Nur für internen Gebrauch
SIMATIC PCS 7TeleControl
Anlagenautomatisierung
und Fernwirken
in einem System
Nur für internen Gebrauch
Summary
Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Nur für internen Gebrauch
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Was ist SIMATIC PCS 7 TeleControl und wozu dient es?
Anlagen-Automatisierung und Fernwirken in einem System integriert !
Einbindung von Außenstationen via Fernwirk-Protokolle ins LeitsystemHaupt-Anwendungen in Öl & Gas- und Wasser & Abwasser-Industrie
Außenstationen – sog. Remote Terminal Units RTUs – sind oft weit verteilt bei meist mit geringem oder mittleren Automatisierungsgrad
Kommunikation zu RTUs über verschiedene Medien: Standleitungen, Wählverbindungen o. Funksystem, zunehmend TCP/IP-basierte Techniken
SIMATIC PCS 7 TeleControl integriert diese RTUs in das Leitsystem PCS 7 zu einer homogenen Gesamtlösung
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Bsp in Öl & Gas
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
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Bsp in Öl & Gas
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlKomponenten - Überblick
Operator Stationen genau passend zum Mengengerüst der Anlage- auch als „zwei-beinige“ Operator Station d.h. parallele Anbindung an PCS 7-Controller und TeleControl-RTUs
Leistungsfähiges Engineering System- Bibliothek mit TeleControl Bausteinen + Faceplates- PCS 7 konforme Bedienung via Symbole + Faceplates - TeleControl + PCS 7 Engineering in einem System
Optimale Remote Terminal Units (RTUs)- ET 200S (typisch bis zu ca. 30 E/A)- S7-300 (typisch bis zu ca. 100 E/A)- S7-400 (typisch bis zu ca. 500 E/A)
Flexible Anbindung der RTUs an die vor-handene Kommunikations-Infrastruktur- Übertragungsmedien: Standleitung, Wählverbindung (analog / ISDN), Funksysteme [GSM]), TCP/IP-basierte Verbindungen (DSL, GPRS)- Protokolle: SINAUT ST7, IEC 870-5-101/104, Modbus, SIMATIC S7 EDC
Optimierte Komponenten, zugeschnitten für die jeweilige Anwendung
SIMATIC PCS 7 OS Clients Eng. Station/Einplatz-
Operator Stat.
TCP/IPWAN Router
TCP/IP seriell
Modem
TeleControlOS-Server (redundant)
WAN
RTUs
3rd Party
S7-400
ET 200S
S7-300
3rd Party
S7-400
ET 200S
S7-300
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlKomponenten für Remote Terminal Units (RTUs)
Kleine RTU: typisch bis zu ca. 30 E/A integrierte Schnittstelle für Modbus, IEC 870-5-101/104 günstiger Einstieg, für kostensensitive Anwendungen SIPLUS-Variante für Temperaturbereich -25°C ... +70°C
Mittlere RTU: typisch bis zu ca. 100 E/A S7-300 mit SINAUT TIM, IEC 870-5-Bibl. o. Modbus CP Safety Option mit S7-300F extrem flexibler Aufbau
Große RTU: typisch bis zu ca. 500 E/A S7-400 mit SINAUT TIM, IEC 870-5-Bibl. o. Modbus CP Safety Option mit S7-400 F für Anwendungen, die mehr Performance erfordern
Optimierte RTU-Komponenten genau fürdie jeweilige Anwendung zugeschnitten
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Bsp in Öl & Gas
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlOperator Stationen (OS)
Einplatzsystem für kleinere Mengengerüste bei wenigen Bedienplätzen
Client-Server-Konfiguration für größere Mengengerüste bei vielen Bedienplätzen
„Zweibeinige“ Operator Station Anbindung an PCS 7-Controller und parallel
anPCS 7 TeleControl-RTUs
für Einplatzsystem für Server bei separaten Servern f. PCS 7 + TeleControl
Zusammenführung auf Clients (PCS 7 Client)Operator Station flexibel anpassbar aufdas Mengengerüst der jeweiligen Anlage
SIMATIC PCS 7 OS Clients
Einplatz-Operator Station
TeleControlOS-Server (redundant)
TeleControl RTUs
Einplatz-Operator Station
PCS 7 + TeleControl
(zweibeinige OS)
TeleControlRTUs
PCS 7Controller
OS-Server
SIMATIC PCS 7 OS Clients
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Station
PCS 7 TeleControl OS Engineering PCS 7 Engineering Software PCS 7 TeleControl DBA Software Bibliothek mit TeleControl Bildbausteinen + Symbolen
PCS 7 TeleControl OS Engineering Upgrade für Erweiterung einer bestehenden PCS 7 ES PCS 7 TeleControl DBA Software Bibliothek mit TeleControl Bildbausteinen + Symbolen
