simatic net

© Siemens AG 2012
Telecontrol
Sistema de telecontrol eficiente
Folleto · Abril de 2012
SIMATIC NET
Answers for industry.
© Siemens AG 2012
Industrial Remote Communication
Acceso remoto industrial
Tanto en la automatización manufacturera como en la industria de procesos o en los sectores de infraestructuras públicas:
La amplia gama de productos, sistemas y soluciones para telecontrol y teleservicio permite disfrutar de un acceso remoto
seguro y rentable desde cualquier lugar. Así se puede acceder
a máquinas muy dispersas, instalaciones remotas y aplicaciones móviles sin importar cuáles sean sus dimensiones.
Telecontrol:
Integración, en una o más centrales de supervisión, de estaciones de proceso físicamente muy alejadas con fines de supervisión y control.
Teleservicio (telemantenimiento y diagnóstico):
Intercambio de datos entre instalaciones técnicas (máquinas,
plantas, ordenadores, etc.) alejadas espacialmente con fines
de detección de fallos, diagnóstico, mantenimiento, reparación u optimización.
Otras apliaciones
El gran ancho de banda que ofrecen las nuevas tecnologías de
comunicación y estándares radioeléctricos permiten transferir
cada vez más cantidades de datos, llegando incluso a vídeos
en alta definición. Ello abre nuevas posibilidades de aplicación
como la transferencia de vídeos desde automóviles en marcha, la monitorización de aerogeneradores, la gestión de
redes eléctricas inteligentes o la supervisión de edificios.
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SIMATIC NET,
comunicación industrial de Siemens
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PROFINET/
Industrial
Ethernet
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2
Industrial Remote Communication
G_IK10_XX_10332
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SIMATIC NET
La comunicación industrial desempeña un papel fundamental en las aplicaciones de automatización de
alto rendimiento. Su variedad se refleja en el amplio
abanico de productos para la comunicación industrial incluido en SIMATIC NET; además de comunicación remoto industrial y comunicación inalámbrica
industrial, éste ofrece otras soluciones:
Con PROFINET/Industrial Ethernet, PROFIBUS,
AS-Interface e IO-Link quedan cubiertos todos los
ámbitos de la comunicación industrial. Es decir, se
garantiza la solución ideal para cada aplicación y
cada sector.
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Telecontrol
Eficientes soluciones de telecontrol
Muchas veces, los procesos industriales cubren superficies de
gran extensión; incluso pueden llegar a sobrepasar fronteras.
Para que la supervisión sea fiable, es imprescindible contar
con un acceso seguro y rentable a las máquinas e instalaciones, aunque haya mucha distancia. Con TeleControl Professional y TeleControl Basic, Siemens ofrece soluciones que garantizan un telecontrol eficiente en las más variadas aplicaciones.
Con ellas se pueden vigilar y controlar estaciones remotas desde la central de supervisión a través de una red de comunicación.
La oferta de Siemens tiene un amplio abanico de componentes y soluciones de sistema, plenamente compatibles entre sí,
para la central de supervisión, las remotas y la red.
Nuestras soluciones para telecontrol se basan en SIMATIC, el
sistema de automatización líder en el mundo. Por tanto, forman parte de Totally Integrated Automation (TIA), nuestra arquitectura de sistema abierta para la automatización integral.
Totally Integrated Automation (TIA) constituye la interacción
perfecta de todos los componentes utilizados, imprescindible
para lograr una mayor productividad a largo plazo.
TeleControl Basic:
Para soluciones de telecontrol con reducido grado de automatización; El sistema es también apto para aplicaciones con
gran número de remotas y es ideal para controladores de
gama baja.
TeleControl Professional:
Para amplias soluciones de telecontrol con alto grado de automatización; El sistema es apto para numerosas topologías de
red y medios de comunicación.
Ambas soluciones se pueden combinar entre sí o utilizar por
separado.
Telecontrol
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TeleControl Basic
Reducido a lo esencial
Supervisión y control óptimos de estaciones remotas con
escaso volumen de datos
TeleControl Basic es la solución ideal para supervisar y controlar a bajo precio tanto máquinas e instalaciones remotas como
también estaciones móviles a través de la red de telefonía móvil (GPRS). Este sistema de telecontrol es idóneo para realizar
tareas sencillas de supervisión y control, transferir datos de
proceso y ejecutar funciones de diagnóstico y mantenimiento
remotos.
Las estaciones remotas, tanto móviles como fijas, se configuran de manera cómoda y sencilla con SIMATIC STEP7 en el TIA
Portal. OPC-Scout ofrece acceso a los datos del proceso con
derechos de escritura y lectura.
Los campos de aplicación más comunes se hallan en el control
de instalaciones de procesos, en el funcionamiento optimizado de plantas municipales destinadas al tratamiento de aguas,
la distribución de energía o el control del tráfico y también en
la gestión de edificios.
Solución modular
TeleControl Basic para la central de supervisión
El software utilizado en la central de supervisión es TeleControl Server Basic que, en calidad de servidor OPC, conecta
el sistema HMI (p. ej. WinCC, PCS7 o WinCC flexible) con las remotas. El software de la central de supervisión permite administrar con eficiencia y rentabilidad hasta 5.000 estaciones remotas.
