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Téléconduite performante avec SINAUTmodulaire, flexible, sûre.

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2 Téléconduite SINAUT

Sommaire Introduction

SINAUT Telecontrol

SINAUT Telecontrol (Siemens Network Automation) est basé sur SIMATIC. Il complète ce système au niveau matériel et lo-giciel et permet ainsi le raccordement des différents consti-tuants via WAN (Wide Area Network).

Sous le terme générique WAN, le système de téléconduite SINAUT offre des solutions permettant la transmission de don-nées non seulement par le réseau WAN classique (ligne spé-cialisée cuivre, réseau téléphonique, radiocommunication, etc.), mais aussi par le réseau WAN moderne sur base IP, tel que les systèmes à large bande ou l'Internet.

Pour satisfaire aux exigences les plus variées, SINAUT Telecon-trol comprend deux systèmes indépendants l'un de l'autre :

■ SINAUT MICROsystème de téléconduite simple pour la surveillance et la commande d'installations décentralisées via la radiocom-munication mobile (GPRS) sur la base de SIMATIC S7-200 et WinCC flexible ou WinCC.

■ SINAUT ST7Système de téléconduite polyvalent basé sur SIMATIC S7-300, S7-400 et WinCC/PCS 7 pour la surveillance et la commande automatiques de stations process décentrali-sées appelées à échanger des données entre elles et avec un ou plusieurs centres de conduite par les supports WAN les plus variés.

Bien que SINAUT ST7 et SINAUT MICRO soient des systèmes in-dépendants l'un de l'autre, ils peuvent être combinés dans une installation. La combinaison de ces deux systèmes s'effectue au niveau du PC du poste de conduite.

Introduction2

SINAUT Micro 4

SINAUT ST7 6

Solutions réseau 8

Le poste de conduite 11

Exemples de solutions

Eau/eaux usées 12

Extraction de pétrole 13

Distribution de gaz 14

Migration –

l'investissement dans l'avenir 15

Produits aptes à l'industrie pour la téléconduite

Processeurs de communication TIM 16

Modems et constituants de radiocommunication mobiles 17

Logiciels 18

Accessoires 19

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Téléconduite SINAUT 3

Domaines d'application

Le système SINAUT se prête aussi bien aux petites installations avec un nombre réduit de stations qu'aux réseaux complexes comprenant jusqu'à plusieurs centaines de stations.

■ Approvisionnement sûr de consommateurs privés et indus-triels en eau potable, gaz ou chaleur via des réseaux com-plexes

■ Transport économique de gaz, pétrole ou produits pétro-liers par des pipelines

■ Acquisition et transmission fiables des données d'un réseau de surveillance de l'environnement

■ Télésurveillance d'équipements de traitement des eaux

■ Commande et contrôle de feux de balisage, de centrales cogénératrices, de convoyeurs ou d'équipements de ges-tion du trafic routier

■ Mise en réseau d'abonnés mobiles tels que véhicules sur rails, transports publics de proximité ou navires, lorsque ceux-ci nécessitent une surveillance et/ou une commande centralisées.

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SINAUT MICRO s'avère idéal pour toutes les applications né-cessitant la transmission de faibles volumes de données par une liaison sans fil via le service GPRS du réseau cellulaire GSM afin de surveiller et de commander des stations à distance. Les stations stationnaires ainsi que les stations mobiles peuvent facilement être reliées à un poste de conduite central sans savoir-faire particulier en radioélectricité. La liaison GPRS est constamment en ligne et se comporte comme une ligne spé-cialisée. Les données peuvent être immédiatement trans-mises et la défaillance d'une station est directement détectée. Malgré une connexion permanente, le temps passé en ligne ne se répercute aujourd'hui pratiquement plus sur la factura-tion. Les tarifs basés sur le volume des données s'imposent toujours plus au niveau de la liaison GPRS et permettent de limiter les coûts aux volumes de données réellement transmis.

SINAUT MICRO basé sur SIMATIC S7-200 offre à cet effet le modem GSM/GPRS MD720-3 ainsi que le pack logiciel SINAUT MICRO SC. Ce dernier contient des blocs pour l'automate S7-200 permettant de configurer de façon plus conviviale l'en-voi et la réception des données. Ce pack logiciel contient pour le PC du poste de conduite d'une part un gestionnaire de con-nexion qui gère la liaison entre le poste de conduite et jusqu'à 256 stations S7-200, et d'autre part un serveur OPC. Ce der-nier permet l'échange de données avec un client OPC tel que WinCC ou WinCC flexible, ou avec tout autre logiciel moderne de conduite supportant le standard international OPC. Si l'installation compte plus de 256 stations, il est possible de regrouper plusieurs serveurs OPC sous un même client OPC.

Génération rapide et sûre d'alarmes

Le pack additionnel "Alarm Control Center Micro Edition" est recommandé pour la transmission de messages d'alarme au personnel d'astreinte. Les messages reçus par le serveur OPC du pack SINAUT MICRO SC peuvent alors être transmis à un nombre maximum de quatre destinataires (téléphone mobile, fax ou imprimante).

Grâce au plan de service, c'est toujours le responsable con-cerné qui est directement informé. Si ce dernier ne procède pas à un acquittement en temps voulu, un système de transfert en escalade veille à ce qu'un autre destinataire puisse être joint.

