Anlagenautomatisierung und Fernwirken in einem System. Frei verwendbar / Siemens AG Alle Rechte vorbehalten.

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1 Siemens-Technik erleben Industrie Tag: ACHEMA meets Wasser Anlagenautomatisierung und Fernwirken in einem System siemens.com/answers

2 Industrial Remote Communication Definition Industrial Remote Communication Produktportfolio für den weltweiten Zugriff auf entlegene Anlagen, entfernte Maschinen und für mobile Applikationen. Telecontrol umfasst Komponenten und Systeme für die sichere Überwachung und Steuerung weit verteilter Anlagen mit SIMATIC S7 über Fernwirkverbindungen Teleservice bietet Komponenten und Systeme für das Fernwarten von Maschinen und Anlagen über Telefonnetze, Mobilfunk oder das Internet Für jede Anwendung bietet Siemens eine geeignete Lösung! Remote Networks Siemens bietet ein komplettes Portfolio an applikationsunabhängigen Übertragungs- und Security-Komponenten für die drahtlose oder drahtgebundene Kommunikation für Telecontrol-, Teleservice- und weitere Remote-Communication-Anwendungen Seite 2

3 Was ist SIMATIC PCS 7 TeleControl und wozu dient es? Einbindung von Außenstationen via Fernwirkprotokolle ins Leitsystem Haupt-Anwendungen in Öl & Gas-und Wasser- und Abwasser-Industrie Außenstationen sog. Remote Terminal Units s sind oft weit verteilt bei meist geringem oder mittlerem Automatisierungsgrad Kommunikation zu s über verschiedene Medien: Standleitungen, Wählverbindungen oder Funksystem, zunehmend TCP/IP-basierte Techniken SIMATIC PCS 7 TeleControl integriert diese s in das Leitsystem PCS 7 zu einer homogenen Gesamtlösung Anlagenautomatisierung und Fernwirken in EINEM System integriert! Seite 3

4 SIMATIC PCS 7 TeleControl Komponenten Überblick Operator Stationen genau passend zum Mengengerüst der Anlage Auch als "zweikanalige" Operator Station d.h. parallele Anbindung an PCS 7-Controller und TeleControl s SIMATIC PCS 7 OS Clients Eng. Station/ Einplatz- Operator Station Leistungsfähiges Engineering System Bibliothek mit TeleControl Bausteinen und Faceplates PCS 7 konforme Bedienung via Symbole und Faceplates TeleControl + PCS 7 Engineering in einem System Optimale Remote Terminal Units (s) ET 200S (typisch bis zu ca E/A) S7-300 (typisch bis zu ca E/A) S7-400 (typisch bis zu ca E/A) Flexible Anbindung der s an die vorhandene, installierte Kommunikations-Infrastruktur Übertragungsmedien: Standleitung, Wählverbindung (analog/isdn), Funksysteme (GSM)), TCP/IP-basierte Verbindungen (DSL, GPRS), Satellit Protokolle: DNP3, IEC /-104, SINAUT ST7, Modbus, SIMATIC S7 EDC SINAUT ST7 TeleControl OS-Server (redundant) TCP/IP àseriell Modem 3 rd Party ET 200S S7-300 S7-400 s WAN TCP/IP WAN Router 3 rd Party ET 200S S7-300 S7-400 Optimierte Komponenten, zugeschnitten für die jeweilige Anwendung Seite 4

5 SIMATIC PCS 7 TeleControl Fernwirk-Kommunikation Überblick Übertragungsmedien Öffentliche/private Kommunikationsnetze (Standleitung, Wählverbindung (analog, ISDN), Funksysteme (GSM)) TCP/IP-gestützte Verbindungen (DSL, GPRS), Satellit SINAUT ST7 Für SIMATIC s S7-300, S7-400 Hardware- und Software- Komponenten für WAN Vielseitigkeit und Modularität bei Auswahl und Kombination der verfügbaren Netze und Übertragungswege DNP3 DNP3 seriell/dnp3 TCP Internationaler Standard Leichte Integration eigener und fremder s in TeleControl IEC /-104 IEC (seriell)/-104 (TCP/IP) Internationaler Standard Leichte Integration eigener und fremder s in TeleControl Modbus Für Einbindung existierender/ 3 rd -Party s Auch über TCP/IP-Verbindungen Modem MD2 GSM-Modem S TIM 3V-IE S TIM 3V-IE S TIM 3V-IE Flexible Wahl der Kommunikation gemäß Infrastruktur/Anforderungen Seite 5

