar sin necesidad de trámites de licencia para un número ilimitado de proyectos SINAUT. 18 SINAUT Telecontrol ■ La herramienta de diagnóstico y servicio técnico SINAUT ST7 reúne información de diagnóstico específica de SINAUT o permite, por ejemplo, cargar un nuevo software en el módulo TIM. SINAUT inhalt_sp.fm Seite 19 Dienstag, 16. Januar 2007 6:21 18 Accesorios SINAUT ST7cc Protección contra sobretensiones LTOP SINAUT ST7cc es el sistema de supervisión ideal, basado en SIMATIC WinCC, tanto para SINAUT ST7 como también para SINAUT ST1. Está adaptado especialmente a la transmisión de datos, controlada por eventos y con etiqueta de fecha/hora, del sistema SINAUT ST7. Evita la pérdida de datos posible, en principio, durante el sondeo cíclico en WinCC. En concreto, para todos los mensajes WinCC y registros de archivo, ST7cc utiliza los instantes de eventos proporcionados por las estaciones SINAUT ST7. Junto con el paquete de redundancia WinCC se puede realizar una estación central de supervisión ST7cc de alta disponibilidad. Con un LTOP se limitan las tensiones externas y sobretensiones en líneas dedicadas de cobre a un punto inocuo. El transmisor libre de potencial se desacopla además galvánicamente, con lo que se impide un arrastre de potencial a otras secciones de la línea. LTOP protege a personas e inversiones y, en consecuencia, constituye un elemento de seguridad imprescindible en redes privadas de líneas dedicadas. Transformador de línea SINAUT ST7cc actúa también como estación central de telecontrol. Por ello puede prescindirse de una CPU SIMATIC S7 dedicada para dicha función. El transformador cuádruple permite la conexión en estrella en una central de hasta cuatro conexiones punto a punto o de línea (de 2 hilos) o una combinación de ambas topologías de red. SINAUT ST7sc Componentes de radiorreloj El software SCADA Connect SINAUT ST7sc permite conectar sistemas de supervisión que pueden funcionar como clientes OPC a SINAUT ST7 y ST1, p. ej. ■ Antena interior y exterior DCF77. ■ iFIX de Intellution, ■ InTouch de Wonderware, ■ OpenEnterprise de Bristol-Babcock, ■ Micro SCADA de ABB, ■ RESY-PMC de repas AEG La función "Item Buffering" evita pérdidas de datos cuando falla el cliente OPC o cuando las estaciones SINAUT entregan datos a mayor velocidad que la que puede transferir la interfaz OPC. ■ Módulo de recepción GPS. Cables de conexión Para la conexión de los componentes SINAUT entre sí o su conexión a la correspondiente red WAN existe una serie de cables de conexión estándar. Algunos de estos cables de conexión ya han sido suministrados como componente fijo con los componentes de hardware, otros pueden ser solicitados si se necesitan. Con la conexión de dos sistemas ST7sc que trabajan en paralelo a un sistema de cliente redundante aumenta la disponibilidad del sistema. SINAUT ST7sc asume adicionalmente la función de una central de telecontrol; por esta razón no se necesita una CPU SIMATIC S7 separada para esta funció; . SINAUT Telecontrol 19 SINAUT inhalt_sp.fm Seite 20 Mittwoch, 31. Januar 2007 2:49 14 Visítenos en nuestra página de SIMATIC NET en Internet: www.siemens.com/automation/simatic-net En ella encontrará información sobre productos y soluciones, información actualizada sobre SIMATIC NET y eventos o publicaciones especializadas. Para una entrevista personal, localice a su representante más cercano en: www.siemens.com/automation/partner En el centro comercial virtual de A&D podrá hacer directamente sus pedidos por vía electrónica: www.siemens.com/automation/mall En distintos componentes SIMATIC NET (como SCALANCE, OSM/ESM, CP con funciones de TI), un gran número de funciones de parametrización y diagnóstico (p. ej., servidor Web, gestión de red) están disponibles a través de interfaces y protocolos abiertos. Estas interfaces abiertas ofrecen un acceso a los componentes que también puede ser utilizado para fines ilícitos. Así pues, al utilizar estas funciones y estos protocolos e interfaces abiertos (como SNMP, HTTP, Telnet) se deberán tomar las precauciones de seguridad adecuadas que impidan el acceso no autorizado a los componentes o a la red, especialmente desde redes WAN o Internet. Con este fin, las redes de automatización deberán separarse del resto de la red corporativa por medio de sistemas de cortafuegos como SCALANCE S. Siemens AG Automation and Drives Sensors and Communication Postfach 48 48 90327 NÜRNBERG ALEMANIA w w w. s i e m e n s . c o m / s i m a t i c - n et Este prospecto contiene descripciones o prestaciones que en el caso de aplicación concreto pueden no coincidir exactamente con lo descrito, o bien haber sido modificadas como consecuencia de un ulterior desarrollo del producto. Por ello, la presencia de las prestaciones deseadas sólo será vinculante si se ha estipulado expresamente al concluir el contrato. Reservadas las posibilidades de suministro y modificaciones técnicas. Todas las designaciones de productos pueden ser marcas o nombres de productos de Siemens AG o de subcontratistas suyos, cuyo uso por terceros puede violar los derechos de sus titulares. 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