Avec VPN intégré, communication sûre via Internet

Le PC du poste de conduite doit constamment être joignable dans le réseau GPRS. A cet effet, il doit être connecté directe-ment avec l'opérateur GPRS par une ligne spécialisée ou, solu-tion à moindre coût, être connecté en permanence sur Inter-net, par ex. par DSL. Pour assurer la sécurité nécessaire lors de la transmission des données par Internet, SINAUT MICRO dis-pose de son propre réseau privé virtuel VPN (Virtual Private Network). Le modem GSM/GPRS se connecte ainsi au gestion-naire de connexion dans le PC du poste de conduite via un tun-nel VPN. Il est possible d'échanger des données de façon sûre à travers ce tunnel et ce, dans les deux sens. On dispose ainsi d'un moyen de communication entre stations, ce qui n'est pas possible directement via GPRS. Le gestionnaire de connexion contient de plus une fonction de routage : il gère le transit des données entre stations par son propre réseau VPN.

mobile

Station S7-200 avec modemSINAUT MD720-3


Opérateur GSM/GPRS

Internet


Alarm ControlCenterMicro Editionoption pour alarm

OPC Clientp.ex. WinCC flexible, WinCC

SINAUT MICRO SCserveur OPC et gestionnaire de liaisons

Poste de conduite central

Imprimante

Fax

G_I

K10

_XX

_301

59

SINAUT MICRO


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Communication de données

Le pack logiciel SINAUT MICRO SC contient une bibliothèque de blocs pour les automates SIMATIC S7-200. A l'aide de ces blocs et du logiciel MICRO SC pour le PC du poste central, l'utilisateur peut réaliser les échanges de données suivants :

Echange de données entre la station et le poste central

Echange de données entre deux stations via le poste central

Accès à l'automate S7-200 par télémaintenance

Le modem SINAUT MD720-3 permet de mémoriser 3 numéros de téléphone qui sont autorisés pour l'établissement d'une liaison de Teleservice. Si un appel est passé à partir d'un des numéros autorisés, le modem MD720-3 interrompt la liaison GPRS et établit la liaison de télémaintenance avec l'automate. A la fin de la session de télémaintenance, la liaison GPRS est rétablie.

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Le système de téléconduite SINAUT ST7 est recommandé pour toutes les applications nécessitant la communication de sta-tions disséminées avec un ou plusieurs centres de conduite. SINAUT ST7 est basé sur les systèmes SIMATIC S7-300 et S7-400 ainsi que sur WinCC/PCS 7. Pour la communication via WAN, il complète ces systèmes en les faisant bénéficier des constitiuants matériels et logiciels nécessaires. Les avantages décisifs de ce système de téléconduite sont sa polyvalence et sa modularité, tant pour l'installation des stations de process que pour la sélection et la combinaison des réseaux et des voies de transmission disponibles.

Communication de données

La communication dans SINAUT est à déclenchement événe-mentiel. Même avec des réseaux à bandes étroite ou un grand nombre de stations connectées, le personnel opérateur est ainsi rapidement informé par des alarmes, des signalisations d'état des valeurs du process et peut à tout moment intervenir dans la commande du process en entrant des ordres ou des valeurs de consigne. Parallèlement, il est possible de trans-mettre d'importants événements par SMS à un téléphone mo-bile, si nécessaire aussi avec acquittement à la station émet-teur. L'échange direct de données entre les stations du process est également possible.

Réseaux de transmission

SINAUT ST7 fait montre de sa grande polyvalence lors de la sé-lection du réseau de transmission. Dans le domaine des ré-seaux classiques WAN, ce sont :

■ les lignes spécialisées (privées ou louées)

■ les réseaux radio privés (en option avec procédé par tran-ches de temps)

■ le réseau téléphonique analogique

■ le réseau numérique RNIS

■ le réseau cellulaire (GSM)

Excepté pour les réseaux radio, SINAUT ST7 offre des modems adaptés pour tous les réseaux WAN classiques.

En plus de ces classiques, la communication SINAUT peut em-prunter un WAN sur base IP, à savoir :

■ via liaison radio, en utilisant des émetteurs-récepteurs spé-cialement optimisés pour Ethernet, par ex. les constituants réseau du système IWLAN SCALANCE W

■ via câble à fibre optique, par ex. en utilisant les commuta-teurs SCALANCE X avec ports optiques permettant de cou-vrir des distances jusqu'à 70 km, également en liaison avec des systèmes de transmission tels que PCM30 ou OTN

■ par le biais de réseaux publics et Internet via DSL et/ou GPRS

Tous les réseaux sont combinables à volonté dans un projet SI-NAUT. Des architecture en étoile, linéaire et arborescente sont réalisables ainsi que des configurations combinant ces struc-tures de base. Une station peut être couplée à deux voies de transmission afin de permettre une transmission redondante des données. Ces deux voies peuvent être du même type ou de type différent, par ex. des lignes spécialisées peuvent être combinées à un réseau téléphonique ou un réseau RNIS à la technologie DSL.

Sécurité des données

Une multitude de mesures contre l'altération et la perte des données font partie intégrante du système SINAUT ST7. Le protocole de téléconduite SINAUT ST7 veille à ce que les don-nées parviennent intactes au partenaire. Chaque processeur de communication SINAUT ST7 TIM dispose d'une importante mémoire pouvant sauvegarder plusieurs milliers de télégram-mes de données afin d'éviter la perte de données. Il est ainsi possible de s'affranchir des interruptions de la ligne de trans-mission ou des défaillances des partenaires de communica-tion. Avantage pour les réseaux commutés : les liaisons de données normalement nécessaires peuvent être réduites au minimum.

SINAUT ST7



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Synchronisation horaire

Afin de permettre un archivage ultérieur correct des données process dans le système de conduite, tous les télégrammes de données sont horodatés dès leur génération. L'ensemble du réseau est automatiquement (commandé par DCF77 ou GPS) synchronisé, passage à l'heure d'été/d'hiver y compris.

Système de poste de conduite SINAUT ST7cc

Le système de poste de conduite SINAUT standard est basé sur WinCC/PCS 7, complété du logiciel SINAUT ST7cc. C'est par ce biais qu'est assurée la communication avec les stations SINAUT. Il fournit aux archives les données process correspon-dant à l'horodatage fourni ; il est également en mesure d'inté-grer des systèmes de consignation d'état spécifiques à un sec-teur tels que ACRON. Pour la transmission de messages d'alarme par SMS, fax ou e-mail au personnel d'astreinte, on dispose du pack additionnel "Alarm Control Center". Le poste de conduite (en liaison avec le pack de redondance WinCC/ PCS 7) peut aussi être conçu comme un système redondant afin d'accroître la disponibilité.