Tools und Treiber PCS 7 TeleControl DBA Software PCS 7 TeleControl SINAUT Driver PCS 7 TeleControl IEC 870-5-101/-104 Driver PCS 7 TeleControl Modbus Driver
TeleControl Baustein-Bibliothek Basis-Bibliothek m. Standard-Funktionen + ‚Simple-Type‘ PCS 7 konforme Bedienung über Symbole + Faceplates Basis-Bibliothek projektspezifisch erweiterbar
Komfortables Engineering mit einem (!) System
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Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
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Bsp in Öl & Gas
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlFernwirk-Kommunikation – Überblick
Übertragungsmedien öffentliche / private Kommunikationsnetze (Standleitung,
Wählverbindung [analog, ISDN] , Funksysteme [GSM]) TCP/IP-gestützte Verbindungen (DSL, GPRS)
SINAUT ST7 für SIMATIC RTUs – S7-300, S7-400 Hardware- & Software-Komponenten für WAN Vielseitigkeit & Modularität bei Auswahl und Kombination
der verfügbaren Netze und Übertragungswege
IEC 870-5-101 / -104 IEC 870-5-101 (seriell) / -104 (TCP/IP) internationaler Standard leichte Integration eigener & fremder RTUs in TeleControl
Modbus für Einbindung existierender / 3rd-Party RTUs auch über TCP/IP-Verbindungen
Flexible Wahl der Kommunikation zu den RTUsgemäß Infrastruktur oder spez. Anforderungen
Mod
em M
D2
GS
M-M
odem
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Bsp in Öl & Gas
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlFernwirk-Kommunikation – SINAUT ST7
Fernwirk-Protokoll SINAUT ST7 – Stärken: unempfindliches Zeitverhalten bzgl. langsamer
Übertragungsstrecken gute Zeitauflösung für alle Verarbeitungen durch
Zeitstempelung vor Ort in den RTUs Zeitsynchronisierung der Remote Terminal Units über
den TeleControl-Server (incl. Sommer-/Winterzeit) Datenpufferung in den Außenstationen zum Schutz
vor Verlust wichtiger Daten durch Verbindungsausfall Reduktion des zu übertragenden Datenvolumens per
ereignisgesteuerter Übertragung der Prozesswerte Automatische Überwachung aller Fernwirkstationen
(Alarmierung bei Ausfall der Station / der Verbindung) Programmierung / Parametrierung der SIMATIC S7-
RTUs (über bestehende Fernwirkverbindung) SINAUT Kommunikationsbaugruppe TIM (TeleControl
Interface Modul) für SIMATIC S7-300 / S7-400
Leistungsfähige Fernwirk-Kommunikation fürwirtschaftliche Einbindung der Außenstationen
TIM
4R
GP
RS
-Rou
ter
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Bsp in Öl & Gas
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlFernwirk-Kommunikation – IEC 870-5-101 / -104
Vorteile der IEC 870-5-101 / 104-Schnittstelle Leichte Integration einer bestehender RTU-
Infrastruktur in eine PCS 7 TeleControl-Lösung kostengünstige direkte Einbindung von Fremd-
RTU‘s in einen PCS 7 TeleControl Server Erfüllung internationaler (weit verbreiteter)
Standards auch für Siemens‘-RTU‘s verfügbar
Implementierung der IEC 870-Kommunikation Direkte Anbindung von TCP basierenden RTUs Anbindung serieller RTUs über 3rd-Party Schnitt-
stellen-Konverter Import von Fremd-RTU Daten über CSV Format
in Engineering (DBA) möglich Baustein „Diagnose IEC 870-5 -RTU“
Effektive und kostengünstige Einbindung einer bestehenden RTU-Infrastruktur in eine PCS 7 TeleControl-Lösung
Systembus (Ethernet)
Schnittstellen-UmsetzerTCP/IP seriell
IEC
87
0-5
-10
1
ET 200S CPU+ 1SI Modul
S7-300 +CP341
S7-400 +CP441
3rd PartyRTU
3rd PartyRTU
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlFernwirk-Kommunikation – IEC 870-5-101 / -104 mit Redundanz
Redundanz mit IEC 870-5-101/-104 Redundanter PCS 7 TeleControl Server f. hohe
Verfügbarkeit der Prozessführung, Archive, ... Redundante Kommunikation am Systembus für
hohe Verfügbarkeit der System-Kommunikation Redundante Fernwirk-Kommunikation mit
IEC 870-5-101 / -104 zu den RTUs Redundante RTU auf Basis S7-400H für hohe
Verfügbarkeit der lokalen Automatisierung Redundanter PROFIBUS für hohe Verfügbarkeit
des Anschlusses der dezentralen Peripherie Redundante E/A-Baugruppen für hohe Verfüg-
barkeit auf E/A-Ebene Realisierung von Safety Funktionalität (bis SIL3)
in der RTU (S7-41xH + ET 200M)
Hohe Verfügbarkeit durch Redundanz auf allen Ebenen!