Plantas en el
sector de aguas,
aguas residuales o medioambiental
Gestión de
edificios
centralizada
Control y
vigilancia de
sistemas de
tráfico
Medida de consumos y control
de costes en
redes de energía
Supervisión
remota de
máquinas y
equipos de
automatización
Vigilancia de
estaciones
móviles
Otras
aplicaciones
Por ejemplo:
Por ejemplo:
Por ejemplo:
Por ejemplo:
Por ejemplo:
Por ejemplo:
Por ejemplo:
• Centrales hidroeléctricas
• Regadío
• Suministro de
agua potable
• Redes de
alcantarillas
• Vigilancia de
nivel
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Iluminación
Calefacción
Optimización
del consumo
Semáforos
Túneles
Faros
Sistemas de
control del
tráfico
•
•
•
•
Posibilidades de aplicación de TeleControl Basic
4
TeleControl Basic
Redes de calefacción de
distrito
Generación de
energía eólica
Centros de
transformación
Plantas de
biogás
Solar
•
Aire acondicionado
Máquinas
expendedoras
de bebidas
•
•
Transportes
públicos de
cercanías
Transporte
Buques de
aguas interiores y cabotaje
Invernaderos
Mediciones de
nivel en silos
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PC with TeleControl
Server Basic
Industrial Ethernet
DSL router
PC with STEP 7 V11
Tunnel
S7ಣ1200 with
CP1242ಣ7
Station
S7ಣ1200 with
CP1242ಣ7
S7ಣ200 with
MD720-3
Station
Station
G_IK10_XX_30270
GPRS
Comunicación GPRS entre SIMATIC S7-1200 con CP 1242-7 y TeleControl Server Basic
TeleControl Basic para las remotas
Las remotas constan de un controlador local SIMATIC S7-1200
cuyo hardware se destaca por su diseño pequeño y compacto.
Una particularidad especial son los módulos de comunicación
del mismo tipo constructivo, que facilitan un acceso remoto
fiable; por ejemplo, el procesador de comunicaciones vía
GPRS CP 1242-7.
También existe la posibilidad de conectar estaciones remotas
SIMATIC S7-200 a la central de supervisión a través de un módulo de comunicación externo.
El sistema permite tanto una comunicación remota con una
central de supervisión como una comunicación directa de las
remotas entre sí.
Las estaciones de tipo SIMATIC S7-1200 se programan y configuran en STEP 7 Basic V11, por medio de los bloques al efecto que éste tiene incluidos.
Soluciones de red TeleControl Basic
Los datos se transmiten vía inalámbrica a través de una conexión GPRS segura (General Packet Radio Service). El procesador de comunicaciones CP 1242-7 hace que la comunicación inalámbrica para estaciones SIMATIC S7-1200 sea sencilla
y flexible. El CP se enchufa directamente en el SIMATIC
S7-1200 y está conectado con la CPU mediante el bus de
fondo.
Para las estaciones remotas basadas en S7-200 sigue estando
a disposición el eficaz módem serie MD720-3. Este módem
tiene una interfaz RS232 y está unido al controlador S7-200
por medio del adaptador PPI de Siemens.
La conexión GPRS está permanentemente online y se comporta de forma similar a una línea dedicada. Los datos se pueden
transmitir inmediatamente y se puede detectar inmediatamente la caída de una estación. Aunque esté permanentemente conectado, el tiempo online ya casi no desempeña ningún papel en el cálculo de gastos. Las tarifas para GPRS que
garantizan un volumen de datos mensual están ganando cada
día más peso y permiten calcular a largo plazo los gastos derivados de la transmisión. Homologaciones internacionales permiten su uso en el mundo entero.
TeleControl Basic
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TeleControl Basic
Reducido a lo esencial
Beneficios
Función de reactivación
A destacar
Escalabilidad del sistema, que abarca desde unas pocas estaciones remotas de telecontrol hasta 5.000.
• Reactivación de estaciones que cambian del modo standby
al modo online con fines de diagnóstico.
• El interlocutor de comunicaciones, por ejemplo,
TeleControl Server Basic reactiva el CP con una llamada o
un SMS de reactivación para que establezca la conexión
con él.
• Por motivos de seguridad, el interlocutor de comunicaciones debe autentificarse de la forma correspondiente,
por ejemplo por función CLIP, para la función de reactivación.
Rentabilidad
• Ahorro de costes destinados a crear y mantener una red
inalámbrica propia, ya que se pueden utilizar las redes móviles ya existentes, incluso de distintos proveedores, en un
sistema de comunicación
• Bajos costes de explotación con conexiones permanentes o
bajo demanda vía GPRS y tarifas para GPRS basadas en el
volumen de datos
GPRS tiene muchas ventajas
GPRS es un estándar internacional para redes públicas móviles. La conexión online es permanente, es decir, los datos se
transmiten de inmediato, por lo que cualquier fallo de la estación se detecta al instante.
Transmisión de alarmas confortable y segura:
Con TeleControl Basic el personal de guardia recibe directamente los avisos de alarma en forma de mensajes cortos
(SMS). El CP 1242-7 puede enviar y recibir directamente SMS.
El interlocutor de comunicación es un teléfono móvil o un
SIMATIC S7-1200.
Comunicación por Internet con seguridad integrada
El PC del centro de supervisión tiene que estar siempre accesible desde la red GPRS. Para que esto sea posible, el PC debe tener una conexión directa con el proveedor GPRS a través de
una línea dedicada o, como solución más asequible, una conexión permanente de Internet, por ejemplo, vía ADSL. Para
garantizar la seguridad requerida en la transmisión de datos
por Internet, TeleControl Basic viene con su propio método de
cifrado. Así, el módem GSM/GPRS se conecta por medio de un
túnel con el gestor de la conexión del PC de supervisión. Ambas partes pueden intercambiarse datos a través de este túnel,
y en ambas direcciones. Así, también se puede establecer la
comunicación directa entre las estaciones, lo cual no sería posible directamente vía GPRS. El gestor de la conexión incluye
para esto una función de encaminamiento, es decir, gestiona
el tráfico de datos entre las estaciones a través de la conexión
propia.