Intégration de système de conduite tiers

Les stations SINAUT ST7 peuvent être connectées à des systè-mes de conduite d'autres constructeurs par le biais du pack lo-giciel SINAUT ST7sc avec l'interface OPC Data Access. ST7sc dispose de mécanismes complexes de sauvegarde qui évitent la perte de données, même en cas de défaillance du client OPC. Toutes les données process sont fournies avec horoda-tage, et la configuration de l'interface OPC, elle aussi, est sim-ple et conviviale. Selon la disponibilité requise, il est possible de connecter SINAUT ST7sc à des clients simples ou redon-dants.

Ingénierie

Le système d'ingénierie basé sur les outils SIMATIC permet la configuration graphique de tous les réseaux de communica-tion. Le système présente automatiquement au concepteur toutes les liaisons de données possibles des différents auto-mates. Autre possibilité : l'adressage multiple de données pro-cess, par ex. à plusieurs centres de conduite ou stations. Les contrôles de vraisemblance et l'adaptation des adresses facili-tent la configuration de réseaux complexes.

Programmation et diagnostic à distance

Le réseau de téléconduite SINAUT permet d'exécuter conforta-blement des modifications de programme ou des diagnostics à distance sur les stations décentralisées aussi bien en phase de mise en service qu'en cours de fonctionnement, et sans in-terruption de la communication de données de process, ce qui permet d'économiser temps de déplacement et missions de maintenance.

Pérenne et économique

Avec SINAUT ST7, on a conçu un système de téléconduite basé sur les systèmes d'automatisation SIMATIC S7, qui reconduit en toute compatibilité et améliore en permanence les proprié-tés éprouvées du système précédent SINAUT ST, basé sur SIMATIC S5. Le développement constant de SIMATIC assure la longévité et la rentabilité des investissements et garantit la compatibilité avec les systèmes précédents et futurs.



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Solutions réseau avec SINAUT ST7

Solutions réseau



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Réseaux de téléconduite

Les réseaux de téléconduite sont pour la plupart des réseaux hétérogènes. En règle générale, les stations process sont con-nectées à un centre de téléconduite ou à un système de con-duite non pas via un support de communication homogène, mais via différents types de réseaux. Le système SINAUT est conçu pour combiner dans un même projet les réseaux de transmissions les plus variés afin d'assurer la communication dans l'ensemble du système indépendamment des types de connexion et des passerelles.

Lignes spécialisées

La ligne spécialisée cuivre classique (câble de communication avec des conducteurs de cuivre torsadés par paires) est tou-jours la forme la plus fréquemment utilisée pour les lignes spécialisées privées.

Le modem de ligne spécialisée SINAUT permet la réalisation de liaisons point à point ainsi que de topologies de réseaux en étoile et linéaires. La portée maximale sans amplification est de 34 km. Il est possible d'atteindre de plus grandes distances en utilisant le modem comme répéteur.

Avec un câble optique à la place de la ligne spécialisée cuivre, on privilégiera la technologie Industrial Ethernet comme sup-port de communication, par ex. les commutateurs SCALANCE X pour FO. On peut alors atteindre des distances de 70 km et réa-liser les mêmes structures de réseau qu'avec des lignes spéciali-sées cuivre. De plus, les réseaux en anneau offrant une plus grande sécurité en cas de ruptures de câbles sont également réalisables.

L'avantage des lignes spécialisées réside dans la joignabilité constante des stations raccordées. Les données, événements et alarmes actuels sont immédiatement transmis, la dé-faillance de stations ou de liaisons est rapidement détectée et signalée au personnel opérateur. De plus, les lignes spéciali-sées offrent un maximum de sécurité, puisqu'elles ne sont pas accessibles par un tiers.

Réseaux commutés

Si aucune ligne spécialisée n'est à disposition, on peut opter pour l'utilisation de réseaux commutés. Cela peut être une ligne téléphonique analogique ou RNIS ; le réseau cellulaire GSM peut également permettre la transmission de données au moyen d'une liaison commutée. Comme il s'agit là de liaisons payantes, il faut optimiser la transmission de données quant à la fréquence et à la durée des liaisons. Les informa-tions importantes telles que les alarmes doivent être immédia-tement transmises, les autres informations doivent être col-lectées et transmisses de façon groupée une ou plusieurs fois par jours. L'adjonction de l'horodatage dans la station process revêt donc une importance décisive afin de permettre un ar-chivage correct des données dans le centre de conduite.

SINAUT ST7 offre des modems adaptés pour chaque réseau commuté. Les processeurs de communication TIM assurent la sauvegarde et une transmission des données à coûts optimi-sés.

SINAUT ST7 - Communication via différents réseaux de transmission

MPI IndustrialEthernet

G_I

K10_

XX

_302

07

TIM 3V-IE

SINAUTST7cc/sc

TIM4R-IE

TIM3V-IE

FiberOptic

TIM 4RMD2MD3TIM 3V-IEAdv.

TIM3V-IE

MD2

TIM4R-IE

MD3

. . .

MD2 MD2 MD2

RS485

. . .

TIM4RD

MD720-3

Réseau GSM

Station

Centrale

Réseau radio

Station StationStation StationStationStation

Convertisseurde médiaSCALANCEX-100

Réseau téléphoniqueTIM 3V-IEStation

Réseau en étoiledes lignes spécialisées

MD720-3

CommutateurSCALANCE X

CommutateurSCALANCE X

Signaux de tempsDCF77 / GPS



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DSL et GPRS

La connexion à un réseau commuté n'est possible que si le process autorise une liaison discontinue. Si, même en pré-sence d'une telle connexion, la liaison doit être constante, une connexion DSL peut être l'alternative économique. Si l'on ne dispose pas de DSL sur la ligne téléphonique, mais en revan-che d'une bonne couverture GSM avec une puissance de champ suffisante, une liaison GPRS peut être l'alternative.

Comme les liaisons DSL et GPRS s'effectuent via Internet, il faut prendre des mesures de sécurités appropriées. Soit ces mesures sont mises à disposition par le fournisseur concerné sous forme de prestations, soit l'utilisateur lui-même doit as-surer les dispositifs de protection appropriés, par ex. par le biais du module de sécurité SCALANCE S ou du routeur GPRS MD740-1 doté de la fonction VPN.