Systembusredundant
TCP/IP
seriell
IEC
870
-5-1
01re
du
nd
ant
TeleControlOS-Serverredundant
OS LAN (Ethernet)
IEC
870
-5-1
04re
du
nd
ant
H-RTUsauf Basis S7-400H
S7-
41xH
+ C
P44
3
ET 200Mredundant(mit Safety)
S7-
41xH
+ C
P44
1
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Bsp in Öl & Gas
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlFernwirk-Kommunikation – Modbus
Vorteile der Modbus-Schnittstelle Einbindung bestehender RTU-Infrastruktur in eine
PCS 7 TeleControl-Lösung kostengünstige direkte Einbindung von Fremd-
RTU‘san PCS 7 TeleControl Server
weit verbreiteter Standard (auch in TCP/IP) auch für Siemens‘-RTU‘s verfügbar
Implementierung der Modbus-Kommunikation Direkte Anbindung von TCP basierenden RTUs Anbindung serieller RTUs über 3rd-Party Schnitt-
stellen-Konverter Import von Fremd-RTU Daten über CSV Format
in Engineering (DBA) möglich Baustein „Diagnose Modbus RTU“
Effektive Einbindung einer bestehenden RTU-Infrastruktur in eine PCS 7 TeleControl-Lösung
Schnittstellen-UmsetzerTCP/IP seriell
Mo
db
us
S7-300 +CP341
S7-400 +CP441
3rd PartyRTU
Modem
3rd PartyRTU
Systembus (Ethernet)
ET 200S CPU+ 1SI Modul
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlMigration installierter SINAUT LSX Basis PCS 7 TeleControl
Sicherung der bisherigen Investitionen durch Migrations-Unterstützungder bestehenden SINAUT LSX Anlagen nach PCS 7 TeleControl
Vorteile der SINAUT LSX -Migration bestehende und neue System
Architekturen koexistieren auf allen Ebenen (solange nötig)
keine Zwischenlösungen mit kurzer Lebenszeit oder zu-sätzlicher Hardware
S7 (EDC) wird unverändert inTeleControl übernommen
nur modernisierte Kompo-nenten benötigen ggfls. Re-Engineering und Re-Tests(z.B. Datentransfer mehrere Master)
„PCS 7 like“ Engineering basierend auf bewährter DBA- Migrations-Architektur
HMI
LAN
AS
WAN
RTU
S7 (EDC) PCS 7S7-400
PCS 7TeleControlServer
PCS 7 ES(DBA)
PCS 7 Clients
S7ST7EDC
WAN
ST1RTUs
MasterTIM (ST7)
PCS 7 / TeleControlSINAUT LSXSINAUT LSX Clients
SINAUT LSXServer (ST7)
AG 115
AG 135
Node-TIM
S7-300
S7-400
(KOMSYS)
S7-400
S7-300
S5 / ST1
ST7RTUs
WAN
FEPFrontEndProc.
