Le système de contrôle des procédés SIMATIC PCS7

Brochure · Février 2012

SIMATIC PCS 7

Answers for industry.

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SIMATIC PCS 72

Totally Integrated Automation

Avec la diversité fonctionnelle, la flexibilité et les perfor-mances de la version 8.0 actuelle, SIMATIC PCS 7 compte par-mi les premiers systèmes de contrôle des procédés sur le mar-ché international et offre le potentiel nécessaire à la réalisa-tion de solutions innovantes à la hauteur des exigences de l'in-dustrie de process. Grâce à sa gamme de fonctions et à son domaine d'application dépassant de loin les limites d'un sys-tème de contrôle des procédés classique, SIMATIC PCS 7 vous ouvre des possibilités insoupçonnées et de nombreuses pers-pectives nouvelles.

SIMATIC PCS 7 bénéficie d'une intégration parfaite dans Totally Integrated Automation (TIA) de Siemens, une offre complète de produits, systèmes et solutions parfaitement har-monisés, destinée à tous les niveaux hiérarchiques de l'auto-matisation industrielle, du niveau de gestion d'entreprise au niveau terrain en passant par les niveaux commande. Il per-met ainsi la réalisation d'une automatisation cohérente, conforme aux exigences du client, dans l'ensemble des sec-teurs industriels manufacturiers, des procédés et hybrides.

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SIMATIC PCS 7 3

La gamme de produits et de systèmes cohérents et les solu-tions qui en résultent ont l'immense avantage de fournir un matériel commun ainsi que des outils communs d'ingénierie et de gestion pour l'automatisation de procédés continus et discontinus, de séquences de commande rapides et précises ainsi que de fonctions de sécurité intégrées. La parfaite syner-gie de tous les constituants vous permet d'accroître durable-ment à la fois votre productivité et la qualité de vos produits et d'accélérer considérablement la mise sur le marché de nou-veaux produits.

Sommaire

text

Progress you trust

Performance you trust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Performance sur mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Performance dans l'ingénierie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Performance en fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

L'automatisation de process avec Siemens – Bien plus qu'une technologie de confiance . . . . . . . . 12

Composants du système

Système d'ingénierie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Système opérateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Archivage des données de process et reporting . . . . 32

Station de maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Systèmes d'automatisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Périphérie de process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Composants technologiques

Automatisation des processus discontinus avec SIMATIC BATCH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Commande du transport de matières avec SIMATIC Route Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

Safety Integrated for Process Automation . . . . . . . . . 64

Optimisation avec Advanced Process Control . . . . . . 74

Téléconduite avec SIMATIC PCS 7 TeleControl . . . . . . 74

SIMATIC PCS 7 Power Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Gestion de l'énergie avec SIMATIC PCS 7 . . . . . . . . . . 78

Sécurité industrielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Connexion aux systèmes informatiques . . . . . . . . . . 82

Systèmes compacts

SIMATIC PCS 7 BOX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Migration

Migration des systèmes Siemens et des systèmes d'autres constructeurs . . . . . . . . . . . . . . . . 86

Support clients

Prestations de service et maintenance. . . . . . . . . . . . 89

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Progress you trust4

Progress you trust

Siemens s'oriente aux exigences de ses clients et à leurs marchés. Nous optimisons continuellement nos produits et prestations pour assurer la compétitivité de nos clients grâce à ce développement systématique,

tout en gardant toujours les exigences et tendances de l'auto-matisation de process à l'esprit : nos produits, systèmes et solutions sont le garant de durabilité, leur mise en oeuvre per-met d'économiser du temps et des coûts et notre savoir-faire en matière de contrôle-commande contribue largement à l'amélioration de la performance.

Siemens dispose d'une expérience de plusieurs années dans le domaine des industries orientées procédé, nos experts connaissent les process et utilisent leur savoir-faire pour vous aider à optimiser vos installations au quotidien. Des concepts de maintenance et d'automatisation intelligents contribuent de manière décisive à la valeur ajoutée. Ils augmentent la dis-ponibilité de l'installation, le rendement, la sécurité de l'instal-lation et du process et permettent de protéger les investisse-ments et d'augmenter la compétitivité.

Siemens a des exigences élevées en matière de gestion de projets et d'exécution. En tant que partenaire pour des projets d'installation de tout type et de toute taille, nous vous épau-lons avec nos connaissances techniques – en nous basant sur des normes de qualité mondiales et avec des experts spéciale-ment formés pour une mise en oeuvre rapide et efficace.

Par notre vaste travail en matière de recherche et développe-ment, notre culture d'entreprise novatrice, notre compréhen-sion de l'automatisation en tant qu'initiateur de tendances et par notre participation à des comités internationaux, nous voulons jouer notre rôle de moteur en termes d'innovations et estimons être, en collaboration avec nos clients et parte-naires, en mesure de jouer un rôle décisif dans le développe-ment futur de l'industrie de process.

Grâce à sa grande orientation client, à son expérience de plu-sieurs années, à sa grande capacité d'innovation et à sa vaste gamme de produits et services, Siemens crée les conditions nécessaires pour des relations commerciales de confiance et des clients satisfaits.

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Performance you trust

Le système de contrôle de procédés constitue le point de départ d'une valeur ajoutée optimale dans les installations orientées procédé : il commande, supervise et influence l'ensemble des opérations et processus.

Le système de contrôle de procédés constitue l'interface au process. Il permet une conduite sûre du process et de l'instal-lation et sert de base de données pour une meilleure exploita-tion des potentiels. Plus le système de contrôle de procédés est performant, plus l'exploitation des potentiels peut être op-timisée. C'est pourquoi, outre l'évolutivité, la flexibilité et la transversalité, la performance joue également un rôle essen-tiel dans SIMATIC PCS 7. Le système de contrôle de procédés offre des outils, fonctions et propriétés performants permet-tant une exploitation d'installation efficace et économique, à commencer par la planification et l'ingénierie, puis pour toutes les phases du cycle de vie d'une installation.

Performance par l'intégration

L'intégration constitue l'un des points forts de SIMATIC PCS 7, comme le prouvent de nombreux aspects :

• Intégration horizontale dans TIA• Intégration verticale dans la communication hiérarchique• Outils intégrés au système pour des tâches d'ingénierie

• Des fonctions intégrées, par ex. pour l'automatisation de process des lots, la sécurité de process, la gestion d'énergie, les tâches de téléconduite, etc.

• Intégration du niveau du bus de terrain, y compris les en-traînements, les installations de commutation, etc.

Intégration horizontaleUn système pour l'automatisation homogène de toute la chaîne de process, de l'entrée des matières premières jusqu'à la sortie des marchandises – ceci constitue l'un des avantages déterminants résultant de l'intégration parfaite de SIMATIC PCS 7 dans Totally Integrated Automation.

Le système de contrôle de procédés est certes le principal res-ponsable de l'automatisation des process primaires, mais il peut encore être bien plus : le système est également en me-sure d'intégrer des processus secondaires complets, comme l'infrastructure électrique sous la forme d'installations de com-mutation à moyenne tension ou la gestion de bâtiments.

L'intégration de composants SIMATIC standard sélectionnés dans le système de contrôle de procédés – automates, PC in-dustriels, composants réseau ou stations de périphérie décen-tralisée – assure une parfaite interaction entre les composants individuels et garantit des avantages économiques, comme une facilité de sélection, un stockage réduit ou encore une assistance dans le monde entier.

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Intégration verticaleLa communication hiérarchique d'une entreprise s'étend du niveau du terrain jusqu'à la gestion et l'Enterprise Ressource Planning (ERP), en passant par le niveau de conduite et de pro-cédé. Grâce à des interfaces standardisées, aussi bien sur la base de normes industrielles internationales que d'interfaces internes, SIMATIC PCS 7 est en mesure de fournir des données de process pour l'évaluation, la planification, la coordination et l'optimisation des processus d'exploitation, de production et d'entreprise, et ce en temps réel et à n'importe quel endroit de l'entreprise !

Ingénierie centraliséeSIMATIC PCS 7 a su convaincre par sa diversité fonctionnelle finement échelonnée, sa philosophie de conduite cohérente et ses outils de gestion et d'ingénierie uniformes. Grâce à une palette d'outils harmonisée pour une ingénierie système co-hérente et la configuration de l'automatisation des lots, des fonctions de sécurité, des transports de matières ou de télé-conduite, un système d'ingénierie centralisé crée une valeur ajoutée tout au long du cycle de vie. La réduction de la charge de configuration et de formation permet de minimiser l'en-semble des coûts cumulés tout au long du cycle de vie de l'installation (Total Cost of Ownership, TCO).

Diversité fonctionnelleIl est possible d'étendre les fonctionnalités de SIMATIC PCS 7 en fonction de l'automatisation propre au process ou des exi-gences du client, par exemple pour :

• Automatisation des processus discontinus (SIMATIC BATCH)

• Sécurité fonctionnelle et fonctions de protection (Safety Integrated for Process Automation)

• Commande du transport de matières (SIMATIC Route Control)

• Téléconduite d'unités éloignées (SIMATIC PCS 7 TeleControl)

• Automatisation des installations de commutation élec-triques (SIMATIC PCS 7 PowerControl)

D'autre fonctions additionnelles, qui sont également bien in-tégrées ou intégrables dans le système de contrôle-com-mande, permettent d'optimiser les process et de réduire les frais d'exploitation. SIMATIC PCS 7 dispose ainsi d'outils par ex. pour l'Asset Management ou la gestion de l'énergie, propose des fonctions de régulation performantes ainsi que des solu-tions d'automatisation spécifiques à un secteur et des biblio-thèques.

SIMATIC PCS 7SIMATIC PCS 7

Life Cycle & Remote Services

OptimisationAPC

Gestion de l'énergie

Processus discontinus

Transports de matières

Téléconduite intégrée

Appareils de terrain intégrés

MCC & Drives intégrés

Installations de commutation intégrées

Package Units intégrées

Information Management

Safety Integrated

Ingénierie intégrée

Plant Asset Management

Life Cycle & Remote Services

OptimisationAPC

Gestion de l'énergie

Processus discontinus

Transports de matières

Téléconduite intégrée

Appareils de terrain intégrés

MCC & Drives intégrés

Installations de commutation intégrées

Package Units intégrées

Information Management

Safety Integrated

Ingénierie intégrée

Plant Asset Management

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Progress you trust 7

Modularité du système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7

Performance sur mesure

Grâce une une architecture système modulaire unique, SIMATIC PCS 7 constitue la base idéale pour une mise en oeuvre rentable de solutions d'automatisation indivi-duelles et d'une exploitation économique des installations de process.

Les utilisateurs de SIMATIC PCS 7 bénéficient durablement d'une plate-forme système modulaire basée sur des compo-sants SIMATIC standard. Leur cohérence permet l'adaptation flexible des matériels et logiciels ainsi qu'une synergie parfaite – à l'intérieur du système et au-delà. L'architecture du système SIMATIC PCS 7 est conçue de telle sorte que le contrôle-com-mande soit configuré de manière optimale, en adéquation avec les dimensions de l'installation et les exigences du client. Dans le cas d'une extension ultérieure des capacités ou de mo-difications technologiques, la contrôle-commande peut être élargi et reconfiguré à tout moment. Autant dire que SIMATIC PCS 7 se développe en même temps que l'installation ! Sans mise à disposition de capacités de réserve onéreuses !

La modularité s'applique à tous les niveaux du système. Si l'on considère le seul niveau commande, l'utilisateur dispose de plusieurs contrôleurs compatibles sur le plan fonctionnel, avec un rapport qualité/prix échelonné.

• Contrôleur AS SIMATIC S7 modular embedded mEC RTX au format S7-300 avec système d'exploitation Windows pré-installé et prêt à l'emploi comme automate peu onéreux.

• Contrôleur compact Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX• Contrôleurs modulaires de la série S7-400 en tant que

systèmes standard, à haute disponibilité et de sécurité

Ceci permet d'adapter au mieux les performances d'automati-sation aux exigences de l'installation/l'unité et d'éviter ainsi d'onéreuses capacités inutiles.

Performance dans l'ingénierie

Par rapport à la planification et à l'ingénierie, la perfor-mance et la réduction des temps et des coûts se situent à peu près au même niveau. SIMATIC PCS 7 fournit avec COMOS une approche unique en son genre : un workflow de planification intégré allant de la description du process jusqu'au programme d'automatisation.

Une interface système standardisée, un travail strictement orienté objet et une gestion centralisée des données permet-tent d'obtenir une cohérence des données dans toutes les étapes de planification, y compris dans la documentation système automatiquement mise à jour.

Le progiciel Advanced Engineering (AdvES) de SIMATIC PCS 7 satisfait également aux exigences d'efficacité de l'ingénierie en combinaison avec d'autre outils de planification, les don-nées d'installation pouvant être importées sans problème à partir des outils CAD/CAE.

Il permet également une génération automatique de la confi-guration AS par une simple multiplication des types de points de mesure et de solutions types ainsi que l'édition des para-mètres.

G_P

CS

7_X

X_0

0202

Groupe d’installations sur un site de productionInstallation de productionLaboratoire/Centre technique

SIMATIC PCS 7: 100 à 120 000 entrées/sorties

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Progress you trust8

Performance en fonctionnement

En raison de la diversité des technologies d'automatisation et du fait qu'elles soient aujourd'hui étroitement liées à la tech-nologie informatique, la conduite de process devient de plus en plus complexe. Parallèlement, face à la pression croissante des coûts, il est de plus en plus important que le personnel de conduite dispose d'une commande exacte et intuitive de ma-nière à pouvoir travailler efficacement tout en réduisant les temps d'arrêt et les besoins de maintenance. SIMATIC PCS 7 aide l'utilisateur à faire son travail de manière optimale et per-met une conduite de process sûre et conviviale. Pour cela, divers outils sont disponibles pour une optimisation fiable des process.

Conduite de process et entretien

Pour un fonctionnement efficient de vos installations orien-tées procédé, SIMATIC PCS 7 permet non seulement une conduite de process transparente, mais également la sur-veillance de la qualité des produits et des indicateurs de per-formance et garantit des process plus flexibles, une plus grande disponibilité des installations et une pérennité des investissements.

Le système opérateur (OS) de SIMATIC PCS 7 permet de visua-liser le process et constitue la base d'une conduite sûre et in-tuitive des installations. Son architecture est modulaire et flexible – du système monoposte au système multiposte à

l'architecture client-serveur redondante. L'interface utilisa-teur, tenant compte des spécifications actuelles de NAMUR (Association des utilisateurs de la technologies d'automatisa-tion de l'industrie de process) et de PNO (organisation des uti-lisateurs PROFIBUS), offre un confort de conduite maximum et une interaction intuitive et simple avec l'installation. Des symboles ergonomiques, des faceplates orientés tâche, un affichage uniforme d'informations d'état et des fonctions d'alarme optimisées permettent une conduite de process sûre.

La gestion intégrée des alarmes de SIMATIC PCS 7 constitue une caractéristique de performance supplémentaire permet-tant de garantir le fonctionnement sûr et économique de l'installation. Elle filtre les alarmes importantes, autorise la conduite ciblée de l'opérateur dans des situations exception-nelles et contribue largement à décharger le personnel de l'installation.

Des stratégies d'entretien préventives et prévisionnelles rédui-sent les TCO. La gestion des assets d'installation de SIMATIC PCS 7 vous permet de toujours garder un oeil sur les équipe-ments de production importants, tels que les pompes, vannes, colonnes de distillation ou moteurs, et d'effectuer les mesures de maintenance appropriées à temps, avant qu'une panne ne se produise, sans plan d'entretien défini et sans risquer un ar-rêt imprévu de l'installation.

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Optimisation de process

Outre ces fonctions pour améliorer la conduite de l'exploita-tion et de process, SIMATIC PCS 7 propose une vaste gamme d'outils et de fonctions prenant en charge l'optimisation des process. Voici quelques exemples :

• Control Performance Monitoring• Advanced Process Control et • Process Historian

La surveillance de la qualité de régulation des boucles de ré-gulation assure le maintien d'un fonctionnement efficient de l'installation. En cas de baisse de performance de certaines boucles de régulation, le Control Performance Monitoring per-met un entretien ou une optimisation de régulation ciblé(e) et dans les délais.

Avec l'Advanced Process Control (APC), des procédés de régu-lation performants comme la régulation de grandeurs mul-tiples, le régulateur prédictif ou les régulations prioritaires, SIMATIC PCS 7 offre des moyens déterminants pour l'amélio-ration de l'efficience de l'installation, du rendement, de la qualité des produits, de la sécurité et de la protection de l'environnement. Ces solutions APL sont déjà définies dans la bibliothèque de blocs standard et peuvent donc être mises en oeuvre sans engendrer de coûts importants.

Les données de process actuelles et historiques constituent la base de toute optimisation. Le stockage et l'analyse des don-nées en temps réel s'effectue de manière sûre et conviviale via Process Historian. L'archive à long terme des informations telles que les variables ou alarmes de process ou encore de données Batch permet d'accéder rapidement à ces données historiques d'installation. L'Information Server redonne accès aux informations issues de Process Historian – et ce de ma-nière claire et adaptée à l'utilisateur grâce au système de rapports standard des services de reporting Microsoft.

Configurations redondantes à tous les niveaux du système de contrôle-commande

SIMATIC PCS 7 fait partie des leaders du marché mondial en matière de systèmes de contrôle de procédés. Une condi-tion essentielle pour l'obtention de cette position au top du classement est le succès de nos clients qui effectuent leur travail chaque jour avec les idées, produits et solutions Siemens et qui obtiennent ainsi les meilleures perfor-mances. Laissez-vous convaincre :

Faites confiance à la performance – Misez sur SIMATIC PCS 7

AS Redundancy Station

SIMATIC ET 200iSP

MTA

COx, NOx

SIMATIC ET 200M

SIMATIC ET 200M

Y-Link

PA/FF H1

PROFIBUS DP

AFS

G_P

CS7

_XX

_20

3

AFD AFDiS

PA/FF H1

AFD AFDiS

Modules standard et F

Client

Réseau de terminaux, anneau 1 Réseau de terminaux, anneau 2

Serveurs redondants

Réseau procédé Industrial Ethernet redondant (anneau double)

PA Link/FF Linkavec coupleurs redondants

PA Link/FF Linkavec coupleurs redondants

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Progress you trust10

PCS 7 BOX

ET 200pro ET 200MET 200M

ET 200M

PCS 7 AS RTX

PROFIBUS DP

PROFIBUS DP-iS

PROFIBUS PA

PROFIBUS PA/FOUNDATIONFieldbus H1(PA/FF H1)

ET 200iSP HART

ET 200S

AFD AFDiS

PROFINET

OS/Batch/Route Control/Maintenance Clients

Serveur OS

Systèmes d'automatisation standard

Système d'automatisation

avec PROFINET

Serveur Batch

Client mobile

Industrial Wireless LAN

Industrial Ethernet, réseau des terminaux, simple/redondant

Industrial Ethernet, réseau procédé, simple/redondant

Systèmes de pesage

Wireless HART

Poste opérateur Ex

ET 200M, Ex-I/O, HART

PA Link

PA Link/ FF Link

Zone 2 Zone 1

Gestion d'énergie intégrée

Entraînements intégrés

Modbus, accoupl. en série

AS-Interface

Stations opérateur (OS)Station monoposte

SIMATIC PCS 7performance you trust

PCS 7 AS mEC RTXavec S7-300 E/S

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Progress you trust 11

PROFIBUS DP-iS

PA/FF H1

ET 200iSP

ET 200iSP

ET 200pro

ET 200S

MTA

AFSAFD

AFDiS

PA/FF H1

PROFIBUS PA

AFD

AFD AFD

AFDiS

S7-400 (H)

ET 200S

S7-300

WAN

TeleControl

Client Web- OS- Maintenance

Data Monitor

Systèmes d'automatisation à haute disponibilité

Systèmes d'automatisation de sécurité

Serveur Route Control

Serveur de maintenance

TeleControl OS Server

Serveur Web / OpenPCS 7

Station d'ingénierie

Ethernet, Office LAN

MES/MISSIMATIC IT

Plant Lifecycle Management

COMOS

Imprimante de réseau

Pare-feu avant

Pare-feu arrière

ERP

Y-Link

Analyse de gaz

PA Link/ FF Link

PA Link/ FF Link

Zone 2 Zone 1

Zone 1

ET 200Msimple/redondant

ET 200Mmodules standard et F

Convertisseur(journaux : SINAUT ST7, DNP3, CEI 60870-5, Modbus)

Communication (radio, téléphone, Internet)

RTU de construc-teurs tiers

RTU(type en fonction du journal)

ET 200Mmodules F

PA Link

Serveur d'archives

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Progress you trust12

L'automatisation de process avec Siemens – Bien plus qu'une technologie de confiance

Des technologies sophistiquées, des logiciels et matériels SIMATIC performants ainsi que des solutions d'automati-sation spécifiques à votre secteur constituent la base opti-male pour votre succès. Avec Siemens, vous avez en outre trouvé un fournisseur de technologies d'automatisation de classe mondiale à qui vous pouvez faire confiance.

A Innovation you trust

Pour le succès économique d'aujourd'hui et de demain, Sie-mens mise sur une innovation technologique constante. En tant qu'initiateur de tendances, nos objectifs se portent sur les stratégies de développement durables, le recours accru aux énergies renouvelables, l'utilisation efficiente des matières premières ainsi que la minimisation de l'impact environnemen-tal. Avec quelque 30 000 collaborateurs répartis sur 160 sites dans plus de 30 pays, Siemens effectue actuellement des re-cherches dans ce domaine et coopère avec des instituts de re-cherche de grandes universités. Au cours de l'exercice 2011, Siemens a investi près de 4 milliards d'euros dans les activités de recherche et développement. Durant cette période, 8600 découvertes au total ont été enregistrées, soit près de 40 dé-couvertes par jour ouvré. Cette haute capacité d'innovation se reflète dans nos produits et contribue ainsi à votre succès.

A Expertise you trust

Chaque secteur a ses propres exigences à la technologie d'au-tomatisation, suit des tendances individuelles et doit faire face à des défis particuliers. Siemens en est conscient depuis des années et a réagi en s'adaptant à chaque secteur. Nos experts se concentrent sur certains secteurs industriels pour que vous puissiez être assuré que votre interlocuteur connaît vos mar-chés et maîtrise vos process. Profitez de cette expérience et de ce savoir-faire dans le domaine de la conduite et de l'optimisa-

tion de process propre à votre secteur ! Notre vaste gamme spécifique aux besoins industriels de prestations d'ingénierie et de conseil couvre tout le cycle de vie de votre installation, de la planification à la modernisation de votre installation et vous accompagne dans chaque phase avec un service optimisé.

A Partner you trust

Toute personne qui opte pour SIMATIC PCS 7 dispose avec Siemens d'un partenaire puissant et fiable doté d'un savoir-faire fondé dans l'automatisation des processus et la gestion de projets. Pour la réalisation rapide et efficace de projets, nous avons mis en place des directives et des processus éprouvés que nos équipes appliquent dans le monde entier et qui assu-rent un standard qualité élevé et uniforme, quelle que soit la taille de l'installation ou l'ampleur du projet. Siemens a établi dans le monde entier un réseau dense d'experts pour assister ses clients du secteur du contrôle des procédés. Ce réseau re-groupe des spécialistes système de Siemens ainsi que des par-tenaires externes hautement qualifiés qui fournissent des pres-tations de maintenance et d'assistance technique de premier ordre dans plus de 190 pays – du premier entretien conseil, en passant par l'exécution entière du projet jusqu'à l'assistance de produits individuels ou aux Life Cycle Services complets.

Nous considérons que dans l'automatisation de processus, la clé du succès réside dans une étroite collaboration avec des partenaires et des intégrateurs système. Pour renforcer et in-tensifier cette coopération, nous avons mis en place un "Solu-tion Partner Program" dont l'étendue est actuellement unique en son genre sur le marché. Ce programme combine pafaite-ment les connaissances approfondies en matière de technolo-gies et d'applications avec l'expérience et le savoir-faire en ma-tière de produits et systèmes. Il en résulte une solution globale sur mesure pour chaque projet d'installation.

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Système d'ingénierie 13

Système d'ingénierieIngénierie à l'échelle du systèmeavec le système d'ingénierie centralisé

Jeu d'outils d'ingénierie du système d'ingénierie

L'utilisation d'un système d'ingénierie centralisé réduit le travail de configuration grâce à une palette d'outils har-monisés. Un gestionnaire de projet centralisé (SIMATIC Manager) permet d'accéder aux outils d'ingénierie dispo-nibles pour le logiciel d'application, les composants maté-riels et la communication. Il constitue l'application de base pour la création, la gestion, l'archivage et la documenta-tion d'un projet.

L'architecture du système d'ingénierie dépend de la façon dont est traité le projet SIMATIC PCS 7 :

• Traitement local, sur une station d'ingénierie centrale• Dans un environnement d'ingénierie (ingénierie simulta-

née, ingénierie multiprojet)

Les stations de travail industrielles performantes SIMATIC PCS 7 avec le système d'exploitation préinstallé Windows 7 Ultimate 64 bits (version monoposte) ou Windows Server 2008 R2 Standard 64 bits (version serveur) offrent à cet effet une base optimale. Elles s'utilisent aussi bien dans les bureaux que dans les environnements industriels et peuvent comman-der jusqu'à 4 moniteurs de process via une carte graphique multimoniteur.

L'étendue de licence et l'unité de facturation pour l'ingénierie SIMATIC PCS 7 sont basées sur le nombre d'objets de process configurables. Conformément aux dispositions, les stations d'ingénierie V8.0 SIMATIC PCS 7 ne sont utilisables dans l'ab-solu que pour la configuration des installations (2 heures d'utilisation en mode test de l'OS). Des licences supplémen-taires de volume OS et logiciel OS permettent cependant de configurer une station opérateur/station d'ingénierie combi-née.

La fonctionnalité de base réalisée par le logiciel ES standard pour la station opérateur et le système d'automatisation (AS/OS ou AS) peut être étendue en option ou en fonction de la tâche spécifique au projet et de sa réalisation.

Jeu d'outils d'ingénierie

La fonctionnalité complète d'ingénierie système orientée pro-jet, qui constitue également la base pour la gestion des appa-reils et équipements de contrôle-commande (Asset Manage-ment), est à la disposition du configurateur sous la forme d'un jeu d'outils d'ingénierie adaptés les uns aux autres de manière optimale.

SIMATICPDM

S7F Systems

SIMATICBATCH

SIMATIC Route

Control

GraphicsDesigner

HW ConfigLibraries

G_P

CS

7_X

X_0

0114

CFC/SFCAdvanced

ES

Paramétrage des appareils de terrain

Ingénierie pour systèmes à sécurité intégrée

Ingénierie pour réseau/communication/matériel

Ingénierie de l'automatisation

OS Ingénierie

Modules fonctionnels technologiques

SIMATIC Manager /Base de données continue

SIMATIC PCS 7 Engineering

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Système d'ingénierie14

Le jeu d'outils d'ingénierie inclut des outils permettant de pro-céder de manière efficace à l'ingénierie des composants et des fonctions suivants :

• Ingénierie de données de masse et coopération avec des outils de conception CAO/IAO (Advanced Engineering System)

• matériel du système de contrôle des procédés (périphérie décentralisée et appareils de terrain inclus)

• réseaux de communication• fonctionnalité d'automatisation pour l'exécution continue

et séquentielle des processus (ingénierie AS)• fonctionnalité de conduite et de supervision

(ingénierie OS)• fonctionnalité de diagnostic et Asset Management• processus discontinus automatisés à l'aide de SIMATIC

BATCH • contrôle des transports de matières avec SIMATIC Route

Control • applications de sécurité (Safety Integrated for Process

Automation)

SIMATIC Manager

SIMATIC Manager est la plate-forme d'intégration du jeu d'outils d'ingénierie et la base de configuration pour la totalité de l'ingé-nierie du système de contrôle de procédés SIMATC PCS 7. C'est là que le projet SIMATIC PCS 7 est géré, archivé et documenté.

Avec le jeu d'outils d'ingénierie adapté aux besoins technolo-giques et les modules et diagrammes préconfigurés, les spé-cialistes en technologie et les techniciens procédé et fabrica-tion peuvent planifier et configurer dans l'univers qui leur est habituel. Grâce à la base de données cohérente du système d'ingénierie, les données ne sont saisies qu'une seule fois et sont disponibles à travers l'ensemble du système.

La création de dossiers hiérarchiques permet d'implémenter un structure de projet, la hiérarchie technologique (TH). En archi-vant des diagrammes CFC et SFC pour les automates, des vues et les rapports pour les stations opérateur et des documents supplémentaires dans un dossier hiérarchique, le configura-teur détermine implicitement leur affectation hiérarchique.

Le matériel requis pour l'utilisation dans un projet SIMATIC (par ex. automates, composants de communication et périphérie de process) est détaillé dans un catalogue électronique. Il est configuré et paramétré à l'aide de l'application HW Config.

L'application S7-Block Privacy permet de crypter et de décryp-ter des blocs fonctionnels (FB) et des fonctions (FC), garantis-sant ainsi la protection du savoir-faire. Les blocs et leurs attri-buts ne sont plus modifiables après le cryptage, seules les in-terfaces des blocs sont encore visibles.

Lors de la définition de la logique d'automatisation, les blocs fonctionnels préconfigurés sont connectés à d'autres blocs à l'aide de l'outil de configuration graphique CFC. Un éditeur SCF est disponible pour la configuration graphique et la mise en service des commandes séquentielles.

Vue des composants : configuration matérielle à l'aide de HW Config

L'Advanced Engineering System optionnel permet de ration-naliser efficacement la configuration et la mise en service, par ex. grâce à la génération automatique de la configuration ma-térielle ou l'utilisation multiple de modules logiciels standardi-sés. Pour ce faire, l'Advanced Engineering System peut égale-ment échanger des données avec des systèmes de planifica-tion de niveau supérieur.

Les projets SIMATIC PCS 7 complets ou l'ensemble des modifi-cations d'un projet peuvent être compilés et chargés dans les systèmes cible en une seule opération. Le système d'ingénie-rie observe automatiquement la chronologie correcte. La pro-cédure est affichée et commandée dans une boîte de dialogue centrale.

Des modifications de configuration sélectives peuvent être chargées en ligne, dans les composants concernés du système. Les temps de reconversion réduits diminuent les temps d'at-tente pour le technicien chargé de la mise en service et se ré-percutent favorablement sur les frais de mise en service. Les modifications de configuration concernant les automates peu-vent être testées sur un système de test avant d'être chargées sur les systèmes cibles de l'installation en cours d'exploitation.

SIMATIC Manager offre les vues de projet suivantes pour sup-porter les différentes tâches jalonnant la création d'un projet d'installation :

• Vue des composants (HW Config)Configuration du matériel, comme les automates, les com-posants du bus ou la périphérie de process

• Vue des objets de processEnvironnement central de développement couvrant tous les aspects des points de mesure/objets de process

Les données du projet pour l'ingénierie des stations opérateur sont également organisées avec le SIMATIC Manager. Toutes les données des points de mesure requises pour la conduite et la supervision sont déjà générées lors de la définition de la fonction d'automatisation. Un Graphics Designer performant prend en charge la création graphique des vues de l'installa-tion. Des icônes statiques organisées en bibliothèques ainsi que des icônes de blocs dynamiques et des blocs d'affichage (faceplates) reliés aux paramètres des blocs fonctionnels constituent la base de la création des vues de process.

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Système d'ingénierie 15

Logiciel d'ingénierie

Points de mesure dans la vue des objets de process

Vue des objets de process

La vue des objets de process de SIMATIC Manager assiste la méthode de travail du technicien process à l'aide d'une vue universelle sur les points de mesure. Elle montre, sous forme d'arborescence, la hiérarchie technologique de l'installation et fournit, sous forme de tableau, tous les aspects du point de mesure/de l'objet de process (généralités, blocs, paramètres, signaux, messages, objets de vue, variables d'archive, dossiers hiérarchiques, propriétés des équipements et déclarations globales). Les spécialistes en technologie peuvent ainsi s'orienter rapidement.

Tous les objets dans la branche sélectionnée de la hiérarchie figurent dans le tableau, où ils peuvent être traités directe-ment par des fonctions pratiques d'édition, de filtrage, de remplacement, d'importation et d'exportation. Un mode de test spécial permet de tester les points de mesure et les dia-grammes CFC en ligne, puis de les mettre en service.

Les secteurs OS et la hiérarchie des vues pour la conduite du processus ainsi que SIMATIC PCS 7 Asset Management peuvent être dérivés de la hiérarchie technologique. Elle sert en outre de base pour le repérage orienté installation des objets de process.

Des signalisations groupées peuvent être placées dans les vues à l'aide de la hiérarchie des vues et connectées aux vues subordonnées. Le configurateur se charge ensuite du posi-tionnement correct. Comme le nombre des champs de signa-lisations groupées ainsi que leur sémantique sont configu-rables, il est possible d'ajuster les configurations d'alarme conformément aux besoins du client.

Les messages de contrôle-commande et de process sont déjà préconfigurés dans les blocs fonctionnels, les messages de conduite dans les blocs d'affichage, et ils sont automatique-ment générés lorsque l'événement déclencheur se produit.

Le cas échéant, des textes de message peuvent être modifiés ou des priorités définies.

La vue des objets de process permet également de configurer la fonction "Smart Alarm Hiding". Il s'agit de l'occultation dyna-mique de messages (alarmes) qui, dans certains états de l'ins-tallation, sont de moindre importance pour la sûreté de fonc-tionnement. Selon l'état de fonctionnement d'une unité (dé-marrage, maintenance, etc.), les messages des blocs technolo-giques regroupés dans cette unité sont affichés ou masqués conformément à la configuration préalablement effectuée. En sélectionnant les cases d'option dans la matrice d'alarmes de la vue des objets de process, il est possible de définir indivi-duellement la visualisation ou l'occultation des messages pour chacun des états de fonctionnement (32 max.). Les messages occultés ne font pas l'objet d'une signalisation optique ni acoustique, mais sont cependant journalisés et archivés.

Continuous Function Chart (CFC)

L'éditeur CFC est l'outil utilisé pour la configuration graphique et la mise en service des fonctions continues d'automatisa-tion. Des instances de types de blocs fonctionnels peuvent ainsi être placées, paramétrées et interconnectées sur des dia-grammes CFC. L'attribut de bloc "Op_Level" permet de prédé-finir des niveaux d'autorisation de conduite pour les instances au niveau du bloc. Vous pouvez ainsi réaliser des autorisations de conduite à la granularité fine.

Des techniques de configuration spéciales telles que la tech-nique du diagramme dans le diagramme, qui permet de réali-ser des diagrammes hiérarchiques, ou l'utilisation multiple de types de blocs diagramme (modules de commande types/ points de mesure types) et de types SFC (commandes séquen-tielles standardisées) sous forme d'instances offrent un poten-tiel de rationalisation supplémentaire.