6 Siemens TeleControl Portfolio (Fernwirktechnik) Warte Prozessleitsystem /Bedien-und Beobachtungsssytem Process Control System (PCS 7 + PCS 7 Telecontrol / PCS 7 PowerControl) SCADA System (WinCC Classic + SIMATIC Telecontrol / ST7 CC) PCS 7 Telecontrol PCS 7 ES PCS 7 Clients WinCC Telecontrol / ST7 CC WinCC Clients PCS 7 Server WinCC Server LAN / WAN Kommunikationsmöglichkeiten Private Netzwerke (Funk, kabelgebundene Übertragungen, WLAN, Lichtwellenleiter) Öffentliche Netzwerke (GPRS, EGPRS, UMTS, DSL) + Security Fernwirkstation ( Hardware-basierend s SINAUT ST7 (Serials oder TCP/IP) DNP3 (Seriell oder TCP/IP) IEC IPT [Internet Protocol Telemetrie] + Telecontrol Server Basic USV, Netzunabhängige Stromversorgung Solar Kollektor über externen Zulieferer (SUNSET Solar) Software-basierend s IEC Serial IEC IEC TCP/IP Modbus Serial Modbus TCP/IP Seite 6

7 SIMATIC PCS 7 TeleControl Fernwirk-Kommunikation IEC /-104 mit Redundanz Redundanz mit IEC /-104 Redundanter PCS 7 TeleControl-Server für hohe Verfügbarkeit der Prozessführung, Archive,... Redundante Kommunikation am Systembus für hohe Verfügbarkeit der System-Kommunikation Redundante Fernwirk-Kommunikation mit IEC /-104 zu den s Redundante auf Basis S7-400H für hohe Verfügbarkeit der lokalen Automatisierung Redundanter PROFIBUS für hohe Verfügbarkeit des Anschlusses der dezentralen Peripherie Redundante E/A-Baugruppen für hohe Verfügbarkeit auf E/A-Ebene Realisierung von Safety Funktionalität (bis SIL3) in der (S7-41xH + ET 200M) OS LAN (Ethernet) Systembus redundant S7-41xH + CP441 TCP/IP à seriell IEC redundant S7-41xH + CP443 redundant TeleControl OS-Server redundant Hochverfügbare s auf Basis S7-400H ET 200M redundant (mit Safety) Hohe Verfügbarkeit durch Redundanz auf allen Ebenen! Seite 7

8 SIMATIC PCS 7 TeleControl mit IEC IP-basiertes WANs mit GPRS Funknetz PCS 7 TeleControl Zentrale Scalance S613 Stern über Funk Ethernet GPRS DSL-Router MD741 INTERNET S7-400 CP 443 GPRS Funknetz MD741 ET 200S, IM151-8 CPU 3 rd -Party MD741 S7-300 CP 343 Seite 8

9 SIMATIC PCS 7 TeleControl mit IP-basiertes WAN mit festem und GPRS Netz PCS 7 TeleControl Zentrale Scalance S613 Verschiedene Netze und Medien beliebig kombiniert Ethernet ET 200S IM151-7 CPU DSL-Router GPRS S CP 343 INTERNET S7-300 CP 343 GPRS Funknetz MD741 S CP 443 ET 200S, IM151-7 CPU S7-400 CP rd -Party MD741 S7-300 CP 343 Seite 9

10 SIMATIC PCS 7 TeleControl mit IEC /-104 Redundante Wege PCS 7 TeleControl Zentrale Redundante Wege OS LAN (Ethernet) Systembus redundant TeleControl OS-Server redundant TCP/IP à Seriell S x CP 343 IEC ET 200S IM151-8 CPU 1SI Interface Modul CP 341 S7-300 CP 343 S x CP 443 S7-400 CP 441 CP 443 Seite 10