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TeleControl Basic
Fácil configuración
• Ingeniería estándar con STEP7, es decir, facilidad y rapidez
en la programación, la conexión en red y la puesta en marcha
• Componentes de sistema plenamente compatibles entre sí
• Configuración cómoda y sencilla de las estaciones remotas,
simultáneamente por varios usuarios
(capacidad multiusuario)
• Mantenimiento y programación remotos de subestaciones
durante el proceso que está en marcha
Función de teleservicio
La solución integral incluye también la función TeleService directamente en STEP 7 Basic V11.0 para el CP 1242-7. Así, por
ejemplo, los fabricantes de máquinas e instalaciones presentes a nivel internacional pueden acceder a máquinas e instalaciones remotas desde cualquier parte del mundo para fines de
diagnóstico o mantenimiento a distancia.
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Engineering station with STEP 7
TeleControl Server Basic
Internet
DSL router
Field PG with
STEP 7
Control center
S7ಣ1200 with
CP1242ಣ7
Industrial Ethernet
Tunnel
Station
G_IK10_XX_30265
GPRS
Conexión de una estación remota SIMATIC S7-1200 a TeleControl Server Basic vía GPRS
Ejemplo de aplicación regadío agrícola
Tarea
Conseguir regar superficies agrícolas de forma automática y
eficiente, especialmente durante los meses calurosos del verano.
Solución
Las estaciones remotas del sistema de riego con las llaves de
agua constan de un controlador local SIMATIC S7-1200 con
procesador de comunicaciones CP 1242-7. La comunicación
con la central de supervisión se establece vía GPRS. Desde la
central de supervisión con SIMATIC WinCC y TeleControl Server Basic se controla y vigila todo el riego con suma eficiencia.
Beneficios
Al contrario que con temporizadores normales, con un sistema de telecontrol basado en TeleControl Basic se consigue optimizar el riego en función de las necesidades. Para tal finalidad se miden los datos atmosféricos de la región de una estación meteorológica, y el software TeleControl Server Basic los
transmite a la central de supervisión a través de una conexión
GPRS.
Una vez allí, un sistema SIMATIC WinCC procesa los valores
medidos y calcula automáticamente el programa de riego más
apropiado para las condiciones existentes en esos momentos.
Instrumentos como caudalímetros electromagnéticos o transmisores de presión, también de la gama de Siemens, pueden
proporcionar igualmente valores reales fiables.
Un sistema como éste se puede ampliar hasta un máximo de
5.000 estaciones remotas.
TeleControl Basic
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TeleControl Professional
Control remoto seguro para plantas de procesos de gran envergadura
TeleControl Professional es la solución ofrecida por Siemens
para controlar y vigilar de modo totalmente automático y eficiente plantas de procesos remotas. El sistema conecta los controladores locales SIMATIC S7-300/-400 con una o varias centrales de control de procesos basadas en WinCC, PCS7, WinCC
OA (Open Architecture) o sistemas de control de otros fabricantes vía OPC. Cuando se trata de oleoductos y gaseoductos,
muchas veces las estaciones remotas y las estaciones de medición se encuentran a más de mil kilómetros de distancia de la
planta matriz o central de supervisión. Algo similar sucede en
los sectores de suministro y recogida de aguas, generación y
distribución de energía o redes de calefacción de distrito. En la
supervisión y el control remotos de este tipo de plantas de procesos, muy dispersas en el espacio, lo importante es contar con
una comunicación de datos rápida y flexible y con un alto grado de seguridad de la información. TeleControl Professional es
idóneo para implementar proyectos SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) con altas exigencias. Tiene una estructura modular gracias a la cual se puede utilizar de manera
flexible y adaptada a los requisitos del cliente.
Multi-point
(Line)
Star
Ring
Star via
dedicated line
Star via
wireless
Star via
mobile wireless
Star via
Internet
La conexión de la central de supervisión con las estaciones remotas se realiza vía WAN (Wide Area Network). TeleControl
Professional soporta los más variados tipos de red y modos
operativos, incluidas las redes basadas en IP:
•
•
•
•
•
•
Líneas dedicadas (cables de cobre y fibra óptica)
Redes radioeléctricas privadas
Redes telefónicas conmutadas (analógicas, GSM)
Radio Ethernet
Industrial Wireless LAN (IWLAN)
Cables de fibra óptica; por ejemplo, utilizando los switches
SCALANCE X con puertos ópticos, lo que permite salvar
distancias de hasta 200 km
• Redes públicas e Internet vía ADSL, (E)GPRS, UMTS
Las redes se pueden adaptar de forma óptima a las particularidades locales de cada aplicación. TeleControl Professional
permite crear topologías de red flexibles (estructura en estrella, lineal o nodal, y también configuraciones mixtas). Además
se pueden implementar acoplamientos redundantes.
Star +
multi-point
Nodes
Path
redundancy,
1 medium
Path
redundancy,
2 media
G_IK10_XX_30290
Point-topoint
Posibilidad de combinar redes distintas en un mismo
proyecto
Complex network structure
(Example)
G_IK10_XX_30292
G_IK10_XX_30291
Complex network structure
(Example)
8
Agua
Petróleo
Gas
Energía
Por ejemplo:
Por ejemplo:
Por ejemplo:
Por ejemplo:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Suministro de agua potable
Acueductos
Depuradoras de aguas residuales
Redes de alcantarillas
Estanques de tormentas
TeleControl Professional
•
•
Campos petrolíferos
Plataformas en alta mar/
en tierra (offshore/onshore)
Oleoductos
Poliductos
Gaseoductos
Preparación del gas
Redes de suministro de gas
Calefacción de distrito
Distribución de energía
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Toda la red se sincroniza automáticamente,
incluido el cambio de horario verano/invierno.
Los protocolos posibles para telecontrol son el acreditado protocolo SINAUT ST7, el protocolo abierto DNP3 o los protocolos
según IEC 60870-5.
Seguridad de datos
Las medidas contra la falsificación y pérdida de datos constituyen un componente importante de TeleControl Professional.