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Système d'ingénierie16

Continuous Function Chart

L'éditeur CFC prend en charge les types de logiciels standardi-sés suivants :

• Type de bloc fonctionnelLes types de blocs fonctionnels pour fonctions récurrentes fournis avec les bibliothèques de contrôle-commande sont les plus petits logiciels standardisés. Ces blocs fonctionnels permettent de modéliser des dispositifs techniques, tels que des vannes ou des moteurs, du point de vue du contrôle-commande. Ils possèdent des connecteurs pour les signaux de réglage et de commande ainsi que pour les fonctions de surveillance et de paramétrage et contiennent en partie des fonctions de verrouillage pour le passage au-tomatique dans certaines positions de sécurité.

• Type de point de mesureLes types de points de mesure représentent respectivement un diagramme CFC standardisé et réalisé avec des blocs fonctionnels pour l'automatisation de base de certaines fonctions de contrôle-commande, par ex. d'une régulation de niveau. Selon les exigences, leurs instances peuvent être adaptées et interconnectées manuellement, mais sont modifiables centralement grâce au concept d'instance type.

• Type de module de commandeLe type de module de commande (Control Module Type/CMT) représente un nouveau type de module logiciel standardisé offrant, grâce à l'Advanced Engineering System, une ingénie-rie encore plus efficace que les types de points de mesure classiques. Un CMT peut contenir des blocs, des diagrammes, des variables de commande (des connecteurs de blocs, comme des signaux et des paramètres) et des messages.

Lors de la création d'un nouveau diagramme CFC, un groupe d'exécution portant le nom du diagramme est généré. Tous les blocs incorporés au diagramme sont automatiquement ajou-tés à ce groupe d'exécution. Ainsi, chaque bloc inséré reçoit des caractéristiques d'exécution que le configurateur peut modifier dans l'éditeur ou optimiser au moyen d'un algo-rithme. Dans un premier temps, l'algorithme détermine indivi-duellement l'ordre optimal des blocs pour chaque groupe d'exécution, puis l'ordre optimal des groupes d'exécution.

Des fonctions d'édition pratiques, des fonctions de test et de mise en service performantes et des fonctions de documenta-tion pouvant être configurées de manière personnalisée font également partie du répertoire fonctionnel de CFC.

Sequential Function Chart

Sequential Function Chart (SFC)

L'éditeur SFC est adapté à la configuration graphique et à la mise en service des commandes séquentielles pour les proces-sus de production discontinus. Il dispose de fonctions d'édi-tion pratiques ainsi que de fonctions de test et de mise en ser-vice performantes. Les commandes séquentielles permettent de commander et d'exécuter de manière sélective les fonc-tions d'automatisation de base créées avec CFC, moyennant des changements du mode de fonctionnement et de l'état. Les commandes séquentielles peuvent être créées en tant que diagramme SFC ou type SFC, selon l'utilisation ultérieure sou-haitée.

Diagramme SFCLe diagramme SFC permet de réaliser des commandes sé-quentielles à utilisation unique, intervenant dans plusieurs secteurs d'une installation de production. Chaque diagramme SFC dispose d'entrées et de sorties standard pour les informa-tions d'état et pour la commande via le programme utilisateur ou l'utilisateur. Le diagramme SFC peut être placé et intercon-necté en tant que bloc dans le CFC. Les connecteurs de bloc CFC souhaités sont sélectionnés à l'aide d'actions simples et reliées aux étapes et aux transitions des graphes séquentiels.

Une gestion des états conforme à ISA-88 permet de configurer jusqu'à 8 commandes séquentielles séparées par diagramme SFC, par exemple pour des états comme RUNNING, HOLDING ou ABORTING ou différents modes de fonctionnement.

Type SFCLes types SFC sont des commandes séquentielles standard à utilisation multiple, intervenant dans un secteur de l'installa-tion de production. Ils peuvent être organisés dans des biblio-thèques et traités comme des blocs fonctionnels normaux, au-trement dit, il est possible de les sélectionner dans un catalo-gue, de les placer, de les interconnecter et de les paramétrer en tant qu'instances dans un diagramme CFC. Une modifica-tion de l'original entraîne automatiquement une modification similaire au niveau de toutes les instances. Un type SFC peut contenir jusqu'à 32 graphes séquentiels. La fonction "Géné-rer/actualiser les icônes de blocs" permet de placer et de connecter automatiquement une icône de bloc dans la vue de process correspondante, pour toutes les instances SFC autori-sant la conduite et la supervision.

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Système d'ingénierie 17

Exemples d'images de commande OS standard (faceplates) de la bibliothèque SIMATIC PCS 7 Advanced Process Library, Vannes

Bibliothèques de contrôle-commande

L'utilisation d'éléments de bibliothèques contribue fortement à réduire le travail d'ingénierie, donc les coûts des projets. Le logiciel d'ingénierie standard SIMATIC PCS 7 intègre deux bibliothèques de contrôle-commande : la bibliothèque Advanced Process Library installée par défaut ainsi que la bi-bliothèque SIMATIC PCS 7 Standard Library à installer ultérieu-rement le cas échéant.

Les blocs, les faceplates et les icônes, testés, préconfigurés et organisés dans ces bibliothèques forment les éléments de base de la configuration graphique des solutions d'automati-sation. L'offre complète de blocs se subdivise comme suit :

• blocs pour les opérations mathématiques, logique analo-gique et numérique

• blocs de verrouillage• blocs technologiques avec fonctions d'affichage, de com-

mande et de signalisation intégrées, par ex. :- blocs Standard Process Control et Advanced Process

Control- blocs moteurs et vannes- blocs compteurs- blocs dosage

• blocs pour l'intégration d'appareils de terrain• blocs de conduite et supervision• blocs de signalisation et de diagnostic

Par ailleurs, des points de mesure types préconfigurés pour les installations techniques, par ex. pompes, vannes, doseurs et régulateurs (cascade, split-range), etc. viennent compléter la palette des éléments de bibliothèque.

Advanced Process Library

L'Advanced Process Library (APL) est la bibliothèque standard pour SIMATIC PCS 7 V8.0. Elle s'appuie sur la longue expé-rience de configurateurs et d'exploitants et tient compte des recommandations NAMUR et des spécifications PNO ac-tuelles.

Des fonctionnalités nouvelles et optimisées ainsi que des inter-faces utilisateur attrayantes offrant un grand confort d'utilisa-tion facilitent l'interaction de l'opérateur avec son installation. Des alternatives et des petites variantes de blocs fonctionnels réduites aux principales fonctions dont les icônes de blocs et blocs d'affichage requièrent moins de place dans la vue de pro-cess permettent d'améliorer la vue synoptique dans les vues de process complexes. Voici d'autres caractéristiques importantes :

• Modes de fonctionnement spéciaux- "Local" pour l'intégration et l'utilisation de possibilités de

commande locales- "Hors service" pour désactiver un point de mesure à des

fins d'entretien et de maintenance• Plusieurs vues de blocs d'affichage

- Vue "Prévisualisation" avec informations sur les états des signaux d'E/S, de la commande d'automatisation et des commandes possibles/autorisées et affichage de la valeur réelle du processus lors de la simulation

- Vue "Notes" pour des informations temporaires destinés au personnel de conduite

• Blocs de verrouillage conviviaux avec information premier signal, pouvant être appelés directement depuis les blocs fonctionnels technologiques (par ex. depuis un bloc moteur)

• Adaptation flexible de fonctions dans les blocs de biblio-thèque

• Assistance à la mise en service grâce à la simulation direc-tement sur la station opérateur

• Protection contre les erreurs de manipulation grâce à un échelonnement à granularité fine des droits utilisateur

• Validation/Inhibition explicite de la commande d'un point de mesure pour certains postes de conduite de l'installation grâce à la fonction "Validation de conduite locale"

• Intégration des entraînements compacts et objets interrup-teurs/démarrage via des profils PROFIBUS standard

• Fonction pour la coordination des accès multiples, par ex. de SFC/SIMATIC BATCH, sur des appareils tels que vannes, doseurs ou pompes

• Des fenêtres de conduite épinglables simplifient les inter-ventions multiples successives

Industry Library

La bibliothèque Industry Library complète la fonctionnalité standard de l'APL par des fonctionnalités spécifiques aux branches. Elle contient :

• des blocs pour l'automatisation des bâtiments (chauffage, climatisation, ventilation)

• des blocs pour la conduite et la supervision via des pupitres tactiles (Touch Panels)

• des blocs pour l'intégration des Package Units SIMATIC S7 (optimisés pour S7-300)

• d'autres blocs technologiques, par ex. pour l'extension de la surveillance des mesures ou la prédéfinition d'une courbe de consigne

L'ensemble des icônes d'affichage, des blocs fonctionnels et des blocs d'affichage (faceplates) de la bibliothèque Industry Library ont un design de type APL.

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Système d'ingénierie18

Configuration avec partage du travail

Concurrent Engineering (ingénierie simultanée)L'ingénierie simultanée permet à plusieurs ingénieurs de travailler simultanément sur un projet dans CFC et SFC, sans avoir à le subdiviser en sous-projets. Pendant la mise en ser-vice, les diagrammes peuvent ainsi être utilisés par exemple en mode online (débogage) tandis que, parallèlement, des modifications sont apportées au projet.

Le projet est localisé sur l'une des stations d'ingénierie, à savoir le serveur de projet. Les stations d'ingénierie qui tra-vaillent en tant que "clients projet" accèdent aux données de configuration via LAN/WAN. Il est ainsi possible à plusieurs in-génieurs de configuration d'ouvrir et de consulter simultané-ment des diagrammes CFC/SFC. Toutefois, le système refuse l'accès simultané en écriture à la base de données.

Chaque station d'ingénierie présente dans l'installation (projet serveur/client) est en mesure de charger des données de configuration dans un sous-système SIMATIC PCS 7 – à condition qu'elle dispose des liaisons de communication né-cessaires à cet effet.

Ingénierie multiprojetL'ingénierie multiprojet permet de subdiviser les projets d'en-vergure en sous-projets fractionnés selon des aspects techno-logiques pour les traiter ensuite en parallèle avec plusieurs équipes. Un "multiprojet" générique est défini à cet effet dans SIMATIC Manager. Des projets peuvent être à tout moment ajoutés à un multiprojet ou en être supprimés.

Les fonctions Branch & Merge prennent en charge la partition et le fusionnement des projets selon des critères technolo-giques. Pour les diagrammes et les unités de process copiés dans un autre projet en vue de leur traitement, les intercon-nexions communes à plusieurs projets, utilisées générale-ment pour les verrouillages par exemple, deviennent des in-terconnexions textuelles. Lors du fusionnement, les intercon-nexions textuelles, même celles saisies par l'utilisateur, peu-vent être fermées par simple activation d'une touche. Les diagrammes portant le même nom dans l'objet d'origine sont écrasés.

Des fonctions centralisées de configuration destinées aux multiprojets permettent de réduire le temps de configuration nécessaire. Ceci permet par exemple de créer automatique-ment des dossiers hiérarchiques dans tous les autres projets. Seul l'original est modifiable dans le projet d'origine, mais des objets peuvent être insérés dans tous les dossiers. De plus, il est possible de mettre à jour de manière centrale tous les types de blocs utilisés dans un multiprojet.

Les projets qui appartiennent à un multiprojet sont enregistrés dans un serveur central et déplacés vers des stations d'ingé-nierie locales pour y être traités. Ainsi, les performances d'in-génierie ne sont pas altérées par les accès au réseau.

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Système d'ingénierie 19

Contrôle d'accès et registre des modifications

En liaison avec les enregistrements détaillés dans le journal des modifications, le système SIMATIC Logon de gestion des utilisateurs et de contrôle d'accès intégré au système d'ingé-nierie fournit à l'exploitant une excellente assistance au contrôle des modifications.

Avec SIMATIC Logon, l'administrateur est à même de répartir les utilisateurs dans des groupes possédant différents droits d'accès et de contrôler ainsi l'accès aux données. Vous pouvez configurer aussi bien des droits d'accès pour les stations du système de contrôle de procédés que des autorisations de conduite pour les blocs. Les journaux configurables des modi-fications permettent d'enregistrer tous les accès au système d'ingénierie ainsi que toutes les modifications en ligne concer-nant les automates, les systèmes opérateur, SIMATIC BATCH ou encore SIMATIC Route Control.

Lorsque les journaux des modifications sont associés à l'ana-lyse des données de SIMATIC Logon, il est facile de relever l'au-teur et la date d'une modification donnée. De telles informa-tions sont précieuses pour répondre aux exigences particu-lières de certains secteurs, par ex. à celles formulées dans FDA 21 CFR Part 11 ou GAMP.

Version Cross Manager

Le Version Cross Manager recherche de manière pratique les différences entre diverses versions d'un projet individuel ou d'un multiprojet :

• recherche d'objets manquants, supplémentaires ou diffé-rents par comparaison de configurations matérielles, com-munication, hiérarchie technologique, diagrammes CFC/SFC, détails SFC, types de blocs, messages, variables globales, signaux et ordres d'exécution

• représentation graphique des résultats de la comparaison sous forme d'arborescence et de tableau combinés

• structure hiérarchique claire en fonction de la hiérarchie technologique de l'installation

• marquage en couleur des différences

Version Trail

SIMATIC Version Trail, dont l'action est associée à SIMATIC Lo-gon, est adapté pour l'archivage spécifique aux versions des bibliothèques, projets et multi-projets. SIMATIC Version Trail dote les données d'une ID de version lors de l'archivage et sai-sit les informations suivantes dans l'historique de version :

• version• nom de la version• date et heure• utilisateur• commentaire

Chacune des versions peut être extraite de l'archive et réutili-sée. SIMATIC Logon en protège l'accès.

Les opérations d'archivage et d'extraction peuvent être auto-matisées en étant déclenchées par horloge. La relecture de paramètres de bloc issus des automates peut être combinée à l'archivage, mais peut être déclenchée par horloge ou faire l'objet d'une gestion de version indépendamment de l'archi-vage.

L'historique des versions géré par Version Trail peut être affi-ché à l'écran ou imprimé. Une version déjà terminée ne peut plus être modifiée ultérieurement. En jonction avec Version Cross Manager, une version archivée est comparable avec un projet existant ou une seconde version archivée.

Documentation du projet

Le projet d'ingénierie peut être documenté conformément aux normes grâce au système de reporting intégré dans le système d'ingénierie. Le rapport de projet comprend :

• vues de process et objets de vues avec propriétés, événe-ments, actions et liaisons directes

• variables, propriétés et liaisons de communication• classes de messages, blocs de messages, messages• variables d'archive et données de configuration des ar-

chives• groupes d'utilisateurs et utilisateurs• texte source des actions/fonctions• textes de la bibliothèque de textes• données de configuration Basic Process Control

Les données de projet peuvent être librement structurées, traitées sous forme de carnets de câblage standardisés et im-primés dans un format unifié. Il est également possible d'asso-cier ses propres pages de garde, mises en page, graphiques, logos ou polices pour les champs de texte La commande conviviale de l'édition permet de sélectionner l'ensemble du projet ou seulement certaines parties pour l'impression.

SIMATIC PCS 7 Advanced Engineering System (AdvES)

L'AdvES permet aux bureaux d'études et aux clients finals de réduire sensiblement leurs coûts de configuration et de mise en service tout en améliorant la qualité de l'ingénierie.

L'AdvES, qui peut être démarré dans le SIMATIC Manager de-puis un projet SIMATIC PCS 7, étend la fonctionnalité pour la configuration de l'installation avec des outils de planification CAO/IAO de niveau supérieur. Il permet de faire le lien entre les outils d'ingénierie standard de SIMATIC PCS 7-Engineering-Toolset (CFC, HW Config, Hiérarchie technologique) et des outils de la planification de base et détaillée, par ex. EPlan, ELCAD ou SmartPlant.

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Système d'ingénierie20

Flux de données lors de l'utilisation de l'Advanced Engineering System

L'AdvES utilise différentes possibilités d'importation des don-nées pour regrouper des données d'ingénierie existantes du système de contrôle des procédés SIMATIC PCS 7 ainsi que de listes de points de mesure et de signaux au format Microsoft Excel et les préparer en vue de leur utilisation dans le système d'ingénierie SIMATIC PCS 7.

Les données provenant des listes de points de mesure et de signaux peuvent être importées automatiquement dans l'AdvES. Un système intégré de gestion des modifications per-met l'importation multiple de données modifiées à partir de Microsoft Excel.

Après une affectation unique, l'AdvES identifie les points de mesure des listes Excel, les associe automatiquement à des types de points de mesure de n'importe quelle bibliothèque de projets PCS 7 et génère à partir de là :

• les instances de points de mesure PCS 7 avec réglages de signaux et de paramètres

• la hiérarchie technologique (TH)• la configuration matérielle

Des contrôles de plausibilité et de cohérence des données per-mettent de repérer rapidement les incohérences, de les repré-senter clairement sous forme de journaux, puis d'y remédier de manière ciblée.

Des fonctions de traitement manuelles pour l'édition de hié-rarchies technologiques et de points de mesure ainsi que pour l'interconnexion automatique de signaux entre les points de mesure permettent de compléter les données d'importation. Des éditeurs spéciaux pour le traitement des données de masse simplifient le travail de l'ingénieur de configuration lors de la réalisation de travaux routiniers très consommateurs de temps.

Gestion des workflows intégrée avec barre de progression dans la barre d'en-tête

A l'aide de modèles intégrés, les différentes vues tabellaires des données AdvES peuvent également être représentées sous forme de rapports et être imprimées.

La gestion intégrée des workflows aide l'utilisateur lors du trai-tement des tâches. La séquence et la progression du traite-ment sont affichées dans une barre d'en-tête.

Ingénierie de données de masseL'AdvES rationnalise l'ingénierie de données de masse en mul-tipliant les modules logiciels standardisés. En plus des types de modules de commande (Control Module Types, CMT), les types de points de mesure classiques sont également pris en charge. AdvES est optimisé pour le travail avec des Control Module Types (CMT).

Une bibliothèques CMT des PCS 7 Basic Control Modules (BCM) est déjà intégrée dans l'AdvES. Le système prend en charge la conversion de n'importe quelle bibliothèque utilisateur de types de points de mesure en Control Module Types (CMT).

Des blocs, des interconnexions, des connecteurs ou des mes-sages peuvent être ajoutés à un CMT ou en être retirés, même si des instances, appelées modules de commande (Control Modules, CM), existent déjà. Des variantes de types de points de mesure peuvent être ainsi facilement catégorisées pour l'utilisation multiple. Les écarts d'instances par rapport au CMT peuvent être contrôlés et éventuellement corrigés.

Aperçu des fonctions de base de l'AdvES• Importation de données de planification de l'installation et

de données d'ingénierie SIMATIC PCS 7• Fonctions de traitement pour compléter manuellement les

données importées• Interconnexion simple de plusieurs points de mesure• Génération de points de mesure à partir de listes de

signaux et de points de mesure• Création de configurations matérielles à partir de listes de

signaux• Traitement de masse de points de mesure, signaux et para-

mètres• Contrôle automatique de plausibilité et de cohérence• Transfert de données dans le système d'ingénierie PCS 7• Journaux pour l'actualisation de la documentation

SIMATIC PCS 7

G_P

CS

7_X

X_0

0312

Données externes Advanced ES

Listes de points de mesure

Types des points de mesure

Configuration matérielle

Hiérarchie technologique

Listes de signaux

Sai

sie

man

uelle

Points de mesure

Mnémoniques

Impor-tation

Impor-tation

Expor-tation

Expor-tation

Expor-tation

Expor-tation

Impor-tation

Impor-tation

HW Config

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Système d'ingénierie 21

Ingénierie d'appareils et composants de terrain intelligents à l'aide du ges-tionnaire d'appareils de terrain SIMATIC PDM

Possibilités de connexion de SIMATIC PDM

Le gestionnaire d'appareils de terrain SIMATIC PDM (Process Device Manager) est un outil universel, utilisable sur tous les types d'installations, destiné à la réalisation des opérations de configuration, de paramétrage, de mise en service, de diagnos-tic et de maintenance des appareils de terrain intelligents (cap-teurs et actionneurs) ainsi que des composants de terrain (E/S déportées, multiplexeurs, équipements de maintenance, régulateurs compacts), mentionnés ci-après sous la désigna-tion "appareils de process". SIMATIC PDM permet de gérer, avec un seul logiciel, plus de 2 500 appareils de Siemens et plus de 200 constructeurs dans le monde entier, sous une interface uti-lisateur homogène. La représentation des paramètres et des fonctions est identique pour tous les appareils de process pris en charge, indépendamment de leur liaison de communica-tion. En matière d'intégration d'appareils, SIMATIC PDM est le plus puissant gestionnaire ouvert d'appareils de process sur le marché mondial. Certains appareils de process dont la prise en charge s'avérait jusqu'ici irréalisable peuvent maintenant être intégrés au SIMATIC PDM par simple importation de leurs spéci-fications (EDD - Electronic Device Description). Il en résulte un gain de sécurité et une économie d'investissement, de forma-tion et de coûts inhérents.

Intégré dans SIMATIC PCS 7 Asset Management, SIMATIC PDM fournit des informations détaillées pour tous les appareils dis-posant de spécifications EDD (Electronic Device Description), par exemple : • Informations de diagnostic détaillées (informations du

constructeur, indications sur le diagnostic et l'élimination des erreurs, documentation complémentaire)

• Informations sur les modifications (journal Audit Trail)• Informations sur les paramètres

Possibilités de mise en œuvre• Intégré au système dans le système d'ingénierie PCS 7

- SIMATIC PDM PCS 7- SIMATIC PDM PCS 7-FF avec support de la configuration

pour FOUNDATION Fieldbus H1• Version autonome comme outil de maintenance sur un

ordinateur portable- SIMATIC PDM Single Point pour 1 appareil de terrain (cou-

plage point à point)- SIMATIC PDM Service pour le mode de maintenance

étendu

Fonctions principales• Spécification et modification des paramètres des appareils

de process• Comparaison (par ex. données du projet et des appareils)• Test de vraisemblance lors de la saisie des données• Identification et contrôle des appareils• Affichage de l'état des appareils (modes de fonctionne-

ment, alarmes, états)• Simulation et diagnostic (standard, détaillé)• Assistant d'importation/exportation (paramètres, protocoles)• Fonctions de mise en service (par ex. tests du circuit de me-

sure des données d'appareil)• Remplacement des appareils (gestion des cycles de vie)• Journal des modifications global et spécifique à l'appareil

pour les interventions utilisateur (Audit Trail)• Rapport de calibrage spécifique à l'appareil• Représentation graphique des enveloppes d'écho, des courbes

de tendances, des résultats de diagnostic des vannes, etc.• Gestionnaire de documentation permettant d'intégrer

jusqu'à 10 fichiers multimédia

PROFIBUS PA FF H1

SITRANS P DS III

SITRANSTH400

SITRANS LR 250 SITRANS F M

SIMOCODEpro

ET 200iSP

S7-400 S7-400

SIPART PS2

SIPART PS2

HA

RT

G_P

CS

7_X

X_0

0200

RS 232/RS 485

SITRANS P

SITRANS PDSIII HART

Réseau procédé

PA Link FF Link

Station d’ingénierie SIMATIC PCS 7avec SIMATIC PDM

Bus de terrain PROFIBUS DP jusqu’à 12 Mbits/s

Point de connexion possibled’un PC/PG avec SIMATIC PDM(mode autonome)

Multi-plexeurHART

Calculateurautonomeavec SIMATIC PDM

Appareillage surl’établi

Protocole HART

ET 200M(IM 153-2 avec modules HART)

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Système d'ingénierie22

Assistance de la gestion d'entreprise

SIMATIC PDM assiste la gestion d'entreprise notamment par :

• Représentation et commande uniformes des appareils• Indicateurs pour la maintenance et l'entretien préventifs• Détection des modifications du projet et des appareils• Amélioration de la sécurité d'exploitation• Réduction des coûts d'investissement, d'exploitation et de

maintenance• Droits d'utilisation hiérarchisés avec protection par mot de

passe

Intégration des appareils de process

SIMATIC PDM prend en charge tous les appareils décrits par Electronic Device Description (EDD). Le langage EDD conforme aux normes EN 50391 et CEI 61804 est la technologie normali-sée la plus répandue au niveau international pour l'intégration d'appareils. C'est en même temps la directive des organisations établies pour

• PROFIBUS (PNO : Organisation des utilisateurs du PROFIBUS)

• HART (HCF : HART Communication Foundation) • FF (Fieldbus Foundation)

Les appareils sont intégrés directement à SIMATIC PDM via une description EDD spécifique à l'entreprise, à l'aide du catalogue actuel de la HCF ou du catalogue Fieldbus Foundation. Pour une meilleure transparence, ils peuvent être gérés dans des catalogues d'appareils spécifiques au projet.

Les appareils PROFIBUS sont décrits dans spécification EDD avec indication de leurs caractéristiques fonctionnelles et constructives dans les termes de l'Electronic Device Descrip-tion Language (EDDL) de la PNO. Conformément à cette des-cription, SIMATIC PDM établit automatiquement son interface utilisateur avec les informations spécifiques figurant sur l'ap-pareil. La gamme des appareils intégrés dans le catalogue SIMATIC PDM peut être actualisée et étendue en important simplement la spécification EDD du fabricant.

L'organisation Fieldbus Foundation fournit des spécifications d'appareil prédéfinies (DD standard) pour les fonctions de base de types d'appareils de terrain spécifiques. Les fonctions de base sont réalisées à l'aide de différents blocs fonctionnels standard et de blocs de transfert

Interface utilisateur

SIMATIC PDM permet de naviguer très facilement dans les sta-tions très complexes, comme les E/S déportées, jusqu'aux ap-pareils de terrain raccordés. L'interface utilisateur de SIMATIC PDM est conforme aux exigences des directives VDI/VDE GMA 2187 ainsi qu'à CEI 65/349/CD. Le développement du langage EDDL permet de présenter de manière optimale les éléments de vues. Même le traitement d'appareils qui totali-sent plusieurs centaines de paramètres est à la fois clair et ra-pide.

SIMATIC PDM, vue des paramètres et fenêtre des courbes

Communication

SIMATIC PDM supporte plusieurs protocoles et constituants de communication, pour la communication avec les appareils qui disposent des interfaces suivantes :

• Interface PROFIBUS DP/PA• Interface FF• Interface HART• Interface Modbus• Interface spécialisée Siemens

Routage

A partir du module d'ingénierie centralisé du système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7, le SIMATIC PDM permet, via les différents systèmes de bus et les E/S déportées, d'accéder à tous les appareils paramétrables par EDD, sur l'en-semble de l'installation. A partir d'une station centralisée, le SIMATIC PDM est ainsi capable :

• de lire les informations de diagnostic fournies par les appareils

• de modifier les paramètres de réglage des appareils• d'ajuster et de calibrer les appareils• de superviser les valeurs de process• de générer des valeurs de simulation • d'adapter et de corriger les paramètres des appareils

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Système d'ingénierie 23

Points forts Système d'ingénierie

■ Configuration matérielle et logicielle centralisée du sys-tème à l'aide d'un système d'ingénierie– Interface utilisateur conviviale– Journaux des modifications configurables– Paramétrage de la communication sans configura-

tion coûteuse– Même configuration pour les installations redon-

dantes et non redondantes– Configuration intégrée des appareils de terrain et

des applications de sécurité

■ Gestion intégrée des utilisateurs avec contrôle d'accès

■ Boîte de dialogue centralisée pour la conversion et le chargement de l'ensemble des modifications AS, OS et SIMATIC BATCH– Optimisation de toutes les étapes et regroupement

dans une boîte de dialogue avec contrôle du dérou-lement

– Compilation et chargement en une étape avec temps de turnaround réduits

■ Chargement en ligne de modifications de la configura-tion dans les composants correspondants du système

■ Configuration orientée technologie, ne nécessitant aucune connaissance spécifique en matière de pro-grammation– Hiérarchie fonctionnelle avec un maximum de

8 niveaux, classés en installations, unités de process et équipements techniques

– Ingénierie indépendante du matériel : affectation AS et modules de périphérie sélectionnables ultérieure-ment

– Compilation et chargement des données OS rela-tives au serveur en fonction des secteurs

– Possibilité d'extension spécifique au secteur d'acti-vité, via des interfaces d'échange de données stan-dard

■ Vue des objets de process pour l'affichage et la modifi-cation de l'ensemble des aspects des points de mesure/objets de process – Edition conviviale de tableaux– Bibliothèque de projets avec types de points de

mesure et fonctions d'importation et d'exportation– Mode en ligne pour le test et la mise en service des

points de mesure et des diagrammes CFC

■ Configuration avec partage du travail : ingénierie simultanée ou ingénierie multiprojet avec Branch & Merge

■ Configuration personnalisée des alarmes par la libre configuration d'un maximum de 8 champs de signalisa-tions groupées

■ Occultation de messages spécifique au projet pour cer-tains états de fonctionnement

■ Variables d'archive configurables (archivage, archivage à long terme, sans archivage)

■ Fonctionnalités SFC spéciales– Type SFC : commande séquentielle standardisée

pour utilisation multiple, insertion des instances SFC en tant que blocs dans le CFC

– Diagramme SFC pour commandes séquentielles à utilisation unique, aussi avec connecteurs de dia-gramme

– Gestion des états conforme à ISA 88 pour la configu-ration de graphes séquentiels distincts pour les états tels que HOLDING, ABORTING ou SAFE STATE

■ Fonctions Advanced Process Control avec blocs intégrés

■ Réduction des frais d'ingénierie et de validation grâce à :– Advanced Process Library avec des blocs fonction-

nels, blocs d'affichage, icônes et types de points de mesure préconfigurés

– Vue des objets de process avec fonction d'importa-tion/exportation couvrant tous les aspects des points de mesure/objets de process

– Concept d'instance type avec possibilité de modifica-tion centralisée pour toutes les instances

– Advanced Engineering System pour la configuration des données de masse (Bulk Engineering) et échange de données avec outils de conception

– Actualisation centralisée de tous les types de blocs utilisés dans un multiprojet

– Nombreuses étapes de configuration automatiques (Auto Engineering)

– Duplication simple d'unités de process par recopie, adaptation des désignations et compilation

■ Gestion des versions performante avec comparaison et historique des versions

■ Caractérisation des informations MIS/MES pour la connexion au SIMATIC IT

■ Création automatique de vues de diagnostic pour la sta-tion de maintenance sur la base des données du projet

■ Implémentation de la planification numérique de la pro-duction grâce à un workflow d'ingénierie intégré avec des outils de planification COMOS

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Système opérateur24

Système opérateurConduite de processus sûre et convivialeavec le système opérateur SIMATIC PCS 7

Station opérateur SIMATIC PCS 7

Le système opérateur du système de contrôle des procédés SIMATIC PCS 7 permet une conduite sûre et conviviale du pro-cessus par le personnel d'exploitation. L'opérateur peut sur-veiller le déroulement des processus à l'aide de différentes vues et intervenir si nécessaire. L'architecture du système opé-rateur est très variable et s'adapte en souplesse à la taille des installations et aux besoins du client.

Elle est basée sur des stations opérateur pour systèmes mono-poste (stations OS monoposte) et pour systèmes multiposte de type client/serveur, parfaitement harmonisés.

Stations opérateur

Toutes les stations opérateur sont basées sur des stations de travail industrielles SIMATIC PCS 7 modernes, optimisées pour l'utilisation comme station OS monoposte, client OS ou ser-veur OS.

Les stations de travail industrielles SIMATIC PCS 7 se caractéri-sent par des PC performants fonctionnant sous le système d'exploitation Microsoft Windows 7 Ultimate 64 bits ou Server 2008 R2 Standard 64 bits. Elle peuvent être utilisées aussi bien dans les rudes conditions du milieu industriel qu'au bu-reau. Grâce à l'utilisation de constituants et d'interfaces stan-dard de l'univers PC, les stations opérateurs sont ouvertes aux options et extensions spécifiques au système, au client ou au secteur d'activité.

Le raccordement de jusqu'à 4 moniteurs de process par le biais d'une carte graphique multimoniteur optionnelle, permet la conduite conviviale de plusieurs unités d'une installation à partir d'un seul poste de conduite.

Grâce aux licences Runtime OS SIMATIC PCS 7 pour 100, 1 000 et 5 000 objets de processus (PO), le logiciel système des sta-tions opérateur est échelonnable de manière flexible dans les limites d'extension suivantes :

• 5 000 PO par station OS monoposte• 8 500 PO par serveur OS (pour architecture client/serveur)

Système monoposte (OS Single Station)

Dans un système monoposte, toutes les fonctions de conduite et de supervision pour un projet (installation/unité) sont concentrées dans une station. Sur le réseau procédé, la sta-tion OS monoposte est utilisable avec d'autres systèmes mo-noposte ou en parallèle avec un système multiposte. Il est également possible d'exploiter deux systèmes OS monoposte en mode redondant (SIMATIC PCS 7 Single Station Redundan-cy).

La station OS monoposte peut être raccordée de deux ma-nières au réseau procédé Industrial Ethernet :

• via un processeur de communication CP 1613 A2/CP 1623 pour la communication avec un maximum de 64 auto-mates de tous types

• via une carte réseau Ethernet 10/100/1000 Mbit/s standard et Basic Communication Ethernet pour la communication avec un maximum de 8 automates (stations monoposte).

Deux ports Ethernet RJ45 10/100/1000 Mbit/s sont respective-ment intégrés au système.

Système multiposte à architecture client/serveur

Un système multiposte se compose de 32 postes de conduite max. (clients OS) qui reçoivent des données (données de pro-jets, valeurs de process, archives, alarmes et messages) d'un ou plusieurs serveurs OS via un réseau des terminaux. Le ré-seau des terminaux peut partager le support de transmission avec le réseau procédé ou être configuré en tant que bus sé-paré (Ethernet avec TCP/IP).

Lorsqu'une disponibilité importante est exigée, les serveurs OS peuvent également être utilisés en mode redondant. Les applications importantes sont surveillées par Health Check pour détecter les défauts du logiciel susceptibles d'activer le mode redondant. Les serveurs OS redondants sont synchroni-sés automatiquement à grande vitesse.

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Système opérateur 25

Système multiposte à architecture client/serveur

Les clients OS peuvent accéder non seulement aux données d'un serveur ou d'une paire de serveurs OS, mais aussi simul-tanément à plusieurs serveurs/paires de serveurs OS (mode multi-client). Ceci permet de structurer une installation en plusieurs unités technologiques et de répartir les données sur plusieurs serveurs/paires de serveurs OS.

Outre l'adaptabilité, l'avantage des systèmes répartis réside dans le découplage d'unités de l'installation et dans la disponi-bilité supérieure qui en résulte.

SIMATIC PCS 7 supporte des systèmes multiposte comprenant au maximum 12 serveurs OS ou 12 paires de serveurs OS re-dondants. En mode multi-client, les clients OS peuvent accé-der en parallèle à certains ou aux 12 serveurs/paires de ser-veurs OS (accès simultané de jusqu'à 32 clients OS à tous les serveurs).

De plus, les serveurs OS possèdent des fonctions client qui leur permettent d'accéder aux données (archives, messages, points de mesure (TAG), variables) des autres serveurs OS du système multiposte. De ce fait, les vues de process sur un ser-veur OS peuvent également être combinées aux variables d'autres serveurs OS (vues tous secteurs).