11 SIMATIC PCS 7 TeleControl Zweibeinige kanalige Konfiguration mit SIMATIC PCS 7 SIMATIC PCS 7 TeleControl SIMATIC PCS 7 WAN TCP Konverter oder SINAUT TIM 4R-IE Modem (bei Bedarf) WAN TCP/IP WAN Router TCP Kommunikation über div. Medien Ethernet/TCP + PCS 7 AS Serielle Komm. über verschiedene Medien Entfernte Stationen (s) Profibus E/A Anlagenautomatisierung und Fernwirken in einem System! Seite 11

12 SIMATIC PCS 7 TeleControl Hochverfügbare Konfiguration mit SIMATIC PCS 7 SIMATIC PCS 7 OS Clients... Engineering Station TeleControl OS-Server (dedicated oder double channel) WAN PCS 7 OS-Server (redundant) SINAUT ST7 DNP3 Modbus IEC 870 zentrales SINAUT TIM Modem weit verteilte TeleControl Außenstationen TCP/IP à seriell Modem TCP/IP à seriell Modem WAN WAN WAN Fremd Fremd ET 200S TCP/IP WAN Router Fremd ET 200S SIMATIC PCS 7 PCS 7 Controller AS 412FH AS 414FH AS 417FH ET 200M ET 200M PROFIBUS PCS 7 Controller AS 414 AS 416 AS 417 ET 200M ET 200M S7-300 S7-300 S7-300 S7-300 S7-400 S7-400 S7-400 S7-400 SIMATIC PCS 7 TeleControl Anlagenautomatisierung und Fernwirken in einem System! Seite 12

13 SIMATIC PCS 7 TeleControl Engineering Workflow Übersicht Konfig. Hardware SIMATIC Manager Konfig. Netzwerk Konfig. S7 Programm STEP 7 DB Konfig. TeleControl DBA Konfig. Alarme Konfig. TAGs Konfig. Technol. Hierarchie Konfig. Bilder Kompilieren DBA XML WinCC Editor Konfig. Zeit-Synchr. Konfig. Archive Konfig. User-Admins WinCC DB Seite 13

14 SIMATIC PCS 7 TeleControl Engineering Workflow OS Bibliothek (Überblick) TeleControl OS Objekt-Bibliothek Basis-Bibliothek mit Standard-Funktionen Messwert, Zähler, BitAlarm, Sollwert, Befehl, Motor, Pumpe, Ventil Technologische Objekte für Diagnose/Steuerung der Kommunikation TIM, SINAUT-/IEC-/DNP3-/und Modbus- PCS 7 konforme Bedienerführung über Symbole, Faceplates sowie PCS 7 Störmeldehierarchie Basis-Bibliothek projektspezifisch erweiterbar durch neue OS Objekt-Typen mit zugehöriger Script-Verarbeitung Homogene Integration in die SIMATIC PCS 7 Operator Station Gleiches Look & Feel der lokalen und entfernten Automatisierung Ú Vermeidung von Bedienfehlern Ú Umfassender Anlagen-Überblick Seite 14

15 SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser und Abwasser Typische Anwendungen Remote Terminal Units in Wasser- und Abwasser Pumpstationen (im Außenbereich) Regenrückhaltebauwerke Speicherbauwerke (Hochbehälter) Ventilstationen in Pipelines Diese Anwendungen erfordern die homogene Integration des lokalen Automatisierungssystems und der verteilten Automatisierungsstationen Seite 15

16 SIMATIC PCS 7 TeleControl in Abwasseranlagen Beispiel: Kläranlage kombiniert mit Kanalbewirtschaftung PCS 7 Server incl. TeleControl Server (redundant) PROFIBUS Industrial Ethernet PCS 7 Controller ca. 500 E/A PROFIBUS E/A... Mechanische Vorreinigung Kläranlage Industrial Ethernet PROFIBUS PCS 7 Controller ca. 500 E/A PROFIBUS E/A... Biologie PCS 7 Client IT-Router SCALANCE X SCALANCE S 612 PROFIBUS TIM 4R-IE PCS 7 Controller ca. 500 E/A PROFIBUS E/A... Schlammbehandlung MD 2 LTOP 1 Standleitung 19,2kBit/s SINAUT ST7 SINAUT ST1 CPU S7-313C (128kB) +3V-IE mit MD2 ca. 200 E/A GPRS INTRANET lokale Station IT-Router LTOP 2 LTOP 1 Messschacht lokale Station MD 875 SINAUT ST7 S PN/DP (384kB) +3V-IE ca. 600 E/A Regenrückhaltebecken lokale Station SINAUT ST7 CPU S7-314C-2PN/DP (192kB) +INTERNET/ 3V-IE mit MSC-ClientClient ca. 300 E/A Abwasserpumpwerk lokale Station CPU S7-314C-2PTP (192kB) +3V-IE mit MD2 ca. 300 IE/A Staukanal LTOP 1 lokale Station ca. 500 E/A ST1 / ST1X Abwasserpumpwerk Seite 16