Réseaux radio

Si aucun des supports cités n'est à disposition, il faut alors réa-liser la transmission des donnés par un réseau radio privé. Des émetteurs-récepteurs sont la plupart du temps utilisés pour la communication série normale. En fonction du pays et de la région, il existe des bandes de fréquences pour la trans-mission des données, certaines libres de droits et d'autres sou-mises à licence. De tels systèmes radio peuvent avoir une por-tée de 50 km et plus selon la fréquence et la puissance d'émission admise ; toutefois, des liaisons à vision directe vers les différentes stations sont en général nécessaires, dans le cas contraire, il faut mettre en oeuvre des stations relais.

Dans le domaine rapproché, l'utilisation de la technologie de réseau industriel local sans fil WLAN, par ex. les composants IWLAN du système SCALANCE W, s'avère appropriée. SCALANCE W permet de réaliser des liaisons radio simples et redondantes sur une distance de plusieurs kilomètres (vision directe nécessaire). De plus, d'autres appareils radio Ethernet sont proposés sur le marché pour des vitesses de transmission plus faibles et des portées plus importantes.

SINAUT ST7 avec SINAUT MD740-1 : Mise en réseau GPRS sécurisée

avec Internet

IndustrialEthernet

G_I

K10_

XX

_302

08

TIM 3V-IE

MD740-1MD740-1

TIM 3V-IE

SINAUTST7cc/sc TIM

4R-IE

FirewallFirewall

Internet

Firewall

Tunnel VPNTunnel VPN

Routeur DSL

Adresse IPdynamique

Adresse IPdynamique

Station

Module de sécuritéSCALANCE S

Centrale

Station

Ligne spécialisée vers Internet, p.ex. liaison DSL avec forfait et adresse IP fixe(de préférence)

RéseauGPRS

Solutions réseau



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Le poste de conduite SINAUT standard est basé sur le système de conduite et de supervision WinCC ainsi que sur le système de contrôle de procédés PCS 7. Ces deux systèmes peuvent communiquer avec les différentes parties d'installation par le biais de systèmes de bus locaux à large bande (Industrial Ethernet, PROFIBUS) ou, en cas de distances plus importantes, via des réseaux de téléconduite. Le système de téléconduite SINAUT ST7 est adapté aux caractéristiques des réseaux et prend en charge une multitude de supports de transmission. Il est en mesure d'utiliser de façon économique des liaisons payantes ou d'assurer la sauvegarde des données sur site avec horodatage, lorsque des liaisons sont temporairement dé-faillantes ou si celles-ci ne sont pas en permanence actives pour des raisons de coûts, par ex. en cas de connexion via un réseau commuté.

Le logiciel SINAUT ST7cc constitue l'interface entre SINAUT et WinCC ou PCS 7. Il est installé directement sur le serveur WinCC/PCS 7 et, dans le cas de systèmes redondants, sur les deux serveurs d'une paire de serveurs. SINAUT ST7cc met à la disposi-tion du système de conduite une mémoire image avec les don-nées les plus actuelles provenant des stations raccordées. Les ins-tructions de conduite sont transférées à l'instance compétente qui assure une transmission sûre vers la station cible.

Les données horodatées destinées aux archives peuvent être transmises par ST7cc à WinCC/PCS 7 via la base de variables. Le système de conduite assure ensuite leur enregistrement dans les archives conformément à l'horodatage fourni. Des compressions sont fréquemment réalisées pour les archives de valeurs analogiques et de comptage. Dans le cas des va-leurs analogiques, des moyennes par ex. sont établies sur des périodes données. Pour les archives de valeurs de comptage, on a besoin de valeurs horaires, journalières, etc. Les compres-sions d'archives ne peuvent être réalisées qu'après réception complète de l'ensemble des valeurs correspondant à la pé-riode de compression. SINAUT ST7cc assure cette tâche et en-tre les valeurs directement dans l'archive WinCC/PCS 7 via la base de variables.

Dans le cas de stations pour lesquelles il faut prévoir un impor-tant volume de données bufférisées (par ex. dans les réseaux commutés), ST7cc permet une interrogation générale priori-sée. L'opérateur peut ainsi déclencher une transmission im-médiate de la mémoire image actuelle de la station, même si le tampon de données de la station contient encore des don-nées process plus anciennes. Le transfert des données buffé-risées n'intervient qu'une fois que les données actuelles ont été transmises. Comme il s'agit ici d'informations plus ancien-nes, ST7cc assure (en contournant la mémoire image) l'ins-cription directe des valeurs analogiques et des valeurs de comptage dans l'archive du système de conduite ainsi que dans le journal Alarm Logging.

En cas de panne ou de coupure de l'un des deux serveurs re-dondants, ST7cc assure une mise à jour complète des données après le redémarrage. Ceci concerne l'ensemble des informa-tions reçues pendant la période de panne, donc également les données dont l'horodatage est antérieur à l'heure de dé-faillance, mais qui n'ont été reçues que pendant cette panne.

A la place de WinCC/PCS7, il est également possible d'utiliser tout autre logiciel de conduite, à condition que ce dernier soit configuré comme client OPC. Le pack logiciel ST7sc est alors utilisé en tant que serveur OPC en guise d'interface logicielle entre SINAUT et ce poste de conduite. L'échange de données s'effectue via le standard OPC "Data Access". Etant donné que cette interface représente une mémoire image qui écrase les données, il peut en résulter une perte de données pour le client OPC. C'est pourquoi SINAUT ST7sc dispose de mécanis-mes de bufférisation complexes permettant d'éviter toute perte de données en cas de défaillance du client OPC par exemple. Les entrées directes dans les archives conformément à l'horodatage fourni, les compressions chronologiquement correctes d'archives et la mise à jour sans faille des données suite à la défaillance d'un partenaire redondant ne sont cepen-dant pas possibles dans cette constellation et doivent, de ce fait, être assurées par le client OPC.