Tout comme la station monoposte, les serveurs OS peuvent être raccordés au réseau procédé via un processeur de com-munication CP 1613 A2/CP 1623 ou une simple carte réseau Ethernet. Deux ports Ethernet 10/100/1000 Mbit/s RJ45, utili-sables pour la connexion à un réseau des terminaux, sont déjà intégrés au système.

Performances

Le système opérateur de SIMATIC PCS 7 est optimisé pour le traitement de gros volumes de données. Il se caractérise par des performances élevées, même en cas de capacités fonc-tionnelles importantes, et par une utilisation simple et intui-tive.

1) lorsque chaque client OS a accès à tous les serveurs/paires de serveurs OS

Une panoplie de mesures permet de réduire la charge du système et d'améliorer les délais nécessaires à la sélection et à l'actualisation des vues, par exemple :

• Combinaison de valeurs d'état et de valeurs analogiques avec des informations d'alarme pour un affichage d'état plus développé

• Inhibition des battances de message et redéclenchement de la signalisation par acquittement

• Transmission des données de l'automate lors des modifica-tions uniquement (et non à chaque cycle)

• Inhibition/validation des messages pour certains ou tous les points de mesure d'un secteur

• Masquage des messages en fonction de l'état de fonction-nement de l'unité

Industrial Ethernet

G_P

CS

7_X

X_0

0071

Contrôleurs

Serveur d'archive

Client OS(max. 32 en mode multi-client)

Serveur OS(max. 12 redondants)

Réseau de terminaux

Système opérateur, quantité

Nombre max. de serveurs/paires de serveurs OS

12

Nombre max. d'automates par ser-veur/paire de serveurs OS

64

Nombre max. de clients OS clients en mode multi-client 1) par système mul-tiposte

32

Nombre max. de moniteurs par station opérateur en exploitation multi-canal

4

Nombre max. de secteurs OS 64

Nombre max. de fenêtres par moniteur de 1 à 16 (réglable)

Nombre de courbes par fenêtre de courbes

10

Temps de sélection de la vue du sec-teur OS (100 symboles de process)

< 2 s

Nombre max. d'objets de process

■ par station OS monoposte 5000 objets

■ par serveur OS 8500 objets

Nombre max. de messages configu-rables par serveur

150 000

Nombre de points de mesure

■ par station OS monoposte env. 3000

■ par serveur OS env. 5000

■ par système multiposte env. 60 000

Système d'archivage haute perfor-mance intégré (pile FIFO), basé sur le serveur Microsoft SQL pour :

■ archivage des valeurs de process (par serveur/station OS monoposte)

env. 1000/s

■ archivage des messages (par serveur/station OS monoposte)

charge continue env. 10/s avalanche de messages env 3000/4 s

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Système opérateur26

Logiciel OS

Exemple de conduite de processus OS avec fenêtres mobiles

Agencement innovant des vues en vue d'une conduite de processus proac-tive et sûre.

Interface utilisateur graphique (GUI)

L'interface utilisateur prédéfinie du système opérateur remplit tous les critères exigibles d'un système de contrôle-com-mande. Elle est multilingue, clairement structurée, ergono-mique et explicite. L'opérateur dispose d'une excellente vue d'ensemble du processus et peut naviguer rapidement entre différentes vues de l'installation. Il est aidé en cela par une or-ganisation hiérarchique des vues, qu'il peut configurer selon ses souhaits. Les secteurs de niveau inférieur sont ainsi direc-tement sélectionnables pendant la conduite du processus. La position actuelle au sein de la hiérarchie est reconnaissable à tout moment via une fenêtre du Picture Tree Manager.

Les vues du process et les points de mesure peuvent égale-ment être appelés directement par leur nom ou à partir d'un message sélectionné via la fonction "Loop in Alarm". L'opéra-teur a la possibilité de changer de langue durant le fonction-nement, grâce à la commutation de langue en ligne.

Une vue standard et une vue serveur, dont les secteurs diffè-rent, sont proposées pour la représentation technologique d'une installation. Les deux vues comportent entre autres les éléments suivants :

• Ligne de signalisation pour le dernier message entrant (ordre d'affichage configurable par classe de message ou priorité la plus élevée)

• Date, heure et nom de l'opérateur• Synoptique secteur ; le nombre de secteurs pouvant être

représentés dépend de la résolution d'image : jusqu'à 36 (minimum/XGA), jusqu'à 144 (maximum/WQXGA)

• Espace de travail pour les vues de l'installation et fenêtres librement déplaçables pour les blocs d'affichages, courbes, messages, etc.

• Touches de fonctions

A partir de là, l'opérateur peut composer des vues indivi-duelles, les sauvegarder et les appeler à nouveau ultérieure-ment.

Le logiciel du système opérateur prend en charge la représen-tation fonctionnelle de l'installation dans un design moderne de qualité qui, en fonction du contrôleur graphique et du mo-niteur de process, peut se présenter comme suit :

• formats d'image 4:3/5:4 avec des résolutions de 1024 x 768 à 1600 x 1200

• formats d'image plein écran 16:9/16:10 avec des résolu-tions de 1680 x 1050 à 2560 x 1600

L'aspect général des vues peut être défini à l'aide de designs prédéfinis ou personnalisés (palette de couleurs, couleurs, styles, effets optiques, etc.). Ces réglages généraux peuvent être modifiés localement pour chaque objet graphique. De plus, il est possible de modifier le design grâce à une multi-tude d'éléments attrayants, qui sont proposés pour la configu-ration OS dans le système d'ingénierie :

• Palettes d'objets avec styles, contrôles, objets standards et smart

• Bibliothèque de symboles globale avec objets graphiques standardisés

• Symboles et blocs d'affichage de l'Advanced Process Library

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Système opérateur 27

Fenêtre de courbes sur le poste opérateur

TrendControls pour l'affichage de tableaux et de courbes

Les Trend Controls permettent à l'opérateur de visualiser des valeurs archivées de variables d'archives depuis l'archive des valeurs de process ainsi que des valeurs en ligne de variables process de l'archive de variables, en relation avec une valeur temporelle (fenêtre de tableaux/courbes) ou avec une autre valeur (fenêtre de fonctions). Le temps peut être défini de ma-nière statique ou dynamique (en relation avec le temps sys-tème actuel) en tant que :

• Heure de début et de fin• Heure de début et période• Heure de début et nombre de points de mesure

Tous les Trend Controls disposent de fonctions de défilement et d'une possibilité d'activation directe du début ou de la fin.

L'opérateur peut adapter individuellement, pendant l'exécu-tion, les courbes de tendances prédéfinies et sauvegarder ces paramétrages de façon globale ou personnalisée. Pendant l'exécution, il peut modifier la liaison des données et accéder à d'autres données. De même, il a la possibilité d'intégrer en ligne des bases de données d'archives externes.

Les données affichées peuvent être traitées comme suit : • Exportation via fichier CSV• Edition via un ordre d'impression prédéfini

Fenêtre de tableaux

• Représentation d'une ou plusieurs colonnes de valeurs de process en relation avec une colonne temps

• Chaque ligne indique les valeurs de process enregistrées à un moment donné

• Possibilité de combiner dans un tableau plusieurs relation temps-valeur séparées

Fenêtre de courbes• Corrélation d'un ou plusieurs axes temporels avec un ou

plusieurs axes de valeurs (graduation linéaire, logarith-mique, pourcentage ou librement configurable)

• Possibilité de choisir librement le nombre de courbes pou-vant être représenté

• Configuration individuelle de styles et de couleurs, éven-tuellement avec code couleur fonction de la valeur

• Lignes de grille et règles pour améliorer la lisibilité• Possibilité de grouper les courbes d'une fenêtre avec un axe

temporel et un axe de valeurs commun • Combinaison possible de plusieurs fenêtres de courbes à

des fins de comparaison (axe temporel, zoom, barre de défilement et règle)

Fenêtre de fonctions• Représentation de valeurs de process en relation avec

d'autres valeurs de process, par ex. pression en fonction de la température

• Fenêtre ou zone de valeurs dynamique avec graduation li-néaire ou logarithmique pour l'axe X et Y

• Possibilité de définir séparément la zone de temps pour chaque courbe

• Prise en compte optionnelle de courbes de consigne des ar-chives utilisateur

• Propriétés, fonctions et possibilités de configuration iden-tiques dans une large mesure à celles de la fenêtre de courbes

Une fenêtre de règle peut afficher les informations supplé-mentaires suivantes pour une heure ou plage de temps sélec-tionnée par la règle dans la fenêtre de courbes/tableaux :

• Coordonnées X et Y des points de la courbe sur les inter-sections de la règle

• Valeurs dans la zone sélectionnée • Informations statistiques dans la zone sélectionnée : mini-

mum, maximum, moyenne, écart-type, intégrale

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Système opérateur28

Affichage d'alarmes sur la station opérateur

AlarmControl pour l'affichage et le traitement de messages

Il est possible de configurer 150 000 messages/alarmes par station OS monoposte ou par serveur OS.

• Messages système prédéfinis, déclenchés par un événe-ment système

• Signalisations simples ou groupées, déclenchées par une modification des états de process

• Messages de commande, déclenchés par la commande manuelle d'objets

Le système de signalisation intégré au système opérateur saisit les message process et les événements locaux, les enre-gistre dans des archives de messages et les affiche via la fe-nêtre de messages (AlarmControl) librement configurable dans différentes listes standardisées :

• Nouvelle liste : messages actuellement en instance et non acquittés

• Ancienne liste : messages actuellement en instance et acquittés

• Liste des alarmes disparues : messages non encore acquittés, mais de nouveau disparus

• Liste de commande : messages de conduite actuels et archivés

• Liste d'équipements de contrôle-commande : messages de contrôle-commande actuels et archivés

• Chronique : tous les messages actuellement en instance et archivés, triés selon un ordre chronologique

• Liste des messages masqués manuellement ou automati-quement

• Liste des messages à masquer lors de leur survenue

Les listes pourvues d'une fonction de défilement peuvent être sélectionnées par l'opérateur via la barre d'outils.

Parallèlement à l'affichage, tous les messages saisis en cours d'exécution ainsi que la modification de leurs états sous la forme d'un journal des messages pouvant être documentés chronologiquement.

Des réglages flexibles du son et des priorités définies par des variables de signaux sont prévus pour la signalisation acous-

tique des messages via une carte son ou par l'activation de gé-nérateurs de signaux externes via un module de signaux.

Grâce au filtrage, à la sélection ou au tri de l'affichage en fonc-tion des contenus des différents blocs de signalisation, par ex. chronologiquement selon la priorité des messages, l'opéra-teur peut adapter individuellement la gestion des alarmes et sauvegarder ces paramétrages globalement ou de façon per-sonnalisée. De même, il a la possibilité d'intégrer en ligne des bases de données d'archives externes.

Les données affichées peuvent être traitées comme suit :

• Exportation via fichier CSV• Edition via un ordre d'impression prédéfini

Après une coupure de courant, les derniers messages peuvent être rechargés dans la fenêtre des messages depuis l'archive de signalisation. L'image du message avant la coupure de cou-rant peut ainsi être reconstruite après le redémarrage.

Dans le cas de capacités fonctionnelles élevées avec une fré-quente survenue de messages, les mesures suivantes permet-tent de réduire sensiblement la charge des opérateurs et d'améliorer la transparence :

• Occultation de la signalisation optique et acoustique de messages qui, dans certains états de l'installation, sont de moindre importance pour la sûreté de fonctionnement, par ex. messages de fonctionnement (ces messages restent tou-tefois pris en compte dans la journalisation et l'archivage) :- dynamiquement, autrement dit en fonction de la confi-

guration définie au préalable pour un maximum de 32 états de fonctionnement (Smart Alarm Hiding)

- manuellement, pour une période limitée• Définition de priorités (jusqu'à 16 priorités) en tant qu'attri-

but supplémentaire aux classes de messages connues.• Inhibition volontaire et validation par l'opérateur de mes-

sages de certains points de mesure et de tous les points de mesure d'une vue/d'un secteur lors de la défaillance d'un capteur/actionneur ou lors de la mise en service (inhibition et validation sont enregistrées dans le journal des interven-tions opérateur)

Les fonctions "Loop-in-Alarm" et "Sélection de la vue par le point de mesure" permettent de rechercher et d'éliminer rapi-dement la cause d'un défaut. Avec "Loop-in-Alarm", l'opéra-teur accède directement, depuis un message sélectionné dans la fenêtre de messages, à la vue process contenant l'objet res-ponsable du dérangement. Il peut y activer le bloc d'affichage correspondant par l'intermédiaire du point dont le symbole est repéré en couleur (cyan). La fenêtre du bloc d'affichage se laisse ancrer de telle manière qu'elle reste visible lorsque l'on change de vue.

Les affichages groupés signalent visuellement sur la vue pro-cess les messages en instance. Ils mettent également en évi-dence si des messages ont été inhibés ou non.

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Système opérateur 29

Le dernier message arrivé est affiché en haut de la vue stan-dard. Le bouton "ligne de signalisation élargie" active une fe-nêtre avec l'ensemble des messages arrivés. La liste des mes-sages actuellement en instance avec le degré de priorité le plus élevé (16) peut également être affichée via un bouton.

Système de rapports et de journalisation

Alors que le système de rapports est destiné à la documenta-tion des projets créés suite à la configuration, le système de journalisation sert à imprimer de façon clairement structurée les données enregistrées en cours de fonctionnement. Diffé-rents types de journaux prédéfinis sont disponibles à cet effet :

• Journal au fil de l'eau• Journal des messages et d'archives• Journal des valeurs de mesure• Journal des interventions opérateur• Journal des messages système• Journal utilisateur

A l'aide d'un éditeur de mise en page, il est possible de créer de nouvelles mises en page ou d'adapter individuellement des mises en page prédéfinies. Les objets de journalisation à im-primer sont simplement sélectionnés dans la palette d'objets, positionnés et configurés.

Les données actuelles du journal défini en mode page sont édités sur l'imprimante via un ordre d'impression prédéfini ou établi par l'utilisateur. Avant l'édition sur imprimante, les jour-naux peuvent être enregistrés au format EMF et affichés à l'écran en aperçu avant impression. Les ordres d'impression peuvent être lancés manuellement, par commande tempo-relle ou événementielle. L'opérateur est en mesure d'interro-ger en ligne la position et le statut des ordres d'impression.

Archivage

Un système d'archivage performant configurable pendant son exécution et se basant sur la technologie Microsoft SQL Server est intégré dans les stations monopostes OS et serveurs OS. Les données de process et les messages/événements (alarmes) peuvent être ainsi saisis temporairement dans des archives cycliques. Les donnés de cette archive à court terme ainsi que les rapports OS peuvent être transférés pour archi-vage à long terme (par déclenchement horaire ou sur événe-ment) dans un serveur d'archives.

Gestion centrale des utilisateurs, contrôle d'accès et signature électronique

Avec l'intégration de SIMATIC Logon, le système opérateur dis-pose d'une gestion centrale des utilisateurs avec contrôle d'ac-cès conforme aux exigences de validation de 21 CFR Part 11. L'administrateur est ainsi en mesure de répartir les utilisateurs dans des groupes auxquels il attribue différents droits d'accès (rôles). Ces droits spécifiques sont affectés à l'opérateur dans le cadre du contrôle d'accès, lorsqu'il se connecte. En plus du clavier, l'appareil sur lequel s'effectue la connexion peut être équipé en option d'un lecteur de carte à puce par exemple.

Visualisation SFC

Visualisation SFC

La visualisation SFC du système opérateur permet de visuali-ser et de traiter les commandes séquentielles configurées avec l'éditeur SFC de la même manière que sur le système d'in-génierie. Aucune configuration supplémentaire n'est requise à cet effet.

Une vue d'ensemble permet, par exemple, d'ouvrir des visua-lisations d'étapes et de transitions et d'afficher les commen-taires des étapes ou les conditions de transitions avec leurs paramètres dynamiques.

Surveillance de signe de vie

Avec la fonction "Surveillance de signe de vie" le système opé-rateur peut contrôler le bon fonctionnement de tous les sys-tèmes subordonnés raccordés au réseau procédé. Une vue gra-phique de la configuration de l'installation rassemble les infor-mations sur l'état de fonctionnement des différents abonnés surveillés. SIMATIC PCS 7 Maintenance Station propose d'autres fonctionnalités connexes.

Synchronisation de l'heure

Associé à une horloge SICLOCK, le système opérateur peut prendre en charge la synchronisation horaire basée sur l'UTC (Universal Time Coordinated) à l'échelle de l'ensemble du sys-tème de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7. Ceci est surtout avantageux dans le cas d'installations très dispersées, répar-ties sur différents fuseaux horaires, par ex. pipelines.

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Système opérateur30

Points forts Systèmes opérateur

■ Architecture flexible et modulaire avec matériel et logiciel modulables pour systèmes monoposte et mul-tiposte

■ Postes opérateur performants, résistants et basés sur la technologie PC standard, utilisables en environne-ment bureautique ou industriel

■ Stations monopostes OS et serveurs OS également configurables comme paires redondantes

■ Systèmes multiposte client/serveur avec jusqu'à 12 serveurs/paires de serveurs OS pour 8500 points de mesure chacun et jusqu'à 32 clients OS par ser-veur/paire de serveurs

■ Conduite conviviale du processus et grande sûreté d'exploitation avec GUI ergonomique

■ Surveillance de signe de vie (Health Check) pour les applications serveur critiques

■ Modification et chargement des modifications sans perturbation du fonctionnement, ainsi que test en ligne par le chargement sélectif de serveurs redondants

■ Communication AS/OS optimisée : transmission des données uniquement après leur modification, indé-pendamment du cycle de réponse du contrôleur

■ Divers contrôles conviviaux pour les alarmes et ten-dances

■ Système de journalisation variable et orienté client

■ Gestion très efficace des alarmes permettant de décharger le personnel de conduite – Priorités de signalisation avec jusqu'à 16 priorités

en tant qu'attribut supplémentaire pour les classes de messages

– Masquage visuel et acoustique de messages qui sont peu significatifs dans certains états de fonc-tionnement (dynamique ou manuel)

– Inhibition des alarmes pendant la mise en service ou lors du dysfonctionnement d'un capteur/actionneur

■ Système d'archivage hautement performant avec des archives cycliques et une sauvegarde des archives intégrée, combinable avec un serveur d'archives à part pour l'archivage à long terme (Process Historian)

■ Gestion centralisée des utilisateurs, contrôle d'accès et signature électronique

■ Surveillance des signes de vie pour les systèmes asser-vis raccordés au bus d'installation

■ Synchronisation d'horloge sur l'ensemble du système basée sur l'UTC (Universal Time Coordinated)

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Système opérateur 31

Commande et supervision via Internet/Intranet

Serveur Web PCS 7 pour la conduite et la supervision via Internet/Intranet

Le système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7 prend éga-lement en charge la conduite et la supervision d'une installa-tion via Internet/Intranet. L'opérateur peut ainsi accéder aux données du projet mises à disposition par le serveur Web PCS 7 via un client Web PCS 7. Le client Web PCS 7 utilise à cet effet Internet Explorer et des plug-ins pouvant être installés via Internet/Intranet.

Pour ce faire, le serveur Web PCS 7 convertit les vues de pro-cess et les scripts à l'aide de Web View Publisher dans une forme adaptée à Internet Explorer. Il utilise les mécanismes d'un multiclient afin d'accéder aux données de processus spé-cifiques au projet dans les serveurs OS de niveau inférieur. La gestion des utilisateurs OS intégrée garantit une sécurité éle-vée.

La conduite de l'installation via un client Web PCS 7 s'effectue de la même manière que via un client OS PCS 7. L'opérateur doit se connecter de la même manière et les règles d'attribu-tion des droits sont également les mêmes. Les commandes exécutées depuis le client Web PCS 7 sont inscrites dans le journal des interventions opérateur de l'OS.

L'installation est confrontée aux nombreuses menaces liées à la sécurité informatique pendant la conduite et la supervision via le World Wide Web. Il faut donc prendre des mesures de protection appropriées pour garantir une exploitation sûre (pour plus d'informations à ce sujet, référez-vous au chapitre "Sécurité industrielle").

LicencesEn ce qui concerne les licences, les constellations suivantes sont possibles :

• Standard50 clients Web au maximum accèdent aux données d'un serveur Web PCS 7 via Intranet/Internet. Le nombre de clients Web PCS 7 ayant simultanément accès au serveur Web PCS 7 est échelonnable avec 1, 5 et 10 licences de ser-veur Web cumulables. Le serveur Web PCS 7 requiert éga-lement une licence SIMATIC PCS 7 Web Server Basic.

• DiagnosticUn ou un nombre réduit de clients Web PCS 7 Web peuvent accéder à plusieurs serveurs Web PCS 7 pour la télécon-duite, le diagnostic ou la surveillance. Chacun des systèmes impliqués nécessite dans ce cas une licence diagnostic PCS 7 Web (serveur/client).

Load BalancingSi le projet requiert une exploitation simultanée d'un grand nombre de postes de conduite Web, plusieurs serveurs Web PCS 7 peuvent être configurés et reliés entre eux. La fonction "Load Balancing" permet de répartir de manière équilibrée la charge provoquée par les clients Web PCS 7 sur les serveurs Web PCS 7 configurés, ce qui entraîne en parallèle une haute disponibilité des clients Web PCS 7. En cas de défaillance d'un serveur Web PCS 7, les clients Web PCS 7 lui étant affectés sont automatiquement retransmis avec un autre serveur Web PCS 7. Load Balancing peut être utilisée sur un nombre maxi-mum de 32 serveurs Web PCS 7 reliés entre eux.

INTERNET

G_P

CS

7_X

X_0

0116

LANLAN

PCS 7 Web server

PCS 7 Web clients

Terminal bus

Plant bus

Front Firewall

Back Firewall

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Archivage des données de process et reporting32

Archivage des données de process et reportingProcess Historian et Information Server

Les données de process et les messages issus des archives cy-cliques des stations opérateur ainsi que les données de lot de SIMATIC BATCH peuvent être transférées (déclenchement ho-raire ou sur événement) dans une archive à long terme dans Process Historian.

Le Process Historian échelonnable avec des licences d'archive SIMATIC PCS 7 OS/PH cumulables est adapté à toutes les tailles d'installations. Le nombre des stations monopostes, serveurs ou paires de serveurs archivables n'est soumis à aucune res-triction.

Les valeurs de processus et les messages gérés dans la base de données de Process Historian sont visualisables sur les clients et stations monopostes OS de manière claire et rationnelle. La sélection des données est facilitée par les fonctions de filtrage intégrées. Les messages et les valeurs de process sont affi-chables sous forme de tableaux ; les valeurs de process peu-vent également être représentées par des graphiques. Les ta-bleaux de valeurs de process peuvent être exportés au format CSV pour leur traitement sous d'autres applications Windows, par ex. Microsoft Excel.

Possibilités d'accès aux données de Process Historian

G_P

CS

7_X

X_0

0298

Affichage dans navigateur Web

Client IS

Process Historian et Information Server (IS)

Add-ins pour Microsoft Word et Excel

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Archivage des données de process et reporting 33

La visualisation des données issues de la base de données de Process Historian est prise en charge par un système de rap-ports additionnel : Information Server. Basé sur les Microsoft Reporting Services, il permet un accès Thin Client web aux données historiques. Les add-ins pour Microsoft Word et Excel offrent d'autres possibilités d'accès aux données de Process Historian. Le nombre de clients ayant accès à Information Server peut être défini et adapté avec les licences d'accès client cumulables.

Les données gérées par Process Historian peuvent être trans-férées sur tous les supports de mémoire (Backup/Restore). Pour ce faire, le système d'exploitation de Process Historian prend en charge des matériels et des logiciels complémen-taires, comme par exemple un graveur DVD avec logiciel de gravure adapté.

La version serveur des stations de travail industrielles perfor-mantes SIMATIC PCS 7 (IPC847C) ou un serveur Fujitsu Primer-gy est utilisé par défaut pour Process Historian. Une configu-ration de disque dur RAID 5 à capacité élevée de transfert de données sert de base de données. Un autre disque dur à part doit être prévu pour le système d'exploitation et le logiciel SIMATIC PCS 7.

Information Server peut être exploité sur le matériel de Process Historian ou sur un matériel séparé. N'importe quelle version serveur ou monoposte d'une station de travail indus-trielle SIMATIC PCS 7 est appropriée pour le mode d'exploita-tion séparé.

Process Historian et Information Server ne requièrent aucun raccordement au réseau procédé. Ils sont connectés aux sta-tions OS et Batch de l'installation SIMATIC PCS 7 via le réseau des terminaux.

Tous deux sont exécutables sous le système d'exploitation Windows Server 2008 R2 Standard 64 bits. Dans le cas d'un matériel séparé, Information Server peut également être ex-ploité sous Windows 7 Ultimate 32/64 bits ou Windows Server 2003 R2 Standard 32 bits.

Fonctions d'archivage et de visualisation

• Archivage en temps réel des valeurs de process et mes-sages de stations OS monopostes et serveurs OS.

• Archivage des données de lot de SIMATIC BATCH• Prise en charge de plusieurs projets SIMATIC PCS 7• Echelonnage en matière de performance et quantités en

relation avec le matériel de base utilisé • Transfert des données sur des supports de mémoire ex-

ternes• Lecture de données transférées des supports de mémoire

externes• Visualisation des données sur les clients OS/stations mono-

postes OS :- Paramétrage des vues (vues, fenêtres et masques) y

compris des critères de sélection pour l'affichage des données

- Visualisation tabellaire des messages en fonction du filtre défini

- Tableaux ou graphiques pour visualiser les valeurs de process en fonction du filtre défini

- Visualisation d'un aperçu des lots (possibilité de sélec-tionner le journal détaillé d'un lot à partir de l'aperçu des lots)

Fonctions de rapport

• Jeu de modèles de rapports usuels pour valeurs de process, messages et lots

• Création libre d'un grand nombre de nouveaux modèles de rapports de votre choix

• Sauvegarde de modèles de rapports configurés pour un ac-cès rapide

• Exportation des rapports dans des formats de documents courants

• Abonnements pour génération cyclique de rapport, envoi par e-mail inclus

• Création et enregistrement de dashboards basés sur rôles• Gestion des rôles pour utilisateurs Windows

- Prise en charge d'Active Directory et de groupes de travail - Attribution spécifique au projet des autorisations d'accès

• Intégration des rapports sous forme d'images dans les do-cuments Word

• Création et enregistrement des modèles de rapports Excel pour les valeurs de process historiques et les messages

• Abonnements pour modèles de rapports Excel

G_P

CS

7_X

X_0

0297

Clients OS

Systèmesd'automatisation

- Serveur OS- Serveur Batch

Process Historian et Information Server

Station monoposte OS

Bus terminal

Bus système

Projet A Projet B

© Siemens AG 2012

Station de maintenance34

Station de maintenancePlant Asset Managementavec la station de maintenance

Automatisation et maintenance des installations du génie des procédés

La station de maintenance enrichit le système SIMATIC PCS 7 d'un instrument précieux permettant de minimiser les coûts totaux cumulés sur le cycle de vie complet d'une installation (coût total de possession).

Si l'on considère l'ensemble des tâches de maintenance d'une entreprise, la station de maintenance est concentrée sur la gestion des équipements de l'installation (Plant Asset Management). Par Asset Management, on entend l'adminis-tration et la gestion des équipements d'une installation tech-nique, en particulier des dispositifs de contrôle, mais égale-ment toutes les tâches permettant de conserver ou d'augmen-ter la valeur d'une installation. Il s'agit notamment des straté-gies de maintenance suivantes :

• Maintenance corrective : Réaction immédiate aux messages d'erreur et de diagnostic- Le risque de défaillances est accepté ou réduit grâce à

des architectures redondantes - Maintenance palliative ou curative, par ex. réparation ou

remplacement de pièces • Maintenance préventive :

diagnostic et maintenance préventifs - Des mesures de maintenance adaptées sont appliquées

avant qu'une anomalie ne survienne - Maintenance préventive périodique ou conditionnelle

(en fonction du degré d'usure)• Maintenance prédictive :

diagnostic prévisionnel ayant pour objet la détection pré-coce des anomalies apparaissant progressivement et la dé-termination de la durée d'utilisation restante

Alors que le conducteur de l'installation obtient toutes les in-formations nécessaires à une intervention ciblée dans le pro-

cessus par le biais du système opérateur, le personnel de maintenance est à même de contrôler les composants maté-riels de l'installation d'automatisation (Assets) et de traiter les messages de diagnostic et les demandes de maintenance par le biais de la station de maintenance. A cet effet la station de maintenance permet d'accéder :

• aux composants du système de contrôle de procédés : aux appareils de terrain et modules d'E/S intelligents, bus de terrain, automates, constituants de réseau et réseau de procédé, serveurs et clients des systèmes opérateur

• aux assets n'appartenant pas directement au système de contrôle des procédés, par ex. pompes, moteurs, centri-fuges, échangeurs de chaleur (équipements mécaniques) ou circuits de régulation, et qui sont représentés par des objets contenant les règles de diagnostic.

Cycle de maintenance typique

Un cycle de maintenance typique se caractérise par les actions suivantes :

• Surveillance de l'état des composants/appareils : - Acquisition des informations de diagnostic sur les consti-

tuants de réseau et appareils de base PC via couplage OPC- Les capteurs intelligents détectent et signalent les

risques de défaillance bien avant leur survenue effective • Signalisation d'une "maintenance nécessaire" dans une

signalisation groupée, dans des vue symboliques des com-posants/appareils concernés et dans un journal des alarmes.

• Passage au composant/à l'appareil indiquant une mainte-nance nécessaire et information sur des données spéci-fiques, telles que les numéros des points de mesure, le lieu de montage et le type d’appareil

• Appel d'informations de diagnostic détaillées (selon le type d'appareil et le constructeur), par ex.- Description de l'erreur- Cause de l'erreur- Tendance- Procédure

• Analyse, commentaire et éventuellement modification de la priorité de la maintenance nécessaire

• Déclenchement d'une mesure de maintenance via une de-mande de maintenance et suivi du déroulement ; visualisa-tion symbolique de l'état actuel de la mesure de mainte-nance

• Achèvement de la mesure de maintenance ; tous les affi-chages d'état reviennent à l'état normal

L'ensemble du cycle de maintenance est intégralement docu-menté sur la station de la maintenance, automatiquement et sans autre travail de configuration.

Automatisation

Enterprise Resource Planning (niveau ERP)

Enterprise Asset Management

System

MESMaintenance

Operations

Plant AssetManagement

Contrôle(niveau process et terrain)

ManufacturingExecution Systems(niveau MES)

Maintenance

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Station de maintenance 35

Architecture

La station de maintenance utilise pour l'Asset Management des composants matériels et logiciels du système d'ingénierie (ES) et du système opérateur (OS). En raison d'une étroite im-brication, les fonctions ES, OS et Asset Management sont éga-lement exécutables sur un matériel commun. Une telle station multifonctionnelle peut être mise en place non seulement pour l'Asset Management, mais également pour le système d'ingénierie ou pour la conduite et la supervision.

Selon l'architecture de l'installation SIMATIC PCS 7 spécifique au projet, la station de maintenance est réalisée sur la base d'une SIMATIC PCS 7 BOX, d'une Microbox (comme station de maintenance autonome), d'une station monoposte SIMATIC PCS 7 ou d'une combinaison client-serveur. Dans les combinai-sons client-serveur, les serveurs de la station de maintenance peuvent être conçue de façon redondante. Dans ce cas, ils doi-vent être configurés comme des serveurs OS redondants.

Le système de messages, l'interface utilisateur, la hiérarchie des vues et le guide-opérateur sont inspirés par la philosophie de conduite et supervision du système opérateur. Les données de diagnostic de tous les Assets sont représentées uniformé-ment à l'aide des blocs d'affichage uniformes, dont les fonc-tions et les informations sont déterminées par les composants. Cela rend le travail avec la station de maintenance simple et in-tuitif et ne nécessite pas de travail complexe de familiarisation.

Les vues de diagnostic structurées selon la hiérarchie des ins-tallations et les états de fonctionnement de tous les compo-sants SIMATIC PCS 7 peuvent être affichés à la fois sur la sta-tion de maintenance et sur les clients OS. Dans les blocs d'af-fichage de ces stations, des informations de diagnostic éten-dues provenant de SIMATIC PDM sont également affichées. Les fonctions étendues de diagnostic en ligne associées à HW Config sont également accessibles via la station de main-tenance.

SIMATIC Logon, intégré dans SIMATIC PCS 7, assure la gestion des utilisateurs et du contrôle d'accès pour la station de main-tenance.

Configuration

Pour l'Asset Management, la station de maintenance utilise les données du projet matériel et logiciel de l'application créé lors la configuration standard avec le système d'ingénierie. A l'aide du système, la simple pression d'une touche permet de re-prendre toutes les données de projet importantes pour l'Asset Management et de générer les vues de diagnostic. La procé-dure est simple et ne demande aucun effort supplémentaire pour la configuration de l'Asset Management :

• Création du projet matériel et logiciel pour l'application• Configuration/paramétrage des fonctions et connexions

spécifiques de la station de maintenance (en option)• Génération des vues de diagnostic assistée par le système

et contenant tous les composants présents dans le projet ainsi que de la hiérarchie des vues reflétant la structure ma-térielle du projet

• Compilation des données de configuration et chargement sur la station opérateur et sur la station de maintenance, suivis de la phase d'essai et de mise en service

Les noms des vues, symboles, etc. qui ont été repris peuvent être modifiés à tout moment en vue d'une réutilisation dans le cadre du projet de maintenance.

Conformité aux normes, spécifications et recommanda-tions internationales

L'Asset Management avec la station de maintenance SIMATIC PCS 7 est conforme aux normes, spécifications et recomman-dations internationales. Il tient compte des exigences posées aux systèmes d'Asset Management proche de l'installation et aux messages d'état des appareils de terrain, qui ont été défi-nies par NAMUR (Association des utilisateurs des technologies de contrôle des procédés des industries chimiques et pharma-ceutiques) dans les documents suivants :

• recommandation NE91 NAMUR (exigences relatives aux systèmes d'Asset Management proches de l'installation)

• recommandation NE105 NAMUR (exigences relatives à l'in-tégration des appareils de terrain dans les outils d'ingénie-rie)

• recommandation NE107 NAMUR (messages d'état des ap-pareils de terrain : "défaillance d'appareil", "besoin de main-tenance", "contrôle de fonctionnement")

Il est également conforme à la norme CEI 61804-2 pour la spé-cification des appareils par Electronic Device Description Lan-guage (EDDL) ainsi qu'aux spécifications de l'organisation PROFIBUS & PROFINET International (PI), par ex. :

• PROFIBUS Profile Guidelines Identification & Maintenance Functions

• PROFIBUS PA Profile for Process Control Devices

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Station de maintenance36

Caractéristiques fonctionnelles de l'Asset Management

Vue de l'installation avec représentation symbolique des composants

Vue d'ensemble des composants sur une ligne PROFIBUS avec représenta-tion symbolique

Vue d'identification des composants

La station de maintenance constitue l'interface système pour le technicien de maintenance et met à sa disposition des fonc-tions et des informations de maintenance homogènes.