Los protocolos de telecontrol se encargan de que los datos lleguen al destinatario sin ser falsificados. Cada módulo de transmisión dispone de una memoria temporal de gran tamaño
para varios miles de telegramas de datos. Así se pueden salvar
los tiempos de caída del tramo de transmisión. Concretamente, las redes basadas en IP están protegidas por soluciones de
VPN/cortafuegos propios.
Etiqueta de fecha/hora automática
Para el archivo posterior y correcto de los datos del proceso en
el sistema de control, todos los telegramas de datos ya se etiquetan en su punto de origen con fecha y hora.
Comunicación de datos rápida y flexible
La comunicación se desarrolla basada en eventos. Así, el personal operador es informado rápidamente con alarmas, estados o valores del proceso, y puede intervenir en cualquier momento introduciendo comandos o valores de consigna en el
control del proceso. En paralelo es también posible enviar informaciones importantes a un teléfono móvil vía SMS; en caso
necesario, también con confirmación directa a la estación de
envío. También es posible el intercambio directo de datos entre las estaciones del proceso.
Ingeniería fácil y económica
TeleControl Professional hace posible un concepto de comunicación homogéneo (TIA) y la completa integración en el entorno de SIMATIC. El sistema de ingeniería STEP 7, basado en herramientas de SIMATIC, permite configurar gráficamente todas las redes de comunicación. Además, con él también se
puede realizar un direccionamiento múltiple de datos de proceso, controlar la coherencia y comparar direcciones.
G_PCS7_XX_00294
Protocolos de transmisión
OS Clients
Engineering Station
TeleControl
OS Server
OS Single Station
(dedicated or
dual channel)
,QGXVWULDO(WKHUQHW
IEC 60870-5-104
or Modbus
DNP3
SINAUT ST7
TIM 4R-IE
Modem
Converter
TCP/IP - serial
TCP/IP
WAN router
IEC 60870-5-101
or Modbus
Converter
TCP/IP - serial
TCP/IP
WAN router
Modem
Modem
TCP/IP
communication
Serial
communication
Widely distributed
TeleControl
WAN
WAN
outstations
S7-300 +
TIM 3V-IE
Advanced
S7-400 +
TIM 4R-IE
TCP/IP
communication
Widely distributed
TeleControl
WAN
outstations
S7-300 +
TIM 3V-IE
S7-400 +
TIM 4R-IE
Serial
communication
WAN
TCP/IP
communication
Serial
communication
Widely distributed
TeleControl
WAN
outstations
S7-300 +
TIM 3V-IE
DNP3
S7-400/400H +
TIM 4R-IE
DNP3
Third-party
RTU
WAN
ET 200S with
PN CPU
ET 200S
with CPU
S7-300 +
CP 343 or
PN interface
S7-300 +
CP 341
S7-400/400H +
CP 443 or
PN interface
Third-party
RTU
S7-400/400H +
CP 441/
CP 341
Third-party
RTU
Posibilidades de integración y comunicación que ofrece TeleControl Professional con distintos protocolos
TeleControl Professional
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TeleControl Professional
Control remoto seguro para plantas de procesos de gran envergadura
Teleprogramación y telediagnóstico
Tanto durante la fase de puesta en marcha como durante el
funcionamiento normal es posible realizar cómodamente
cambios en el programa o telediagnósticos en las estaciones
remotas utilizando la red de comunicación, sin que sea necesario interrumpir la comunicación de datos de proceso en curso. Esto ahorra tiempos de desplazamiento e intervenciones
para el mantenimiento.
Solución modular
SIMATIC PCS 7 TeleControl y SIMATIC WinCC TeleControl
• Basados en WinCC y PCS 7 y ampliados con conexiones de
telecontrol
• Solución ideal para plantas en las que es necesario
combinar tareas de automatización locales con conexiones
de telecontrol
• Protocolos SINAUT ST7, DNP3 o IEC 60870-5
• El sistema de ingeniería se basa en la tecnología DBA
(Data Base Automation) y cuenta con una amplia librería de
bloques que también permite integrar estaciones de telecontrol de otros fabricantes
TeleControl Professional para la central de supervisión
Con los sistemas de control de procesos SIMATIC PCS 7 ó
SIMATIC WinCC se puede unir en un mismo sistema la automatización de plantas centrales y la monitorización de unidades
de proceso descentralizadas. Esto no solo permite configurar
las máquinas y unidades de forma homogénea con un solo sistema de ingeniería, sino también manejarlas y vigilarlas desde
un mismo puesto de mando.
Para configurar la central de supervisión existen distintas variantes para elegir:
SINAUT ST7cc
• Paquete de programas basado en WinCC
• Ideal para SINAUT ST7
• Configurable como sistema simple o sistema redundante
• Proporciona datos de proceso a los archivos facilitados por
WinCC conforme a la etiqueta de fecha y hora incluida en
las estaciones remotas, y también es capaz de integrar sistemas de informes típicos del sector (necesarios para archivar los datos)
• Para la configuración utiliza los mismos bloques de comunicación que el sistema de telecontrol subordinado; es decir, la comunicación sin discontinuidades entre los objetos,
desde los sensores conectados al proceso hasta el contenido de la pantalla y las bases de datos del sistema de control, permite ahorrar tiempo y dinero.
Operación homogénea del proceso para unidades de proceso centrales y
remotas
Conexión a sistemas de control no Siemens
El paquete de programas SINAUT ST7sc con interfaz OPC
permite también conectar las estaciones de telecontrol con
SINAUT ST7 a sistemas de control de otros fabricantes. ST7sc
dispone de complejos mecanismos de almacenamiento temporal que evitan la pérdida de datos, incluso cuando falla el
cliente OPC. Todos los datos de proceso se suministran, naturalmente, etiquetados con fecha y hora; la interfaz OPC es
también muy fácil y cómoda de configurar.
Las estaciones de telecontrol con DNP3 se pueden conectar a
cualquier sistema de control siempre que éste disponga de
una interfaz maestro DNP3. Las estaciones de telecontrol basadas en el sistema SIPLUS RIC (Remote Interface Control) se
pueden conectar a cualquier sistema de control con interfaz
conforme con la norma IEC 60870-5.