Le poste de conduite



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Tâche à réaliser

L'ensemble de l'approvisionnement d'une commune en eau ainsi que toutes les installations de traitement des eaux usées doivent être surveillés et commandé dans un même système. Pour le captage d'eau, il faut ainsi mettre en réseau des puits et stations de pompage, et pour la distribution d'eau, intégrer des installations de traitement des eaux, des stations de pom-page et des réservoirs aériens.Le réseau d'eaux usées se compose de différentes stations de mesure au sein du réseau d'assainissement public, de plu-sieurs collecteurs-déverseurs d'eau de pluie, ainsi que d'une station d'épuration centrale. De plus, les eaux usées prove-nant de certaines parties de la commune à une altitude infé-rieure doivent être pompées vers la station d'épuration cen-trale. L'ensemble du système doit être surveillé et commandé à partir de deux postes de conduite, un situé dans l'usine d'eau potable et un dans la station d'épuration.

Solution

Toutes les stations process sont commandées locament par un automate SIMATIC qui comprend aussi un processeur de com-munication TIM pour établir la liaison de téléconduite vers les postes de conduite. Les stations sont pour la plupart reliées par des lignes spécialisées privées (câble de télécommunica-tion) grâce à la mise en oeuvre du modem SINAUT MD2. Plusieur stations de captage plus éloignées ainsi que certains réservoirs aériens sont joignables par GPRS. Le routeur GPRS MD740-1 est couplé au processeur de communication TIM local via l'interface Ethernet et équipé d'une antenne GSM.

L'usine d'eau centrale utilise le système de conduite et de supervision WinCC, et la station d'épuration centrale est équi-pée du système de contrôle de procédés PCS 7 qui, outre les tâches de conduite et de supervision, assure également la commande process de la station d'épuration. Les deux systè-mes de conduite sont conçus de manière redondante et sont dotés du pack logiciel SINAUT ST7cc. Celui-ci assure, en com-mun avec les modules de téléconduite centraux, l'échange des données avec les stations. Les données reçues dans les stations sont visualisées dans des vues process individuelles ou dans des barres de signalisation. Les informations process importantes sont archivées en fonction de l'horodatage fourni. Le personnel opérateur peut directement intervenir dans le process en donnant des ordres ou en spécifiant de nouvelles consignes, par ex. mettre sous/hors tension des pompes ou manoeuvrer des vannes.

Avantages

■ Commande efficace et sûre de l'ensemble de l'approvision-nement en eau potable et du réseau de collecte des eaux usées depuis des centres de conduite redondants

■ Utilisation économique des collecteurs-déverseurs d'eau de pluie et protection de la station d'épuration en cas de fortes précipitations

■ Grande sécurité et disponibilité du réseau de communica-tion grâce à la mise en oeuvre de lignes spécialisées privées et de la technologie GPRS

Exemples de solutions –Traitement/assainissement des eaux



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Tâche à réaliser

Dans un champ pétrolifère disséminé, il s'agit d'extraire du pé-trole de la terre par le procédé d'injection d'eau et de l'achemi-ner par un système de pipelines jusquà un terminal pétrolier. Pour ce faire, les dispositifs d'injection comme les puits de pé-trole (plus de 100) doivent être surveillés et commandés. Il est impératif de mesurer sur site les pressions, températures, dé-bits et d'en déduire les fonctions pour la commande du pro-cessus d'extraction et de transport, par ex. par l'ouverture et la fermeture de vannes ou la mise en marche de pompes.

Solution

Toutes les stations process sont commandées localement par un automate SIMATIC. Les processeurs de communication SINAUT TIM et les appareils radio raccordés en série assurent l'intégration dans la télésurveillance et la télécommande. Le centre de conduite consulte par la voie hertzienne toutes les stations et les invite à lui transmettre les données de produc-tion modifiées depuis la dernière consultation. Le processeur TIM central reçoit l'heure via le récepteur GPS et assure la syn-chronisation de l'ensemble du système SINAUT. Le pack logiciel SINAUT ST7sc permet de mettre toutes les données à disposition du système de conduite. Le personnel opérateur est en mesure de suivre l'évolution de chaque sta-tion process ou d'intervenir dans le process local par des or-dres de commande.

Avantages

■ Surveillance et commande sûres de tout le processus d'ex-traction du pétrole

■ Utilisation efficace des capacités de transport

■ Maintenance préventive par acquisition et transmission des heures de fonctionnement des machines

Extraction de pétrole



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Tâche à réaliser

La distribution interrégionale de gaz dans un grand secteur de plusieurs centaines de communes doit être surveillé et com-mandé. Il faut donc surveiller les stations d'arrivée, procéder à une acquisition des données de transport, et commander les stations d'augmentation et de réduction de pression ainsi que les postes de livraison du gaz aux consommateurs commu-naux et industriels.

Solution

Les stations process sont commandées via un système radio privé. Les stations ne pouvant être joignables par radio sont intégrées par DSL dans le réseau de communication avec le centre de conduite. Les stations importantes telles que les postes de livraison sont également commandées de façon re-dondante par le réseau téléphonique. Les processeurs TIM du centre de téléconduite transmettent toutes les données, que le système central de conduite fournit par l'interface OPC, au logiciel SINAUT ST7. C'est alors que l'opérateur peut intervenir ou que les débits et les pressions peuvent être réglés dans tout le réseau d'alimentation.

Avantages

■ Surveillance et commande sûres de tout le processus de dis-tribution de gaz

■ Possibilité d'éviter toute pénalité contractuelle grâce à l'acquisition et l'adaptation des quantités consommées et livrées

■ Distribution de gaz sûre grâce à l'archivage des données passées et à l'estimation de la consommation future

Exemples de solutions –Distribution de gaz



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Stratégie de migration

Afin que les entreprises soient demain encore à la hauteur des exigences des marchés, il faut dès aujourd'hui étendre et mo-derniser les systèmes et installations. Cependant, compte tenu que la base installée représente une valeur énorme en termes de matériel, de logiciels d'application et de savoir-faire du personnel opérateur et de maintenance, l'exploitant d'ins-tallations accorde toujours une grande importance à la péren-nité de son investissement.