Fonctions de diagnostic standardPour s'informer sur l'état de diagnostic de chaque partie ou composant de l'installation, le technicien de maintenance peut passer de l'aperçu général aux vues de diagnostic des ni-veaux inférieurs du matériel. Si la vue synoptique indique une défaillance, la fonction "Loop in Alarm" lui permet d'accéder

rapidement au bloc d'affichage de diagnostic des composants concernés. Les informations sont filtrées en fonction du do-maine de responsabilité de l'utilisateur.

Les informations suivantes peuvent être affichées le cas échéant :

• L'état de diagnostic déterminé par le système• Informations sur les composants, par ex. nom du poste de

mesure, constructeur ou numéro de série• Messages de diagnostic d'un composant• Informations de diagnostic détaillées d'un composant• Validation d'une mesure de maintenance par l'opérateur du

process• Type et état actuel de la mesure de maintenance mise en

place

Informations sur les assets mécaniques Le bloc fonctionnel agissant comme suppléant pour les assets mécaniques dépourvus d'autodiagnostic (pompes, moteurs, etc.) peut déterminer les états de fonctionnement inadmis-sibles affichés par la suite comme alarme de maintenance, et ce à partir de différentes valeurs de mesure ainsi que leurs dé-rives par rapport à un état normal défini. Ce bloc fonctionnel permet également de réaliser des structures de diagnostic in-dividuelles, des règles de diagnostic spécifiques au projet et des fonctions de surveillance d'état.

En complément, il existe également des blocs Asset Manage-ment avec lesquels le technicien de maintenance peut sur-veiller des constituants de l'installation tels que pompes, échan-geurs de chaleur ou vannes de réglage. Exemple : le bloc fonc-tionnel PumpMon avec faceplates pour la surveillance et l'ana-lyse de pompes centrifuges. Le service premium Asset Management propose en outre un conseil approfondi pour le technicien de maintenance ainsi qu'une assistance à la mise en service.

Informations détaillées sur les Assets selon la norme CEI 61804-2Des informations supplémentaires sont disponibles pour les Assets spécifiés via Electronic Device Description (EDD) selon la norme CEI 61804-2. En arrière-plan, SIMATIC PDM lit et traite automatiquement ces informations depuis les composants.

• Informations de diagnostic détaillées- Informations du constructeur propres à l'appareil- Indications sur les diagnostics d'erreur et leurs remèdes- Documentation complémentaire

• Résultats de fonctions de surveillance d'état internes• Informations d'état (par ex. commande locale, modifica-

tions locales de configuration)• Affichage du journal des modifications (Audit Trail) des

composants, indiquant les personnes, la date et le type d'intervention effectuée sur ceux-ci

• Paramétrage des Assets (représentation des paramètres définis dans le composant et dans le projet ; si besoin est, représentation de la différence entre les deux)

Signalisationgroupée pourstructuresubordonnée

Sélection :

Niveau PC

Niveau AS

Fonctions système générales

NiveauEthernet

Imagesymbolique

Bloc de vued'un composant

Application interneAppel :

Application externe

Identification du composant

Etat de maintenance

Etat de la requête

Etat de diagnostic

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Station de maintenance 37

Extrait du jeu de symboles de l'Asset Management PCS 7

Visualisation des informations de maintenance

La structure hiérarchique des informations et la symbolique uniforme permettent de disposer d'une vue globale, de faciliter l'orientation et d'accéder rapidement aux informations dé-taillées, à partir de la vue d'ensemble de l'installation. Le jeu de symboles définis pour l'Asset Management avec la station de maintenance SIMATIC PCS 7 contient des symboles pour l'état de diagnostic des appareils/composants, l'urgence de la de-mande de maintenance et l'état de la mesure de maintenance. Des affichages groupés dans la vue synoptique de l'installation visualisent l'état de diagnostic des structures/composants su-bordonnés sous la forme d'un feu rouge, jaune ou vert.

Les vues de diagnostic représentent l'état des composants et des appareils/composants subordonnés sous forme de sym-boles normalisés. Elles incluent les éléments suivants :

• Bitmaps des composants• Repère TAG des composants• Affichage d'état relatif à la maintenance• Affichage groupé de l'état de diagnostic des composants

subordonnés

En cliquant sur un élément de la vue symbolique, on ouvre soit le niveau hiérarchique subordonné, soit un bloc d'affi-chage du composant. Le bloc d'affichage du composant pro-pose différentes vues du composant concerné, ainsi que des informations spécifiques aux appareils (par exemple vue d'identification, vue des messages ou de maintenance).

Gestion des informations

Les fonctions suivantes permettent au gestionnaire de main-tenance de transmettre rapidement et facilement des infor-mations classifiées, d'accéder à des bases d'informations spé-cifiques au projet et de demander des mesures de mainte-nance.

• Exportation des données d'identité (plaque signalétique électronique) et état de diagnostic correspondant pour les composants/appareils déterminés par filtres (exportation complète)

• Exportation de toutes les informations pertinentes d'un composant (y compris de l'action définie dans le projet pour la mesure de maintenance) vers des cibles définies, par ex. système de messagerie, imprimante, ou pagette (exportation individuelle).

Filtres pour les états de diagnostic

• Appel d'un maximum de trois applications définies dans le projet (sites Web, programmes ou base de données), comme les livrets d'équipe, les documentations ou Enterprise Asset Management Console

G_P

CS

7_X

X_0

0072

Bon

Simulation

Change inconfigurationdetected

Besoin demaintenance(basse)

Demande demaintenance(moyenne)

Alarme demaintenance(haute)

Ordre de mainte-nance inconnu/non transmis

Ordre de maintenance transmis

Ordre de maintenance en cours

Pour plus d'informations : www.siemens.com/simatic-pcs7/plant-asset-management

Points forts Asset Management■ Instrument permettant de réduire les coûts totaux cumu-

lés au cours du cycle de vie complet de l'installation (coût total de possession)

■ Diagnostic et gestion de la maintenance pour les consti-tuants du système de contrôle des procédés et les assets mécaniques tels que pompes, moteurs ou échangeurs de chaleur

■ Station de maintenance utilisée en tant qu'interface sys-tème pour le technicien de maintenance

■ Représentation harmonisée, à l'échelle de l'installation, des états de diagnostic et de maintenance

■ Génération automatique d'une vue d'ensemble des don-nées d'identification avec les versions logicielles et de fir-mware pour la planification des mises à niveau

■ Bloc fonctionnel pour les assets mécaniques, les diagnos-tics individuels et les fonctions de surveillance d'état

■ Blocs additionnels pour les composants de l'installation (pompes, échangeurs de chaleur, vannes de réglage, etc.) ainsi que service premium pour le conseil et l'assistance à la mise en service

■ Enregistrement des modifications de configuration et de paramétrage des appareils basés sur EDD dans le journal des modifications

■ Génération de vues relatives aux états de diagnostic

■ Intégration d'applications internes et externes pour dia-gnostics spéciaux et informations complémentaires

■ Prise en compte des normes internationales

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Automates38

Automates Performances échelonnables pour toutes les exigences

Automates SIMATIC PCS 7 sous différents formats : système Microbox, système Embedded et systèmes modulaires

Le système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7 offre une gamme diversifiée d'automates aux performances parfaite-ment harmonisées sur une large gamme de puissance. L'offre comprend les trois différents formats représentés ci-dessus.

Automate Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX avec contrôleur logiciel

SIMATIC PCS 7 AS RTX constitue le premier système dans la gamme SIMATIC PCS 7 inférieure à moyenne. Grâce à ses pro-priétés physiques exceptionnelles et à ses dimensions com-pactes, il convient particulièrement bien pour des petites ap-plications et pour une utilisation à proximité de l'installation.

L'automate compact et robuste basé sur le SIMATIC Microbox PC 427C est conçu pour un fonctionnement continu 24 heures sur 24 sans maintenance et à des températures am-biantes jusqu'à 55 °C. L'absence totale de ventilateur et de supports de données en rotation lui confère une grande résis-tance aux vibrations et aux chocs.

Le SIMATIC PCS 7 AS RTX est fourni avec une licence Runtime AS pour 100 objets de process (extensible à 2000 objets de process). Le système d'exploitation Windows XP Embedded 2009, le logiciel PLC WinAC RTX et le logiciel de diagnostic SIMATIC IPC DiagMonitor sont préinstallés sur une carte Compact Flash de 4 Go. La configuration s'effectue avec le sys-tème d'ingénierie SIMATIC PCS 7.

Une interface PROFIBUS DP, qui supporte également le rou-tage, permet de raccorder des stations de périphérie ET 200 distantes avec capteurs/actionneurs raccordés et des appareils de terrain/de process à PROFIBUS DP/PA. Deux interfaces Ethernet 10/100/1000 Mbits/s RJ45 permettent l'intégration dans un réseau procédé SIMATIC PCS 7.

Des fonctions paramétrables pour la surveillance de l'exécu-tion du programme/chien de garde, de la température du pro-cesseur et des cartes ainsi que des fonctions de diagnos-tic/messages étendues, par ex. compteur d'heures de fonc-tionnement, état du système, peuvent être enregistrées et évaluées via SIMATIC IPC DiagMonitor et la station de mainte-nance PCS 7 ou être signalées par LED.

Automate Embedded SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX avec contrôleur logiciel

SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX est un automate robuste au format S7-300 fonctionnant sans ventilateur. Sa particularité consiste en une extensibilité centrale grâce à la sérialisation de 8 mo-dules d'E/S max. issus de la gamme de modules périphériques S7-300 et montés sur le même rail support. Les contrôleurs et les E/S sont donc regroupés en une unité compact et peu oné-reuse, utilisable de préférence dans des petites applications et comme produit OEM, par exemple dans des Package Units.

SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX peut être raccordé au réseau procédé SIMATIC PCS 7 via une interface Ethernet 10/100/1000 Mbits/s.

SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX entièrement intégré dans SIMATIC PCS 7 est configuré via le système d'ingénierie SIMATIC PCS 7. L'équipement comprend une licence Runtime AS pour 100 ob-jets de process pouvant être étendue jusqu'à 2000 objets de process grâce à d'autres licences Runtime AS cumulables. Le système d'exploitation Windows XP Embedded 2009 et le lo-giciel PLC WinAC RTX sont préinstallés sur une carte Compact Flash. Du fait que SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX et SIMATIC PCS 7 AS RTX utilisent le même logiciel PLC, ils possèdent un niveau de puissance similaire.

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Automates 39

Automates modulaires de la série SIMATIC S7-400 avec contrôleur matériel

Les automates sont très robustes et se caractérisent par d'ex-cellentes performances de traitement et de communication. En tenant compte du rapport prix/puissance, des composants sélectionnés du SIMATIC S7-400 sont combinés en tant qu'en-sembles (bundles), en fonction de la tâche à réaliser. Ces "bundles AS" sont disponibles sous deux formes :

• Constituants individuels, regroupés en une seule livraison pour chaque système

• Systèmes complets préconfectionnés et testés (sans sup-plément de prix par rapport à la fourniture de constituants individuels)

Leur configuration s'effectue en sélectionnant des unités de commande prédéfinies. Selon la configuration comme station monoposte ou station redondante, un bundle AS est composé des éléments suivants :

• Châssis dotés de 9 ou 18 emplacements• Unités centrales SIMATIC S7-400, mémoire vive de 1 à 32 Mo• Alimentations 24 V CC ou 120/230 V CA• Cartes mémoire de 1 à 64 Mo de RAM• Coupleurs pour réseau procédé Industrial Ethernet et

PROFINET• Modules de communication PROFIBUS additionnels• Modules Sync pour une portée de 10 m ou 10 km et

2 câbles FO Sync

Chaque bundle AS est combiné à une licence SIMATIC PCS 7 AS Runtime pour 100 objets de process. Le nombre d'objets de process peut être étendu à 100, 1000 ou 10 000 moyennant des licences Runtime cumulables.

Il est possible de configurer jusqu'à 8 interfaces PROFIBUS par configurateur (simples ou redondantes). La CPU des auto-mates intègre en standard le couplage pour le bus de terrain PROFIBUS DP. Selon le type de CPU, des modules d'interface additionnels IF 964 DP permettent d'utiliser jusqu'à 2 inter-faces PROFIBUS DP supplémentaires. Si besoin est, des proces-seurs de communication PROFIBUS supplémentaires peuvent être ajoutés.

Le firmware de l'AS peut être actualisé par carte mémoire Flash EPROM ou à partir du système d'ingénierie central via le réseau procédé.

Les propriétés suivantes rendent le SIMATIC S7-400 idéal pour l'utilisation en tant qu'automate SIMATIC PCS 7 :

• Conception modulaire sans ventilateur• Robustesse et évolutivité extrêmes• Variantes simples et redondantes• nombreuses possibilités de communication• fonctions intégrées au système• fonctions de sécurité intégrables (Safety Integrated)• connexion facile de la périphérie E/S centralisée ou décen-

tralisée• Prise en charge de PROFINET

Selon leur fonctionnalité, les automates modulaires de la série S7-400 peuvent être classifiés comme suit :

• Automates standard• Automates à haute disponibilité• Automates de sécurité

Capacités fonctionnelles mixtes typiques pour les automates SIMATIC PCS 7, sur la base de SIMATIC PCS 7 Advanced Library

Automateavec Advanced Library

AS 412-3H

AS 414H

AS 414-3

AS 414-3IE

AS 416-2

AS 416-3

AS 416-3IE

AS 416H

AS 417H

AS 417-4

AS RTX

AS mEC

Mesures de valeurs analogiques 10 100 60 100 200 400 400 400 600 600 300 300

Mesures de valeurs TOR 20 250 180 250 450 800 800 800 1 000 1 000 600 600

Régulations PID 5 50 35 50 75 150 150 150 200 200 200 200

Moteurs 7 75 40 75 100 200 200 200 400 400 150 150

Vannes 7 75 40 75 100 200 200 200 400 400 250 250

SFC 0 15 15 15 40 100 100 100 200 200 100 100

Étapes 0 150 150 150 400 1 000 1 000 1 000 2 000 2 000 800 800

Dosages 0 3 3 3 15 25 25 25 50 50 50 50

Entrées TOR DI 30 350 250 350 600 1 200 1 200 1 200 2 000 2 000 1 200 1 200

Sorties TOR DO 10 100 75 100 200 400 400 400 650 650 400 400

Entrées analogiques AI 15 175 120 175 300 600 600 600 1 000 1 000 600 600

Sorties analogiques AO 5 60 40 75 100 200 200 200 350 350 200 200

Objets de process (PO) 30 350 220 350 600 1 200 1 200 1 200 2 000 2 000 1 200 1 200

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Automates40

Systèmes d'automatisation standardLes automates AS 414 sont des systèmes économiques modu-laires et évolutifs pour des applications à capacités fonction-nelles réduites.

Les automates AS 416 et AS 417 permettent la maîtrise de grandes capacités fonctionnelles. Ils s'utilisent de préférence dans des installations de moyenne à grande envergure.

Sur les automates AS 414-3IE et AS 416-3IE, le couplage à Industrial Ethernet est intégré dans la CPU. Ils se distinguent des AS 414-3 et AS 416-3 avec CP 443-1 Industrial Ethernet sur le plan de la synchronisation de l'heure (synchronisation NTP au lieu de synchronisation S7).

Si deux réseaux distincts sont disponibles pour alimenter l'installation, la disponibilité des automates standard peut être augmentée au moyen de deux alimentations redondantes.

Systèmes d'automatisation à haute disponibilitéLes automates à haute disponibilité sont utilisés dans le but de supprimer les risques d'arrêt de production. Le supplément d'investissement à consentir est souvent négligeable comparé aux coûts engendrés par les arrêts de production. Plus un arrêt de production est coûteux, plus l'utilisation d'un système à haute disponibilité est rentable.

Les contrôleurs V6.0 innovants permettent non seulement d'augmenter la puissance de calcul et les ressources de com-munication, mais également les quantités réalisables. Des in-terfaces Ethernet intégrées contribuent également à amélio-rer le rapport qualité-prix. Avec l'AS 416H, l'extension de la gamme d'offres se voit également dotée d'un échelonnement de puissance plus économique dans le cadre des automates à haute disponibilité.

Les automates à haute disponibilité SIMATIC PCS 7 peuvent être utilisés dans une configuration d'installation seuls ou en association avec des contrôleurs standard et de sécurité. En fonction de leur configuration de principe, ils peuvent être dif-férenciés comme suit :

• Stations monopostes (Single Stations) avec une seule CPU• Stations redondantes (Redundancy Stations) avec deux

CPU redondantes

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Automates 41

Disponibilité modulable

Les deux sous-systèmes redondants à séparation galvanique des stations redondantes peuvent être montés sur un châssis porte-modules compact avec bus fond de panier divisé ou sur deux châssis distincts. Le montage sur deux châssis permet une séparation physique des deux sous-systèmes redondants sur une distance allant jusqu'à 10 km, qui sont par ex. isolés par une paroi coupe-feu. Grâce à la séparation galvanique, le système reste insensible aux perturbations CEM.

L'utilisation d'une station monoposte à haute disponibilité au lieu d'un automate standard permet d'envisager une configu-ration redondante ultérieure.

L'une des particularités des automates SIMATIC PCS 7 réside dans la disponibilité modulable de divers modules.

Dans le cadre de la planification de l'installation, il est déjà possible, dans le cas d'une station monoposte, d'augmenter la disponibilité de manière ponctuelle par une configuration re-dondante de l'alimentation ou du processeur de communica-tion Industrial Ethernet et de combiner ces mesures.

Avec ses deux CPU redondantes, la station redondante pos-sède déjà un niveau de disponibilité élevé. Elle fonctionne se-lon le principe 1 de 2, auquel cas le sous-système actif com-mute sur le système de réserve en cas de défaut. A partir de là, il est possible de doubler l'alimentation pour chaque système, comme dans le cas de la station monoposte ou du processeur de communication Industrial Ethernet, et de combiner ces mesures.

Automate de sécurité, ET 200M avec modules F

Automates de sécuritéLes automates de sécurité sont mis en œuvre dans les applica-tions critiques pour lesquelles tout dysfonctionnement peut entraîner un danger de mort, des endommagements de l'ins-tallation ou des dégradations écologiques. En interaction avec les modules F de sécurité du système de périphérie décentra-lisée ET 200 ou avec les transmetteurs de sécurité directement raccordés via le bus de terrain, les systèmes F/FH identifient les erreurs de processus ainsi que leurs propres dysfonctionne-ments internes. Ils commutent alors automatiquement l'ins-tallation dans un état sûr.

G_P

CS

7_X

X_0

0185

■ Alimentation simple■ Communication simple via

réseau procédé

■ Alimentation double■ Communication double via

réseau procédé

■ Alimentation quadruple■ Communication double via

réseau procédé

■ Alimentation simple■ Communication double

via réseau procédé

■ Alimentation double■ Communication

quadruple via réseau procédé

■ Alimentation double■ Communication simple via

réseau procédé

■ Alimentation double■ Communication double

via réseau procédé

■ Alimentation quadruple■ Communication

quadruple via réseau procédé

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© Siemens AG 2012

Automates42

Les automates de sécurité sont certifiés par le TÜV et répon-dent aux exigences de sécurité jusqu'à SIL 3 selon la norme CEI 61508. Ils sont basés sur le matériel des stations redon-dantes qui se sont vus adjoindre des fonctions de sécurité grâce à S7 F Systems.

Comme dans le cas du système de base, ils sont disponibles en deux variantes :

• Stations monopostes avec une CPU, de sécurité• Stations redondantes avec deux CPU redondantes, de sécu-

rité et tolérantes aux pannes

La conception redondante de l'alimentation ou des interfaces Industrial Ethernet permet d'augmenter de façon flexible la disponibilité des stations de sécurité monopostes/redon-dantes, comme pour les automates à haute disponibilité sur lesquels elles sont basées.

Les systèmes multitâches maîtrisent l'exécution simultanée de plusieurs programmes dans une CPU, qu'il s'agissent d'ap-plications Basic Process Control System (BPCS) ou d'applica-tions de sécurité. Les programmes sont unidirectionnels, au-trement dit les erreurs dans les applications BPCS n'ont pas de

répercussions sur les applications de sécurité et inversement. Des tâches spéciales avec des temps de réaction très courts sont également réalisables.

Lors du traitement parallèle de fonctions BPCS et de fonctions de sécurité dans une CPU, une influence mutuelle est évitée en maintenant les programmes BPCS et les programmes de sé-curité strictement séparés les uns des autres et en réalisant l'échange de données avec des blocs de conversion spéciaux. Les fonctions de sécurité sont exécutées deux fois dans diffé-rentes parties du processeur d'une CPU, par un traitement d'instructions redondant et diversitaire. Le système détecte les éventuelles erreurs en comparant ensuite les résultats.

Les programmes de sécurité exécutés sur les divers systèmes F/FH d'une installation ont aussi la possibilité de communiquer entre eux en mode sécurité via le réseau procédé Industrial Ethernet.

La redondance des systèmes FH sert uniquement à augmenter la disponibilité. Elle ne contribue pas au traitement des fonc-tions de sécurité et à la détection des erreurs associée.

Points forts des automates

■ Vaste gamme de produits avec des classes de perfor-mance finement échelonnées et disponibles en trois formats : Microbox, Embedded et modulaire

Automate Microbox SIMATIC PCS 7 AS RTX avec contrôleur logiciel

■ Compact et robuste pour un emploi à proximité des ins-tallations

■ Construction résistant aux vibrations et aux chocs, sans ventilateur ni supports de données en rotation

■ Fonctionnement continu 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 sans maintenance sous des températures ambiantes jusqu'à 55 °C

Automate Embedded SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX avec contrôleur logiciel

■ Automate compact au format S7-300 pour petites applications et Package Units

■ Extensibilité centrale grâce à la sérialisation directe de 8 modules d'E/S S7-300 max.

Automates modulaires de la série SIMATIC S7-400 avec contrôleur matériel

■ Bundles AS configurables individuellement, dispo-nibles en tant que :– constituants individuels, regroupés en une seule

livraison pour chaque station– systèmes prémontés et testés

■ Disponibilité modulable :– systèmes standard en tant que station monoposte,

avec alimentation redondante optionnelle– Systèmes haute disponibilité en tant que station

monoposte/redondante avec alimentation redon-dante et/ou communication Industrial Ethernet redondante pour chaque système/sous-système

– Systèmes de sécurité en tant que station mono-poste/redondante avec alimentation redondante et/ou communication Industrial Ethernet redon-dante pour chaque système/sous-système

■ Station redondante avec deux sous-systèmes séparés galvaniquement :– un ou deux châssis porte-modules distants jusqu'à

10 km – Traitement simultané (synchrone) de programmes

utilisateur identiques au niveau des deux CPU– Commutation sans à-coups

■ Modifications de la configuration en cours de fonction-nement

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Communication 43

CommunicationCommunication rapide et sûre avec Industrial Ethernet pour réseau procédé et réseau des terminaux

Ethernet industriel, exemples de connexion

SIMATIC NET

Avec les constituants réseau SIMATIC NET basés sur des normes internationales, SIMATIC PCS 7 dispose d'une gamme de produits performants et robustes permettant de réaliser des réseaux de communication homogènes pour l'échange fiable de données entre les constituants système à différents niveaux d'une installation.

Les produits SIMATIC, spécialement développés pour une uti-lisation industrielle, conviennent de manière optimale aux installations de tous les secteurs. Ils sont adaptés les uns aux autres et répondent aux exigences les plus élevées, notam-ment dans les domaines dans lesquels ils sont soumis à des in-fluences extrêmes telles que :

• perturbations électromagnétiques• liquides et atmosphères corrosifs• risques d'explosion• fortes contraintes mécaniques

Les produits SIMATIC NET garantissent aussi bien l'extensibilité et la sécurité des investissements grâce à des développement ultérieurs compatibles, que la cohérence, de l'entrée jusqu'à la sortie des marchandises, et des appareils de terrain jusqu'au système de gestion des informations.

Industrial Ethernet

Le réseau procédé et le réseau des terminaux pour les sys-tèmes multiposte à architecture client/serveur sont réalisés avec Industrial Ethernet, un réseau performant de cellules et d'atelier, développé pour le domaine industriel conformément à la norme internationale IEEE 802.3 (Ethernet).

Dans les différents sous-systèmes de SIMATIC PCS 7 (ES, OS, AS, etc.), les interfaces de communication mises en œuvre sont soit des coupleurs intégrés, soit de simples cartes réseau ou encore des processeurs de communication spéciaux (CP 1613 A2/CP 1623). La communication "Basic Communica-tion Ethernet" intégrée aux stations de travail industrielles SIMATIC PCS 7 permet aux petites installations d'exploiter des stations monopostes et des serveurs sur le réseau procédé avec de simples cartes réseau.

Comme les moyennes et grandes installations sont soumises à de hautes exigences, le système SIMATIC PCS 7 mise sur les processeurs de communication performants CP 1613 A2/CP 1623 et sur la technologie de pointe Gigabit et FastEthernet, qui associe la sécurité élevée des anneaux optiques aux per-formances modulables grâce à la technologie de commuta-tion et à des débits allant jusqu'à 1 Gbit/s.

Caractéristiques techniques Industrial Ethernet

Réseau procédé / Réseau des terminaux

Industrial Ethernet

Nombre d'abonnés 1 023 par segment de réseau (standard IEEE 802.3)

Nombre de commutateurs jusqu'à 50

Etendue du réseau

- Réseau local cuivre jusqu'à 5 km env.optique jusqu'à 150 km env.

- WAN échelle mondiale avec TCP/IP

Topologie linéaire, arborescente, en anneau, radiale

SIMATICPCS 7 BOX

AS Single Station

AS Redundancy Station

AS Redundancy Station

SCALANCE X-300

SCALANCE X-300

SCALANCEX-200/X-200 IRT

SCALANCE X-400

G_P

CS

7_X

X_0

0124

SCALANCE X-400

SCALANCEX-400

SCALANCEW788-1PRO

Réseau des terminaux (optique/électrique)

Clients OS

Réseau procédé Industrial Ethernet(optique/électrique)

ClientWeb

Serveurs OS redondants

Stationd’ingénierie

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Communication44

Commutateurs Industrial Ethernet / Industrial Wireless LAN

Commutateurs Industrial Ethernet

Des commutateurs Industrial Ethernet permettent de raccor-der les abonnés au bus. Les commutateurs Industrial Ethernet de la gamme de produits SCALANCE X sont particulièrement recommandés, car ils offrent des performances échelon-nables à un prix attractif et supportent diverses possibilités de configuration.

La gamme de produits autorisée pour SIMATIC PCS 7 prove-nant des lignes de produits SCALANCE X (SCALANCE X-200, X-200 IRT, X-300 et X-400) est diversifiée. Plus le numéro de type est grand, plus le nombre de ports, la modularité, la flexi-bilité et la fonctionnalité augmentent. Tandis que les commu-tateurs de la gamme SCALANCE X-200 et X-200 IRT sont exclu-sivement équipés de ports FastEthernet pour des flux de don-nées allant jusqu'à 100 Mbits/s, les commutateurs de la gamme SCALANCE X-300 et X-400 possèdent quant à eux pour la plupart des ports Gigabit Ethernet. Les formats varient même au sein d'une même gamme de produits : format com-pact et plat pour les X-200/X-200 IRT et format compact et de châssis pour le X-300.

Du fait de leur haute disponibilité, les topologies en anneau sont privilégiées pour les réseaux procédés et les réseaux de terminaux. Un autre avantage des anneaux optiques consiste en leur immunité aux perturbations.

Topologie en anneau redondanteLorsque les exigences de redondance sont plus élevées, la communication peut être réalisée sur deux anneaux redon-dants :

• Sur le réseau des terminaux, les deux anneaux sont couplés via deux paires de commutateurs SCALANCE X. Les commu-tateurs des gammes de produits SCALANCE X-400, X-300 et X-200 IRT sont dotés de la fonction "standby" nécessaire à cet effet. Chacun des serveurs et clients redondants peut être raccordé aux deux anneaux par deux coupleurs sépa-rés (package d'adaptation au réseau des terminaux redon-dant).

• Sur le réseau procédé, les deux anneaux sont séparés physi-quement. Un commutateur sert de gestionnaire de redon-dance dans chaque anneau. Les commutateurs actuels des gammes de produits SCALANCE X-400, X-300, X-200 IRT et X-200 (sauf X208PRO) sont utilisables comme gestion-naires de redondance. Lors de la configuration avec NetPro, les partenaires de couplage qui sont connectés aux deux anneaux via deux CP pour chaque CPU AS et serveur OS sont raccordés logiquement entre eux via une connexion S7 à haute disponibilité (redondance à 4 voies).

Module Client Ethernet SCALANCE W740 pour utilisation à l'intérieur

Réseaux locaux industriels sans fil IWLAN (Industrial Wireless LAN)

SIMATIC PCS 7 permet d'intégrer des clients distants mobiles ou stationnaires dans le réseau des terminaux, via les points d'accès Industrial Wireless LAN (IWLAN) SCALANCE W784 (dans l'armoire), W786 (à l'extérieur) ou W788 (à l'intérieur).

Les clients distants mobiles (par ex. des ordinateurs portables) utilisent l'interface WLAN intégrée pour la communication avec le point d'accès IWLAN, tandis que les clients distants sta-tionnaires en boîtier de table/tour (stations de travail indus-trielles SIMATIC PCS 7) utilisent le module Client Ethernet SCALANCE W740.

Les applications suivantes peuvent être ainsi réalisées :

• Mise en place de clients OS déportés supplémentaires (jusqu'à 2 clients sur IWLAN)

• Raccordement de clients Web à un serveur Web PCS 7 (jusqu'à 2 clients Web sur IWLAN)

• Accès à distance à une station d'ingénierie en utilisant le lo-giciel "RealVNC" (Enterprise Edition), par ex. pour la mise en service.

Tous les composants utilisés sont très résistants, utilisent des procédures de cryptage et d'authentification modernes et ga-rantissent une grande fiabilité du canal radio.

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Communication 45

PROFINET – le standard Ethernet industriel pour l'automatisation

Avec SIMATIC PCS 7 V8.0, le produit PROFINET se basant sur les normes internationales CEI 61158 et 61784 fait son entrée dans le système de contrôle de procédés. PROFINET allie les avantages du standard de réseau Ethernet ouvert et du sys-tème de bus de terrain PROFIBUS. Il garantit une grande trans-parence, une communication informatique ouverte, une sé-curité réseau et une communication en temps réel jusque sur le terrain. PROFINET constitue ainsi la base idéale pour réaliser dans l'installation un réseau d'automatisation homogène au-quel il est possible d'intégrer facilement des bus de terrain existants et réalisés avec PROFIBUS.

Lors de la configuration de la communication PROFINET, il est en principe recommandé de séparer la communication de ter-rain de la communication des installations. Dans le contexte du système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7, la mise en oeuvre de PROFINET a en premier lieu pour but d'assurer la communication de terrain entre les automates (contrôleurs) et la périphérie décentralisée.

Les automates modulaires de la série S7-400 et les stations de périphérie décentralisée ET200M peuvent être mises en ré-seau facilement et efficacement via PROFINET. Les topologies linéaire, arborescente, en étoile et en anneau permettent de réaliser sur le terrain des configurations de réseau variées. Les

variantes de configuration atteignent la plus haute disponibi-lité avec la topologie en anneau. La mise en réseau peut s'ef-fectuer aussi bien via des commutateurs SCALANCE X que di-rectement via des interfaces PROFINET d'automates et de sta-tions d'E/S distantes. La redondance des supports de la confi-guration en anneau empêche une interruption du bus ou une panne d'un participant de provoquer une panne de l'intégrali-té du segment.

Les automates peuvent être intégrés à PROFINET via l'interface PROFINET ou via le module de communication CP 443-1, les stations de périphérie décentralisée ET 200M via le module d'interface IM153-4PN High Feature. Vous pouvez utiliser dif-férents produits Ethernet comme composants réseau, par ex. des commutateurs SCALANCE X, des convertisseurs de sup-port, des éléments de connexion FastConnect, des supports de transmission électriques et optiques.

Les bus de terrain PROFIBUS DP/PA ou FOUNDATION Fieldbus H1 peuvent être intégrés via un processeur de com-munication CP 443-5 ou une interface PROFIBUS DP dans la CPU de l'automate, les bus de terrain PROFIBUS DP/PA égale-ment via IE/PB Link PN IO.

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Communication46

Exemples de configuration PROFINET avec station monoposte AS

Mise en réseau des participants PROFINET par commutateurs SCALANCE X Mise en réseau directe des participants PROFINET via interfaces intégrées

Exemples de configuration PROFINET avec station redondante AS

Configuration en anneau PROFINET avec station redondante AS

SCALANCE X

SCALANCE X SCALANCE X

ET 200M

G_P

CS

7_X

X_0

0300

ET 200M

Com

mun

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dans

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stal

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ain

Stations opérateur

Station monoposte AS

SCALANCE X

ET 200M

G_P

CS

7_X

X_0

0301

ET 200MC

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Stations opérateur

Station mono-poste AS avec CPU PROFINET

Station mono- poste AS avec CP PROFINET

SCALANCE X

SCALANCE X

G_P

CS

7_X

X_0

0313

ET 200M

ET 200MET 200M

ET 200M

Com

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dans

l'in

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terr

ain

Stations opérateur

Station redondante AS avec CPU PROFINET

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Communication 47

Communication de bus de terrain rapide et robuste

Intégration dans le système des bus de terrain PROFIBUS PA et FOUNDATION Fieldbus H1 via PROFIBUS DP

Au niveau du terrain, les périphériques décentralisés tels les stations d'E/S déportées avec leurs modules d'E/S, les trans-metteurs de mesure, les entraînements, les vannes ou les ter-minaux de conduite communiquent avec les automates via un système de bus temps réel performant. Cette communication de terrain est caractérisée par :

• la transmission périodique des données de process • la transmission apériodique d'alarmes, de paramètres et de

données de diagnostic

Le bus universel PROFIBUS s'est établi comme support de communication robuste et fiable pour le niveau terrain. Sur la base des standards CEI 61158 et CEI 61784, il est capable, à l'aide de techniques de transmission complémentaires, d'un profil de communication uniforme et de profils applicatifs additionnels pour les fonctions typiques, par ex. appareils PA, PROFIdrive, PROFIsafe ou PROFIenergy, de répondre à toutes les exigences de l'industrie manufacturière et de process.

PROFIBUS DP

Le PROFIBUS DP, conçu pour de hautes vitesses de transmis-sion des données (jusqu'à 12 Mbit/s) et des temps de réaction ultrarapides (jusqu'à 1 ms), fait office à la fois :

• de support de communication pour la transmission de données entre les automates (contrôleurs) et les stations de périphérie décentralisée de la famille ET 200

(E/S déportées) et avec les appareils de terrain/process, les CPU/CP, les postes de conduite, etc. qui disposent d'une interface PROFIBUS DP.

• Intégrateur pour les bus de terrain PROFIBUS PA et FOUNDATION Fieldbus H1 habituellement utilisés dans l'industrie

Etant donné que PROFIBUS DP supporte le protocole HART, il est possible d'intégrer également via HART des E/S déportées ainsi que des appareils de terrain HART dans la communica-tion PROFIBUS DP.