WAN
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Bsp in Öl & Gas
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Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
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SIMATIC PCS 7 TeleControlUnterstützung der Protokolle für die verschiedenen RTUs
Nutzen:kostengünstig implementierte Protokolle auch für kleinere RTUs kostengünstiger EinstiegStandard-Protokolle auch für kleinere RTUs Internationaler Standardsleistungsfähige Protokolle für mittlere und große RTUs flexible Anpassung an AnlageEinbindung von Fremd-RTUs über internationale Standard-Protokolle Internationaler Standards
Protokoll ET 200S S7 300 S7 400 FremdRTUs
SINAUTseriell
TIM3VIE
TIM4RIE
SINAUTTCP
TIM3VIE
TIM4RIE
IEC 870-5-101seriell
IEConS7
IEConS7 +
CP341
IEConS7 +
CP341
IEC 870-5-104
TCP
IEConS7
IEConS7 +
CP343
IEConS7 +
CP443
Modbus
seriell
1SI Interf.(Modbus)
CP341
CP441
Modbus
TCP
IT4industry
SW Lib
IT4industry
SW Lib+ CP343
IT4industry
SW Lib+ CP443
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlUnterstützte Funktionalitäten der verschiedenen Protokolle
ProtokollWähl-
Verbind-ungen
Stand- ltg. & Funk- Netze
Master-
Slave
Peer- to -Peer
Mixed Netzwerk
Topo-logien
Zeit-stempe
lin RTU
Zeit Synchr.d. RTU
Daten-Pufferin RTU
Intern.Stan-dard
SINAUTseriell
SINAUTTCP
Modbus
seriell () *
Modbus
TCP () *
IEC 870-5-101 seriell
() **
IEC 870-5-104 TCP
() **
* viele bestehende Varianten** Puffer mit IEConS7 RTU auf einen Datenbaustein beschränkt
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Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlNetzwerk-Formen mit SINAUT ST7 – Kommunikation
Beliebige Kombination der Grundformen möglich
Knoten RedundanteWege
LWL + Funk
Verschiedene Netze und Medien beliebig kombiniert
Varianten der GrundformenStern
über FunkWählnetz über Funk
Stern über Internet
Stern + Multidrop
PtP Multidrop Stern Ring
Grundformen
Nur für internen Gebrauch
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl mit SINAUT ST7 Klassische WANs Standleitung
Stern + Multidrop
Reichweiten ohne Repeater (Beispiel): bei Aderndurchmesser 0,8 mm- 1.200 Bit/s max. 33 km- 2.400 Bit/s max. 27 km- 19.200 Bit/s max. 11 km
Zentrale
TIM 4R-IE
MD2MD2
. . .
RS485
sternförmiges
Standleitungsnetz Standleitungsnetz MD2
Ethernet
TIM 4R-IE
StationStation
MD2
StationStation
StationStation
. . .
MPI
TIM 32
PCS 7TeleControl
TIM 42
MD2TIM 3V-IE
StationStation
StationStation
MD2TIM 3V-IE
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl mit SINAUT ST7 Klassische WANs Mobilfunk (GSM) mit Datendienst CSD
Wählnetz über Funk
Mobilfunk-Netz Mobilfunk-Netz
MD720-3
MD720-3
Option:redundanter Netzzugang
in der Zentrale
Zentrale
TIM 4R-IE
Ethernet
PCS 7TeleControl
StationStation
MPI
TIM 4V
MD720-3
TIM 4R-IE
StationStation
StationStation
TIM 3V-IE
StationStation
TIM 3V-IE
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 21/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
INTERNET
StationStation
SIMATIC PCS 7 TeleControl mit SINAUT ST7 IP-basiertes WAN Sichere Vernetzung über unsichere Netze
Zentrale
Ethernet
PCS 7TeleControl
Stern über Internet
TIM 4R-IE
StationStation
TIM 3V-IE
DSL-Router
Security ModuleSCALANCE
S612/613
Kommunikations-beziehung
DSL-Verbindung mit Flatrate
DSL-Router
Security ModuleSCALANCE S612/613
TIM 4R-IE
StationStation DSL-Router
TIM 3V-IE
Security ModuleSCALANCE S612/613
Kommunikations-beziehung
FirewalFirewalll
FirewalFirewalll
FirewalFirewalll
DSL-Verbindung mit Flatrate
VPN-VPN-TunnelTunnel
DSL-Verbindung mit Flatrate
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Industry Sector27.04.2009 Seite 22/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
INTERNET
GPRS-GPRS-Netz Netz
Funknetz Funknetz
SIMATIC PCS 7 TeleControl mit SINAUT ST7 Klassisches und IP-basiertes WAN – redundante Übertragungswege
Redundanter Übertragungsweg: klassisches WAN + klassisches WAN
RedundanteWege
STL + Funk
ZentraleTIM4R-IE
Ethernet
PCS 7TeleControl
StationStation
MD2TIM 4R-IE
Sta
nd
leit
un
g
Sta
nd
leit
un
g
MD2
Redundanter Übertragungsweg: klassisches WAN + IP-basiertes WAN
ZentraleTIM4R-IE
Ethernet
PCS 7TeleControl
MD2
StationStation
MD2
Sta
nd
leit
un
g
Sta
nd
leit
un
g
TIM 3V-IE Adv
DSL-Router
Security ModuleSCALANCE
S612/613
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 23/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlNetzwerk-Formen mit IEC 870-5 – Kommunikation
Varianten der GrundformenStern
über FunkStern über
InternetStern +
Multidrop
PtP Multidrop Stern Ring
Grundformen
Verschiedene Netze und Medien beliebig kombiniert
Kombination der Grundformen ...