Le succès d'une migration réside essentiellement dans une so-lution technique adaptée de façon optimale aux exigences du client et à l'installation en question. La ligne directrice va dans le sens de la minimisation du risque technique et financier et de la pérennisation de l'investissement unique à long terme.

C'est pourquoi Siemens est d'avis qu'il faut développer une so-lution individuelle d'avenir, basée sur le système de télécon-duite SINAUT moderne, en collaboration étroite avec le client et les intégrateurs système. Les mots d'ordre sont les suivants :

■ innovation du système étape par étape

■ adaptation aux conditions spécifiques de l'installation

■ flexibilité en fonction des exigences de la production

Scénarios de migration typiques

En fonction de facteurs techniques et économiques spécifi-ques à chaque projet de migration, de nombreux scénarios différents sont possibles. Les produits SINAUT ST7 offrent la modularité et la flexibilité nécessaires à la mise en application de ces scénarios.

Scénario 1 : remplacement du système IHM existant par un poste de conduite WinCC/PCS 7

Lorsque le système IHM (Interface Homme-Machine) est tech-niquement dépassé ou que la gestion des pièces de rechange devient trop coûteuse, que ce système ne correspond plus aux directives et normes en vigueur pour les postes opérateurs ou que des évolutions fonctionnelles sont nécessaires, il est pos-sible de remplacer simplement le système IHM existant par le système SIMATIC WinCC ou PCS 7 complété de SINAUT ST7cc et de l'adapter ainsi aux exigences actuelles. Les stations SINAUT ST1 et ST7, la périphérie de process et les logiciels d'application sont conservés.

■ Frais moindres

■ Risque calculable

■ Cycle de vie prolongé de l'ensemble de l'installation

■ Nouvelles possibilités d'application

■ Ouverture du système au monde informatique

Scénario 2 : extension d'une installation existante

L'installation existante est conservée, mais modernisée grâce une extension par d'autres sections/unités avec SIMATIC S7 et SINAUT ST7.

■ Extension simple et pas à pas de la capacité de l'installation

■ Risque calculable

■ Introduction de nouvelles technologies (par ex. IHM, Indus-trial Ethernet, DSL, liaisons radio, communication directe de données)

■ En association avec le scénario 1, conduite de process par un système IHM homogène

Scénario 3 : modernisation étendue

Une pénurie d'approvisionnement en pièces de rechange, un support insuffisant et le besoin d'une extension fonctionnelle peuvent obliger à une modernisation complète de l'ancien système avec le système de téléconduite SINAUT ST7 orienté vers l'avenir, en association avec SIMATIC WinCC. Le cas échéant, cette modernisation peut avoir lieu en cours de fonc-tionnement. Ceci permet de continuer à utiliser le niveau d'E/S existant et de garantir la pérennité de l'investissement en câ-bles, en constituants matériels ou en ingénierie d'application.

■ Augmentation des performances

■ Introduction de nouvelles technologies (par ex. IHM, Industrial Ethernet, DSL, liaisons radio, communication di-recte de données)

■ Ouverture du système au monde informatique

■ Cycle de vie prolongé de l'ensemble de l'installation

■ Réduction du nombre de fournisseurs de systèmes

■ Suppression des goulets d'étranglement et des relations de dépendance

Avec son système de téléconduite d'avenir SINAUT ST7, ses so-lutions de migration et ses services innovants, son savoir-faire étendu en matière d'automatisation des processus et de mi-gration et son réseau mondial de services, Siemens fait preuve d'une parfaite compétence dans le domaine de la téléconduite et vous fait profiter de la sécurité que peut offrir un partenaire de confiance.

TIM 3V-IE Advanced TIM 4R-IE

Migration –l'investissement dans l'avenir



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SINAUT ST7 est basé sur les systèmes SIMATIC S7-300 et S7-400 ainsi que sur WinCC/PCS 7, SINAUT MICRO sur S7-200 ainsi que sur WinCC flexible ou WinCC. Pour la communication via WAN, SINAUT complète ces systèmes en les faisant bénéfi-cier des constituants matériels et logiciels nécessaires. Les produits suivants sont mis en oeuvre pour la communication via WAN avec SINAUT Telecontrol :

■ processeurs de communication TIM

■ modems

■ constituants radio mobiles (GSM/GPRS)

■ logiciels

■ accessoires

Les constituants matériels SINAUT permettent d'établir une communication particulièrement fiable via le réseau WAN cor-respondant et sont conçus pour répondre aux exigences in-dustrielles.

Le constituant central des équipements matériels SINAUT ST7 est le processeur de communication TIM (Telecontrol Inter-face Module). Il assure la transmission de données pour la CPU S7 ou le PC poste de conduite via le réseau WAN, en utilisant soit le protocole SINAUT ST7 soit SINAUT ST1.

Le processeur TIM est livré dans un boîtier S7-300 et existe en trois variantes de base :

TIM 3V-IE / TIM 3V-IE Advanced

Le TIM 3V-IE est un processeur de communication SINAUT pour SIMATIC S7-300 ou système intégré compact C7. Il pos-sède une interface RS232 permettant de connecter un mo-dem externe approprié. De plus, il dispose d'un port RJ45 pour la transmission SINAUT via des réseaux sur base IP. Le proces-seur TIM 3V-IE est disponible dans les variantes standard et Advanced.

TIM 4R / TIM 4RD

Le processeur TIM 4R se prête à une utilisation en tant que mo-dule de communication dans un SIMATIC S7-300 ou un sys-tème intégré compact C7 ainsi qu'en appareil autonome pou-vant être relié via MPI à un ou plusieurs SIMATIC S7-300/-400 et aux postes de conduite PC ST7cc ou ST7sc.

Il possède deux interfaces RS232/RS485 permettant de con-necter un modem externe approprié à chacune d'elles. Les deux réseaux WAN peuvent être de type différent, par ex. ligne spécialisée plus réseau téléphonique, et être exploités indépendamment l'un de l'autre ou en combinaison redon-dante.

Le processeur TIM 4R peut être optionnellement équipé d'un récepteur d'horloge radiopilotée DCF77 (TIM 4RD). Ce proces-seur peut alors transmettre l'heure et la date à toutes les sta-tions de l'installation SINAUT.