PROFIBUS DP est réalisable en technique cuivre ou optique :

• RS 485technique de transmission électrique simple et écono-mique utilisant un câble bifilaire blindé

• Fiber Optictechnique de transmission optique par fibres optiques en verre ou en matière plastique pour une transmission rapide de grandes quantités de données dans des environne-ments fortement perturbés ou sur des grandes distances.

Le PROFIBUS DP peut être rendu apte aux zones Ex 1 ou 21 par l'utilisation d'un transformateur séparateur (coupleur RS 485-iS) et de la technique de transmission cuivre RS 485-iS.

G_P

CS

7_X

X_0

0247

PROFIBUS PA FOUNDATION Fieldbus

PROFIBUS DP

FF linkPA link

Remote I/O

SIMATIC PCS 7 automation system

Maintenance/OS server

OS multi-clientsEngineering station

Drives

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Communication48

PROFIBUS PA et FOUNDATION Fieldbus H1

Pour l'automatisation des procédés techniques qui se dérou-lent fréquemment dans des environnements agressifs, dange-reux pour la santé et à risque d'explosion, il est important de disposer d'une connexion directe des transmetteurs et action-neurs et de leur alimentation via le support de communication ainsi que d'un diagnostic détaillé.

Les bus de terrain PROFIBUS PA et FOUNDATION Fieldbus H1 (FF H1) répondent tous deux à ces exigences. Ces bus de ter-rain conviennent idéalement à l'intégration directe dans le système de contrôle des procédés de capteurs et d'action-neurs en zone Ex 1/21 ou 0. Par un câble bifilaire, la technique

de transmission à sécurité intrinsèque MBP (Manchester Coded; Bus Powered) permet simultanément l'alimentation en tension des appareils de terrain et la transmission de don-nées numériques avec une vitesse constante 31,25 kbit/s.

Les physiques de bus de PROFIBUS PA et de FF H1 sont iden-tiques dans une large mesure, conformément à CEI 61158. Les deux bus sont intégrables directement dans le système de contrôle des procédés SIMATIC PCS 7 par PROFIBUS DP. PROFIBUS PA et FOUNDATION Fieldbus H1 profitent ainsi pa-reillement de l'architecture PROFIBUS DP de niveau supérieur. Le client SIMATIC PCS 7 n'est donc pas lié à un bus de terrain particulier, mais peut choisir ce dernier librement de manière à l'adapter de façon optimale à l'instrumentation de terrain.

1) conforme à la directive d'installation du PROFIBUS 2.262

Caractéristiques techniques PROFIBUS DP

Transmission des données RS 485 RS 485-iS Fibres optiques

Vitesse de transmission 9,6 kbit/s à 12 Mbit/s 9,6 kbit/s à 1,5 Mbit/s 9,6 kbit/s à 12 Mbit/s

Câble à 2 conducteurs, blindé à 2 conducteurs, blindé FO plastique ainsi que FO verre monomode et multimode

Mode de protection EEx(ib)

Topologie Linéaire, arborescente Linéaire En anneau, radiale, linéaire

Abonnés par segment 32 32 1) –

Abonnés par réseau (avec répéteur) 126 126 126

Longueur de câble par segment en fonction de la vitesse de trans-mission

1 200 m pour 93,75 kbit/s max.1 000 m pour 187,5 kbit/s400 m pour 500 kbit/s200 m pour 1,5 Mbit/s100 m pour 12 Mbit/s

1000 m pour 187,5 kbit/s 1)

400 m pour 500 kbit/s 1)

200 m pour 1,5 Mbit/s 1)

80 m max. (PVC)

2 ... 3 km (FO verre multimode)

>15 km pour 12 Mbit/s(FO verre monomode)

Répéteurs pour le rafraîchissement des signaux des réseaux RS 485

max. 9 max. 91) sans objet

Caractéristiques techniques PROFIBUS PA FOUNDATION Fieldbus H1

Transmission des données MBP MBP

Vitesse de transmission 31,25 kbit/s 31,25 kbit/s

Câbles à 2 conducteurs, blindé à 2 conducteurs, blindé

Mode de protection EEx(ia/ib) EEx(ia/ib)

Topologie linéaire, arborescente, en anneau linéaire, arborescente, en anneau

Safety Integrated 4 –

Régulation "Control in the Field" – 4

Interopérabilité 4 4

Appareils de terrain par segment/coupleur 31 31

Appareils de terrain par link 64 31

Répartiteur de terrain actif par segment/coupleur- AFD- AFDiS ou combinaison AFD/AFDiS

85

85

Consommation totale max. de tous les appareils de terrain

1 A 1 A

Longueur de câble par segment en fonction de la vitesse de transmission

1 900 m : standard1 900 m : EEx(ib)1 000 m : EEx(ia)

1 900 m

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Communication 49

Architectures de bus de terrain

Dans les architectures de bus de terrain représentées, la pas-serelle de PROFIBUS PA ou de FF H1 vers PROFIBUS DP s'effec-tue par un link (PA Link/FF Link) doté d'un ou de deux cou-pleurs.

Sur un link PA pouvant recevoir jusqu'à 5 coupleurs, il est pos-sible d'exploiter au maximum 5 segments de bus via un cou-pleur unique (max. 3 dans le cas de configurations mixtes en anneau ou coupleurs redondants). Sur le link FF pouvant être doté de 2 coupleurs, il n'est possible d'exploiter qu'un seul segment de bus, indépendamment de la configuration. Du fait de la physique de bus identique, les mêmes réparti-teurs de terrain actifs sont utilisables pour PROFIBUS PA et FF H1 : AFS (Active Field Splitter), AFD (Active Field Distribu-tor) pour zone Ex 2/22 et AFDiS (Active Field Distributor intrin-sically Safe) pour zone Ex 1/21 et 2/22.

Topologie linéaire avec coupleur unique Les appareils de terrain sont intégrés à un segment linéaire par 8/5 répartiteurs de terrain actifs AFD/AFDiS au maximum. La connexion à ces répartiteurs de terrain s'effectue à l'aide de dé-rivations résistant aux courts-circuits. Contrairement à l'AFD, les longueurs de dérivation pour l'AFDiS ne dépendent pas du nombre de toutes les dérivations dans le segment de bus et ne doivent donc pas être prises en compte dans la longueur totale du segment de bus. Le segment linéaire peut être raccordé à un PROFIBUS DP simple ou redondant par un link. Le dernier AFD/AFDiS à l'extrémité du segment linéaire éloigné du link active automatiquement sa résistance de terminaison de bus.

Topologie linéaire avec coupleurs redondantsLe répartiteur de terrain actif AFS est relié à une paire de coupleurs redondants (2 FDC 157) dans le link. Il connecte un segment linéaire au coupleur actif. Le cas échéant, le rem-placement d'un coupleur peut avoir lieu en cours de fonction-nement. L'intégration des appareils de terrain au segment linéaire se fait comme décrit sous "Topologie linéaire avec coupleur unique".

Topologie en anneau avec coupleurs et supports redondantsLa disponibilité maximale peut être atteinte avec un segment en anneau formé avec une paire de coupleurs redondants (2 FDC 157) dans le link. Jusqu'à 8/5 répartiteurs de terrain ac-tifs AFD/AFDiS intègrent les appareils de terrain FF dans ce seg-ment en anneau par dérivations résistant aux courts-circuits. La terminaison de bus se fait automatiquement et est immédiate-ment adaptée en cas de modifications ou de perturbations sur le bus. Une extension sur le bus de terrain ou le remplacement d'un coupleur en cours de fonctionnement est possible.

Avantages de l'architecture de bus de terrain• Disponibilité maximale évitant les arrêts non programmés

de l'installation • Installation simple et sûre• Terminaison automatique• Isolation automatique et sans à-coups de sous-segments

défectueux• Topologie réparable ou extensible en service

Architectures de bus de terrain avec PROFIBUS PA et FOUNDATION Fieldbus H1

Longueur max. de dérivation

Nombre de dérivations par segment de bus (1 appareil par dériva-tion)

AFD AFDiS

Appareils sans sécurité intrinsèque

Appareils à sécurité intrin-sèque selon FISCO

1 à 31

1 ... 12 120 m

120 m 60 m

13 ... 14 90 m

15 ... 18 60 m

19 ... 24 30 m

25 ... 31 1 m

G_P

CS

7_X

X_0

0249

AFD

AFS

AFD AFD

AFDiS

AFDiS

AFDiS

AFDAFD

PROFIBUS PA / FOUNDATION Fieldbus H1

PROFIBUS PA / FOUNDATION Fieldbus H1

PROFIBUS PA / FOUNDATION Fieldbus H1

PR

OFI

BU

S D

P

SIMATIC PCS 7 automation system

PA link / FF link

PA link / FF link

PA link / FF link

© Siemens AG 2012

Périphérie de processus50

Périphérie de processusLa solution adaptée à toutes les exigences

ET 200iSP avec alimentation redondante

SIMATIC PCS 7 offre de nombreuses possibilités pour l'acquisi-tion et la sortie de signaux de processus via les capteurs et les actionneurs ainsi que la connexion de périphériques aux sys-tèmes d'automatisation :

• Stations de périphérie décentralisée ET 200 avec une vaste gamme de modules de signaux et de modules de fonction économiques sur PROFIBUS DP

• Stations de périphérie décentralisée ET 200 sur PROFINET• Appareils de terrain / de processus intelligents et décentra-

lisés et postes de conduite directement sur le bus de terrain PROFIBUS DP/PA ou FOUNDATION Fieldbus H1 (également redondant ou dans les zones Ex 0, 1, 2 ou 20, 21, 22).

• Modules d'E/S TOR et analogiques de la SIMATIC S7-400 exploités de manière centralisée dans l'automate

Dans la pratique, l'automatisation du niveau de terrain est es-sentiellement réalisée avec des périphéries décentralisées :

• périphérie décentralisée ET 200 en association des appareils de process/de terrain classiques et des appareils de terrain HART

• appareils de process/de terrain intelligents pour la connexion directe au bus de terrain

Outre sa grande diversité de possibilités technologiques, la périphérie de process décentralisée se caractérise par les avantages suivants :

• modularité et cohérence• adaptabilité flexible à la structure de l'installation• câblage et ingénierie réduits• faibles coûts de mise en service, de maintenance et de

cycle de vie

Les modules de signaux SIMATIC S7-400 pouvant être exploités de manière centralisée dans l'automate constituent

une alternative à la périphérie de process décentralisée dans les petites applications ou les installations de faible envergure.

Périphérie de process standard pour SIMATIC PCS 7

Pour le système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7, les pé-riphéries de process standard suivantes sont recommandées pour l'automatisation du niveau de terrain :

• système de périphérie décentralisée ET 200M, ET 200iSP, ET 200S et ET 200pro

• appareils PROFIBUS PA à partir du profil PA 3.0

D'autres périphéries de process peuvent être intégrées à SIMATIC PCS 7 à l'aide de blocs standard issus de l'APL ou de blocs add-on spéciaux. Il peut s'agir par exemple d'appareils de systèmes d'entraînement ou de pesage :

• système de gestion de moteur SIMOCODE pro• Variateurs SINAMICS G120• Systèmes de pesage SIWAREX U/FTA/FTC

Embases MTA

Les embases MTA (Marshalled Termination Assemblies) per-mettent de raccorder des appareils de terrain, des capteurs et des actionneurs de manière simple, rapide et fiable aux mo-dules d'E/S des stations décentralisées ET 200M. Il existe des versions MTA aussi bien pour les modules d'E/S standard que pour les modules d'E/S redondants et de sécurité. Les embases MTA permettent de réduire considérablement les coûts ainsi que le temps de câblage et de mise en service et d'éviter les er-reurs de câblage.

Possibilités de modification en ligne

ET 200M ■ Ajout de stations ET 200M■ Ajout de modules d'E/S à la station■ Reparamétrage de modules d'E/S■ Paramétrage des appareils de terrain HART

connectés via SIMATIC PDM

ET 200iSP ■ Ajout de stations ET 200iSP■ Ajout de modules d'E/S à la station■ Reparamétrage de modules d'E/S■ Paramétrage des appareils de terrain HART

connectés via SIMATIC PDM

ET 200S ■ Ajout de stations ET 200S

ET 200pro ■ Ajout de stations ET 200pro

PROFIBUS DP, PROFIBUS PA, FOUNDATION Fieldbus H1

■ Ajout d'abonnés PROFIBUS DP■ Ajout de links PA et d'appareils de terrain PA■ Paramétrage d'appareils de terrain PA ou FF

avec SIMATIC PDM

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Périphérie de processus 51

Eventail d'utilisation de la périphérie de process pour SIMATIC PCS 7

ET 200 en atmosphère explosible gazeuse et poussiéreuse

Le schéma ci-dessus illustre les possibilités de connexion de la périphérie de process décentralisée de SIMATIC PCS 7 compte tenu de différentes conditions ambiantes.

Capteurs/actionneurs, analyseurs et systèmes de pesage et de dosage

Siemens Sensors and Communication propose une gamme complète de produits pour l'exploitation avec le système de contrôle des procédés SIMATIC PCS 7. Exemples :

• Appareils de mesure de débit, de pression, de température ou de niveau

• Positionneurs• Analyseurs de gaz• Systèmes de pesage SIWAREX

Ces appareils sont disponibles en variantes avec interface PROFIBUS DP/PA ainsi que pour la communication HART. La plupart des appareils sont déjà intégrés au catalogue d'appa-reils du gestionnaire d'appareils de terrain SIMATIC PDM.

Gammes d'appareils de Siemens Sensors and Communication

Une vue d'ensemble de la gamme d'appareils actuellement disponibles, ainsi que des informations supplémentaires, des caractéristiques techniques et des données de référence de commande sont disponibles sur Internet à l'adresse suivante : www.siemens.com/processinstrumentation

FM/UL

ATEX

ATEX

FM/UL

S7-4002) ET 200S1) SIMOCODE pro1)

ET 200iSP1) 3)

Industrial Ethernet

PROFIBUS DP-iS

PROFIBUS PA/FF H1

ET 200M1)

Ex e, Ex d

Ex i, Ex e, Ex d

Ex i

AFDiS

Ex i, Ex e

PROFIBUS

HART

HART

G_P

CS

7_X

X_0

0147

Zone 2 Zone 1 Zone 0

Classe I Zone 2 Classe I Zone 1 Classe I Zone 0

Zone 22 Zone 21 Zone 20

Classe II Zone 2 Classe II Zone 1 Classe II Zone 0

Poussières

Gaz

Système de conduite des procédés

Transmetteur-séparateur de bus de terrain1)

Zones à atmosphère explosible

Actionneurs/Capteurs

Actionneurs/Capteurs

Actionneurs/Capteurs

PA Link/FF Link1)

Actionneurs/Capteurs

1) Atmosphère poussiéreuse : installation des constituants toujours dans un boîtier au degré de protection IP6x2) Avec une alimentation standard de 10 A CC3) Conforme également à FM/UL selon la classe I, division 2

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Périphérie de processus52

Périphérie de processAppareils recommandés pour l'automatisation de terrain

1) Disponible également en tant que constituant SIPLUS pour plage de température étendue -25 °C … +60/70 °C et atmosphère agressive/condensation (Plus de détails sous www.siemens.de/siplus)

Système de périphérie ET 200M ET 200iSP ET 200S ET 200pro

Constitution

Indice de protection IP20 IP30 IP20 IP65/IP66/IP67

Format modulaire modulaire bloc à extension granulaire

modulaire

Montage Profilé support Profilé support Rail Profilé support

Connectique des capteurs/actionneurs Connectique mono-conducteurbornes à vis/à ressort, FastConnect, TopConnect

Connectique multi-conducteurbornes à vis/à ressort

Connectique multi-conducteurbornes à vis/à ressort, FastConnect

M8, M12, M23

Applications particulières

Technique de sécurité 4 4 4 4

Utilisation en atmosphère explosible Zone 2, 22 Zone 1, 21 Zone 2, 22 –

Disponibilité augmentée commutation, redondance

commutation, redondance

– –

Plage de température 0 ... +60 °C1) -20 … +70 °C 0 … +60 °C1) -25 … +55 °C

Tenue aux vibrations (en permanence) 1 g 1 g 2 g 5 g (selon le module)

Communication

PROFIBUS (cuivre/fibre optique) 4 / – (12 Mbit/s) 4 / – (1,5 Mbit/s) 4 / 4 (12 Mbit/s) 4 / 4 (12 Mbit/s)

Fonctions système

Précâblage 4 (débrochage et enfichage)

4 4 –

Débrochage/enfichage à chaud (hot swapping) 4 (avec bus interne actif)

4 4 4

Extension/configuration en service 4 / 4 4 / 4 4 / – – / –

Diagnostic (selon le module) par voie par voie par voie par voie

Fonctions

Voies TOR 4 4 4 4

Voies analogiques 4 4 4 4

y compris HART 4 4 – –

départs-moteur – – 4 –

Raccordement pneumatique – 4 – –

Fonctions technologiques Comptage/mesure, régulation, pesage

Comptage, mesure de fréquence

Comptage/mesure –

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Périphérie de processus 53

EntraînementsAppareils recommandés

Entraînements SIMOCODE pro

Système de gestion de moteurs pour moteurs basse tension à vitesse constante

SINAMICS G120

Variateurs de fréquence pour moteurs triphasés asynchrones et synchrones

Indice de protection IP20 (selon le module) IP20

Format modulaire modulaire (unité de régulation, bloc de puis-sance)

Gamme de puissance 0,1 ... 700 kW 0,37 ... 250 kW

Tensions jusqu'à 690 V CA 380 ... 480 V CA ou 660 ... 690 V CC ± 10 %

Courants moteur nominaux jusqu'à 820 A –

Communication PROFIBUS 4 4

Bibliothèque de blocs pour l'Intégration dans SIMATIC PCS 7

4 4

Domaine d'application Protection et commande de moteurs- dans les zones à risque d'explosion pour les

modes de protection EEx e/d conformément à la directive ATEX 94/9/CE

- avec démarrage difficile (industrie du papier, du ciment, métallurgie, industrie de l'eau)

- dans les installations à haute disponibilité (in-dustrie chimique, du pétrole et du traitement des matières premières, centrales)

Utilisation universelle dans tous les secteurs in-dustriels et commerciaux

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Automatisation des processus discontinus avec SIMATIC BATCH54

Automatisation des processus discontinus avec SIMATIC BATCHModulaire, flexible, évolutif et entièrement intégré dans SIMATIC PCS 7

Grâce à son mode d'opération commandé par recettes, SIMATIC BATCH permet de traiter avec efficacité et souplesse des processus discontinus complexes avec des séquences de commande alternantes. SIMATIC BATCH satisfait entièrement aux exigences élevées inhérentes :

• Utilisation optimale des installations de production• Qualité de produit constante• Traçabilité• Conformité aux normes et prescriptions légales• Rapidité de réaction aux conditions changeantes du

marché

Architecture modulaire

SIMATIC BATCH est configurable comme système monoposte ou comme système client-serveur et, grâce à son architecture modulaire et à sa modularité avec des SIMATIC BATCH UNIT cumulables (1, 10 ou 50 options de quantité pour les ins-tances d'unités), il peut être utilisé dans toutes les installa-tions, quelle que soit leur taille.

Dans les petites applications Batch, il est possible d'utiliser un SIMATIC PCS 7 BOX en combinaison avec un contrôleur dis-tinct, par ex. avec un SIMATIC PCS 7 AS RTX ou SIMATIC PCS 7 AS mEC RTX.

Toutefois, l'automatisation des processus discontinus avec SIMATIC BATCH est caractérisée par des architectures client-serveur dans lesquelles un serveur Batch et plusieurs clients Batch traitent ensemble un projet. Le serveur Batch peut éga-lement être redondant pour accroître la disponibilité.

Outre les stations de travail industrielles SIMATIC PCS 7, les clients OS 627C et 427C de SIMATIC PCS 7, plus compacts, se prêtent également à l'utilisation en tant que client Batch.

SIMATIC BATCH, modulable du système monoposte jusqu'au système client-serveur

Intégration dans SIMATIC PCS 7

SIMATIC BATCH est entièrement intégré à SIMATIC PCS 7. La communication directe avec SIMATIC IT ou une interface ouverte avec un système MES (Manufacturing Execution System) quelconque permet le couplage au niveau gestion de la production.

Les données de l'installation peuvent être entièrement confi-gurées via le système d'ingénierie. Ce système transmet toutes les données nécessaires à la réalisation de la recette au serveur Batch, si bien que la recette peut être traitée séparé-ment du système d'ingénierie. Les changements de configura-tion effectués sur le système d'ingénierie sont transférables au serveur Batch par une fonction de mise à jour.

Le logiciel serveur SIMATIC BATCH est généralement exécuté sur un serveur matériel indépendant (serveur Batch), séparé des serveurs OS. Suivant la charge du système opérateur, les logiciels serveur OS et serveur Batch peuvent fonctionner aus-si sur un serveur matériel commun (serveur OS/Batch). Les clients SIMATIC BATCH et les OS clients peuvent fonctionner sur une base matérielle séparée ou commune.

SIMATIC BATCH utilise SIMATIC Logon qui est intégré dans le système de contrôle de procédés pour la gestion et l'authenti-fication centrale des utilisateurs ainsi que pour la signature électronique nécessaire à la validation des recettes principales, formules et objets de bibliothèque pour les utilisateurs ou groupes d'utilisateurs Windows autorisés. Les configurations individuelles de Batch Control Center et de l'éditeur de recettes sont enregistrées sous forme de profil spécifique à l'utilisateur lors de la fermeture de session. L'utilisateur dispose ainsi de son environnement de travail habituel lorsqu'il ouvre une nouvelle session sur un client quelconque de l'installation.

G_P

CS

7_X

X_0

0053

Clients SIMATIC BATCH et clients OS

SIMATIC PCS 7Station opérateur

avecSIMATIC BATCH

Contrôleurs

Serveur Batch Serveur OS

Stationd'ingénierie

Réseau de terminaux

Réseau procédé

seulement en mode AS

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Automatisation des processus discontinus avec SIMATIC BATCH 55

Communication avec les automates

Selon le mode de fonctionnement, SIMATIC BATCH commu-nique avec les automates (AS) via le système opérateur PCS 7 (OS) ou directement via S7 DOS.

SIMATIC BATCH propose des vues de commande standard (faceplates) pour la conduite et la supervision d'unités de process et de fonctions techniques. L'interface avec le niveau d'automatisation inférieur se fait en règle générale avec des instances de type SFC.

Modes de fonctionnement du traitement des recettes

• Mode PC : traitement de la logique de recette complète dans le serveur Bach

• Mode AS : exécution de la logique de recette d'unité dans l'automate : - Changements d'étape ultra-rapides- Déterminisme amélioré pour le traitement d'un lot- Disponibilité accrue

• Mode mixte : utilisation parallèle du mode PC et du mode AS pour un lot

Points forts de SIMATIC BATCH

■ Architecture modulaire et flexibilité de dimensionne-ment (matériel et logiciel)– Adaptation optimale à la taille des installations et

aux exigences individuelles– Se développe en même temps que l'installation,

aucune capacité de réserve onéreuse nécessaire

■ Disponibilité élevée via le serveur Batch redondant– Aucune perte des données relatives aux lots– Comparaison automatique des données relatives

aux lots

■ Mode PC et AS

■ Intégration homogène de SIMATIC BATCH à la straté-gie de conduite et de supervision et à l'ingénierie de SIMATIC PCS 7 via l'interface du système– Pas d'interface spécifique au client– Aucune configuration double pour les données

d'ingénierie Batch– Contrôles OS pour l'intégration dans les vues de

process

■ Recettes indépendantes de l'unité de process– Simplification de la gestion des recettes et de la

validation– Conduite flexible et utilisation optimale des instal-

lations via la modification de la stratégie d'affecta-tion et l'attribution des unités lors de l'exécution des lots

■ Recettes simples et recettes hiérarchiques selon ISA-88.01– Création de recettes orientée vers le procédé– Création simple et rapide, taux d'erreurs réduit

■ Importation et exportation des recettes principales, des formules et des objets de bibliothèque

■ Enregistrement, et archivage au format XML et jour-nalisation complète des données relatives aux lots. – Production transparente et traçable– Conduite opérateur sûre, réaction sûre en cas

d'anomalie du processus– Visualisateur pour les lots archivés

■ Réduction des frais d'ingénierie et de validation grâce à :– Concept de type/instance SFC– Séparation de la procédure et de la formule– Bibliothèque ROP et configuration indépendante

de l'unité de process– Utilisation multiple, modifications centralisées

■ Prise en charge de la validation conformément à 21 CFR, partie 11, via :– Audit Trail (journal de modifications)– Versionnage libre et supporté par le système – Bibliothèque d'opérations de recettes et formules – Gestion des utilisateurs avec protection d'accès et

signature électronique

■ Connexion à SIMATIC IT ou à tout autre système MES

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Automatisation des processus discontinus avec SIMATIC BATCH56

Fonctionnalité Client Batch

Batch Control Center

Le Batch Control Center (BatchCC) est la "centrale de com-mande" pour la surveillance et la conduite de processus dis-continus. Les données concernant SIMATIC BATCH sont gérées à l'aide d'une interface utilisateur graphique. BatchCC propose des fonctions performantes pour les tâches suivantes :

• lire et mettre à jour les données d'installation de l'automa-tisation de base

• définir des droits d'accès utilisateurs pour toutes les fonc-tions, pour les clients ou les unités de process de SIMATIC BATCH

• définir les noms et les codes des matières utilisées• gérer des recettes principales• gérer des bibliothèques avec des éléments de recettes (opé-

rations de bibliothèques) • éditer les catégories de formules et gérer les formules asso-

ciées (jeux de paramètres) • créer une recette principale à partir de la recette exécutable• exporter et importer les recettes principales, les formules et

les objets de bibliothèque• créer des lots avec des recettes principales• lancer le traitement des lots et commander les lots• superviser et diagnostiquer le traitement des lots• modifier en ligne la stratégie d'affectation et l'attribution

des unités lors de l'exécution des lots• modifier/supprimer/insérer en ligne des objets et des élé-

ments de structure (boucles, transitions, etc.) de la recette• journaliser et archiver les recettes et les données des lots• appeler directement la visualisation SFC depuis la recette

exécutable

Batch Planning

BatchCC permet de créer individuellement des ordres de fabri-cation et des lots. L'option Batch Planning offre cependant bien plus de fonctionnalités de planification. Elle permet de planifier au préalable les lots d'un grand nombre d'ordres de fabrication. En plus de la planification, la modification, l'annu-lation, la suppression et la validation des lots font également partie des fonctions disponibles.

Planification des lots

Des représentations spéciales sous forme de liste pour les ca-tégories d'ordres, les ordres de production, la planification des lots, le statut ou le résultat du lot prennent en charge et facili-tent la planification et la commande de lots. Il est possible de définir et de répartir manuellement les lots d'un ordre de fabri-cation. Ces procédures peuvent également être effectuées de manière automatique, en fonction du nombre de lots ou de la quantité de production définis. L'ensemble des lots, y compris l'occupation des unités, est représenté à l'aide d'une combi-naison de schémas de Gantt et de tableaux. Les conflits tem-porels ou les conflits générés par l'occupation multiple d'uni-tés de process sont indiqués. Les conflits temporels peuvent être résolus en déplaçant les lots concernés dans le schéma de Gantt. Les caractéristiques suivantes des lots peuvent être dé-finies ou modifiées :

• quantité à produire• mode de lancement (immédiatement, sur commande de

l'opérateur ou déclenché par horloge)• occupation des unités de process• formule (jeu de paramètres)• séquence de traitement (enchaînement avec le lot précé-

dent ou suivant)• affichage de la durée prévue d'un lot• Définition de l'intervalle de temps minimum lors de l'en-

chaînement des lots

Batch OS Control

Les contrôles OS Batch affichés dans la vue de process permet-tent la conduite et la supervision des processus discontinus.

Vue de process avec affichage des contrôles OS Batch

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Automatisation des processus discontinus avec SIMATIC BATCH 57

Système de recettes, archivage et journalisation

Editeur de recettes SIMATIC BATCH

Editeur de recettes

L'éditeur de recettes est un outil pour la création et la modifi-cation simples et intuitives de recettes principales et d'opéra-tions de bibliothèque. Il dispose d'une interface utilisateur gra-phique, de fonctions d'édition pour des objets isolés ou grou-pés ainsi que d'un contrôle structurel de syntaxe. Des objets Batch issus de la configuration de l'installation avec le système d'ingénierie de SIMATIC PCS 7, par exemple les unités de pro-cess et les fonctions technologiques, constituent la base pour la création de recettes. L'éditeur de recettes peut être lancé soit séparément, soit depuis le BatchCC.

L'éditeur de recettes permet de réaliser les tâches suivantes :

• créer de nouvelles recettes principales et opérations de bibliothèque

• modifier les recettes principales et opérations de biblio-thèque existantes (modifications de la structure ou des paramètres)

• interroger l'état des objets de recettes et les valeurs des processus dans les conditions de transitions

• affecter des nœuds de Route Control en tant que para-mètres de transfert (source, destination, via) à des phases de transport en vue de diriger les produits d'un lot dans d'autres unités de process (installations locales ou ex-ternes)

• configurer des expressions arithmétiques pour le calcul de valeurs théoriques pour les paramètres de transition ou de recette à partir de variables de recettes et de constantes

• documenter les recettes principales et les opérations de bibliothèque

• exécuter des contrôles de vraisemblance et intégrer des contrôles de vraisemblance spécifiques à l'utilisateur

• sélectionner les unités candidates en limitant les propriétés des équipements (Equipment Properties)

• valider des recettes principales et des opérations de biblio-thèque pour le test ou la production

Exemple de rapport de lots

Structures des recettes pour le traitement des exceptions

Grâce au marquage des séquences librement sélectionnables, les états de processus peuvent être surveillés en cours d'exé-cution. A l'aide d'un bloc de commande ou d'une fonction de saut, il est possible, dans un conteneur spécifique, de réagir à des événements ou des défauts évalués.

Rapports de lots

Les rapports de lots contiennent l'ensemble des données néces-saires à la reproduction des processus discontinus dans le cadre de l'assurance-qualité et du respect des exigences légales.• données d'identification• données des recettes exécutables• données de production effectives• déroulement des actions dans le temps• messages d'état, d'erreur et de défaut• interventions de l'opérateur • valeurs de process

Rapports de recettes

Les rapports de recettes contiennent les données de produc-tion, par ex. • données de l'en-tête de la recette• topologie de la recette• liste des matières d'entrée et de sortie et liste des paramètres• consignes de procédé

Visualisateur pour les lots archivés

Les données relatives aux lots qui sont accessibles unique-ment aux personnes ou aux systèmes autorisés peuvent être sauvegardées au format XML – localement, sur un lecteur ré-seau ou sur un serveur d'archive central, que les lots achevés proviennent d'une ou de plusieurs installations SIMATIC BATCH. Dans le Batch Control Center, les lots archivés peuvent ainsi être affichés à nouveau en tant que recette exécutable l'aide du visualisateur.

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Automatisation des processus discontinus avec SIMATIC BATCH58

Recettes hiérarchiques et indépendantes de l'unité de process

Représentation de la structure de recettes hiérarchiques sur le modèle d'installation

Recettes simples

Les recettes simples conviennent aux applications simples avec un nombre réduit d'unités de process. Avec ces recettes, les unités de process sont affectées directement aux fonctions de recette dans le cadre de la procédure de recette.

Recettes hiérarchiques selon ISA-88.01

En tant qu'entité fonctionnelle, SIMATIC BATCH et SIMATIC PCS 7 couvrent entièrement les modèles décrits dans la norme ISA-88.01. La structure hiérarchique des recettes se base sur le modèle d'installation de la manière suivante :

• procédure de recette pour la conduite du process ou de la production dans une installation

• procédure de recette partielle pour la conduite d'une étape du process dans une unité

• opération/fonction de recette pour l'exécution de la tâche/fonction sur un équipement technique

Neutralité et affectation aux unités de process

La création d'une recette indépendante de l'unité de process pour plusieurs unités de même type réduit les coûts d'ingénie-rie et présente des avantages significatifs lors de la validation. Au moment de la création de la recette, on se contente d'attri-buer des classes d'unité aux procédures des recettes d'unité. L'affectation finale des unités de process n'a lieu que lors de l'exécution. Pour les lots de longue durée, pour lesquels les unités ne doivent pas être définies et affectées lors du lance-ment des lots, l'affectation a lieu au moment de l'utilisation. Les conflits au niveau de l'occupation des unités sont détectés et affichés par le système.

Les stratégies suivantes d'affectation des unités de process permettent une adaptation optimale à la situation de l'instal-lation :

• "Sélection manuelle de l'unité de process" au moment de l'affectation des unités de process

• "unité privilégiée" pour la présélection au moment de la création de la recette

• définition de "l'unité de process inutilisée depuis le plus longtemps" pour une bonne répartition de la charge

• indication de l'unité à utiliser via un module externe (par ex. Scheduler) par "paramètre de processus".

Tout comme l'attribution des unités, la stratégie d'affectation peut aussi être modifiée au moment de l'exécution des lots.

G_P

CS

7_X

X_0

0102

Équipementtechnique

Procédurede recette

Opérationde recette

Fonctionde recette

Procédure derecette d’unité

Installation

Installation

Unité

Unité

Équipementtechnique

Module de contrôle

Module de contrôle

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Automatisation des processus discontinus avec SIMATIC BATCH 59

Rationalisation de la création des recettes et prise en charge de la validation

Séparation de la procédure et de la formule

Bibliothèque avec opérations de recettes (ROP)

Les opérations de recettes gérées dans une bibliothèque utili-sateur (bibliothèque ROP/bibliothèque d'opérations de re-cette) peuvent être intégrées comme référence dans les pro-cédures de recettes et donc modifiées de manière centrale. De la même manière, le référencement à des sous-structures dans la bibliothèque utilisateur est possible dans le cas des recettes simples.

Ceci réduit le travail d'ingénierie et de validation. Par la résolu-tion de la référence, l'opération de recette ou la sous-structure devient partie intégrante de la procédure de recette et est donc indépendante d'autres modifications centrales.

Séparation de la procédure et de la formule

La flexibilité procurée par les recettes indépendantes des uni-tés de process peut encore être accrue en séparant la procé-dure et les jeux de paramètres (formules). Différentes recettes principales peuvent alors être réalisées en combinant plu-sieurs formules à une procédure de recette. Ceci permet d'ef-fectuer des modifications de procédures centralisées. La struc-ture de la formule est déterminée par la catégorie de formule définie par l'utilisateur.

Application Programming Interface (API)

SIMATIC BATCH API (Application Programming Interface) est une interface ouverte pour des extensions spécifiques au client. Elle offre à l'utilisateur un accès aux données et aux fonctions de SIMATIC BATCH pour la programmation d'applica-tions spéciales, spécifiques à un secteur d'activité ou à un pro-jet.