RedundanteWege
Redundante Wege
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 24/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl mit IEC 870-5-104 IP basiertes WANs mit GPRS Funknetz
GPRS Funknetz GPRS Funknetz
StationStation
StationStation
StationStation
StationStation
1SI Interface Modul
Stern über Funk
MD741
ET 200SIM151-8 CPU
IEC 870-5-104
MD741IEC 870-5-104
CP 443
S4-400 +CP 443
S7-300 +CP 343
MD741IEC 870-5-104
CP 343
3rd Party RTU
INTERNET
Zentrale
Ethernet
PCS 7TeleControl
ScalanceS613
GPRS
DSL-Router
IEC 870-5-104
IEC 870-5-104
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 25/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
INTERNET
SIMATIC PCS 7 TeleControl mit IEC 870-5-104 IP basiertes WAN mit festem und GPRS Netz
GPRS Funknetz GPRS Funknetz
StationStation
StationStation
StationStation
1SI Interface Modul
MD741
ET 200SIM151-7 CPU
IEC 870-5-104
S4-400 +CP 443
S7-300 +CP 343
MD741IEC 870-5-104
CP 343
3rd Party RTU
Zentrale
Ethernet
PCS 7TeleControl
ScalanceS613
GPRS
DSL-Router
IEC 870-5-104
IEC 870-5-104
Verschiedene Netze und Medien beliebig kombiniert
StationStation S7-300 +CP 343
CP 343
StationStation
1SI Interface Modul
ET 200SIM151-7 CPU
CP 443
StationStation
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 26/59
Summary
Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Redundante WegeSIMATIC PCS 7 TeleControl mit IEC 870-5-101 / -104
Redundante Wege
ZentralePCS 7Client
OS LAN (Ethernet)
S4-400 +2 x CP 443
StationStation S7-300 +2 x CP 343
2 x CP 343
StationStation
Systembus redundant
TeleControlOS-Serverredundant
StationStation
1SI Interface Modul
ET 200SIM151-8 CPU
StationStation S7-300 +CP 343 +CP 341CP 341CP 343
2 x CP 443
IEC
870
-5-1
04
IEC
870
-5-1
04
IEC
870
-5-1
01
S4-400 +CP 443 +CP 441
StationStation
CP 443
CP 441
TCP/IP seriell
Nur für internen Gebrauch
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 28/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl„Reine“ PCS 7 TeleControl - Konfiguration
TCP KonverteroderSINAUT TIM 4RIE
TCP/IPWAN Router
WAN WAN
LokaleRTUs
Modem (bei Bedarf)
TCP Kommunikationüber div. Medien
Ser
ielle
Kom
m. ü
ber
vers
chie
dene
Med
ien
SIMATIC PCS 7 TeleControl
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 29/59
Summary
Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlZweibeinige Konfiguration mit SIMATIC PCS 7
Ethernet/TCP
PCS 7 AS
Profibus E/A
+
TCP KonverteroderSINAUT TIM 4RIE
TCP/IPWAN Router
WAN WAN
LokaleRTUs
Modem (bei Bedarf)
TCP Kommunikationüber div. Medien
Ser
ielle
Kom
m. ü
ber
vers
chie
dene
Med
ien
SIMATIC PCS 7 TeleControl SIMATIC PCS 7
Anlagen-Automatisierung undFernwirken in einem System!
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlHochverfügbare Konfiguration mit SIMATIC PCS 7
SIMATIC PCS 7 OS Clients
TeleControlOS-Server
(dedicated oderdouble channel)
EngineeringStation
PCS 7OS-Server (redundant)
PCS 7ControllerAS 412FHAS 414FHAS 417FH
ET 200M
ET 200M
ET 200M
ET 200M
PCS 7ControllerAS 414AS 416AS 417
TCP/IPWAN Router
zentralesSINAUT TIM
Modem
weit verteilteTeleControl
Außenstationen
WAN
WAN ET 200S
S7-300
S7-400
Fremd RTU
Modbus
Modem
TCP/IP seriell
S7-300
S7-400S7-400
ET 200S
S7-300
SINAUT ST7 IEC 870
Fremd RTU
SIMATIC PCS 7 TeleControl
SIMATIC PCS 7
Anlagen-Automatisierung undFernwirken in einem System!