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TeleControl Professional
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TeleControl Professional para las estaciones remotas
Las subestaciones para el sistema TeleControl Professional se
basan en SIMATIC S7-300 y S7-400. Módulos de comunicación
TIM (Telecontrol Interface Module) se encargan de gestionar
el tráfico de datos a través de la red de comunicación y garantizan una transmisión fiable y segura de los datos de control y
proceso. Para el protocolo de comunicación se puede utilizar
el acreditado protocolo SINAUT ST7 ó el estándar DNP3. El módulo TIM está alojado en una carcasa tipo SIMATIC S7-300.
Variante TIM
TIM 3V-IE
TIM 3V-IE
Advanced
TIM para la sala de
control
Módulos de comunicación TIM, a destacar
• Memoria de telegramas para registro íntegro de datos etiquetados con fecha/hora en el módulo TIM cuando la vía de
comunicación sufre perturbaciones o falla alguna estación,
así como para reducir los costes de comunicación vía red telefónica conmutada.
• Configuración y manejo sencillos sin necesidad de conocimientos especiales en tecnologías de la información
• Comunicación IP a través de enlaces cifrados
• Conexión flexible apta para cualquier red WAN clásica o
basada en IP
• Instalación económica de estaciones
TIM 3V-IE DNP3
4
TIM para las
estaciones remotas
4
TIM 4R-IE
TIM 4R-IE DNP3
4
4
4
4
4
Búfer de datos
hasta 16.000
telegramas
hasta 32.000
telegramas
hasta 50.000
puntos de datos
hasta 54.000
telegramas
hasta 200.000
puntos de datos
Controlador
S7-300
S7-300F
S7-300
S7-300F
S7-300
S7-300F
S7-300/S7-300F
S7-400/S7-400F
PC
S7-300
S7-400/S7-400F
S7-400H
Interfaces
RS232/Ind. Ethernet
(RJ45)
RS232/Ind. Ethernet
(RJ45)
RS232/Ind. Ethernet
(RJ45)
2 serie (RS232,
RS485)/2 Ind.
Ethernet (RJ45)
2 serie (RS232,
RS485)/2 Ind.
Ethernet (RJ45)
SIPLUS extrem
4
4
Múltiples posibilidades de conectar modems externos a cualquier red basada en IP o cualquier red clásica gracias a las distintas interfaces. La variante
TIM 4R-IE ofrece cuatro vías de transmisión. Éstas pueden ser todas diferentes y funcionar de manera independiente o formando una combinación
redundante arbitraria.
Variante DNP3 para TIM 3V-IE y TIM 4R-IE
Paquetes SIPLUS RIC:
Las variantes DNP3 se adquieren para las remotas de la
planta y permiten conectar las remotas a base de S7-300 o
S7-400/S7-400H a un sistema de control con interfaz maestro
DNP3; por ejemplo, PCS 7 y WinCC.
• SIPLUS RIC ofrece subestaciones para el sistema
TeleControl Professional. De este modo se pueden
instalar estaciones para los protocolos de telecontrol
IEC 60870-5-101, -103, -104 basados en SIMATIC. Los
paquetes SIPLUS RIC constan por lo general de:
• CPU
• módulo de interface/comunicación
• Memory Card
• CD con librería y licencia
TeleControl Professional
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TeleControl Professional
Control remoto seguro para plantas de procesos de gran envergadura
Ejemplos de aplicación para el suministro de agua potable
Tarea
El completo abastecimiento de agua de un municipio debe ser
vigilado y controlado en un sistema común. Se van a conectar
en red las siguientes unidades:
• Extracción de agua: pozos y estaciones de bombeo
• Abastecimiento de agua: cisternas elevadas, torres
• Instalaciones de tratamiento de agua
SIMATIC S7-400 controller (redundant)
SINAUT ST7cc
and WinCC
Industrial Ethernet
Switch
SCALANCE
X208 (redundant)
More
remote
stations
Communications module
TIM 4R-IE
Switch
SCALANCE S
Control center
GPRS
MD2
dedicated line
modem
DSL router
SIMATIC
S7-300 with
TIM 3V-IE
advanced
and MD2
Remote station with GPRS connection and dedicated line (1 out of 17)
Configuración de la central de supervisión y una de varias estaciones
remotas. Para garantizar el abastecimiento de agua potable, se configuró
de forma redundante tanto la central de supervisión como la conexión con
las remotas.
12
TeleControl Professional
En la central se utiliza WinCC como sistema HMI, ampliado con
el paquete de programas SINAUT ST7cc. Éste gestiona junto
con los módulos de telecontrol la transmisión de datos con las
estaciones. Los datos registrados en las estaciones se muestran
en imágenes del proceso individuales o en líneas de mensaje.
Informaciones de proceso importantes son archivadas mediante etiquetas de fecha y hora proporcionadas. El personal operador puede intervenir directamente en los procesos mediante
comandos de control o la especificación de valores de consigna, p. ej., encender/apagar bombas o accionar los deslizadores.
El componente de seguridad Scalance S garantiza una comunicación segura, sin accesos externos no autorizados.
Beneficios
• Control eficiente y seguro de todo el suministro de agua
potable
• Gran seguridad y disponibilidad de la red de comunicación
gracias a su configuración redundante
• Aumento de la seguridad en el abastecimiento y reducción
simultánea de los gastos de explotación
Otros ejemplos de aplicación:
Aplicaciones similares se podrían encontrar en el sector de
aguas residuales, por ejemplo, en instalaciones depuradoras,
y en redes de canalización. Con TeleControl Professional también se pueden supervisar acueductos.