TIM 4R-IE

Le TIM 4R-IE dispose de deux interfaces RS232/RS485 pour la transmission de données SINAUT via des réseaux WAN classi-ques et de deux interfaces RJ45 pour la connexion à des ré-seaux sur base IP (WAN ou LAN).

Ce TIM peut être utilisé comme processeur de communication dans un SIMATIC S7-300 ou un système intégré compact C7, mais il convient aussi particulièrement comme processeur de communication SINAUT pour un SIMATIC S7-400 ou pour le PC de poste de conduite (SINAUT ST7cc ou ST7sc). Il est alors con-necté par l'une des ses deux interfaces Ethernet au S7-400 ou au PC en tant qu'appareil autonome sans CPU S7-300.

Les quatre voies de transmission peuvent être différentes et être exploitées indépendamment l'une de l'autre ou en combi-naison redondante.

TIM 4R / TIM 4RD TIM 4R-IE

Produits aptes à l'industrie pour la téléconduiteprocesseurs de communication TIM



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Modems

Le système SINAUT ST7 propose trois variantes de modem qui, comme le module TIM, sont logées dans un boîtier S7-300 :

■ MD2modem de ligne spécialisée pour une liaison multipoint, possibilité de connexion en dérivation, également utilisable en répéteur, max. 19.200 bits/s ;

■ MD3modem pour réseau téléphonique analogique, max. 33.600 bits/s; également utilisable comme modem de ligne spécialisée pour une liaison point à point, max. 33.600 bits/s dans la bande vocale

■ MD4modem pour le réseau numérique RNIS, max. 64.000 bits/s ;

Ces modems peuvent être connectés à l'interface modem sé-rie d'un module TIIM.

Les modems sont fournis avec le câble de liaison WAN néces-saire. Les câbles de liaison destinés au raccordement du mo-dem à un TIM doivent être commandés séparément.

Modem MD2

Constituants de radiocommunication mobile

SINAUT offre deux modems pour la transmission des données par réseau cellulaire GSM :

■ Modem GSM/GPRS MD720-3Utilisation avec SINAUT MICRO :transmission des données via GPRS. La liaison GPRS peut être interrompue pour la transmission de SMS. Il est possi-ble de commuter temporairement de GPRS à CSD pour un accès de télémaintenance.Utilisation avec SINAUT ST7 : transmission des données via CSD. Envoi de SMS, la récep-tion des SMS peut être acquittée depuis le téléphone mo-bile. L'envoi des SMS par fax, e-mail ou messagerie vocale est également supporté par SINAUT ST7.

■ Routeur GPRS MD740-1Utilisation uniquement avec SINAUT ST7 :transmission des données via GPRS La transmission des données de l'opérateur GPRS jusqu'au poste de conduite s'effectuant souvent par Internet, le modem MD740-1 dis-pose d'un routeur VPN et d'un pare-feu. Il est ainsi possible de réaliser des liaisons GPRS parfaitement sécurisées entre station et poste de conduite.

■ ANT794-4MRAntenne omnidirectionnelle convenant à l'utilisation dans les réseaux GSM/GPRS (technologie quadribande). Elle peut être directement connectée sur les deux modems GSM MD720-3 et MD740-1 et est conçue pour une utilisation en intérieur et en extérieur.

Modem GSM/GPRS MD720-3 Routeur GPRS MD740-1

Modems et constituants de radiocommunication mobiles



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Logiciels pour SINAUT MICRO

SINAUT MICRO SC est un pack logiciel complet pour le PC et le SIMATIC S7-200. Avec le serveur OPC, 256 stations SIMATIC S7-200 peuvent être raccordées via le GPRS à un poste de con-duite central. Le GPRS permet d'établir une "liaison en ligne" bidirectionnelle permanente sans fil avec les stations S7-200. Toutes les liaisons avec les stations GPRS sont surveillées par MICRO SC.

Le pack logiciel SINAUT MICRO SC se compose des éléments suivants :

■ bibliothèque de blocs pour CPU SIMATIC S7-200

■ logiciel serveur OPC pour le poste de conduite PC ; pour l'échange de données avec un client OPC, par ex. WinCC ou WinCC flexible

■ gestionnaire de connexion pour le poste de conduite PC pour l'établissement d'une liaison GPRS sécurisée avec SINAUT MD720-3, pour la surveillance de ces liaisons et pour le routage des données entre S7-200 et S7-200 en cas d'échange interstation.

Une connexion OPC vers le poste de conduite est disponible pour les deux systèmes (SINAUT ST7 et SINAUT Micro) Ces der-niers peuvent ainsi être combinés dans un système de conduite tiers ou dans WinCC/ PCS 7 et être mis en oeuvre ensemble.

Logiciels pour SINAUT ST7

Les différents packs logiciels suivants sont disponibles pour SINAUT ST7 :

■ Pack logiciel d'ingénierie pour la configuration et le dia-gnostic des installations SINAUT

■ Packs logiciels pour l'intégration des stations SINAUT dans les différents systèmes de poste de conduite : Les deux packs logiciels SINAUT ST7cc et SINAUT ST7sc of-frent la possibilité de représenter et d'archiver sur un sys-tème de postes de conduite des données process provenant des stations SINAUT ST7 ou ST1 et d'intervenir activement dans le processus. De plus, ils prennent en charge la fonc-tion d'un centre de téléconduite. SINAUT permet de générer un gain de temps et une réduction des coûts grâce à une conception simple ne nécessitant pas de connaissances détaillées.

Pack logiciel d'ingénierie SINAUT ST7

Pour la configuration, le diagnostic et l'exploitation du sys-tème SINAUT ST7, il faut le pack logiciel d'ingénierie SINAUT ST7 avec les constituants suivants :

■ logiciel de configuration et de diagnostic SINAUT ST7 pour l'installation sur la PG

■ bibliothèque de blocs SINAUT TD7 pour la CPU S7

Ce pack logiciel est un outil de travail utilisable pour un nom-bre illimité de projets SINAUT sans nécessiter de licence.