PR
OF
IBU
S
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 32/59
Summary
Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow - Übersicht
Create PCS 7 Project
Create DBA Project
Structure tags in Plant View
Import RTU Data
Add processinginformation
Create Hardware Structure
Compile /Download to OS Servers
StartPCS 7 Operator Station
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Industry Sector27.04.2009 Seite 33/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering – DBA-Workflow und DBA-Typeditor
DBA-Workflow automatische Generierung der OS-Datenbank
(Bildhierarchie, benötigte variablen, Alarme, Alarm-Meldungen und –Prioritätensowie Baustein-Symbole und Bildbausteine)
automatische Platzierung der typspezifischen Baustein-Symbole(z.B. für Messwertüberwachung) sowie autom. Verknüpfung mit Faceplate
DBA-Typeditor Definition neuer Anwenderbausteine (zusätzlich zur Basis-Bibliothek) Anwenderbausteine Arrangement der Infos in Variablenstruktur
Bildung abgeleiteter Werte über VB-Scripts Erstellung anwenderspezifischer Symbole und Faceplates mit PCS 7
Standard-Tools (Graphics Designer und Faceplate Designer) Gleiche Behandlung der Anwenderbausteine wie Standard-Bausteine
durch DBA-Tool
Manuelle Projektierung reduziert sich im wesentlichen auf Design undPositionierung der statischen Grafik (z.B. Rohre, Tanks,...)
flexible Anpassung und Erweiterung der Funktionalität nach Kundenwünschen
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 34/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow – DBA-Tool
RTU Liste
Liste der RTU-Objekteoder Daten-Punkte
PCS 7 Anlagen- Hierarchie
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlMassendaten (Bulk) Engineering nach “Import-Export-Assistent Art”
Nutzen: Deutlich weniger Engineering Aufwand – speziell in großen Projekten mit
vielen PLT-Stellen Höhere Engineering Effizienz durch Vermeidung von Doppel-Eingaben Relevant für Fremd-RTU‘s einfachere Integration in PCS 7 TeleControl
DBA Typ Editor: Messwert Typ-Definition
DBA: Messwert-Instanzen in Anlagenhierarchie
Bulk-EngineeringImport / Export
Excel-Tabelle:Messwerte Instanz-Parameter
Attribut NameAttributTyp
Default Wert
Instanz editieren
Instanz Name String ja
Einheit String ja
Unter-Grenze Float 0 ja
Ober-Grenze Float 100 ja
Durchfluss_1
Temp_1
Druck_1
1.0000l/h/Plant/Pump1
70°C/Plant/Motor1
3.000mBar/Plant/Pump1
Ober- Grenze
EinheitHierarchie Pfad Instanz Name
0
-20
0
Unter- Grenze
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow - Bibliothek
TeleControl Baustein-Bibliothek Basis-Bibliothek mit Standard-Funktionen
Counter, MeasuredValue, BitAlarm, SetPoint, Command, Valve, Motor, Pump,
Bausteine für Diagnose / Steuerung der Kommunikation
TIM, SINAUT- / Modbus-RTU PCS 7 konforme Bedienerführung über Symbole,
Faceplates sowie PCS 7 Störmeldehierarchie Basis-Bibliothek projektspezifisch erweiterbar durch
neue Bausteintypen mit zugehöriger Script-Verarbeitung
Homogene Integration in die SIMATIC PCS 7Operator Station
Gleiches Look & Feel der lokalen und entferntenAutomatisierung Vermeidung von Bedienfehlern,umfassender Anlagen-Überblick
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Industry Sector27.04.2009 Seite 37/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow - Bibliothek
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlEngineering Workflow – Zugriff auf SINAUT ST7-Außenstationen
Zugriff von Engineering Station Programmierung von SINAUT ST7-
Außenstationen Parametrierung der SINAUT ST7-
Außenstationen Routing von PDM-Daten über SINAUT unabhängig von Übertragungsmedium
der Fernwirkverbindung
SIMATIC PCS 7 OS Clients
TCP/IPWAN Router
TeleControl RTUs mitTCP/IP-Kommunikation
TeleControl RTUs mitserieller Kommunikation
KonverterTCP/IP serielloder zentralesSINAUT TIM
Modem
TeleControlOS-Server (redundant)
Gleiche Kommunikations-Verbindungfür Programmierung, Parametrierungwie auch für die Prozessführung !
Einsparungen bei Infrastruktur !