Internet
VPN tunnel
GSM/ GPRS
Modem
MD741-1
Solución
Todas las estaciones de proceso se controlan localmente a través
de un PLC SIMATIC que también incluye un módulo TIM para la
conexión de telecontrol a las centrales de supervisión. Las estaciones tienen una conexión redundante a través de la línea dedicada (módem MD2) y de GPRS (router GPRS MD741-1). El
router GPRS está acoplado al módulo TIM local a través de la interfaz Ethernet y viene equipado con una antena GSM.
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Ejemplo de aplicación para el transporte de petróleo
Tarea
En un campo petrolífero de gran dispersión se debe extraer
petróleo de la tierra mediante procesos de inyección de agua
y bombearlo mediante oleoductos hasta un terminal. Para ello
se deben vigilar y controlar tanto los dispositivos de inyección
como los más de 100 pozos petrolíferos (cabezas de pozo). Es
condición previa que las presiones, temperaturas y caudales
se puedan registrar metrológicamente in situ y que se puedan
derivar de ello funciones para el control del proceso de extracción y transporte, p. ej., mediante la apertura y el cierre de válvulas o la conexión de bombas.
Beneficios
• Vigilancia y control seguros de todo el proceso de
extracción petrolífera.
• Empleo efectivo de las capacidades de transporte.
• Mantenimiento preventivo mediante el registro y la
transferencia de los tiempos de actividad de las máquinas.
Otros ejemplos de aplicación
Soluciones similares se pueden aplicar también en el sector
del gas y energético; por ejemplo, en gaseoductos, en la preparación y el suministro de gas, en la calefacción de distrito o
en la distribución de energía.
Solución
Todas las estaciones de proceso se controlan localmente mediante un PLC SIMATIC. La conexión al sistema de supervisión
y control remoto se efectúa mediante los módulos de comunicación TIM y equipos de radiotransmisión conectados en serie. Desde la central se consulta a todas las estaciones en
modo llamada a través del sistema inalámbrico y se transfieren los datos de producción modificados a la central de supervisión. El módulo TIM central recibe la hora a través del receptor GPS y sincroniza todo el sistema de telecontrol. Mediante
el paquete de programas SINAUT ST7sc se ponen todos los datos a disposición del sistema de control. El personal operador
puede hacer el seguimiento de cualquier estación de proceso
individual o intervenir en el proceso local mediante comandos
de control.
Water injection
Producers
Oil
Oil displaced
by water
Water injection
Water
Procesos de inyección de agua para la extracción de petróleo
TeleControl Professional
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Remote Networks
Múltiples conexiones de telecontrol
Modems y componentes inalámbricos para el entorno industrial establecen el enlace de comunicación entre una o varias
centrales de supervisión y las remotas.
Siemens ofrece una gama completa de productos y soluciones, además de accesorios, basados en líneas dedicadas privadas, redes telefónicas conmutadas o redes basadas en IP como
ADSL, (E)GPRS y UMTS.
Vista detallada de modems y componentes inalámbricos
Módem de línea dedicada MD2
• Para conexiones punto a punto o multipunto en líneas
dedicadas de cobre
• Utilizable también como repetidor
• Máx. 19.200 bits/s
Comunicación basada en IP
La integración de redes locales mediante comunicación basada en IP vía WAN ofrece un acceso remoto rápido y móvil para
aplicaciones industriales con Remote Communication o
Telecontrol.
La comunicación basada en IP proporciona una mayor disponibilidad de la conexión remota y un mayor ancho de banda
para los datos a transferir. De este modo existe la posibilidad
de transferir datos masivos e imágenes. Asimismo, es posible
acceder a varios equipos terminales en paralelo. No obstante,
el uso de estas redes exige medidas de seguridad más severas
(cortafuegos, VPN). Siemens ofrece un concepto de seguridad integral que incluye todos los accesorios necesarios.
Vista detallada de componentes GPRS/UMTS
Módem para conmutación MD3
• Para la red telefónica analógica
• También apto como módem para conexiones punto a
punto en líneas dedicadas
• Máx. 33.600 bits/s
Módem GSM/GPRS MD720-3
• Módem inalámbrico con puerto RS232
• Admite estos servicios GSM: CSD (Circuit switched data),
SMS y GPRS
• Utilización: Transmisión de datos vía GPRS; envío de mensajes cortos (SMS); conmutable a CSD para mantenimiento
remoto (sólo llamada entrante)
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Remote Networks
Router GPRS MD741-1
• Router inalámbrico con interfaz RJ45
• Admite este servicio GSM: GPRS
• Subida: hasta 118 kbits/s
Bajada: hasta 237 kbits/s
• Gran seguridad gracias al router VPN integrado (IPSec) y al
cortafuegos
• Uso con TeleControl Professional, TeleService y demás
aplicaciones (p. ej. transmisión de datos a estaciones
móviles)
SCALANCE M873
• Router UMTS (HSDPA), EGPRS, GPRS
• Subida: hasta 384 kbits/s
Bajada: HSDPA hasta 3,6 Mbits/s
• 1 conexión de antena
• 1 puerto RJ 45 a 10/100 Mbits/s
• Uso con TeleControl Professional y TeleService
(telemantenimiento y telediagnóstico)
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SCALANCE M875
• Router UMTS (HSDPA + HSUPA), EGPRS, GPRS
• Subida: HSUPA hasta 5.76 Mbits/s
Bajada: HSDPA hasta 14.4 Mbits/s
• Tiempos de transmisión considerablemente más breves
gracias al mayor ancho de banda para subida con HSDPA y,
por tanto, apto para aplicaciones multimedia de banda
ancha
• 2 conexiones de antena (diversidad de antena) para una
radiotransmisión más potente, incluso a mayor velocidad
de transferencia
• VPN con IPsec
• 2 puertos RJ 45 a 10/100 Mbits/s
• El rango de temperatura ampliado de -30°C a +75°C
permite utilizar el SCALANCE M875 en el exterior
• Gracias a sus funciones de seguridad integradas, conformes con Industrial Security (cortafuegos y VPN con IP-Sec),
el SCALANCE M875 permite integrar celdas de automatización descentralizadas con la protección necesaria
• Homologación para aplicaciones ferroviarias
(EN 50155, e1/E1)
• Uso con TeleControl Professional, TeleService (telemantenimiento y telediagnóstico) y demás aplicaciones
(p. ej. videovigilancia)
SCALANCE DSL
S612 modem
SCALANCE M, Designed for Industry
• Bajos costes de inversión y de explotación para la vigilancia y
el control de subestaciones con conexión inalámbrica
• Reducción de gastos de desplazamiento o de personal gracias a la programación y al diagnóstico remotos a través de
redes de telefonía móvil
• Por su diseño y propiedades eléctricas, apto para uso en la
industria y servicios industriales
• Cómodo diagnóstico a través de interfaz web
• Alto grado de seguridad gracias a un cortafuegos integrado
• Diseño y puesta en marcha sencillos de subestaciones sin
conocimientos especializados sobre radiocomunicaciones
• Utilizable en todo el mundo (deben tenerse en cuenta las
homologaciones nacionales)
SIPLUS extreme
Todos los modems y componentes inalámbricos (excepto
SCALANCE M) están disponibles también en versión SIPLUS
extreme para aplicaciones y condiciones ambientales extremas.