Validation conformément à 21 CFR, partie 11

En tant que fabricant de systèmes de contrôle de procédés, Siemens dispose d'un personnel spécialement formé ainsi que d'une longue expérience dans le domaine de la gestion de la qualité et de la validation des installations. SIMATIC BATCH prend en charge la validation conformément à 21 CFR, partie 11, en particulier via :

• Normalisation systématique, par ex. avec - Concept de type/instance SFC- création de recettes indépendantes de l'unité de process- Séparation de la procédure et de la formule- opérations de recettes de bibliothèques

• Audit Trail (journal des modifications) : - journalisation des modifications apportées aux recettes

et aux opérations de recettes (archivage en cas d'objet modifié)

- journalisation des modifications apportées lors de la production (dans le rapport de lots), incluant les com-mandes du niveau de commande individuel associées au lot

• Gestion des versions, libre ou prise en charge par le sys-tème, pour les recettes, formules et éléments de biblio-thèque

• Gestion centralisée des utilisateurs avec contrôle d'accès via SIMATIC Logon

• Signature électronique pour la validation des recettes prin-cipales, des formules et des objets de bibliothèque, basée sur SIMATIC Logon

G_P

CS

7_X

X_0

0064

QuantitéTemperatureTempsSelPoivreSucre

Formule 2

500 kg80 °C15 minOuiNon150 g

Formule 1

1 000 kg90 °C10 minOuiNon100 g

Formule 3

900 kg95 °C12 minNonOui50 g

Recette de base #2 Recette de base #3Recette de base #1

Pour plus d'informations : www.siemens.com/simatic-batch

© Siemens AG 2012

Commande du transport de matières avec SIMATIC Route Control60

Commande du transport de matières avec SIMATIC Route ControlSIMATIC PCS 7 rationalise le transport de matières

SIMATIC Route Control (RC) est une extension multi-applica-tions du système de contrôle des procédés SIMATIC PCS 7 qui permet la configuration, la commande, la supervision et le diagnostic du transport de matières par réseaux de conduites et de tuyauteries.

SIMATIC Route Control permet à SIMATIC PCS 7 d'automatiser non seulement les processus de production et les installations de stockage correspondantes, mais aussi les transports de ma-tières qui les relient.

SIMATIC Route Control convient aussi bien aux petites installa-tions avec des sections de transports simples/statiques qu'aux installations de moyenne à grande envergure comprenant d'importants réseaux de voies de transport et des réseaux de conduites/tuyauteries.

SIMATIC Route Control est prédestiné pour répondre aux exi-gences suivantes :

• Restructurations et extensions fréquentes des réseaux de voies de transport, y compris capteurs et actionneurs

• Sections de transport à très haute flexibilité, caractérisées par : - des changements constants de matières - la définition dynamique de la source et de la destination

des matières transportées (y compris inversion de sens de transport sur sections bidirectionnelles)

• Réalisation simultanée d'un grand nombre de transports de matières

• Occupation dynamique d'unités par SIMATIC BATCH

Ce profil d'exigence concerne tout particulièrement les instal-lations disposant de réseaux de conduite ramifiées ou d'un nombre important de réservoirs de stockage, comme c'est notamment le cas dans l'industrie chimique, pétrochimique et ou bien l'industrie des boissons ou l'agroalimentaire.

Système multiposte SIMATIC PCS 7 avec SIMATIC Route Control

Lors du transport de solides par convoyeurs à bande, l'ordre d'enclenchement et de déclenchement des actionneurs peut être commandé en différé (cascade) avec des éléments WAIT. Un nettoyage des vannes lors du transport de liquides dans les conduites peut être réalisé par le biais de pulsations, l'ordre et l'intervalle pouvant également être réglés par des éléments WAIT.

Architecture modulaire

Grâce à la modularité et à une évolutivité aux routes cumu-lables SIMATIC Route Control (à 10 ou 50 options de quantité pour transports simultanés de matières), SIMATIC Route Control peut être adapté de manière flexible jusqu'à un maximum de 300 transports simultanés de matières à diffé-rentes tailles et architectures d'installations (systèmes mono-postes/multipostes).

Intégration dans SIMATIC PCS 7

Le logiciel Route Control Engineering, composé d'un outil d'ingénierie, d'un assistant et d'une bibliothèque de blocs, fait partie, avec les autres outils d'ingénierie, du système d'ingé-nierie centralisé SIMATIC PCS 7.

Dans les petites installations, SIMATIC Route Control peut être installé seul ou en association avec le logiciel OS sur un sys-tème monoposte (Single Station). Toutefois, ce sont les sys-tèmes multiposte répartis avec une architecture clients/ser-veur qui sont typiques de l'automatisation des transports de matières avec SIMATIC Route Control. Ces configurations peu-vent être étendues jusqu'à 32 clients par serveur.

Pour plus d'informations : www.siemens.com/simatic-pcs7/routecontrol

G_P

CS

7_X

X_0

0052

Clients SIMATIC Route Control et clients OS

Contrôleurs

Serveur Route Control

Serveur OS

Station d'ingénierie

Réseau de terminaux

Réseau procédé

© Siemens AG 2012

Commande du transport de matières avec SIMATIC Route Control 61

SIMATIC Route Control Engineering

SIMATIC PCS 7 supporte un serveur Route Control ou une paire de serveurs Route Control sur le système multiposte limité à 12 paires de serveurs/paires de serveurs Dans le cas de sys-tèmes multipostes à capacités fonctionnelles réduites, il est également possible d'utiliser les serveurs Route Control, Batch et OS sur une plateforme matérielle commune. L'installation des sous-systèmes sur des serveurs ou paires de serveurs dis-tincts permet cependant d'obtenir une disponibilité plus éle-vée et de meilleures performances.

Le client Route Control est appelé Route Control Center (RCC). Il peut être installé sur un OS client, un client BATCH ou un ma-tériel client séparé.

SIMATIC Route Control peut fonctionner avec les automates SIMATIC PCS 7 suivants :

Sur la vue de process du système opérateur SIMATIC PCS 7, chaque bloc fonctionnel gestionnaire de section est représen-té par une icône de bloc RC et une faceplate RC. La sélection des positions (appelées aussi nœuds ou "Locations") pour des sous-sections et des sections est facilitée par des listes dérou-lantes. Les points d'installation servent de paramètres lors de la requête d'un transport de matières (départ, arrivée, points intermédiaires/via). Ils marquent le début et la fin de chaque sous-section et par conséquent le départ et l'arrivée d'un transport de matières.

Pour le contrôle d'accès et la gestion des droits d'utilisateur échelonnés pour le personnel d'ingénierie, de conduite et de maintenance, SIMATIC Route Control utilise SIMATIC Logon qui est intégré dans le système de contrôle de procédés.

Route Control Engineering

La configuration Route Control complète la configuration de base avec des blocs issus de la bibliothèque SIMATIC PCS 7. Ceci permet l'extension aisée d'installations SIMATIC PCS 7 existantes avec SIMATIC Route Control.

L'adaptation des objets technologiques (éléments RC) pour la commande des transports de matières est réalisée dans l'édi-teur CFC, via des modules d'interfaces uniformes disponibles dans la bibliothèque Route Control. Les éléments RC compren-nent :

• des éléments de commande (actionneurs)• des éléments de détection (capteurs)• des éléments de paramétrage (valeurs de consigne) • des éléments de liaison (informations relatives aux ma-

tières pour les tronçons de transport)• Eléments WAIT

Configuration avec l'outil d'ingénierie Route Control

Les nœuds des sous-sections et des sections de transport sont configurés dans SIMATIC Manager en tant que "propriétés des équipements des unités" et repris dans le projet RC, en même temps que les autres données de base relatives à RC du projet SIMATIC PCS 7.

Bibliothèque Route ControlLa bibliothèque Route Control renferme des blocs pour la configuration RC et pour la configuration de sections de trans-port ainsi que des modules d'interface pour les éléments RC. Elle est disponible dans le catalogue de l'éditeur CFC.

Assistant Route ControlL'assistant Route Control constitue l'interface entre la con-figuration de base SIMATIC PCS 7 complétée avec les modules d'interface RC et la configuration RC proprement dite dans l'outil d'ingénierie RC. L'assistant, démarré depuis le menu du SIMATIC Manager, reprend les données spécifiques à la confi-guration RC du projet SIMATIC PCS 7 pour les intégrer dans le système d'ingénierie Route Control. Pour ce faire, il réalise des tests de plausibilité, définit les liaisons de communication AS-OS et AS-AS (NetPro et CFC) et configure les messages du serveur RC.

Outil d'ingénierie Route ControlAprès l'importation des données de configuration RC du projet PCS 7 dans le projet RC, la configuration des objets spécifiques RC s'effectue à l'aide de l'outil d'ingénierie Route Control :

• Subdivision des sections de transport en sous-sections flexibles ; paramètres "bidirectionnel" et "Priorité"

• Interconnexion des éléments RC par intégration dans une sous-section et par conséquent transmission des caractéris-tiques supplémentaires spécifiques au type vers ces élé-ments RC, comme "Fermer le système de distribution/ali-mentation" en réglage de base.

• Affectation des sous-sections aux catalogues de fonctions, comme "Nettoyage" ou "Transport de produits" limitant le nombre de résultats comme critère lors de la recherche de sections.

Automates SIMATIC PCS 7

Transports simultanés de matières max.

AS 416-3 jusqu'à 30

AS 417, AS 417H, AS 417F/FH jusqu'à 300

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Commande du transport de matières avec SIMATIC Route Control62

Recherche graphique de sections hors ligne pour la détermination de toutes les combinaisons de sections possibles

• Affectation d'un maximum de 32 fonctions d'exécution (niveaux fonctionnels) propres aux applications technolo-giques, qui définissent le déroulement du transport de ma-tières à travers les éléments RC interconnectés dans les sous-sections, par ex. le réglage de base des éléments de commande, l'ouverture des distributeurs/alimenteurs de transport, l'ouverture du système de distribution/alimenta-tion source, l'activation des pompes.

La configuration des sous-sections et l'affectation des élé-ments RC à ces dernières s'effectuent dans une matrice de l'outil d'ingénierie Route Control. Des éléments génériques permettent d'intégrer des objets ou des blocs spécifiques créés par l'utilisateur dans le projet RC et de les manipuler comme des éléments RC.

Tout comme dans un système de navigation, la cherche gra-phique de sections hors ligne détermine toutes les combinai-sons de sections possibles. Certaines erreurs dans le réseau de transport ou des sections involontaires peuvent être ainsi déjà reconnues à l'avance. En fonction des préférences, vous pou-vez déduire des résultats de la recherche de sections hors ligne une section préférentielle et la sauvegarder comme sec-tion statique. Route Control Center permet également d'enre-gistrer une section active pour une réutilisation. Une section enregistrée sera prise en compte en priorité lors de la de-mande de section.

Certaines fonctions spéciales de configuration simplifient la réalisation des opérations de routine répétitives et élargissent les possibilités de contrôle des transports de matières, p. ex. :

• Exportation des données de configuration sous la forme de fichiers CSV vers Microsoft Excel, copie et édition des don-nées dans Excel, puis réimportation dans le système Route Control

• Commande de l'utilisation conjointe des sous-sections à l'aide de codes de fonction configurables

• Contrôle de compatibilité des matières par l'analyse des co-difications des matières des sous-sections et verrouillage des sous-sections en cas de cycles de transport de matières incompatibles.

• Assignation au bloc fonctionnel gestionnaire de sections de valeurs de consigne générées pendant le déroulement du process (par exemple quantités pesées)

Route Control Center

Route Control Center (RCC)

Le RCC est sélectionné depuis la faceplate RC du bloc gestion-naire de section ou par le biais des touches de la station opé-rateur. Il affiche toutes les données spécifiques aux sections et toutes les informations d'erreurs relatives à un transport de matières dans différentes vues harmonisées. Principales ca-ractéristiques fonctionnelles :

• Vue d'ensemble de tous les éléments RC et des détails de requête

• Sélection du mode de fonctionnement manuel/automa-tique

• Commande du transport de matières sélectionné en mode manuel : - Requête, démarrage, arrêt, poursuite et arrêt de matières - Définition/modification des paramètres de requête

(source, destination, nœuds intermédiaires)- Définition/modification des caractéristiques générales

(catalogue de fonctions, codes de fonction, code d'iden-tification des matières et "Ignorer erreurs")

- Activation/désactivation des fonctions d'exécution• Diagnostic d'erreurs de requête de transport de matières

généré par les éléments RC verrouillés, les sous-sections verrouillées, les commandes contradictoires ou les cycles non autorisés de traitement des matières

• Diagnostic des transports de matières en cours d'exécution :- Affichage en couleurs et en texte clair des états des sec-

tions de transport dans le synoptique des sections du RCC- Analyses détaillées des messages réponses des

éléments RC• Fonctions serveur : Sélection du serveur RC, affichage

d'état du serveur RC, actualisation de la visualisation• Affichage de l'opérateur connecté• Définition des paramètres de section (source, destination,

matériel, code d'identification de fonctions, etc.) ; enregis-trement et chargement de ces paramètres avec nom

• Commutation entre "AS en maintenance" et "AS en fonc-tionnement"

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Commande du transport de matières avec SIMATIC Route Control 63

Route Control Server

Après achèvement de la configuration du réseau de transport et du test des variantes du transport des matières, les données de configuration Route Control sont transférées sur le serveur Route Control, où elles peuvent être activées via le Route Control Center, en temps utile du point de vue du processus. Les nouvelles données sont ensuite prises en compte dans la recherche d'itinéraires.

Le serveur Route Control (Serveur RC) fournit aux clients Route Control (Route Control Center) les données requises et assure la transmission des interventions de conduite aux contrôleurs. En cas de requête d'un transport de matières, une demande de sous-section est réalisée sur le Route Control Center (RCC) soit par l'automate, soit par l'opérateur. Celle-ci inclut l'indication de la source, de la destination et d'un maxi-mum de 10 nœuds optionnels (nœuds intermédiaires) ainsi que l'application d'un signal de démarrage au bloc gestion-

naire de section du contrôleur. Si aucune section enregistrée n'existe, le serveur RC démarre la recherche de sections et réu-nit (si possible) les sous-sections définies statiquement en une section de transport complète. A partir de là, Route Control as-sure la commande et la surveillance de tous les éléments RC intervenant dans la section de transport. La commande de l'installation se contente d'activer les différentes fonctions technologiques. En cas d'occurrence d'erreurs, des informa-tions de diagnostic détaillées informent l'opérateur sur leur cause, par exemple la raison du non-aboutissement de la re-cherche d'itinéraire.

Pour les interventions de maintenance, il est possible de mettre de manière ciblée un contrôleur sur "En maintenance" (out of service). Les transports de matières en cours d'exécu-tion dans ce contrôleur sont alors achevés, mais aucun nou-veau transport n'est plus autorisé.

Points forts SIMATIC Route Control

■ Architecture flexible et modulaire avec matériel et logiciel modulables pour systèmes monoposte et mul-tiposte– Adaptation optimale à la taille des installations et

aux exigences individuelles– Aucune capacité de réserve onéreuse

■ Disponibilité élevée via le serveur Route Control redondant

■ Intégration homogène à la stratégie de conduite et supervision de SIMATIC PCS 7 et à l'ingénierie – Pas d'interface spécifique au client– Aucune configuration double – Intégration ultérieure possible à des projets exis-

tants

■ Les transports de matières combinables avec SIMATIC BATCH peuvent être automatiquement lancés depuis la recette exécutable Batch.

■ Transparence des installations– Représentation identique du réseau de transport de

l'installation sous forme de sous-sections– Simplicité d'allocation des éléments RC aux sous-

sections à l'aide des plans d'installation

■ Réaction rapide aux modifications de l'installation lors de la configuration, de la mise en service ou de l'exé-cution (par exemple distributeurs/alimentateurs sup-plémentaires)

■ Assignation exclusive des éléments RC et sous-sec-tions intervenant dans le transport de matières

■ Journalisation des itinéraires avec fonctions de fil-trage ; sortie sur moniteur et édition sur imprimante

■ Réduction des tâches de configuration et des délais de mise en service – Configuration des sous-sections par multiplication – Exportation des données de configuration dans

Microsoft Excel et réimportation des données Excel modifiées

– Suppression des tâches complexes et répétitives grâce à l'assistant RC

– Encapsulage des fonctionnalités du point de vue du programme utilisateur, commande centralisée

– La recherche graphique de sections hors ligne détermine à l'avance toutes les combinaisons de sections et trouve des sections involontaires ou des erreurs dans le réseau de transport.

■ Transports de matières utilisant des sous-sections communes (plusieurs sources ou destinations avec possibilité de commutation sans à-coup)

■ Prise en compte de la compatibilité des matières afin d'éviter des mélanges ou les cycles de traitement non souhaités

■ Test hors ligne pendant la configuration pour contrô-ler l'intégralité et identifier les combinaisons contra-dictoires ou non voulues

■ Diagnostic détaillé des erreurs de requête de transport de matières et des transports de matières en cours de réalisation

■ Une section statique enregistrée (pour un nettoyage par ex.) est exécutée en priorité lors de la demande de section.

■ Définition de séquences d'enclenchement et de déclenchement par la commande en différé (casca-dée) d'actionneurs à l'aide d'éléments WAIT, par ex. dans le cas de convoyeurs à bande.

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Safety Integrated for Process Automation64

Safety Integrated for Process AutomationOffre complète de produits et de services pour la sécurité des processus

L'industrie de process est souvent caractérisée par des pro-cédés de production complexes, incluant le traitement ou la fabrication de mélanges et de matériaux explosifs ou dangereux pour la santé. Une défaillance ou une erreur peut avoir des conséquences fatales.

La technique de sécurité a donc pour objet de minimiser les dangers potentiels pour les personnes, les installations et l'en-vironnement grâce à des dispositifs techniques, sans entraver le processus de production. Pour y satisfaire, il faut un système de sécurité fiable (système instrumenté de sécurité, SIS) pou-vant, au besoin et à tout moment, mettre automatiquement l'installation dans un état sûr, assurer la poursuite de l'exploi-tation dans des conditions définies et limiter les répercussions négatives éventuelles d'une problème lié à la sécurité.

Basé sur le système de sécurité de Siemens, Safety Integrated for Process Automation est une offre complète de produits et de services destinée aux applications sûres et tolérantes aux pannes dans l'industrie de process. Elle comprend l'ensemble des fonctionnalités de sécurité, de l'instrumentation sûre pour l'acquisition et la conversion des signaux à l'automate sûr et tolérant aux pannes et aux actionneurs, par ex. positionneurs, vannes ou pompes.

Mais c'est en combinaison avec SIMATIC PCS 7 que l'énorme potentiel de Safety Integrated for Process Automation peut être pleinement exploité. Grâce à la modularité et à la flexibi-lité des produits de sécurité, cette combinaison est particuliè-rement variable. Vous pouvez non seulement choisir le degré d'intégration du système de sécurité dans le système de contrôle de procédés, mais aussi le degré de redondance pour les automates, le bus de terrain et la périphérie de processus (Flexible Modular Redundancy). L'intégration complète du système de sécurité dans SIMATIC PCS 7 se traduit par un gain de place et une réduction des matériels et du câblage avec, en corollaire, une diminution des coûts de montage, d'installa-tion et d'ingénierie, et induit donc des avantages de coûts substantiels sur tout le cycle de vie de l'installation.

La technique de sécurité et les applications de sécurité qui la mettent en œuvre se caractérisent par leur grande efficacité et sont conformes aux normes nationales et internationales telles que par ex. :

• CEI 61508 – norme de base pour les spécifications ainsi que l'étude et le fonctionnement des systèmes de sécurité

• CEI 61511 – norme spécifique aux applications pour l'in-dustrie de process

Pour plus d'informations : www.siemens.com/simatic-pcs7/process-safety

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Safety Integrated for Process Automation 65

Gamme de produits

Safety Integrated for Process Automation – gamme de produits pour SIMATIC PCS 7

Ingénierie Configuration des fonctions de sécurité (jusqu'à SIL 3) avecblocs fonctionnels certifiés par le TÜV et Continuous Function Chart (CFC) ou SIMATIC Safety Matrix (matrice causes & effets)

Automates AS 412F/FH, AS 414F/FH,AS 416F/FH, AS 417F/FH

Automates de sécurité et tolérants aux pannes pour l'entrée de gamme, le milieu et le haut de gamme, en configuration simple et redondante (SIL 3).

PROFIsafe avec PROFIBUSPROFIsafe avec PROFINET

Pour la communication standard et la communication de sécurité sur un même câble de bus, certifié selon CEI 61508 (SIL 3).

SIMATIC ET 200 ET 200M : Périphérie modulaire pour les application à haute densité de voies, avec modules d'entrées et de sorties de sécurité (F-DI, F-DO, F-AI), SIL 2/SIL 3; indice de protection IP20

ET 200iSP : Périphérie modulaire de sécurité intrinsèque avec mo-dules électroniques de sécurité (F-DI Ex, F-DO Ex, F-AI Ex), SIL 3, indice de protection IP30

ET 200S : Périphérie à modularité granulaire avec modules électro-niques de sécurité (F-DI, F-DO) et départs-moteurs de sécurité ; SIL 2/SIL 3 ; indice de protection IP20

ET 200pro : Périphérie modulaire très compacte avec modules élec-troniques de sécurité (F-DI, F-DI/F-DO), SIL 2/SIL 3 ; commutateur de sécurité pour mise hors tension de la périphérie standard et activa-tion des départs-moteurs ; indice de protection IP65/66/67

Instrumentation de process/Appareils de process

Instrumentations/appareils de process sûrs sur PROFIBUS:transmetteurs de pression SITRANS P DS III PA (proven in use SIL 2) avec PROFIsafe, SIPART PS2 PA (SIL 2), SIMOCODE pro avec DM-F local/PROFIsafe (SIL 2)

Instruments/appareils de process sûrs pour la connexion à des sta-tions ET 200M distantes : SITRANS P DS III analog/HART (SIL 2/SIL 3), SITRANS TW Series (SIL 1), SITRANS TH200/300 (SIL 2/SIL 3), SITRANS TR200/300 (SIL 2/SIL 3), SITRANS LR250 HART (SIL 2), SIPART PS2 2 ou 4 fils (SIL 2)

Applications Test de course partielleBlocs fonctionnels et blocs d'affichage préconfigurés pour le test en ligne de vannes, pour le diagnostic préventif des vannes sans arrêt de la production

Bibliothèques de brûleursBibliothèques pour les automates SIMATIC S7-400FH avec blocs fonc-tionnels certifiés par le TÜV pour les systèmes de gestion des brûleurs

S

ET 200M

SIS Controller

DP/PA Koppler

Pneumatisches Abschaltventil

SafetyApplikation

F-DO

SafetyInstrumentedFunction

Magnetventil

LuftzufuhrSollwertVentilstellung

RückmeldungVentilstellung

VentilstellungsreglerSIPART PS2

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Safety Integrated for Process Automation66

Variantes de configuration de sécurité

Variantes de configuration de sécurité avec communication PROFIBUS

Le profil PROFIsafe permet une communication de sécurité entre le contrôleur et la périphérie de process via les bus stan-dard ouverts PROFIBUS et PROFINET. Le choix de l'un de ces deux bus standard influe fortement sur l'architecture du sys-tème de sécurité.

Variantes de configuration de sécurité avec PROFIBUS

Parmi tous les niveaux d'architecture, on distingue deux va-riantes de structure pour un système de sécurité intégré dans SIMATIC PCS 7 avec communication PROFIBUS :

• monovoie, structure non redondante• redondante, structure à haute disponibilité et tolérante aux

pannes

Les deux alternatives sont très flexibles et disposent d'une grande adaptabilité. Aux différents niveaux de l'architecture (automates, bus de terrain, périphérie décentralisée), on dis-pose des alternatives de configuration représentées sur la fi-gure ci-après, en fonction de la périphérie décentralisée mise en œuvre.

Les fonctions standard (Basic Process Control) et les fonctions de sécurité peuvent être combinées de façon flexible, non seulement dans la périphérie décentralisée, mais aussi au ni-veau des automates, où elles peuvent être regroupées dans un système ou être séparées. Des nombreuses possibilités découlent également de l'utilisation de Flexible Modular Redundancy.

ET 200MET 200M

ET 200M

G_P

CS

7_X

X_0

0130

ET 200M

ET 200iSP

ET 200iSP

PROFIBUS PA

ET 200S

ET 200S

ET 200M

AS Single Station AS Redundancy Station AS Redundancy Station

PROFIBUS DP

PROFIBUS PA

PROFIBUS PA

ET 200pro

Modules FModules F

Active FieldSplitter

Active Field Distributors

Modules standard et F

Modules standard et F

Redondance modulaire flexible au niveau des modules ou des appareils

Modules standard et F

Modules standard et F

Modules standard et F

Modules standard et F

Redondance de modules ou de voie via plusieurs stations séparées

PA Link

PA Linkavec coupleurs PA redondants

PA Linkavec coupleurs PA redondants

PA Link

Y-Link

Périphérie décentralisée et raccordement direct au bus de terrain

Raccordement direct au bus de terrainPériphérie décentralisée

Configuration redondante, à haute disponibilité et tolérante aux pannes

Configuration monocanal non redondante

Modules standard et F

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Safety Integrated for Process Automation 67

Flexible Modular Redundancy (FMR)

Exemple de redondance modulaire flexible sur une installation de sécurité à configuration tolérante aux pannes

En fonction de la tâche d'automatisation et des exigences de sécurité qui en découlent, le degré de redondance peut être défini séparément pour les niveaux automate, bus de terrain et périphérie, et adapté à l'instrumentation de terrain. Il est ainsi possible de réaliser des architectures tolérantes aux pannes, adaptées aux différentes tâches et qui tolèrent plu-sieurs défauts survenant simultanément. Comme la FMR ne met la redondance à disposition que là où elle nécessaire, on peut obtenir des applications de sécurité plus attrayantes et plus économiques en comparaison avec les architectures conventionnelles de redondance.

Comme le montre l'exemple d'une installation avec périphérie décentralisée ET 200M, la somme des tâches peut donner lieu à un mélange de différents degrés de redondance au sein d'un même niveau de l'architecture (1oo1, 1oo2, 2oo3).

Architecture de sécurité tolérante aux pannes basée sur un réseau PROFIBUS PA en anneau

La redondance modulaire flexible (FMR) s'applique non seule-ment à des configurations d'installation qui mettent en œuvre des systèmes de périphérie décentralisée, mais aussi à des configurations dans lesquelles l'instrumentation est connec-tée directement via le bus de terrain PROFIBUS PA. Comme l'illustre l'exemple de la figure, une architecture en anneau PROFIBUS PA permet également de réaliser des applications de sécurité et tolérantes aux pannes avec un appareillage et un câblage réduits, avec une minimisation des coûts.

Les répartiteurs de terrain actifs AFD sont utilisables jusqu'en zone Ex 2/22, les répartiteurs de terrain actifs AFDiS jusqu'en zone Ex 1/21. Les dérivations AFDiS peuvent être posées pour le raccordement en fonction d'appareils adaptés jusqu'en zone Ex 0/20.

Variantes de configuration de sécurité avec PROFINET

Variante de structure de sécurité avec communication PROFINET, ici avec station redondante AS

PROFINET prend en charge les systèmes de sécurité sur la base d'automates de sécurité SIMATIC PCS 7 (F/FH) et de péri-phéries décentralisées ET 200M. Du point de vue de la dispo-nibilité, la topologie en anneau est la technologie privilégiée pour un système de sécurité avec communication PROFINET. La redondance des supports de la configuration en anneau empêche une interruption du bus ou une panne du partici-pant de provoquer une panne de l'intégralité du segment. Le plus haut niveau de disponibilité est atteint lorsque l'anneau PROFINET est exploité sur un contrôleur redondant (station redondante AS).

1oo1 LS

2oo3 PTPROFIBUS DP

Triple Simple

1oo2 Débit

Double

Automate S7-400FH

PROFIBUS DP

2oo3

1oo2

AFD AFD AFD

PA Linkavec des coupleurs PA redondants

Automate S7-400FH

SCALANCE X

G_P

CS

7_X

X_0

0314

ET 200M

PROFINET

ET 200MET 200M

ET 200M

Station redondante AS avec CP PROFINET

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Safety Integrated for Process Automation68

Outils d'ingénierie pour les fonctions de sécurité

Ingénierie d'applications de sécurité avec CFC

Pour la configuration et la programmation des automates de sécurité, la bibliothèque de blocs F intégrée à S7F Systems et la matrice SIMATIC Safety Matrix sont disponibles.

S7 F Systems avec bibliothèque de blocs F

L'outil d'ingénierie S7 F Systems permet de paramétrer les au-tomates de sécurité et des modules de sécurité de la gamme ET 200. La configuration est prise en charge par les fonctions suivantes :

• Comparaison de programmes de sécurité• Détection des modifications des programmes de sécurité

par somme de contrôle• Séparation des fonctions de sécurité et des fonctions stan-

dard

Un mot de passe permet de protéger l'accès aux fonctions F. La bibliothèque de blocs F intégrée à S7 F Systems contient des blocs fonctionnels préconfigurés permettant de créer des ap-plications de sécurité à l'aide de CFC ou de Safety Matrix, basé sur CFC. Les blocs F certifiés sont particulièrement robustes et identifient les erreurs contenues dans les programmes comme la division par zéro ou le dépassement des plages de valeurs. Ils évitent la programmation diversitaire pour la dé-tection des défauts et le déclenchement des réactions corres-pondantes.

Safety Matrix : affectation de réactions (effets) définies précisément aux événe-ments survenus (causes)

SIMATIC Safety Matrix

SIMATIC Safety Matrix, qui peut être utilisé en plus de S7 F Systems, est un outil innovant de cycle de vie de sécurité de Siemens pouvant être mis en œuvre aussi bien pour la configuration confortable d'applications de sécurité que pour leur exploitation et maintenance. L'outil, basé sur le principe éprouvé de matrice de causes et d'effets, convient tout parti-culièrement aux processus pour lesquels des conditions défi-nies entraînent certaines réactions de sécurité.

Avec Safety Matrix, la programmation de la logique de sécuri-té est non seulement plus simple et plus pratique, mais aussi plus rapide.

Lors de l'analyse des risques de son installation, le configura-teur peut associer des réactions bien définies (effets) à des événements survenant au cours du processus (causes). Dans les lignes horizontales du tableau de matrice, comparable à un tableur, il saisit les événements de processus possibles (en-trées), configure leur type et leur nombre, les combinaisons logiques, les éventuels temporisations et verrouillages, ainsi que les erreurs pouvant être tolérées (le cas échéant). Il définit ensuite, dans les colonnes verticales, les réactions (sorties) à un événement donné.

Pour connecter les évènements et les réactions, il suffit de cli-quer sur la cellule au point d'intersection de la ligne et de la co-lonne. A partir de ces données, Safety Matrix génère automa-tiquement des programmes CFC de sécurité complexes. Le configurateur n'a pas besoin de connaissances spéciales en programmation et peut se concentrer pleinement sur les exi-gences de sécurité de son installation.

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Safety Integrated for Process Automation 69

Automates de sécurité et périphéries de process

Automates de sécurité

Les automates de sécurité SIMATIC PCS 7 sont disponibles en deux variantes :

• Station monoposte AS du type AS 412F, AS 414F, AS 416F, AS 417F avec seulement une CPU, de sécurité

• Station redondante AS du type AS 412FH, AS 414FH, AS 416FH, AS 417FH avec deux CPU redondantes, de sécurité et tolérantes aux pannes

Tous ces systèmes peuvent fonctionner en multitâche, c'est-à-dire que plusieurs programmes peuvent être exécutés simul-tanément dans une CPU, aussi bien les applications standard de contrôle de procédés que les applications de sécurité. En combinaison avec les modules de signaux de sécurité des sys-tèmes de périphérie décentralisée ET 200, ou par le biais de transmetteurs de sécurité raccordés directement via un bus de terrain, ils détectent aussi bien les défauts au niveau du pro-cessus que leurs propres défauts internes et mettent l'installa-tion automatiquement dans un état sûr en cas de défaillance. Les programmes de sécurité exécutés sur les divers automates d'une installation ont aussi la possibilité de communiquer entre eux en mode sécurité via le réseau procédé Industrial Ethernet.

Pour la communication de sécurité entre la CPU de l'automate et la périphérie de process de sécurité, le bus standard PROFIBUS ou PROFINET est utilisé en association avec le profil PROFIsafe. Dans les deux cas, l'exploitation des composants standard et des composants de sécurité est possible sur un même bus. Un bus de sécurité distinct et onéreux est donc superflu.

Le profil PROFIsafe est implémenté comme couche logicielle supplémentaire dans les appareils/systèmes sans modifier les mécanismes de communication standard de PROFIBUS. Avec PROFIsafe, des informations supplémentaires sont ajoutées au télégramme. Elles permettent de détecter et de compenser les erreurs de transmission du partenaire de communication PROFIsafe (retard, ordre incorrect, répétition, perte, adressage incorrect ou altération des données).

Modules F de sécurité

Les fonctions de sécurité des contrôleurs F/FH sont parfaite-ment adaptées aux modules F de sécurité de la gamme ET 200.

• ET 200M :- F-DI 12/24 x 24 V CC - F-DI 4/8 x NAMUR [EEx ib] - F-DO 10 x 24 V CC/2 A - F-DO 8 x 24 V CC/2 A ; - F-AI 3/6 x 0 ... 20 mA ou 4 ... 20 mA (HART)

• ET 200iSP : - F-DI Ex 4/8 x NAMUR- F-DO Ex 4 x 17,4 V CC/40 mA - F-AI Ex HART 4 x 0 ... 20 mA ou 4 ... 20 mA

• ET 200S : - F-DI 4/8 x 24 V CC - F-DO 4 x 24 V CC/2 A

• ET 200pro : - F-DI 8/16 x 24 V CC- F-DI/DO 4/8 x 24 V CC (DI) et 4 x 24 V CC/2 A (DO)

Départs-moteurs F de sécurité pour ET 200S

Départs-moteurs de sécurité jusqu'à 7,5 kW, possibilité d'ex-tension avec le module Brake Control

• Démarreur direct F-DS1e-x• Démarreur inverseur

F-RS1e-x

Les départs-moteurs de sécuri-té ET 200S peuvent être coupés de manière sélective via le module d'alimentation PM-D F PROFIsafe en amont, par un signal de coupure. En plus d'une combinaison dis-joncteur/contacteur, les dé-parts-moteurs de sécurité comportent un dispositif d'évalua-tion électronique de sécurité pour la détection de défauts.

En cas de défaillance d'un contacteur lors d'un arrêt d'urgence, l'électronique d'évaluation détecte le défaut et déclenche le disjoncteur du départ-moteur dans les conditions de sécurité.

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Safety Integrated for Process Automation70

Appareils PROFIBUS PA pour la réalisation de coupures de sécurité

Le transmetteur de pression numérique SITRANS P DSIII utilisable sur le bus de terrain PROFIBUS PA convient pour les coupures de sécurité de niveau SIL 2, selon CEI 61508/ CEI61511-1. Siemens a donc équipé son transmetteur de pression standard (pression absolue et pression différentielle) d'un driver PROFIsafe.

Dans une application de sécurité, le transmetteur de pression peut être interconnecté à un automate de sécurité (F/FH) via PROFIBUS PA. L'entrée TOR du positionneur PROFIBUS PA élec-tropneumatique SIPART PS2 PA peut être utilisée pour réaliser une coupure sûre.