EngineeringStation
WAN
WAN
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 40/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & Gastypische Anwendungen
Diese Anwendungen erfordern die homogene Integration des lokalen Automatisierungssystems und der verteilten Automatisierungsstationen
Remote Terminal Units in Öl- und Gas Mess-Stationen in Pipelines &
Gasnetzen Ventilstationen in Pipelines Überwachung, Automation am
Bohrloch incl. Emergency Shut Down (ESD)- Gas-Quellen- Öl-Quellen- Quellen mit Gas-Injektion- Quellen mit Wasser-Injektion
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Automatisierung am Bohrloch
Typische Anforderungen für Bohrloch Monitor RTU Monitoring
0 – 16 DI für Block-Valve Positions 8 – 16 AI für Drücke, Temperaturen, Durchflüsse Lokale Speicherung für Well Test Data
Control wenige Automatisierungsfunktionen max. 2 Regelkreise (Production Flow, Lift Injection Flow) 0 – 16 DO für Block-Valves
ESD close subsurface safety valve (in case of tubing or casing overpressure) nicht immer notwendig / nicht immer SIL klassifiziert
Kommunikations-Optionen Protokolle: Modbus (ASCII, TCP), SINAUT ST7,
IEC 870-5-101 (seriell), IEC 870-5-104 (TCP) Übertragungsmedien: Funk (GPRS, ...), Glasfaser-Kabel
Satellit, Wählleitung Kommunikations-Eigenschaften: Datenpufferung, Zeitstempelung,
Zeitsynchron. Erweiterter Temperatur-Bereich -25°C ... +70°C Geringe Leistungsaufnahme
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
TeleControl und mehr ...
Remote Operation Control
Offline Training Simulation
Predictive Simulation
Scenario (What-If)Simulation
Optimization of Efficiency
Active Flow Path Coloring(for tank farms)
Gas Network Management
Leak Detection & Location
Hydraulic Profiles
Batch & Pig Tracking
Load ManagementLoad Scheduling
AGA Calculation(AGA3, AGA7, AGA8)
Condition Monitoring(Corrosion Detect., Vibration Mon., …)
Security Funktionen(Intrusion Detection, Fire & Gas, …)
Weitere Information? Competence Center Oil & Gas
TeleControl und mehr ... typische Erweiterungen für Öl & Gas
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Industry Sector27.04.2009 Seite 43/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasBeispiel: Gas-Pipeline mit Schieber- und Mess-Stationen
PCS 7H/F Controller
PCS 7Server
(redundant)
PCS 7 Clients
Kompressor-Station
lokaleStation
SINAUT TIM
Mess-Stationen
Profibus E/A
ca. 800 E/A
SafetyESD
RTU
ca. 30 E/A
Pipeline
Schieber- Stationen
S7-300 incl. SINAUT TIM
S7-400 Controller
ca.100 E/A
PCS 7H/F Controller
PCS 7Server(redundant)
PCS 7 Client
Profibus E/A
ca. 300 E/A
Entspannungs-Station
SafetyESD
TeleControlServer
(redundant)
Pipeline
Eng.Station
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Industry Sector27.04.2009 Seite 44/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasBeispiel: Gas-Pipeline mit Schieber- und Mess-Stationen
Einheitliche Automatisierung aller Stationen des Gasnetzes SIMATIC PCS 7 für Kompressor- &
Entspannungs-Station und PCS 7 TeleControl Schieber- & Mess-Stat.
Zusammenführung in einem (!) Bedienplatz (PCS 7 Client)
Uniforme Prozessführung: gleiche Faceplates, Alarmierung, Trends ...
Hohe Verfügbarkeit durch redundanten Aufbau PCS 7 OS-Server TeleControl OS-Server medien-redundante Ringtopologie
Safety Integrated für ESD Emergency-Shut-Down (ESD)
homogen in die gesamte Auto-matisierungs-Lösung integriert (Kompressor-/Entspannungs-Stat.)
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 45/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & Gas – Beispiele für OS Bilder: Departure / Block Valve / Scraper / Compressor
Nur für internen Gebrauch
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & GasBeispiel eines OS-Bildes Gas Pipeline Molchstation
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Öl & Gas Beispiel eines OS-Bildes Öl Pipeline Molchstation
Nur für internen Gebrauch
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 49/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & Abwassertypische Anwendungen
Remote Terminal Units inWasser- und Abwasser Pumpstationen (im Außenbereich)
Regenrückhaltebauwerke Speicherbauwerke (Hochbehälter)
Ventilstationen in Pipelines
Diese Anwendungen erfordern die homogene Integration des lokalen Automatisierungssystems und der verteilten Automatisierungsstationen
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 50/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Automatisierung von Regenüberlaufbecken
Kommunikations-Optionen Protokolle
- Modbus (ASCII, TCP)- IEC 870-5-101 (seriell)- IEC 870-5-104 (TCP)
Übertragungsmedien- Funk (GPRS, ...)- Wählleitung- Standleitung
Erweiterter Temperatur-Bereich-25°C ... +70°C
Geringe Leistungsaufnahme Flexible Auswahl an E/A-Modulen Typisches Mengengerüst
16 DI 8 DO 4 AI 4 AO
Automatisierungs-Funktionen 2 Entleerungspumpen 1 Schieber 2 Niveaumessungen Durchflussmessung Multimessgerät Einspeisung
(für Energiemanagement)
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 51/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
TeleControl und mehr – für die Wasser-Industrie ...