VPN tunnel 2
S7-300 with
CPU 315-2 DP
and CP 343-1
Lean
VPN
tunnel 1
Service Center
MD741-1
PROFIBUS
Internet
Remote Station 2
S7-300
with CPU
315-2PN/DP
S7-300 with
CP 343-1
Advanced
Service PC with
Software SOFTNET
Security Client
SCALANCE
M875
Remote Station 1
Industrial Ethernet
Industrial Ethernet
UMTS
cell phone
G_IK10_XX_30188
Mobile radio
Típica conexión en red con enlaces seguros
Remote Networks
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Remote Networks
Múltiples conexiones de telecontrol
Empleo de componentes de red Ethernet tipo estándar:
SCALANCE X, SCALANCE W y SCALANCE S
Particularidad de GSM/GPRS/UMTS como parte integrante
de Industrial Wireless Communication (IWC)
Para construir redes basadas en IP, se ofrecen también componentes de red tipo Industrial Ethernet de la amplia gama de
productos SIMATIC NET.
Los modems y routers completan la oferta que Siemens tiene
de componentes robustos, fiables y seguros para la comunicación inalámbrica. Con Industrial Wireless LAN (IWLAN) se consigue una mayor flexibilidad de la planta, se reducen al mínimo los tiempos destinados al servicio técnico y de inactividad
y los procesos pueden ser mucho más eficientes. La ventaja de
las soluciones inalámbricas es, sobre todo, la simple y flexible
accesibilidad a las estaciones móviles, de difícil acceso o ubicadas a gran distancia.
Para transmitir información entre grandes distancias, se recomiendan las versiones especiales de fibra óptica de los switches Industrial Ethernet SCALANCE X. Los switches aptos para
uso industrial están disponibles en cajas de diferentes diseños
y para distancias de hasta 200 km.
Para la conexión inalámbrica a través de sistemas inalámbricos estándar basados en Industrial Wireless LAN (IWLAN), la
mejor opción son los componentes de la línea de productos
SCALANCE W.
Los componentes SCALANCE S garantizan un máximo de seguridad en redes de comunicación, pudiéndose establecer
hasta 128 conexiones VPN al mismo tiempo.
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Remote Networks
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Telecontrol
Accesorios
Antena ANT 794-4MR (6NH9860-1AA00)
• Antena cuatribanda, omnidireccional y fija, para GSM 850,
900, 1800, 1900 y UMTS 1900
• Montaje no dependiente del potencial, en interiores y
exteriores
• Incluido cable de conexión de 5 m , tipo "Low Loss",
conectado a la antena de forma fija
• Para conectar a los dispositivos móviles:
MD720-3, MD 741-1, SCALANCE M873, SCALANCE M875
Protección contra sobretensiones LTOP
• Con un LTOP se limitan las tensiones externas y sobretensiones en líneas dedicadas de cobre a un punto inocuo.
• El transmisor libre de potencial se desacopla además galvánicamente, con lo que se impide un arrastre de potencial a
otras secciones de la línea.
• LTOP protege a personas e inversiones y, en consecuencia,
constituye un elemento de seguridad imprescindible en redes privadas de líneas dedicadas.
Antena ANT 794-3M (6NH9870-1AA00)
• Antena tribanda plana para GSM 900, 1800, 1900 MHZ
• Montaje no dependiente del potencial, en interiores y
exteriores
• Incluido cable de conexión de 1,2m , tipo "Low Loss",
conectado a la antena de forma fija
• Para conectar a los dispositivos móviles:
MD720-3, MD 741-1
Transformador de línea
El transformador cuádruple permite la conexión en estrella en
una central de hasta cuatro conexiones punto a punto o de línea (de 2 hilos) o una combinación de ambas topologías de
red.
Cables de conexión
Para conectar los componentes de telecontrol entre sí o a la
correspondiente red WAN, existe una serie de cables de conexión estándar. Algunos de estos cables de conexión ya han
sido suministrados como componente fijo con los componentes de hardware, otros pueden ser solicitados si se necesitan.
Telecontrol
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Telecontrol
La conexión basada en IP abre
nuevos campos de aplicación
Migración,
una inversión para el futuro
Empleo en aplicaciones multimedia (p. ej. transmisión de
vídeo a través de la red de telefonía móvil para, por ejemplo, videovigilancia)
Estrategia de migración
Estos proyectos se caracterizan por su demanda permanente
de un elevado ancho de banda. Por ejemplo, la visualización
de emisiones televisivas en forma de información en pantalla
para los usuarios de los transportes públicos o la videovigilancia en trenes para garantizar la seguridad de los pasajeros. Dependiendo de la sensibilidad de las aplicaciones hay que garantizar la seguridad e integridad de los datos a transferir con
un método de cifrado apropiado.