17 SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser und Abwasser Beispiel: Kläranlage (Übersicht) Regenüberlaufbecken Seite 17

18 Telecontrol Basic Modernste Ferndatenübertragung mit SIMATIC S und drahtloser GPRS-Verbindung Seite 18 Schwer erreichbare/ mobile Teilnehmer Zentrale Datenhaltung Alarmierung per SMS Kontinuierliche Prozessdatenübertragung über gesicherte GPRS-Verbindung Sporadische Fernwartung TeleControl Basic reduziert auf das Wesentliche Anbindung der Leitstelle an die Außenstation über GPRS/ Internet TeleControl Server Basic als Leitstellensoftware und SIMATIC S als lokale Steuerung für: - einfache Überwachungs- und Steuerungsaufgaben, - Übertragung von Prozessdaten - Ferndiagnose und Fernwartung Anbindung von kleinen Applikationen bis hin zu Fernwirkstationen ( s) sichere Datenkommunikation Voller Fernzugriff für Engineering- und Wartungsfunktionen

19 Telecontrol Professional-Modernste Fernwirktechnik mit SIMATIC S7 und drahtloser GPRS-Verbindung Leitstelle SIMATIC PCS 7 (DNP3/IEC Master) SCALANCE S612 DSL-Modem DNP3/ IEC Zentrale DSL-Router Ethernet VPN-Tunnel SCALANCE S612 DSL-Modem Industrial Ethernet VPN-Tunnel S7-400H S7-400 DSL-Router DSL-Router DSL-Router DSL-Router S7-300 TIM 4R-IE DNP3 (Station) TIM 4R-IE DNP3 (Station) TIM 3V-IE DNP3 (Station) S mit CP DNP3 CP IEC S mit CP DNP3 CP IEC S mit CP DNP3 CP IEC PCS 7 TeleControl DNP3/IEC-Leitstelle: Sichere TCP/IP-basierte Verbindung über Internet via DSL Beispielkonfiguration: CP DNP3/IEC mit PCS 7 Leitstelle Anschluss einer S mit CP DNP3/IEC an eine DNP3/IEC-konforme Leitstelle über Internet/Intranet Beispielkonfiguration mit 3rd Party-Leitstelle Seite 19

20 Zentrale Leitwarte überwacht alle Abwasserprozesse und Kanalbewirtschaftung ADSL digital GSM DSL analog ISDN HDSL VDSL TETRA LTE GPRS EGPRS SDSL UMTS WAN MODBUS- SINAUT MODBUS-TCP IEC -101 ST1 ST7 EDC DNP V3 IEC -104 ST1_AE1 IP-T TCP/IP IEC61850 Kleine Kläranlage Mittlere Kläranlage Große Kläranlage Seite 20

21 SIMATIC PCS 7 TeleControl Zusammenfassung Höherer Integrationsgrad der Anlage Gleiche Hardware-Plattform Lokale Zeitstempelung in der Geringere Gefahr von Bedienerfehlern Einheitliche Benutzeroberfläche (gleichartige Visualisierung und Bedienung) Geringerer Engineering- und Wartungsaufwand Einheitliche Software-Plattform Leistungsfähiges Bulk-Engineering (auch für Fremd-s) Minimale Hardware-Anforderungen Flexible Auswahl der Kommunikation Protokolle: SINAUT ST7, DNP3, IEC /-104, Modbus, S7 EDC Medien: Funk, WLAN, LAN, Telefon, Satellit, Integration existierender s/fremd-s à Investitionsschutz Unterstützung standardisierter Protokolle Einbeziehung in das PCS 7 Engineering Seite 21