TeleControl und mehr ... typische funktionale Erweiterungen für Wasser
Weitere Information? Competence Center Wasser
Leak Detection
Wartung &Instandhaltungs-Pakete
Kanalnetz Steuerung
Wasser Bibliothek(optimiert für Anforderungen in Wasser)
ATV M260 Protokoll
Water Consultant DVD(Hilfe f. Planer & System Integratoren)
Alarm Control Center(ACC)
Training-Simulatorfür Pipelines
GIS(Geografisches Informations-System)
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Industry Sector27.04.2009 Seite 52/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage mit Pumpwerk und Regen-Überlauf-Becken
ZulaufVorklärung
PCS 7Controller
PROFIBUS E/A
lokaleStation
PCS 7Controller
PCS 7Controller
BelebungGebläse-Station
Schlamm-Behandlung
PCS 7 Server incl.TeleControl Server(redundant)
PCS 7 Client
Kläranlage
ca. 500 E/A
MD741
Pumpwerk
lokaleStation
ca. 25 E/A
Scalance S613
S7-300
ET 200SIM151-7 CPU...
...
...
IEC 870-5-104
Industrial Ethernet
PR
OF
IBU
S
ca. 150 E/A
ca. 500 E/A ca. 500 E/A
PROFIBUS E/A PROFIBUS E/A
DSL-Router GPRS
IEC 870-5-104
MD741
RegenÜberlauf-Becken
IEC 870-5-104
Industrial Ethernet
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 53/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage mit Pumpwerk und Regen-Überlauf-Becken
Einheitliche Steuerung des gesamten Abwassernetzes SIMATIC PCS 7 im Klärwerk und
PCS 7 TeleControl für Pumpwerk und Regenüberlaufbecken
Zusammenführung in einem (!) Bedienplatz (PCS 7 Client)
Uniforme Prozessführung: gleiche Faceplates, Alarmierung, Trends ...
Wirtschaftlicher Einsatz durch genau zugeschnittene RTUs S7-300 im Pumpwerk ET 200S in Regen-Überlauf-B.
(Temperaturbereich)
Hohe Sicherheit und Verfüg-barkeit der Kommunikation IT-Security Modul (Scalance) Einsatz der GPRS-Technologie
Berichterstattung gemäß ATV M260 Norm durch Add-On-Produkt ACRON
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 54/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage mit Pumpwerk und Regen-Überlauf-Becken
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 55/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage (Übersicht)
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 56/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControl in Wasser & AbwasserBeispiel: Kläranlage - Regenüberlaufbecken
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
Nur für internen Gebrauch
Industry Sector27.04.2009 Seite 58/59
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Bsp in Wasser
Bsp in Öl & Gas
Engineering
Konfigurationen
Kommunikation
Komponenten
Intro
SIMATIC PCS 7 TeleControlZusammenfassung
Höherer Integrationsgrad der Anlage Gleiche Hardware-Plattform Lokale Zeitstempelung in der RTU
Geringere Gefahr von Bedienerfehlern Einheitliche Benutzeroberfläche (gleichartige Visualisierung & Bedienung)
Geringerer Engineering- & Wartungsaufwand Einheitliche Software-Plattform Leistungsfähiges Bulk-Engineering (auch für Fremd-RTUs) Minimale Hardwareanforderungen
Flexible Auswahl der Kommunikation Protokolle: SINAUT ST7, IEC 870-5-101 / -104, Modbus, S7 EDC Medien: Funk, WLAN, LAN, Telefon …
Integration existierender RTUs / Fremd-RTUs Investitionsschutz Protokolle: SINAUT ST7, IEC 870-5-101 / -104, Modbus, S7 EDC Einbeziehung ins Engineering
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Title of the presentation
Name:Roland H. Wieser
Abteilung:Industry Sector, SM MP7
Adresse:G.Braun-Str. 18
Karlsruhe
Telefon:0721/595-4476
Mail:[email protected]
Vielen Dank