Le logiciel de configuration autorise une ingénierie cohérente de l'ensemble du réseau de communication :

■ Le gestionnaire de modulesprend en charge la représen-tation et le paramétrage des processeurs TIM dans HW Config.

■ Le gestionnaire du réseau WAN iIl est utilisé pour la re-présentation et le paramétrage des réseaux WAN et des noeuds correspondants dans NetPro.

■ L'outil de configuration SINAUT ST7 est utilisé pour les fonctions du projet telles que la configuration des liaisons SINAUT et la gestion des stations SINAUT.

■ L'outil de diagnostic et de maintenance SINAUT ST7 met à disposition des informations de diagnostic spécifi-ques à SINAUT ou permet par ex. le chargement de nou-veaux logiciels sur le processeur TIM.

Logiciel



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SINAUT ST7cc

Avec le logiciel SINAUT ST7cc, SIMATIC WinCC ou PCS 7 cons-titue le système de poste de conduite idéal aussi bien pour SINAUT ST7 que pour SINAUT ST1. Ce poste de conduite a été parfaitement adapté à la transmission déclenchée par événe-ment et horodatée du système SINAUT ST1/ST7. Il permet d'éviter la perte de données, qui est en principe possible lors de la scrutation cyclique de WinCC/PCS 7, et assure en outre une communication économique et sans pertes avec les sta-tions raccordées par le biais de liaisons commutées. ST7cc uti-lise notamment, pour tous les messages et pour l'archivage, l'horodatage des événements fourni par les stations SINAUT.

La mise en oeuvre du pack de redondance WinCC/PCS 7 permet de réaliser un poste de conduite ST7cc à haute disponibilité.

SINAUT ST7cc assure en outre la fonction de centre de télécon-duite, ce qui rend superflue une CPU SIMATIC S7 spécifique à cette fonction.

SINAUT ST7cc

Le logiciel SCADA Connect SINAUT ST7sc permet de raccorder à SINAUT ST7 ou ST1 les systèmes de poste de conduite pou-vant fonctionner en tant que client OPC, par ex.

■ iFIX de Intellution,

■ InTouch de Wonderware,

■ OpenEnterprise de Bristol-Babcock

■ Micro SCADA de ABB

■ RESY-PMC de repas AEG

La fonction de bufférisation évite la perte de données en cas de défaillance du client OPC ou lorsque la vitesse de transmis-sion des stations SINAUT dépasse la capacité de l'interface OPC.

La disponibilité est augmentée grâce au couplage à un sys-tème client redondant de deux systèmes ST7sc fonctionnant en parallèle.

SINAUT ST7sc assure en outre la fonction de centre de télécon-duite, ce qui rend superflue l'installation d'une CPU SIMATIC S7 spécifique à cette fonction..

Module parasurtension LTOP

La mise en oeuvre d'un module LTOP permet de réduire les tensions auxiliaires et surtensions sur les lignes spécialisées à un niveau non dangereux. Le transformateur libre de potentiel établit de plus un découplage galvanique, ce qui empêche un transfert de tension sur les autres parties de la ligne.

Le module LTOP protège les personnes et les investissements et représente donc un élément de protection indispensable dans les réseaux privés de lignes spécialisées.

Transformateur de ligne

Le transformateur quadruple permet, dans un centre de con-duite, le raccordement en étoile de 2 à 4 liaisons point à point ou linéaires (2 fils) ou d'une combinaison des deux topologies réseau.

Constituants d'horloge radiopilotée

■ Antenne intérieure et extérieure DCF77

■ Module de réception GPS

Câbles de liaison

Pour l'interconnexion des constituants SINAUT ainsi que leur connexion à un réseau WAN, il existe toute une gamme de câ-bles de liaison standard. Certains de ces câbles de liaison sont livrés en standard avec les constituants matériels, d'autres peuvent être commandés en fonction des besoins.

Accessoires



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Visitez notre site SIMATIC NET sur Internet

www.siemens.com/automation/simatic-net

Vous y trouverez des informations sur nos produits, nos solutions, ainsi que des informations actuelles sur SIMATIC NET, sur les manifestations et publications techniques.

Pour nous rencontrer personnellement, vous trouverez l'interlocuteur le plus proche de chez vous sous :

www.siemens.com/automation/partner

Avec A&D Mall, vous pouvez commander directe-ment par Internet :

www.siemens.com/automation/mall

Siemens AG

Automation and DrivesSensors and CommunicationPostfach 48 4890327 NÜRNBERGALLEMAGNE

www.siemens.com/simatic-net

Les informations dans cette brochure contiennent des descriptions générales et des caractéristiques qui ne s'appliquent pas forcément sous la forme décrite au cas concret d'application ou qui sont susceptibles d'être modifiées du fait du dé-veloppement constant de nos produits. Les caractéristiques souhaitées de performance ne nous engagent que si elles sont expressément convenues à la conclusion de contrat. Sous réserve des possibilités de livraison et de modifica-tions techniques.

Toutes les désignations de produits peuvent être des marques ou des noms de produits de la société Siemens AG ou d’autres entreprises sous-traitantes, dont l’utilisation par des tiers à leurs propres fins peut violer les droits des propriétai-res respectifs.

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Pour plus d'informations,consultez notre site Internet.

Divers constituants SIMATIC NET (par ex. SCALANCE, OSM/ESM, CP avec fonc-tionnalité IT) offrent des interfaces et protocoles ouverts pour l'accès à des fonc-tions étendues de paramétrage et de diagnostic (par exemple serveur Web,gestion de réseau).

Les interfaces ouvertes fournissent un accès aux constituants pouvant aussi être utilisé abusivement pour des activités déloyales.Dans le cas de l'utilisation des fonctions mentionnées ci-dessus et de ces inter-faces et protocoles ouverts (comme par exemple SNMP, HTTP, Telnet), il faut prévoir des mesures de sécurité appropriées afin d'interdire l'accès illicite aux constituants ou au réseau, particulièrement à partir du réseau WAN / Internet. A cet effet, il est recommandé de séparer les réseaux d’automatisation du réseau de l’entreprise par des systèmes de pare-feu tels que SCALANCE S.


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