En configuration redondante et diversitaire, les circuits de mesure sont réalisables jusqu'au niveau SIL 3.

Points forts Process Safety

■ Safety Integrated for Process Automation est une offre complète de produits et de services pour des applica-tions sûres, à tolérance aux pannes et à haute disponi-bilité dans l'industrie de process – Réalisation, utilisation et maintenance simples

d'applications de sécurité – Aptitude aux innovations grâce à une grande faci-

lité d'adaptation en cas de modifications des condi-tions

– Elimination fiable des dangers et des risques

■ Intégration homogène de la technique de sécurité dans le système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7 – Traitement des fonctions Basic Process Control et

des fonctions de sécurité dans un même automate : niveau de sécurité SIL 3, possible avec une seule CPU

– Communication standard et communication de sécurité entre les contrôleurs et la périphérie décentralisée via un bus de terrain PROFIBUS/ PROFINET commun avec PROFIsafe – un bus de sécurité séparé n'est pas nécessaire

– Coexistence des modules de périphérie standard et de sécurité dans les stations ET 200M

– Gestion des données cohérente pour l'automatisa-tion Basic Process Control et de sécurité, incluant la visualisation du processus et le diagnostic – aucune manipulation de données fastidieuse

■ Intégration de l'application de sécurité à la visualisa-tion conviviale du processus sur le poste opérateur SIMATIC PCS 7

■ La configuration des fonctions de sécurité fait partie de la configuration cohérente du système à l'aide du système d'ingénierie PCS 7 – Ancrage de S7 F Systems, CFC et SIMATIC

Safety Matrix dans le jeu d'outils d'ingénierie – Configuration des fonctions Basic Process

Control et de sécurité à l'aide d'un seul outil d'ingénierie : CFC

– Safety Matrix pour la réalisation de fonctions de sécurité sans connaissances spéciales en program-mation : plus rapidement, plus simplement et plus confortablement encore qu'avec CFC

■ Prise en compte automatique des messages de défaut relatifs à la sécurité dans la visualisation de processus, avec horodatage identique

■ Diagnostic et maintenance cohérents, du capteur/ actionneur au système opérateur, en passant par l'auto-mate

■ Intégration de la technique de sécurité au diagnostic et à la maintenance à l'aide de la SIMATIC PCS 7 Maintenance Station

■ Réduction des coûts globaux de cycle de vie– Réduction des coûts de matériel, montage,

câblage, installation, ingénierie et mise en service avec un plus haut degré d'intégration

– Familiarisation rapide et formation réduite grâce à un paysage d'outils/de systèmes harmonisé

– Gestion économique des pièces de rechange grâce à la réduction des types et des pièces

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Optimisation avec Advanced Process Control 71

Optimisation avec Advanced Process Control

Dans le cas de processus complexes, les concepts de régula-tion basés sur des régulateurs PID parviennent rapidement à leurs limites. Les fonctions APC (Advanced Process Control) intégrées dans le système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7 permettant une description mathématique des para-mètres de process, même pour les interactions complexes, offrent des possibilités beaucoup plus vastes. Avantages découlant de l'utilisation des fonctions de régulation perfectionnées :

• Réduction drastique des amplitudes de variation des gran-deurs de process critiques

• Baisse sensible de la consommation d'énergie et de ma-tières premières

• Augmentation du rendement et de la qualité des produits• Allègement de la charge de travail des opérateurs

Fonctions Advanced Process Control intégrées

En plus d'une multitude de fonctions de régulation standard, par ex. régulation PID, régulation en cascade, régulation Split-Range et régulation de rapport, les bibliothèques de contrôle-commande de SIMATIC PCS 7 mettent à disposition des blocs fonctionnels et des modèles pour les fonctions de régulation perfectionnées décrites ci-après, et ce sans supplément de prix :

Avec ces modèles de solutions standard déjà fournis, il est possible de réaliser facilement des applications APC sophisti-quées à bas prix pour les petites et moyennes installations. Un type de point de mesure APC standard, sélectionné dans la bi-bliothèque en fonction de la tâche de régulation, peut être modifié aisément pour la détermination de solutions opti-males en vue de la résolution de tâches spéciales.

Régulation prioritaireDans le cas d'une régulation prioritaire, les sorties de deux régulateurs ou davantage sont reliées à un organe de réglage commun. C'est en fonction de l'évaluation de l'état actuel du processus qu'est déterminé le régulateur qui a effectivement accès à l'organe de réglage.

• Deux régulateurs ou davantage se partagent un organe de réglage.

• Décision en faveur du régulateur actif prise sur la base de :- Grandeurs de sortie mesurables, par ex. l'une des gran-

deurs réglantes- Valeurs de réglage des régulateurs

• Exemples d'application :- Grandeur réglante primaire : débit

Grandeur réglante secondaire : limitation de pression (sécurité)

- Grandeur réglante primaire : pression vapeurGrandeur réglante secondaire : niveau de remplissage

Adaptation commandéeL'adaptation commandée autorise un réglage variable des pa-ramètres de régulation en fonction du point de fonctionne-ment, dans les systèmes réglés non linéaires.

Comme dans le cas du bloc Polygone, le bloc GainSched peut, à partir d'une grandeur d'entrée mesurable en continu (gran-deur de mesure X) décrivant l'état du processus, calculer au ni-veau de trois points de fonctionnement des paramètres de ré-gulation à un bloc de régulation connecté. L'interpolation li-néaire garantit des transitions en douceur et sans à-coups entre les points de fonctionnement de telle manière que les paramètres du régulateur PID associé sont modifiés en fonc-tion de l'allure de la grandeur de mesure X.

• Convient pour les processus non linéaires • Trois jeux de paramètres complets pour trois points de

fonctionnement • Exemples d'application :

- Régulation de la valeur pH (neutralisation) avec courbe de titration non linéaire

- Régulation de la température de chaudières- Processus batch avec réactions chimiques (cinétique de

réaction non linéaire)

Compensation de perturbation dynamiqueLe principe de compensation de perturbation permet de pré-compenser une influence perturbatrice mesurable, de telle sorte que la régulation reste limitée à des incertitudes du modèle et aux perturbations non mesurables.

• Compensation de défauts importants mesurables• Elimination de défauts avant l'apparition de répercussions

négatives• Exemples d'application :

- Régulation de température sur un four industriel (gran-deur perturbatrice : débit)

- Régulation de la concentration dans un réacteur à agita-tion (grandeur perturbatrice : concentration de l'alimen-tation)

Grandeur de mesure (X)

Jeux de paramètres de régulateurValeur de

consigne

GainScheduler

RégulateurPID Processus

Valeur réelle

Grandeur réglante

© Siemens AG 2012

Optimisation avec Advanced Process Control72

Surveillance de la qualité de régulationLe bloc ConPerMon calcule la qualité de régulation du bloc de régulation (par ex. du bloc PID) à partir de sa valeur de consigne, sa valeur de mesure et sa valeur de réglage En fonc-tion de l'écart par rapport à la valeur de référence, par ex. par rapport à la qualité de la régulation lors de la mise en service, le bloc émet un message d'avertissement ou d'alarme. Les blocs d'affichage de toutes les surveillances de qualité de ré-gulation d'une installation ou d'une unité peuvent être repré-sentés sous forme de vue synoptique dans les vues OS, ce qui permet de détecter les problèmes de façon précoce, de les analyser et d'y remédier de manière ciblée.

• Surveillance en ligne de la qualité de régulation• Identification des boucles de régulation selon les critères

suivants :- Priorité la plus élevée pour l'optimisation- Détection précoce des défauts

• Seuils d'alarme configurables pour les écarts-type et les dépassements

• Evaluation graphique• Exemple d'application : Grandes installations comportant

de nombreuses boucles de régulation, par ex. raffineries

Optimisation des régulateurs PID Grâce à une procédure expérimentale, un modèle de système réglé est tout d'abord créé à l'aide de l'outil PID Tuner intégré dans le système d'ingénierie. A partir de là, il est possible de déterminer, selon une démarche définie, les paramètres opti-mum du régulateur, en différenciant ici le comportement op-timal du régulateur en cas de défaut et le comportement de conduite optimal du régulateur.

• Optimisation des boucles de régulation PID• Utilisable pour les régulateurs PID standard et les blocs

provenant de bibliothèques spécifiques utilisateur• Simulation de boucles de régulation fermées• Exemple d'application : Optimisation des paramètres de

régulateurs PID dans tous types d'applications

Prédicateur de Smith En alternative à un régulateur prédictif basé sur un modèle, le prédicteur de Smith permet d'améliorer sensiblement la quali-té de régulation dans le cas de processus de régulation ayant des temps morts longs et relativement constants. Grâce à l'éli-mination des temps morts à l'aide d'un modèle de processus fonctionnant parallèlement au processus réel, le régulateur peut être conçu pour un processus sans temps morts et réglé de façon plus efficace.

• Applicable pour des processus avec des temps morts pro-longés, connus et généralement constants :- Fonctionnement du modèle de processus parallèlement

au processus réel- Transfert de la grandeur réglante virtuelle sans temps

morts depuis le modèle de processus vers le régulateur- Transfert de l'écart entre la valeur de mesure effective et

la valeur virtuelle de la grandeur réglante avec temps mort à la sortie du modèle

• Conception d'un régulateur PI(D) :- Basé sur la partie sans temps morts du modèle de proces-

sus- Permet un réglage beaucoup plus précis du régulateur

• Exemples d'application :- Polymérisation- Réglage de valeurs d'analyse (sur la base du temps mort

des analyses)- Régulation de température par alimentation d'eau ou de

vapeur et via des échangeurs de chaleur externes

+ –ProcessusRégulateur

PID

Valeur de consigne Valeur réelle

ConPerMon

Control Performance Index

Grandeurréglante

+ –ProcessusRégulateur

PID

Valeur de consigne

Valeur réelle

PID Tuner

Grandeurréglante

Paramètresde régulateur

++ – –e-θs

+–e-θs

Processusg(s)

RégulateurPID

Valeur réelle

Valeur de consigne

Modèlegm(s)

Grandeurréglante

Temps mort

Processus

© Siemens AG 2012

Optimisation avec Advanced Process Control 73

Régulation multivariable prédictive à base de modèle Dans les processus complexes, le régulateur multivariable prédictif à base de modèle (MPC) analyse séparément, sur une période prolongée, le comportement d'un maximum de quatre grandeurs interdépendantes. Le MPC utilise la matrice de paramètres calculée à partir des résultats pour la régulation optimisée de ces grandeurs, éliminant ainsi les réactions va-riables négatives intervenant lors de la régulation séparée des grandeurs interdépendantes.

L'optimisation statique intégrée des points de fonctionne-ment peut déterminer le point de fonctionnement optimal du point de vue économique dans une plage de tolérance prédé-finie au lieu d'une valeur de consigne exacte. Le mode de pré-vision prévoit le futur comportement du processus au sein de l'ensemble de l'horizon de prévision à condition que les va-leurs actuelles de toutes les grandeurs réglantes soient figées.

Bloc d'affichage pour régulateur multivariable prédictif

Représentation graphique de la prévision du comportement de processus

• Fonction APC haute performance• Applications MPC graduables :

- MPC interne ("lean") : jusqu'à 4 x 4- MPC externe "full-blow" : plus de 4 x 4

• Compact et simple d'utilisation ; ne nécessite ni sur-veillance de la communication, ni stratégies de sauvegarde

• Exemples d'application :- Application 2 x 2 : distillation deux substances, fabrica-

tion de papier, système à deux réservoirs- Application 3 x 2 : processus de blanchiment de l'acier- Application 3 x 3 : réacteur à boucle, évaporateur,

colonne de distillation- Application 3 x 4 : broyeur de ciment- Application 4 x 4 : distillation trois substances, évapora-

teur au gaz liquide, four à 4 brûleurs

Advanced Process Control avec add-ons SIMATIC PCS 7

La gamme de fonctions de régulation perfectionnées décrite ci-dessus peut être complétée par d'autres fonctions de même type. Contrairement à l'intégration d'interface habituelle, il est possible de les intégrer aisément comme produits Add-on SIMATIC PCS 7 dans le système de contrôle des procédés, comme

• Fuzzy Control++• Capteurs logiciels (Presto)• Régulateur multivariable prédictif sur la base de modèles

(INCA)• Régulateur adaptif (ADCO)

++ +

++ +

MV2

MV1

CV1

CV2

DV1 ModPreCon

G(1,d)

G(1,1)

G(2,1)

G(1,2)

G(2,2)

G(2,d)

Pour plus d'informations : www.siemens.com/simatic-pcs7/apc

© Siemens AG 2012

Téléconduite avec SIMATIC PCS 7 TeleControl74

Téléconduite avec SIMATIC PCS 7 TeleControl

Possibilités d'intégration et de communication avec SIMATIC PCS 7 TeleControl

Dans les secteurs de l'eau et de l'assainissement ainsi que du pétrole et du gaz, les installations sont souvent très for-tement disséminées. L'objectif est ici de relier les stations permettant la conduite et la surveillance des unités dis-tantes, dont le degré de complexité de l'automatisme est généralement faible ou moyen, au système de contrôle global via un réseau étendu (Wide Area Network) par le biais de protocoles de téléconduite.

SIMATIC PCS 7 TeleControl permet d'intégrer directement dans le système de contrôle des procédés le poste de téléconduite pour les stations extérieures généralement composées de RTU simples. Cela représente des résultats fortement avantageux par rapport aux solutions traditionnelles dans lesquelles des parties d'installation centrales et distantes sont configurées comme unités séparées tout en étant regroupées dans un système de conduite réseau de niveau supérieur.

• Conduite de process unifiée • Gestion des données simple et confortable • Ingénierie cohérente pour unités centrales et distantes• Coûts de formation et de service réduits

L'intégration dans le système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7 du poste de téléconduite peut être réalisée sous la forme d'une station opérateur aussi bien monoposte que serveur (redondance possible en option). Cette station opérateur PCS 7 TeleControl sera préférentiellement respon-sable de la téléconduite (dédiée). Dans le cas de capacités fonctionnelles modestes, il est néanmoins possible d'ajouter des automates SIMATIC PCS 7 aux parties d'installation cen-trales (fonctionnement bi-voie/Dual Channel) en plus des systèmes de téléconduite.

En ce qui concerne la philosophie de conduite et le traitement des alarmes, il n'y a aucune différence entre l'automatisation centralisée et l'automatisation distante. Les données issues des RTU du système de téléconduite peuvent être représen-tées dans une vue de process avec les données issues des automates SIMATIC PCS 7.

WAN

WAN WAN

G_P

CS

7_X

X_0

0175

WAN

S7-400 + CP 441

S7-300 + CP 341

PCS 7 TeleControl Serveur OS

Station d'ingénierieClients PCS 7 OS

Station monoposte PCS 7 OS

(dédiée ou double voie)

TIM 4R-IE (ST7)ou Convertisseur TCP/IP ↔ série(DNP3)

Stations extérieures TeleControl fortement disséminées Stations extérieures TeleControl

fortement disséminéesStations extérieures TeleControl fortement disséminées

TIM 4R-IE (ST7)ou Routeur WANTCP/IP (DNP3)

Routeur WANTCP/IP

Convertisseur TCP/IP ↔ série

Communication TCP/IP :SINAUT ST7 ou DNP3

Communication série :SINAUT ST7 ou DNP3

Communication TCP/IP : Modbus ou IEC 870-5-104

Communication série : Modbus ou IEC 870-5-101

RTU d'origine tierceRTU d'origine tierce(seulement DNP3)

RTU d'origine tierce(seulement DNP3)

RTU d'origine tierce

ET 200S avec CPU PN intégrée

ET 200S avec CPU intégrée + interface série

S7-300 + CP 343 ou interface PN

S7-400 + CP 443 ou interface PN

S7-400 + TIM 4R-IE ouTIM 4R-IE DNP3

S7-400 + TIM 4R-IE ouTIM 4R-IE DNP3

S7-300 + TIM 3V-IE ouTIM 3V-IE DNP3

S7-300 + TIM 3V-IE ouTIM 3V-IE DNP3

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Téléconduite avec SIMATIC PCS 7 TeleControl 75

Afin de permettre la configuration de la station opérateur TeleControl (monoposte/serveur), la station d'ingénierie cen-trale du système de contrôle des procédés SIMATIC PCS 7 est fonctionnellement augmentée avec la technologie DBA (Data Base Automation) et la bibliothèque d'objets SIMATIC PCS 7 TeleControl.

Outre les objets technologies pour le traitement et l'affichage des données process, la bibliothèque contient également des objets de diagnostic et de communication. Ces blocs prennent en charge aussi bien la philosophie de conduite de SIMATIC PCS 7 au moyen d'icônes et de faceplates que la hiérarchie des messages de défaut. Au besoin, la bibliothèque peut être étendue via l'éditeur de type de blocs (Type Editor) du DBA par de nouveaux types d'objets fondés sur des scripts spécifiques au projet.

Configurations système hiérarchiques

SIMATIC PCS 7 TeleControl prend également en charge les configurations système hiérarchiques particulièrement im-portantes dans le secteur Pétrole&Gaz. La conduite et la super-vision du processus technique est dans ce cas possible via un ou plusieurs Control Center (redondants) ainsi que par des sta-tions de contrôle subordonnées (sous-systèmes).

Les RTU n'envoient plus leurs données qu'à l'une des stations de contrôle subordonnées, comme à celle d'une station de pompage dans un pipeline de pétrole. Les fonctions de dupli-cation synchronisent automatiquement les données du Main Control Center supérieur et, le cas échéant, celles du Disaster Recovery Control Center avec ces données.

Les fonctions de duplication pour la synchronisation de don-nées doivent garantir la cohérence des données dans le sys-tème global, même en cas d'événements tels que la dé-faillance de communication ou le démarrage d'un système.

1) En fonction de la taille de la CPU, du type de protocole et de l'application2) Egalement en version SIPLUS extreme, par ex. pour environnements avec températures de -25 °C à +70 °C, condensation ou sollicitation par des gaz

Pour plus d'informations : www.siemens.com/simatic-pcs7/telecontrol

Catégorie de RTU Type de RTU2) Protocoles de téléconduite possibles

Small avec 30 ... 200 E/S1)

pour petites applications critiques en termes de coûts

Automate intégré dans SIMATIC ET 200S Modbus, CEI 870-5-101, CEI 870-5-104

Medium avec 100 ... 2 000 E/S1)

pour applications moyennesAutomates SIMATIC S7-300/S7-300F SINAUT ST7, DNP3, Modbus, CEI 870-5-101, CEI 870-5-104

Large avec 500 ... 5 000 E/S1)

pour applications de plus grande en-vergure nécessitant plus de perfor-mance

Automates SIMATIC S7-400/S7-400F SINAUT ST7, DNP3, Modbus, CEI 870-5-101, CEI 870-5-104

Automates SIMATIC S7-400H/S7-400FH DNP3, CEI 870-5-101, CEI 870-5-104

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SIMATIC PCS 7 PowerControl76

SIMATIC PCS 7 PowerControl Intégration de l'automatisation d'installations de commutation dans l'industrie de process

Niveaux d'automatisation de l'approvisionnement et de la distribution d'énergie

D'un point de vue historique, les installations d'automatisa-tion d'un process ont toujours été strictement tenues à part des installations d'automatisation de l'approvisionnement d'énergie de ce process. SIMATIC PCS 7 PowerControl permet désormais de rassembler l'automatisation de process et celle des installations de commutation électriques pour les ten-sions moyennes dans une plage entre 4 et 30 kV en un sys-tème de contrôle-commande. Résultat : de nombreux avan-tages pour l'exploitant de l'installation apportant d'énormes réductions de coûts durant le cycle de vie entier de l'installa-tion, par exemple via :

• des structures d'installation simplifiées avec plus de trans-parence dans les dépendances technologiques

• une augmentation supplémentaire du niveau d'intégration de l'installation

• une conduite de process uniforme et une possibilité d'ex-tension du secteur d'activités de l'opérateur

• une sûreté d'investissement à long terme grâce à la norme CEI 61850 valable dans le monde entier

• une ingénierie rationnelle et homogène et une mise en service rapide

• une réduction du travail de formation, de service et d'admi-nistration grâce à une vue globale uniforme.

• une gestion efficace de l'énergie (gestion des charges, optimisation de la consommation)

Avec la croissance de la décentralisation du fait d'une utilisa-tion accrue des énergies renouvelables, ces dernières pren-nent de plus en plus d'importance. Les parcs éoliens en sont un bon exemple.

Une installation de commutation électrique désigne une instal-lation dans laquelle de l'énergie électrique est répartie ou trans-formée, les charges/consommateurs étant rassemblés en groupes de charges. Des noeuds de réseau exécutés sous forme de barres relient des câbles arrivants ou partant, les départs-moteur, à l'aide des appareils de commutation. La modification de la topologie de réseau en cas de défauts ainsi que l'activation et la mise à la terre des moyens d'exploitation sont pris en compte lors de la conception de l'installation de commutation.

Intégration d'Intelligent Electronic Devices dans SIMATIC PCS 7Des Intelligent Electronic Devices (IED) , comme les appareils de protections SIPROTEC ou appareils d'interopérabilité d'ori-gine tierce, sont employés pour l'automatisation d'installa-tions de commutation, c-à-d. les tâches de surveillance, de mesure, de commande et de protection dans la transmission et la répartition d'énergie électrique. Une communication Ethernet TCP/IP avec le protocole de transmission CEI 61850 pour la protection et le contrôle-commande dans les installa-tions de commutation électriques permettent d'intégrer les IED dans le système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7.

G_P

CS

7_X

X_0

0318

Niveau de haute tension

Câble aérien Câble aérien

Section 1 Section 2

aux consomma-teurs

Consommateurs typiques● Entraînements d'envergure● Souffleries lourdes● Compresseurs, pompes● Grosses pompes centrifuges● Extrudeuses, malaxeurs● Concasseurs, broyeurs● Electrolyse, galvanique● Alimentation du bâtiment

Automatisation d'installations de commutation avec CEI 61850● Commande, commutation● Mesure et automatisation de

consommateurs importants- Générateurs- Transformateurs- Moteurs

HT : 60 ... 145 kVMT : 4 ... 30 kVBT : 0,4 ... 1 kV

Conver-tisseur BT-MT

CompensationLVD/MCC

Moteurs MT/Moteurs BT

Stations principales à moyenne tension

Sous-stations à moyenne tension

Processus

SIMATIC PCS 7 PowerControl

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SIMATIC PCS 7 PowerControl 77

Possibilités d'intégration pour l'automatisation d'installations à moyenne tension

L'intégration d'IED est réalisable de deux manières :

• Directement sur le réseau procédé • Via un contrôleur de station (AS PCS 7) sur le réseau pro-

cédé

La norme CEI 61850 prévoit pour l'échange de données entre le système de contrôle de procédés et les IED des Manufactu-ring Messaging Specification (MMS) et pour la communica-tion rapide en temps réel entre les IED des Generic Object Oriented Substation Events (GOOSE).

PROFIBUS PA

AFD AFD AFDiS

Industrial Ethernet

ET 200iSP

ET 200MET 200M

ET 200S

ET 200iSP

SIMOCODE

PR

OFI

BU

S

G_P

CS

7_X

X_0

0317

Serveur OS PCS 7 PowerControl

Serveur OS PCS 7

Station d'ingénierie et de maintenance

Communication TCP/IP avec CEI 61850

Communication TCP/IP avec CEI 61850

Intelligent Electronic Devices (IED), par ex. appareils de protection SIPROTEC

PowerControl Process Control

Installations de commutation

Contrôleur de station PCS 7 ASsimple/redondant

Station passerelle (en option)

Station monoposte AS

Station monoposte AS

Clients OS PCS 7Clients OS PCS 7

SIMATIC PCS 7

Caractéristiques de performance de SIMATIC PCS 7 PowerControl pour l'intégration de l'automatisation d'installations de commutation dans

l'ingénierie SIMATIC PCS 7• Bibliothèque d'objet avec blocs fonctionnels, symboles

et faceplates• Concept d'instance type orienté objet• Génération automatique des objets pour la station opé-

rateur• Intégration de nouveaux IED par l'importation de votre

IEC 61850 Device Description (ICD)

Conduite de process SIMATIC PCS 7• Faceplates pour appareils de protection SIPROTEC dans

le style de SIMATIC PCS 7 APL (Look&Feel)• Comportement uniforme pour les alarmes, les mes-

sages, la conduite et la supervision• Fonctionnalité de diagnostic pour chaque IED

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Gestion de l'énergie avec SIMATIC PCS 778

Gestion de l'énergie avec SIMATIC PCS 7

La gestion efficace de l'énergie prend une place de plus en plus prépondérante en raison de la raréfaction des ressources, de la hausse des prix de l'énergie, de la sensibilisation accrue aux questions environnementales et du renforcement des exi-gences légales. Dans ce contexte, tous les aspects liés à la pro-duction, à l'approvisionnement, à la distribution et à la consommation d'énergie doivent être pris en compte.

Les entreprises de l'industrie de process doivent être en me-sure de planifier, de surveiller et d'enregistrer leur consomma-tion d'énergie, de définir et de mettre en œuvre des mesures visant à réaliser des d'économies d'énergie et de justifier de l'efficacité de ces dernières par l'évaluation régulière des indi-cateurs.

Gestion de l'énergie avec SIMATIC PCS 7

Identification et évaluation des données énergétiques

La condition de base pour l'amélioration du bilan énergétique réside dans la transparence, c'est-à-dire la saisie et l'enregis-trement des données de consommation ainsi que l'enregistre-ment des flux d'énergie et des flux de fluides au sein de l'en-treprise. Ce n'est qu'une fois que l'on connaitra la quantité uti-lisée pour chaque forme d'énergie que l'on sera en mesure de définir les économies potentielles et d'évaluer les dépenses requises à cet effet. Dans le cadre du système de contrôle des procédés SIMATIC PCS 7, cet objectif peut être atteint grâce aux éléments suivants :

• Basis Power Monitoring avec les fonctionnalités standard de SIMATIC PCS 7 :- Données acquises à l'aide d'instruments de process pour

l'énergie de process, par exemple vapeur, fluides de refroidissement ou gaz

- Données fournies directement par des composants élec-troniques tels que disjoncteurs (SENTRON), variateurs de fréquence (SINAMICS), départs-moteurs (ET 200S), etc.

- Données d'autres consommateurs acquises à l'aide des appareils de mesure multifonction de la gamme SENTRON PAC

• SIMATIC powerrate pour l'analyse et l'évaluation des flux énergétiques avec reporting automatique- Acquisition de données énergétiques et de données de

performance issues du terrain à l'aide de blocs fonction-nels additionnels

- Traitement des données, visualisation des données par faceplate et archivage des données

- Affectation automatique des consommations d'énergie et des coûts à des centres de coûts, des unités de process ou des lots

- Surveillance des limites de puissance selon des consignes spécifiques au processus ou à l'utilisateur

• Logiciel b.data pour l'optimisation de la gestion de l'énergie avec allocation des coûts en fonction de chaque consom-mateur et transfert dans le système de décompte- Transparence à l'échelle de l'entreprise grâce à un bilan

énergétique et un bilan matière exhaustif des installa-tions de production et de consommation d'énergie

- Génération d'indicateurs clés de performance (KPI, Key Performance Indicators) permettant de disposer de don-nées fondées sur l'accroissement de l'efficacité des ins-tallations de production d'énergie, de distribution et de consommation

- Allocation des coûts et des rendements énergétiques en fonction de chaque consommateur et transfert dans des systèmes ERP (par ex. SAP R/3)

- Prévisions de la demande en énergie et du profil de charge visant à améliorer la sécurité de planification

- Support des achats économiques d'énergie

B.Data

SIMATIC powerrate

G_P

CS

7_X

X_0

0289

Création de rapport/

Surveillance

ArchivageVisualisation

Préparation des données

Détermination de la valeur énergétique

Energie : électrique

Niv

eau

gest

ion

Niv

eau

expl

oita

tion

Niv

eau

com

man

deN

ivea

u te

rrai

n

non électrique

Gestion des charges

Régulation de l'énergie

Planification de l'énergie/

approvisionne-ment en énergie

© Siemens AG 2012

Gestion de l'énergie avec SIMATIC PCS 7 79

Logiciel b.data pour l'optimisation de la gestion de l'énergie

Optimisation de l'exploitation de l'énergie

SIMATIC PCS 7 et SIMATIC powerrate permettent d'optimiser l'exploitation de l'énergie de manière à utiliser des ressources inexplorées jusqu'ici et à éviter les pics de consommation. Grâce au système intégré de gestion des charges, SIMATIC powerrate permet la surveillance active des limites de puis-sance. Les blocs standard SIMATIC PCS 7 calculent, à partir de la consommation actuelle, une prévision de la valeur moyenne de puissance pour 15 minutes et la comparent avec les valeurs limites prescrites. Pour lisser les pics importants ou respecter les limites de puissance convenues contractuelle-ment avec la fournisseur d'énergie, il est possible par exemple de couper ou d'enclencher des consommateurs de manière ci-blée. Dans les réseaux instables, il est possible également de délester rapidement des charges pour assurer l'exploitation d'unités critiques avec la puissance restante.

De même, l'optimisation des processus avec l'Advanced Process Control (APC) et l'Asset Management au niveau instal-lation de la station de maintenance PCS 7 apporte une contri-bution décisive à l'exploitation efficace des installations au plan énergétique.

Economies d'énergie grâce à une technique innovante

En particulier dans les processus de production à forte de-mande en énergie, par exemple dans l'industrie chimique ou pharmaceutique, l'utilisation de moteurs ou de variateurs de fréquence à économie d'énergie génère un autre grand poten-tiel d'économie.

Moteurs à économie d'énergie Les moteurs à haute efficacité énergétique se caractérisent par une plus faible puissance dissipée (jusqu'à 42%). Etant donné que la part des coûts énergétiques sur les coûts totaux d'un moteur, considérés sur l'ensemble de son cycle de vie, est d'environ 98%, des économies d'énergie substantielles sont réalisables aussi bien dans les nouvelles installations que par la modernisation d'installations existantes.

Potentiel d'économies d'énergie avec des variateurs de fréquence

Variateurs de fréquence avec récupération de l'énergie de freinageLes variateurs de fréquence permettent d'exploiter dans une plage de travail optimale les équipements tels que pompes, ventilateurs ou compresseurs dans les installations tech-niques. Par rapport aux méthodes de régulation tradition-nelles, des économies d'énergies allant jusqu'à 50% sont réalisables

Consulting

Grâce au service premium Etude énergétique structuré de ma-nière modulaire, Siemens vous offre des solutions globales pour les économies d'énergie ainsi que les optimisations tech-niques des processus qui en découlent pour l'abaissement des coûts d'exploitation. La gamme de prestations comprend une évaluation énergétique de l'installation, l'établissement d'une étude de faisabilité pour des mesures d'économie d'énergie efficaces ainsi que la mise en œuvre concrète des mesures en-visagées dans votre installation.

Pour plus d'informations : www.siemens.com/simatic-pcs7/energy-management

100 %90 %80 %70 %60 %50 %40 %30 %20 %10 %0 %

90 %

80 %

70 %

60 %

50 %

40 %

30 %

20 %

10 %

0 %

110 %

100 %

Consommation d'énergie

Débit

Régulation du débit

Économie d'énergie

Consommation d'énergie avec convertisseur de fréquence

© Siemens AG 2012

Sécurité industrielle80

Sécurité industrielleMesures de protection complètes pour la sécurité des installations de contrôle-commande

Exemple d'une architecture sécuritaire de défense en profondeur

Les progrès de la standardisation, l'ouverture et la mise en ré-seau ont fait augmenter considérablement les risques pour la sécurité dans les installations de contrôle-commande. Les dan-gers potentiels induits par les programmes malveillants ou bien par les personnes non autorisées vont des surcharges ou dé-faillances du réseau aux accès non autorisés à l'automatisation du procédé, en passant par l'espionnage des mots de passe et des données. Les sabotages ciblés peuvent non seulement en-traîner des dommages matériels, mais aussi des conséquences dangereuses pour les personnes et l'environnement.

Concept de sécurité de SIMATIC PCS 7

SIMATIC PCS 7 offre des solutions complètes pour la protec-tion des installations de process qui reposent sur une architec-ture de sécurité approfondie. La particularité de ce concept ré-side dans son approche globale. Il ne se limite pas à l'utilisa-tion de méthodes de sécurité (par ex. cryptage) ou d'équipe-ments de sécurité isolés (par ex. pare-feu). Ses atouts résident dans la synergie d'un nombre de mesures de sécurité appli-quées au réseau de l'installation.

Le concept de sécurité de SIMATIC PCS 7 comprend entre autres des conseils et des recommandations (Best Practices) relatifs aux thèmes suivants :

• Création d'une architecture en réseau avec une défense en profondeur (defense in depth) combinée à la segmentation de l'installation en cellules de sécurité

• Gestion du réseau, segmentation du réseau• Exploitation des installations dans des domaines Windows

(Active Directory)• Gestion des autorisations Windows et des autorisations

SIMATIC PCS 7, intégration des autorisations SIMATIC PCS 7 dans la gestion Windows

• Maîtrise fiable de la synchronisation de l'heure • Gestion des correctifs de sécurité pour les produits

Microsoft• Utilisation d'antivirus et de pare-feu• Configuration et utilisation de l'assistance technique et de

l'accès à distance (VPN, IPSec)

G_P

CS

7_X

X_0

0145

Web client- OS- Maintenance

Data monitor

Web server / OpenPCS 7

Ethernet, office LAN

Terminal bus

Plant bus

MES/MISSIMATIC IT

Comos plant lifecycle management

Virus scan server

WSUS server

Front-end firewall

OS clients

Engineering station

Back-end firewall

ERP Domain controller

Domain controller

Domain controller

Central archive server

© Siemens AG 2012

Sécurité industrielle 81

Les aspects sécuritaires et les recommandations relatives à la protection de l'installation d'automatisation sont décrites en détail dans le manuel "Concept de sécurité SIMATIC PCS 7 et document de base WinCC" et dans les documentations dé-taillées complémentaires.

Contribution du système au concept de sécurité

Côté système, SIMATIC PCS 7 contribue à la mise en œuvre des directives et des recommandations du concept de sécurité :

• Compatibilité avec les versions actuelles des antivirus - Trend Micro OfficeScan Client-Server Suite- McAfee VirusScan Enterprise- Symantec Endpoint Protection

• Utilisation du pare-feu natif de Windows• Configuration automatique des paramètres de sécurité tels

que DCOM, de la base de registre et du pare-feu Windows lors de l'installation

• Gestion et authentification des utilisateurs via SIMATIC Logon

• Intégration des modules de sécurité industrielle SCALANCE S602, S612, S613

• Pare-feu d'automatisation (Automation Firewall) • Application Whitelisting avec McAfee Application Control

Modules de sécurité industrielle SCALANCE S

Les modules de sécurité industrielle SCALANCE S602, S612 et S613 offrent des fonctions de sécurité échelonnables, par exemple filtrage des ports, NAT, serveur DHCP, cryptage des données (IPSec) et VPN dans un format robuste apte à l'indus-trie. Ces fonctions sont utilisables par exemple pour sécuriser l'échange de données inter-cellules entre les constituants d'automatisation et les constituants du système de contrôle des procédés.