Beneficios
■
Videotransmisión en tiempo real para aumentar la
seguridad de los pasajeros (videovigilancia)
Para que las empresas puedan seguir satisfaciendo el día de
mañana las exigencias de los mercados, es necesario modernizar y ampliar en este momento muchos sistemas y plantas.
Sin embargo, dado que la base instalada entraña un valor
enorme en lo referente al hardware, software de aplicación y
know-how del personal operador y de mantenimiento, para el
explotador de la instalación la seguridad de la inversión tiene
generalmente un elevado peso.
Para lograr el éxito en una migración es decisivo ofrecer una
solución técnica adaptada perfectamente a cada planta y a las
exigencias de cada cliente. Así como minimizar el riesgo técnico y financiero y asegurar las inversiones realizadas al plazo
más largo posible.
Por ello, Siemens ve como tarea suya elaborar, en una estrecha colaboración con el cliente y sus integradores de sistemas,
una solución individual y orientada al futuro sobre la base de
los sistemas de telecontrol de última generación TeleControl
Basic y TeleControl Professional, siempre bajo la directriz:
■
Integración de datos para máquinas expendedoras
de billetes, servicios de información y entretenimiento e Internet a bordo
■
Monitorización proactiva de componentes y motores
en vehículos (telemetría)
Nota:
A la hora de conectar en red la instalación, es necesario tomar
medidas de seguridad apropiadas (entre otras, IT-Security,
p. ej. segmentación de la red), con el fin de garantizar un funcionamiento seguro de la misma. Para más información sobre
el tema Industrial Security consulte la página de Internet
www.siemens.com/industrialsecurity.
• Innovación gradual en sistemas.
• Adaptable a las condiciones específicas de la instalación.
• Flexible según las especificaciones de la producción.
Central monitoring center
Internet
SCALANCE
S612
Provider APN
DSL
router
UMTS
Control center
IP camera
Industrial Ethernet
VPN tunnel
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Telecontrol
SCALANCE
X204-2TS
IP
camera
G_IK10_XX_30294
SCALANCE
M875
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Supuestos típicos de migración
Dependiendo de los factores técnicos y económicos específicos de un proyecto de migración, se puede pensar en una
multitud de escenarios de migración distintos. Los productos
Telecontrol ofrecen la modularidad y flexibilidad que se necesita para la implementación de estos escenarios.
Supuesto 1: Sustitución del sistema HMI existente por una
central de supervisión WinCC/PCS 7
Si el sistema HMI (Interfaz Hombre-Máquina) está obsoleto o
tiene una gestión de recambios demasiado cara, no cumple
las directivas y normas actuales para los puestos de trabajo del
operador o precisa ampliaciones funcionales, se puede sustituir el sistema HMI existente por un sistema SIMATIC WinCC o
PCS 7 de forma relativamente sencilla para que se adapte a los
requisitos actuales. Y ello conservando las estaciones de telecontrol, la periferia del proceso y el software de aplicación.
•
•
•
•
•
Coste necesario mínimo.
Riesgos calculables
Prolongación de la vida útil de la planta global
Nuevas aplicaciones
Apertura del sistema al mundo TI.
Supuesto 2: Ampliación de una instalación existente.
Primero se conserva la instalación existente, que irá modernizándose con SIMATIC S7, ampliándola con más secciones.
• Ampliación fácil y gradual de la capacidad de la instalación.
• Riesgos calculables
• Introducción de nuevas tecnologías (p. ej.: HMI, Industrial
Ethernet, ADSL, (E)GPRS, UMTS, conexiones inalámbricas,
comunicación directa esclavo-esclavo de datos).
• En combinación con el escenario 1, permite la conducción
del proceso mediante un sistema HMI coherente.
Supuesto 3: Modernización a gran escala
Cuellos de botella en el suministro de repuestos, una asistencia técnica deficiente así como la necesidad de ampliaciones
funcionales también pueden forzar a una modernización
completa del sistema antiguo con los sistemas de telecontrol
orientados al futuro, TeleControl Basic y TeleControl Professional, combinados con sistemas de control SIMATIC. La conversión puede realizarse en muchos casos sin parar la producción. Al realizarlo, se continúa utilizando el nivel E/S existente
y así se preservan las inversiones en cableado, hardware y
aplicaciones de ingeniería.
• Incremento del rendimiento
• Introducción de nuevas tecnologías (p. ej.: HMI, Industrial
Ethernet, ADSL, (E)GPRS, UMTS, comunicación inalámbrica, comunicación directa esclavo-esclavo de datos).
• Apertura del sistema al mundo TI.
• Prolongación de la vida útil de la planta global
• Reducción de los proveedores de sistemas.
• Eliminación de cuellos de botella y dependencias
Con sistemas de telecontrol orientados al futuro, soluciones
de migración y servicios innovadores, know-how de muchos
años en automatización de procesos y en migración así como
un servicio técnico permanente en todo el mundo, Siemens
demuestra su competencia y ofrece la seguridad de un socio
fiable.
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Información relacionada
Más información sobre SIMATIC NET:
www.siemens.com/simatic-net
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www.siemens.com/industrial-remote-communication
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Otras publicaciones sobre SIMATIC:
www.siemens.com/automation/infocenter
Manuales SIMATIC Guide:
www.siemens.com/simatic-docu
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de aplicación concreta pueden no coincidir exactamente con lo
descrito, o bien haber sido modificadas como consecuencia de
un ulterior desarrollo del producto. Por ello, la presencia de las
prestaciones deseadas sólo será vinculante si se ha estipulado
expresamente al concluir el contrato. Reservada la posibilidad
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