Pare-feu d'automatisation (Automation Firewall)

Le pare-feu d'automatisation est basé sur Forefront Threat Management Gateway 2010 de Microsoft et dispose des fonc-tionnalités suivantes : filtre de paquets Stateful Inspection, Application Layer Firewall, passerelle VPN , filtrage URL, Web Proxy, antivirus et Intrusion Prevention. Il assure le point d'accès à l'environnement de production, par ex. depuis les réseaux bureautiques ou Intranet/Internet. Selon la taille de l'installation, il peut être utilisé comme :

• pare-feu des points d'accès pour petites installations et accès à distance sécurisé

• pare-feu Three-Homed pour petites et moyennes installa-tions avec "réseau de périmètre minimal"

• pare-feu avant ou arrière pour protection maximale pour des grandes installations au réseau de périmètre impor-tant.

Le pare-feu d'automatisation est livré préinstallé. Un assistant convivial est disponible pour la configuration.

Industrial Security Services

Application Whitelisting

Les mécanismes de protection de l'application Whitelisting garantissent l'exécution exclusive d'applications et de pro-grammes sûrs sur une station du système de contrôle des pro-cédés SIMATIC PCS 7. Ils empêchent l'exécution de logiciels non autorisés et la modification d'applications installées, four-nissant ainsi une protection supplémentaire par rapport aux mécanismes de protection existants contre les logiciels mal-veillants (malware).

Industrial Security Service

Siemens Industry Automation offre non seulement des pro-duits et des systèmes, mais aussi des services et des solutions professionnels pour la protection des installations indus-trielles contre les nombreuses menaces liées à la sécurité in-formatique. Ces services de sécurité industrielle ne sont pas conçus seulement pour différentes phases, mais couvrent l'ensemble du cycle de vie de l'installation.

Les services "Atelier pour la détermination des besoins" (Awareness Workshop) et "Analyse et évaluation des points faibles" servent à identifier des champs d'actions pour un pro-gramme de sécurité global. Un conseil ciblé sur les configura-tions et les concepts d'installation sûrs assiste le client lors de la planification individuelle de son installation de contrôle-commande. Les services "Implémentation et test de réception" assistent le client lors de la réalisation et de la réception des mesures de protection. Cela inclut également le service pour l'installation et la mise à jour du pare-feu d'automatisation ainsi que la mise en œuvre du concept Application Whitelisting.

Pour plus d'informations : www.siemens.com/industrial-security

G_P

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0286

Exploitation et m

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Opt

imisa

tion e

t modernisation Planification et conception

Installation et mise en service

Ingén

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t

Outils, méthodes,

instructions, solutions standard,

bonnes pratiques

Atelier destiné à déterminer les

besoins

Mise en œuvre et essai de réception

Analyse et évaluation

des points faibles

Gestion de la sécurité sans perturbation du fonctionnement

de l'installation

Vérification de l'efficacité

des mesures de protection

Mise au point et

développement de mesures de

protection

© Siemens AG 2012

Connexion aux systèmes informatiques82

Connexion aux systèmes informatiquesAnalyse et gestion des données de process avec OpenPCS 7

Serveur OpenPCS 7 pour l'échange de données via OPC

Les systèmes de rang hiérarchique supérieur à celui du sys-tème de contrôle de procédés qui assurent la planification de la production ainsi que l’analyse et la gestion des données de process (clients OPC) peuvent accéder aux données de pro-cess de SIMATIC PCS 7 via le serveur OpenPCS 7.

En fonction de la configuration système, le serveur OpenPCS 7 collecte les données réparties sur plusieurs sta-tions SIMATIC PCS 7 (serveur OS, serveur d'archives) pour les clients OPC. Il couvre la répartition des données en fonction

• d'une période (OS1 / OS2 /… / serveur d'archives)• d'un lieu (OS1 / OS2 / …)• de la redondance (OS1 maître / OS1 réserve…)

L'interface OpenPCS 7 se base sur les spécifications OPC (Openness, Productivity, Collaboration), qui utilisent principa-lement la technologie DCOM (Distributed Component Object Model) de Microsoft pour la communication entre les applica-tions. Elle est compatible avec les accès normalisés suivants :

OPC DA (Data Access-Server)

Pour un accès en lecture et en écriture aux valeurs de process conformément à la spécification OPC DA V2.05a et V3.0.

En tant que serveur OPC DA, le serveur OpenPCS 7 met les données actuelles issues des données OS à disposition d'autres applications. Le client OPC peut se connecter pour les modifications en cours ou également écrire des valeurs.

OPC HDA (serveur Historical Data Access)

Pour la lecture des valeurs de process archivées conformé-ment à la spécification OPC HDA V1.2

En tant que serveur OPC HDA, le serveur OpenPCS 7 fournit aux autres applications l'historique des données issues du sys-tème d'archivage OS. Le client OPC, par ex. l'outil compte-ren-dus, peut demander les données souhaitées en fonction du début et de la fin d'une période. Diverses fonctions, comme par exemple la variance, la valeur moyenne ou l'intégrale, per-mettent déjà un traitement préalable par le serveur HDA et contribuent ainsi à diminuer la charge de communication.

OPC A&E (serveur Alarm & Events)

Pour la lecture des messages, alarmes et événements confor-mément à la spécification OPC A&E V1.1

En tant que serveur OPC A&E, le serveur OpenPCS 7 transmet les messages OS en même temps que toutes les variables de process aux abonnés du niveau de gestion de production et d'entreprise. Bien sûr, l'acquittement des messages est aussi possible à ce niveau. Des mécanismes de filtrage et d'abonne-ment permettent de restreindre la transmission aux seules données sélectionnées et modifiées.

OPC "H" A&E (serveur Historical Alarm & Events)

Pour la lecture des alarmes et des messages archivés

Grâce à une extension Siemens de l'interface OPC standard, le serveur OpenPCS 7 est en mesure de transmettre également les alarmes et les messages de l'archive aux abonnés du ni-veau de gestion de production et d'entreprise.

OLE-DB

OLE-DB permet de réaliser facilement un accès direct standar-disé aux données d'archivage dans la base de données du ser-veur Microsoft SQL du système opérateur. Toutes les données d'archivage OS sont ainsi accessibles avec les variables de pro-cess associées, les textes des messages et les textes utilisateur.

G_P

CS

7_X

X_0

0144

Office LAN

Serveur OpenPCS 7

Clients OPC

Réseau des terminaux

Réseau procédé

Pare-feu avant

Pare-feu arrière

© Siemens AG 2012

Connexion aux systèmes informatiques 83

Intégration et synchronisation de tous les processus d'entreprise avec SIMATIC IT

Pour garantir la compétitivité d'une entreprise, il est impératif de réagir rapidement aux exigences du marché et d'optimiser les chaînes de livraison. Au niveau de l'interface entre produc-tion et gestion, les systèmes MES (Manufacturing Execution Systems) garantissent l'optimisation complète des processus de l'entreprise et procurent une efficacité accrue, une transpa-rence intégrée et une qualité constante. Avec SIMATIC IT, Sie-mens dispose de l'un des systèmes MES les plus performants et les plus flexibles du marché. Partie intégrante de Totally In-tegrated Automation, SIMATIC IT mise sur une standardisation conséquente des interfaces, une structuration claire conforme à ISA-95 ainsi qu'une interaction homogène avec l'ensemble des systèmes ERP et des systèmes de contrôle de procédés courants. La modélisation de l'ensemble du savoir concernant la fabrication du produit, la définition précise des processus d'exploitation et la saisie des données en temps réel issue du niveau de production et d'ERP permettent ainsi de commander de manière plus efficace les processus, de réduire les temps d'arrêt, les rebuts de production et les retouches et d'optimiser le stockage.

Les trois suites logicielles SIMATIC IT, les composants indépen-dants et les bibliothèques SIMATIC IT (applications MES réutili-sables) permettent une intégration rapide et souple de SIMATIC IT aux besoins spécifiques des entreprises dans les dif-férentes branches de l'industrie des processus et des sciences de la vie.

Outre le support technique standard, la gamme de prestations comprend également un service/support proactif et préventif. Il aide le client à optimiser la disponibilité des installations in-formatiques dans la production, par le biais de la gestion au-tomatique des mises à jour logicielles ou par la prévision de potentiels problèmes de serveurs.

Suites SIMATIC IT

SIMATIC IT Production Suite Il s'agit d'un Manufacturing Execution System conformément à la norme ISA 95 reliant le système de gestion d'entreprise (ERP) à la technologie de contrôle des procédés et visualisant en temps réel la performance de la production au niveau de l'entreprise.

SIMATIC IT R&D Suite Il relie la recherche et le développement à la production afin d'optimiser de manière homogène les processus de recherche et de développement et de réduire les délais de mise sur le marché.

SIMATIC IT Intelligence Suite Il analyse les données de production saisies en temps réel en les combinant avec les données de l'entreprise et en déduit des mesures d'amélioration.

Composants SIMATIC IT

Les composants SIMATIC IT suivants fournissent la fonctionna-lité de base MES, conformément à la norme ISA 95, pour des secteurs d'activités spécifiques comme la gestion des ordres, des matériels, des messages, du personnel ou des rapports :

• SIMATIC IT Product Definition Manager• SIMATIC IT Production Order Manager• SIMATIC IT Material Manager• SIMATIC IT Personnel Manager• SIMATIC IT Messaging Manager• SIMATIC IT Data Integration Service• SIMATIC IT Client Application Builder (CAB)• SIMATIC IT Report Manager

D'autres composants SIMATIC IT sont utilisables aussi bien de manière autonome qu'en combinaison avec d'autres fonction-nalités MES :

• SIMATIC IT Historian - PIMS (Plant Information Manage-ment System)

• SIMATIC IT Unilab - LIMS (Labor Informations Management System)

• SIMATIC IT Interspec - Gestion des spécifications produit• SIMATIC IT Unicam - Solution pour les fabricants de compo-

sants électroniques

Bibliothèques SIMATIC ITPaquets fonctionnels SIMATIC IT spécifiques aux secteurs.

SIMATIC IT offre également des paquets fonctionnels, entre autres pour les sciences de la vie et les différents secteurs de l'industrie des procédés. Les applications Best Practices précon-figurées dans les bibliothèques SIMATIC IT couvrent par défaut au moins 80 % des exigences spécifiques au secteur du client.

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Systèmes compacts84

Systèmes compactsSIMATIC PCS 7 BOX – Système de contrôle-commande complet au design compact

Système compact SIMATIC PCS 7 BOX RTX avec kit de montage sur chant

Les SIMATIC PCS 7 BOX enrichissent la gamme des produits SIMATIC PCS 7 avec des PC industriels économiques, robustes et compacts offrant de nombreuses possibilités d'utilisation, par exemple en tant que

• client dans un système opérateur ou dans SIMATIC BATCH• système de contrôle des procédés compact avec fonction-

nalité système pour l'ingénierie (ES), l'automatisation (AS), la conduite et supervision (OS)

• système exécutif avec fonctionnalité système identique à celle mentionnée ci-dessus, mais sans ingénierie

Les SIMATIC PCS 7 BOX catégorisés comme systèmes com-pacts sont réduits aux deux dernières applications mention-nées.

Avec le logiciel OS runtime SIMATIC PCS 7 limité à 2000 objets de process (PO), avec des caractéristiques physiques excep-tionnelles et des dimensions compactes, ils sont prédestinés à l'emploi dans les applications d'automatisation à proximité de l'installation :

• petites applications/unités de production• Package Units (dans les processus partiels fermés)• laboratoires ou instituts

Ils conviennent par ailleurs de façon optimale en tant que sys-tèmes de formation destinés au personnel d'exploitation et de maintenance.

Grâce à l'utilisation de composants standard SIMATIC PCS 7, ils sont modulables et peuvent être étendus sans rupture de compatibilité. En cas d'exigences accrues, par ex. si une instal-lation test doit être exploitée ultérieurement de manière pro-ductive à plus large échelle, il est possible de réaliser une ex-tension avec des constituants système SIMATIC PCS 7 et de procéder à une intégration dans l'installation de production.

La différenciation de la gamme de produits s'effectue en prio-rité via la fonctionnalité d'automatisation et donc des types d'automates :

• SIMATIC PCS 7 BOX RTXavec contrôleur logiciel intégré WinAC RTX

• SIMATIC PCS 7 BOX combiné à un automate externe distinct :- Automate Microbox PCS 7 AS RTX- Automate modulaire de la série S7-400 comme station

monoposte ou redondante

Le choix dépend du rapport prix/puissance ainsi que des fonc-tionnalités matérielles et logicielles supportées

Selon que l'ingénierie est concentrée dans un système d'ingé-nierie central ou intégrée dans le système compact, une diffé-renciation supplémentaire est possible pour les deux types de base :

• SIMATIC PCS 7 BOX RTX- Système ES/OS avec fonctionnalité ES + OS + AS- Système OS runtime avec fonctionnalité OS + AS

• SIMATIC PCS 7 BOX- Système ES/OS avec fonctionnalité ES + OS- Système OS runtime avec fonctionnalité OS

L'extension avec un système de périphérie décentralisée sur le bus de terrain PROFIBUS ou FOUNDATION Fieldbus H1 (uni-quement en combinaison avec des automates modulaires de la série S7-400) permet de réaliser un système de contrôle des procédés complet pour les petites applications. Les stations de périphérie décentralisée ET 200M, ET 200iSP, ET 200S et ET 200pro sont dotées d'une vaste gamme de modules de signaux et de modules de fonction économiques ainsi que d'appareils de terrain/de process directement raccordés par le bus de terrain.

Moyennant le logiciel de diagnostic intégré SIMATIC IPC DiagMonitor, les systèmes compacts sont intégrables à la gestion des actifs PCS 7 Asset Management. En tant que sys-tème ES/OS doté de licences logicielles supplémentaires pour SIMATIC PDM et SIMATIC PCS 7 Maintenance Station, un sys-tème compact est également exploitable en tant que station de maintenance.

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Systèmes compacts 85

Variantes design

En standard, la conduite et la supervision des systèmes compacts s'effectuent par des équi-pements distincts (souris, clavier, moniteur de process).

En alternative, une variante design avec face avant (photographie à droite) permet égale-ment la conduite et la supervision au moyen d'un pupitre tactile avec écran TFT 19", d'une résolution de 1280 x 1024 pixels.

PCS 7 BOX RTX PCS 7 BOX

SIMATIC PDM PCS 7

OS Single Station Redundancy

PCS 7 APL

S7 F Systems

SIMATIC Safety Matrix

PROFIBUS DP/PA

G_P

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0281

FOUNDATION Fieldbus (FF)

1) 1)

Logiciel

Configuration du systèmeFo

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Station monoposte OS Runtime jusqu'à 2000 objets de process OS Runtime

SIMATIC PCS 7 Maintenance Station

SIMATIC BATCH jusqu'à 10 unités

Serveur Web,pour 2 serveurs Web max.

Matériel

Contrôleur (AS) indépendant du système BOX PC

Communication AS-AS

Routage

Configuration en RUN (CiR)

Horodatage ultraprécis

Capacités fonctionnelles AS max.

1) La fonctionnalité de routage du WinAC RTX 2010 est utilisable uniquement avec la CP 5611 embarquée du SIMATIC IPC627C (PCS 7 BOX RTX) et de l'IPC427C (PCS 7 AS RTX).

Automate logiciel WinAC RTX intégré

PCS 7 AS RTX (Microbox AS) comme automate distinct

AS 41x modulaire (station monoposte) comme automate distinct

Modulares AS 41xH oder AS 41xF (station monoposte ou redondante) comme automate distinct

WinAC RTX 2010 jusqu'à 2 000 AS Runtime PO

WinAC RTX 2010 jusqu'à 2 000 AS Runtime PO

selon le type de AS 41x, jusqu'à 2 000 AS Runtime PO

selon le type de AS 41xH ou AS 41xF, jusqu'à 2 000 AS Runtime PO

seulement avec ASI seulement avec ASIDonnées AS rémanentes

AS/OS Engineering

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Migration des systèmes Siemens et des systèmes d'autres constructeurs86

Migration des systèmes Siemens et des systèmes d'autres constructeursUn investissement pérenne

Stratégie de migration

La mondialisation et la concurrence de plus en rude qui en dé-coule obligent les entreprises à toujours augmenter la produc-tivité et à réduire les délais de mise sur le marché des produits. Il devient dès lors indispensable d'optimiser en permanence l'ingénierie et les processus tout en tenant compte des nou-velles exigences de l'industrie et directives sur la régulation.

Afin que les entreprises soient demain encore à la hauteur des exigences des marchés, il faut étendre et moderniser sans cesse les systèmes et installations existants. Cependant, étant donné que la base installée représente une valeur considé-rable en termes de matériel, de logiciels d'application et de savoir-faire du personnel de conduite et de maintenance, l'exploitant d'installation accorde généralement une grande valeur à la pérennité de son investissement lors de ses projets de modernisation.

D'expérience, nous savons que le succès d'une migration ré-side essentiellement dans une solution technique adaptée aux exigences de nos clients et à l'installation considérée. La ligne directrice consiste ici à minimiser le risque technique et finan-cier et à rentabiliser à long terme les investissements uniques réalisés. Les différents cycles de vie des composants du sys-tème doivent également être pris en compte : 5 ans pour les stations de travail basées sur un PC, plus de 15 ans pour les automates, et jusqu'à 25 ans et plus pour les constituants d'entrée/de sortie et le câblage.

C'est pourquoi Siemens estime que sa tâche lors d'une migra-tion ne se limite pas à remplacer complètement le système existant, mais à élaborer une solution individuelle d'avenir, basée sur le système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7 moderne, en collaboration étroite avec le client et les intégra-teurs système. Les mots d'ordre sont les suivants :

• Innovation du système étape par étape• Faculté d'adaptation aux spécificités de l'installation• Flexibilité adaptée aux exigences de la production

Flexibilité des solutions de migration

Les motifs de modernisation de la technologie de contrôle des procédés sont aussi variés que les systèmes existants, leurs réseaux de communication, la qualité de l'ingénierie et de la documentation ou l'approvisionnement en pièce de re-change. Les objectifs suivis le sont tout autant :

• Garantie des fonctions d'automatisation pour les compo-sants vieillissants

• Stratégies de conduite et de régulation plus modernes• Exigences relatives aux possibilités de mise en réseau et

à la documentation accrues• Extension des capacités• Augmentation de la flexibilité de la production

Aspects du système

HMI / Batch- Remplace l’ancienne HMI- Remplace le système BatchContrôleur / réseau- Remplace le contrôleur- Passerelle vers le SIMATIC PCS 7 Raccordement de terrain E/S- Réutilisation E/S- Éléments de raccordement de terrain pour le SIMATIC PCS 7

Stratégie- Installation et produit d’avenir- Modernisation prévue (revamping)Réduction des coûts- Budget pour la maintenance- Budget pour les investissementsTime to Market- Durée de la production - Temps d’arrêt disponible

Pression sur lesinnovations- Conduite des processus améliorée- Intégration IT- Advanced Process Control & Asset Management

Phases du cycle de vie- Conserver & moderniser- Compléter & améliorer- Renouveler/remplacer avec la technique State-of-the-Art

Stratégie de migration de Siemens

Aspects des installations Aspects de production

Technologies innovantes

soupleadaptablepas à pas

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Migration des systèmes Siemens et des systèmes d'autres constructeurs 87

Migration par étapes avec les produits et les services adéquats

La toute première tâche, et donc la plus importante, lors de l'élaboration d'un concept de migration idéal pour une instal-lation consiste à analyser la situation initiale et d'en déduire les objectifs de la modernisation.

Pour les systèmes très anciens, un remplacement complet par le nouveau systèmes de contrôle des procédés est le moyen pour lequel on opte le plus souvent. Mais certains compo-sants, comme les contrôleurs ou les modules d'E/S, sont sou-vent tout à fait réutilisables. S'ils satisfont encore aux perfor-mances et fonctions exigées, si suffisamment de pièces de re-change sont disponibles ou s'ils sont encore pris en charge par le fournisseur, un remplacement n'est pas obligatoire. L'inté-gration de composants valant la peine d'être conservés dans le concept de migration contribue à réduire les coûts d'inves-tissements et les délais de conversion.

Si le matériel est majoritairement obsolète, l'ingénierie exis-tante des contrôleurs peut malgré tout encore représenter une certaine valeur. Dans ce cas, c'est tout le savoir-faire opti-misé, souvent sur plusieurs années, qui est concentré sur l'au-tomatisation du processus. Des outils intelligents aident à analyser ces données et permettent de réduire de manière substantielle le travail de ré-ingénierie dans le nouveau sys-tème par une conversion fonctionnelle (Typicals).

Mais la migration ne se limite pas au transfert de fonctions existantes sur une nouvelle plateforme système. Les systèmes de contrôle des procédés modernes comme SIMATIC PCS 7 ap-portent bien plus de performance, de flexibilité et de fonction-nalité que les systèmes utilisés dans les années 80 et 90. Cela vaut donc vraiment la peine de revoir et d'optimiser les fonc-tions de conduite et de régulation tout comme les concepts de conduite et d'alarme pendant et après une migration.

Composants de migration Description

Produits de migration OS ■ Interface entre le serveur SIMATIC PCS 7 OS et le bus système de l'ancien système■ Outil de conversion OS (par ex. DBA)■ Bibliothèque de faceplates

Prestations de service pour la migration OS Outils/services pour la conversion des vues de process

Prestations de services pour la migration AS Outils/services pour la conversion de données orientée fonction des données d'ingénierie AS vers SIMATIC PCS 7

Les constituants de migration BATCH Permettent à des systèmes existants d'utiliser SIMATIC BATCH

Passerelle ■ Passerelle entre le bus système de l'ancien système et SIMATIC PCS 7 (essentiellement pour la communication AS-AS)

■ Outil d'ingénierie pour passerelle

Réutilisation des E/S de l'ancien système ou Field Termination Assembly (FTA)

■ Réutilisation des E/S (connexion des anciens E/S à des systèmes d'automatisation SIMATIC PCS 7, généralement pour les systèmes Siemens)

■ Field Termination Assemblies (FTA) pour le câblage de terrain

ET 200M

G_P

CS

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0079

PROFIBUS PA

OS

SIMATIC PCS 7

PROFIBUS DP

ContrôleurS7-400S7-400 HS7-400 FH

Moteur

InterfaceE/SE/S

Contrôleur

IngénierieStation

IngénierieSystème

Répartiteur

Serveur Serveur

Importation Paramètres d'ingé-nierie de l'ancien OS

Reprise ducontrôleur d'ingénierie

Connexion des modules E/S installés sur PCS 7/AS

Ser

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Passerelle versl'échangeur de données

AdaptateurField Termination

Substitut OSpar serveur pourPCS 7/OS

ClientsAncien system

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Migration des systèmes Siemens et des systèmes d'autres constructeurs88

Spécialistes à l'expérience de migration

Face à la complexité de nombreux projets de migration, l'ana-lyse et l'élaboration de la bonne marche à suivre, y compris de l'estimation réaliste des chances/risques, constituent une condition décisive pour le succès de la migration. Les spécia-listes de la migration de Siemens ont déjà acquis une grande expérience dans la migration de différents systèmes. Ce sa-voir-faire est concentré dans les centres d'assistance à la mi-gration qui prennent en charge, dans le monde entier, les pro-jets de migration en utilisant des analyses, des concepts et des outils performants.

Lors de la réalisation de projets de migration et sur demande, Siemens travaille en étroite collaboration avec l'intégrateur du système du client car, en plus de son savoir-faire acquis après de nombreuses années d'expérience, il connaît très bien à la fois l'installation et les besoins du client. Ce partenariat est la garantie d'un résultat de migration optimal pour l'exploitant de l'installation.

Gamme de migration

Siemens a reconnu à temps l'importance de la migration pour les processus d'automatisation et offre depuis de nombreuses années, pour des systèmes plébiscités dans le monde entier comme APACS+ ou TELEPERM M, une large gamme de pro-duits et de solutions, tous novateurs et destinés à la migration.

La migration d'anciens systèmes d'autres constructeurs est entre temps également bien établie, comme pour les sys-tèmes d'ABB, Honeywell, Emerson ou Invensys. Des produits et solutions variés ont également rendu possible le passage progressif vers SIMATIC PCS 7. Le système SIMATIC PCS 7 uni-versel, associé à OPC/Open OS, permettant l'intégration d'un nombre quelconque de systèmes dans le concept de conduite homogène de SIMATIC PCS 7, est pour cela de plus en plus uti-lisé. Les outils d'ingénierie tels que DBA (Data Base Automa-tion) ou la plateforme de migration performante pour l'ingé-nierie des contrôleurs accélèrent le passage des anciens sys-tèmes à SIMATIC PCS 7. Ces outils sont complétés par d'autre solutions, entre autres pour la communication des anciens et nouveaux systèmes ou la conversion rapide en projets de mi-gration, comme les passerelles spécifiques, connecteurs, câbles et Field Termination Assemblies (FTA).

Avec son système de contrôle de procédés SIMATIC PCS7 orienté vers l'avenir, ses solutions de migration et ses services innovants, son savoir-faire de longue date dans l'automatisa-tion des processus et la migration ainsi que son service mon-dial permanent, Siemens démontre sa compétence et vous fait profiter de la sécurité que peut offrir un partenaire de confiance.

Pour plus d'informations : www.siemens.com/simatic-pcs7/migration

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Prestations de service et maintenance 89

Prestations de service et maintenanceService et assistance dans le monde entier

Pour les produits et systèmes d'automatisation et d'entraî-nement, Siemens Industry Automation and Drive Techno-logies offre aux clients du monde entier une assistance complète avec son Service & Support. Dans plus de 100 pays, une équipe expérimentée de spécialistes met à disposition son savoir-faire directement sur place pour la planification et la réalisation, la mise en service, la main-tenance et la modernisation. Des formations régulières et un contact intensif entre nos collaborateurs – à travers tous les continents – garantissent un service de qualité.

Assistance en ligne

Sur Internet, les clients peuvent accéder 24 heures sur 24 et dans le monde entier à des connaissances spécialisées et ac-tuelles à travers un portail Service & Support. Celui-ci propose une foule d'informations qui vont du support produits en pas-sant par les prestations SAV, jusqu'aux interlocuteurs régio-naux. www.siemens.com/automation/support

Assistance technique

Une assistance technique compétente apporte une réponse aux questions techniques relatives aux produits et systèmes grâce à un vaste éventail de prestations de conseil adaptées aux besoins. Pour le traitement des demandes techniques, l'assistance technique régionale est complétée par une assis-tance technique centrale en Europe, en Amérique et en Asie. En mettant à profit le décalage horaire entre les continents, il est possible d'obtenir un conseil 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.

Les collaborateurs du service ont accès dans le monde entier à l'ensemble des informations disponibles pour une demande dans le cadre d'un réseau international s'appuyant sur des systèmes informatiques.www.siemens.com/automation/support-request

Conseils techniques

Des experts vous proposent également une aide à la planifica-tion et à la conception de votre projet – de l'analyse détaillée de la situation actuelle et la définition des objectifs jusqu'à la mise au point de la solution d'automatisation, en passant par des conseils basés sur vos questions relatives aux produits et aux systèmes.

Assistance technique

Conseil techniqueConseil technique Assistance technique

Programmes de serviceProgrammes de service

Assistance ingénierieAssistance ingénierie

FormationFormation

OptimisationOptimisation

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ModernisationModernisation

Assistance

en ligne

Service

sur siteService

sur site

Assistance

en ligne

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Prestations de service et maintenance90

Service sur site

Des spécialistes de la mise en service et de la maintenance ga-rantissent le bon déroulement des processus de production ainsi que la disponibilité des machines et installations. Les interventions sont coordonnées par des services régionaux, joignables 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.

Réparations et pièces de rechange

Etant donné que les arrêts pour raisons techniques sont accompagnés d'un manque à gagner et génèrent des frais supplémentaires, tout est mis en œuvre pour les éviter ou les minimiser.

Un réseau mondial d'entrepôts régionaux, combiné à une logistique performante, assure un approvisionnement rapide en pièces de rechange. Un service d'urgence pour pièces de rechange est en outre disponible dans de nombreux pays.

Lorsqu'une réparation est possible, celle-ci peut être réalisée de façon rapide et fiable et avec un haut niveau de qualité dans un centre de réparation ou par le biais d'un service de réparation mobile.

Optimisation et modernisation

Au cours de la phase d'exploitation, les perfectionnements gé-nèrent fréquemment de nouveaux potentiels d'optimisation et de modernisation. Les experts locaux de Siemens conseillent avec professionnalisme et compétence sur les possibilités d'accroître la productivité et de réduire les coûts.

Formation

La participation à des formations professionnelles adaptées aux besoins des groupes cibles, dans plus de 60 pays dans le monde entier, permet d'acquérir des connaissances approfon-dies du système SIMATIC PCS 7 et de développer son savoir-faire. Dans le cadre de cours axés sur la pratique, les partici-pants bénéficient d'une formation de haut niveau, directe-ment du constructeur, ce qui leur permet d'utiliser rapidement et efficacement le système de contrôle des procédés. L'offre de cours comprend également des formations pratiques, directement sur le lieu de l'installation du client.www.siemens.com/sitrain

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Prestations de service et maintenance 91

Programmes de service

En plus des prestations de service et de support globales, les prestations proposées par Siemens Industry Automation et Drive Technologies comprennent également des programmes de maintenance spéciaux destinés à l'industrie de process, pouvant être mis en oeuvre indépendamment l'un de l'autre et pouvant être adaptés de manière flexible.

SIMATIC PCS 7 Life Cycle Services

Lors de décisions d'investissement dans une technique de contrôle-commande innovante, les coûts doivent systémati-quement être évalués par rapport au coût total de possession de l'installation. L'assistance, la maintenance, l'entretien et la modernisation représentent une part importante de ces coûts. Ce qu'il faut considérer également, ce sont les cycles d'innovation courts, qui ont fait leur entrée dans l'automatisa-tion des procédés avec la technologie PC. Il est d'autant plus important que les coûts de maintenance restent transparents et planifiables. A cet effet, un service de cycle de vie optimisé sur le plan des coûts et garantissant la fonctionnalité du sys-tème de contrôle-commande sur une période définie s'avère indispensable. Par la gestion active de l'obsolescence, Siemens fait face au processus de vieillissement des installa-tions de contrôle-commande et assiste ses clients pour l'élabo-ration de solutions de remplacement spécifiques ainsi que de stratégies appropriées pour l'entretien et l'approvisionnement en pièces de rechange.

Forts d'une expérience de longue date, quatre profils d'exi-gence de base ont été identifiés et des modules SAV échelon-nés développés : Standard Service, Maintenance Service, Basis Life Cycle Service et Life Cycle Service étendu (voir graphique). Les prestations basées sur des modules SAV et des services supplémentaires convenus individuellement sont définies contractuellement. Les contrats sont flexibles et peuvent donc être adaptés lors de modifications de l'installation. La gestion des contrats SAV inclut la documentation, la planification de mesures et le contrôle des prestations.

Safety Life Cycle Services

Le Safety Life Cycle, subdivisé en analyse, réalisation et exploi-tation, suit le cycle de vie des installations de contrôle-com-mande. Les exploitants d'installations de sécurité de contrôle-commande, telles que les usines chimiques, les raffineries, les installations de distillation et d'incinération, utilisant des sys-tème et dispositifs de sécurité pour réduire les risques et les ré-percussions d'un problème lié à la sécurité, s'engagent confor-mément à la norme CEI 61511 à prouver l'efficacité de leurs mesures de protection dans le Safety Life Cycle.

Afin que la fonction de sécurité conforme aux dispositions soit maintenue tout au long du cycle de vie de l'installation, les processus de planification, d'exploitation et de modification constituent, outre les logiciels et matériels adéquats, des éléments décisifs. Le Safety Life Cycle Services conçu par Siemens répond non seulement à cette exigence de savoir-faire spécialisé pour ce justificatif de sécurité, mais apporte également des moyens et des méthodes de travail innovants excluant les erreurs systématiques dans toutes les phase du projet. Ceci est d'autant plus important que des erreurs dans une phase précoce du projet ne peuvent être ultérieurement corrigées qu'à grand renfort d'argent et de main-d'oeuvre. L'exploitant de l'installation ne se voit en outre pas obligé d'ac-quérir lui-même ce savoir-faire spécifique, ni d'adapter en per-manence les toutes dernières directives et technologies.

SIMATIC Remote Support Services

SIMATIC Remote Support Services offrent, dans le cadre de l'exploitation de structures informatiques modernes et de connexions Internet sûres, une prise en charge individuelle et préventive se distinguant par son efficacité, sa flexibilité et sa rentabilité. Ces derniers reposent sur la plate-forme Siemens Remote Service (SRS), qui, outre ses performances, offre un accès à distance sûr au système, que ce soit pour les experts de Siemens ou pour des spécialistes ou intégrateurs système engagés par l'entreprise.

SIMATIC PCS 7 Life Cycle ServicesModules de contrat

Service standard

Service de maintenance

Life Cycle Service basique

Life Cycle Service étendu

Options

Gestion de l'obsolescence (service d'informations)

Stock de pièces détachées (option)

Inspection et maintenance

Service de mise à disposition et remise en état

Performances de base

Service de mise à jour du logiciel

Modernisation et mises à jour/mises à niveau

• Durée de service étendue 7/24• Service de mise à jour du logiciel• Option d'échange étendue

• Optimisation des actifs• Assistance technique convenue• Télémaintenance

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Les informations de cette brochure contiennent des descriptions ou des caractéristiques qui, dans des cas d'utilisation concrets, ne sont pas toujours applicables dans la forme décrite ou qui, en raison d'un déve-loppement ultérieur des produits, sont susceptibles d'être modifiées. Les caractéristiques particulières souhaitées ne sont obligatoires que si elles sont expressément stipulées en conclusion du contrat. Sous réserve des possibilités de livraison et de modifications techniques.Toutes les désignations de produits peuvent être des marques ou des noms de produits de Siemens AG ou de sociétés tierces agissant en qualité de fournisseurs, dont l'utilisation par des tiers à leurs propres fins peut enfreindre les droits de leurs propriétaires respectifs.

Pour plus d'informations

Informations actuelles sur le système de contrôle de procédés SIMATIC PCS 7 : www.siemens.com/simatic-pcs7

Totally Integrated Automation: www.siemens.de/totally-integrated-automation

Manuels SIMATIC Guide :www.siemens.com/simatic-docu

Informations à télécharger : www.siemens.de/simatic/brochures

Service & Support :www.siemens.com/automation/support

Interlocuteurs SIMATIC : www.siemens.com/automation/partner

Industry Mall pour commander par voie électronique : www.siemens.com/industrymall

Siemens AGIndustry SectorIndustrial Automation SystemsPostfach 484890026 NÜRNBERGALLEMAGNE

Sous réserve de modificationsPDF (E86060-A4678-A131-B2-7700)MP.R4.AS.SMP7.02.2.03BR 0312 92 FrImprimé en Allemagne © Siemens AG 2012

www.siemens.com/simatic

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