Стандартное программное обеспечение для ES Siemens

Область применения



Классическая, выделенная инженерная станция с неограниченным количеством объектов процесса для разработки (Engineering unlimited POs)

Для классической инженерной станции доступны две версии программного обеспечения с неограниченным количеством разрабатываемых объектов процесса (PO):

  • AS/OS – для проектирования станций автоматизации (AS) и операторских систем (OS)
  • AS – только для проектирования AS

Для AS/OS версии програмного обеспечения, конфигурация OS может быть протестирована в тестовом режиме с ограничением работы на 2 часа OS. Этот тестовый режим OS не подходит для постоянной работы. После 2 часов инженерная станция автоматически переключается в демонстрационный режим.

Временная лицензия

30-дневная или 50-часовая временная лицензия для проектирования AS (неограниченное количество PO) предоставляет вам экономичную альтернативу для краткосрочных проектов или при временной нехватке мощностей проектирования.

Лицензии на 30 дней и 50 часов отличаются следующими вариантами учета времени использования:

  • С 30-дневной лицензией, при первом использовании запускается непрерывный таймер. Учет времени, таким образом, не зависит от времени фактического использования.
  • С 50-часовой лицензией, учитывается только актуальный период использования. Таймер останавливается при закрытии приложения SIMATIC PCS 7, и перезапускается, когда приложение запускается вновь.

Совмещенная инженерная/операторская станция для небольших задач

Совмещенная инженерная/операторская станция разработана для поддержки компактных технологических объектов. Она совмещает в себе инженерную лицензию AS/OS Engineering (неограниченное количество PO) и лицензию режима исполнения AS/OS Runtime на 250 PO. Эти лицензии могут использоваться только совместно на одной станции. Невозможно отделить инженерную лицензию и лицензию режима исполнения для использования на разных станциях.

Количество PO режима исполнения может быть расширено с помощью складывающихся лицензий режима исполнения:

  • Лицензия SIMATIC PCS 7 AS Runtime license на 100, 1 000 или 10 000 PO, смотрите раздел "Системы автоматизации", "Модульные системы AS 410"
  • Лицензия SIMATIC PCS 7 OS Runtime license на 100, 1 000 или 5 000 PO, смотрите раздел "Операторские станции", "Программное обеспечение для OS" под "Программное обеспечение для OS single station/server/client"

Разделение работы во время проектирования

Для сокращения сроков выполнения проектирования, необходимо оптимальное использование ресурсов. Инженерная система SIMATIC PCS 7 не только поддерживает унифицированную разработку проекта на инженерной станции, но также обеспечивает различные варианты разделения работы.

Совместная разработка

При помощи совместной разработки несколько проектировщиков могут работать параллельно над одним проектом в CFC и SFC редакторах, без необходимости предварительного разделения проекта на подпроекты. Во время наладочных работ, например, диаграммы могут быть использованы в режиме online (отладки) и в это же самое время могут вноситься изменения в проект. Редактор Graphics Designer поддерживает совместную работу над проектом даже при редактировании мнемосхем процесса.

Проект располагается на одной из участвующих в разработке инженерных станций, называемой "Сервером проекта". Инженерные станции, работающие в качестве "Клиентов проекта" могут получать доступ к проектным данным через локальную/глобальную вычислительную сеть. Определенные диаграммы могут быть быстро найдены используя функцию кросс-проектного поиска.

CFC и SFC диаграммы могут параллельно открываться и просматриваться несколькими проектировщиками. Тем не менее, одновременное изменение диаграмм невозможно. Если проектировщик пытается получить доступ к диаграмме, которая уже используется, ему выдается соответствующее предупредительное сообщение в диалоговом окне.

Каждая инженерная станция в сети (сервер/клиент проекта) способна загружать данные в подсистемы SIMATIC PCS 7 при условии, что имеет необходимые коммуникационные соединения.

Мультипроектная разработка

Мультипроектная разработка позволяет разделить один сложный проект с точки зрения технологии на несколько подпроектов, чтобы затем разрабатывать их параллельно несколькими группами проектировщиков. Для этого в SIMATIC Manager определяется проект верхнего уровня (Multiproject –мультипроект). Отдельные проекты могут быть в любое время добавлены к мультипроекту или снова удалены из него. Технологическое разделение и сведение проектов в один проект поддерживается функцией ветвления и слияния Branch & Merge.

Проекты, составляющие мульти-проект, хранятся на центральном сервере и могут быть отправлены для редактирования на локальную станцию разработки. При этом доступность сети не будет влиять на производительность проектных работ.

Функции централизованной разработки мультипроектов позволяют сократить затраты на проектирование. Например, созданная в текущем проекте папка иерархической структуры автоматически создается в других проектах. Здесь ее нельзя изменить, однако можно вставить в нее объекты. Все типовые блоки, используемые в мульти-проекте, также обновляются централизованно.

Обзор



Стандартное программное обеспечение инженерных станций поддерживает основной набор функций, используемых при проектировании всех системных компонентов SIMATIC PCS7: систем автоматизации (AS), систем распределенного ввода-вывода, станций операторов (OS), SIMATIC BATCH систем и т.д.

 Функциональные возможности стандартного программного обеспечения определяются типом лицензии на количество производственных объектов (PO – Process Objects: двигатели, задвижки, SFC-последовательности и т.д.), обслуживаемых системой SIMATIC PCS7. В зависимости от типа лицензии SIMATIC PCS7 может поддерживать 250, 2000, 3000, 5000 или неограниченное количество производственных объектов. Количество производственных объектов, поддерживаемое имеющимся программным обеспечением инженерной станции, может быть увеличено за счет приобретения соответствующего пакета PCS7 Engineering PowerPack AS/OS.

В зависимости от требований, предъявляемых к системе проектирования, программное обеспечение инженерных станций подразделяется на три вида:

  • Для проектирования систем автоматизации (AS).
  • Для проектирования станций операторов (OS).
  • Для проектирования систем автоматизации и станций операторов (AS/OS).

Для более подробного ознакомления с системой проектирования SIMATIC PCS7 клиенты могут заказывать программное обеспечение инженерных станций с лицензией на полноценную работу в течение 50 часов.

 

Функции



Основные инструменты стандартного инженерного программного обеспечения и их функции:

SIMATIC Logon

SIMATIC Logon - это инструмент управления пользователями и контроля доступа, встроенный в систему разработки, который в сочетании с подробными записями в журнале регистрации изменений предоставляет обширную поддержку со стороны системы при необходимости верификации изменений.

С помощью SIMATIC Logon администратор системы может разделить пользователей на группы с различными правами доступа и, таким образом, управлять доступом к данным. Можно устанавливать права доступа для станций системы управления процессом и операторские права для блоков. Конфигурируемые протоколы изменений позволяют регистрировать все обращения к инженерной системе, а также все сделанные в онлайновом режиме изменения, относящиеся к системам автоматизации, операторским системам, SIMATIC BATCH или SIMATIC Route Control.

Сопоставляя при анализе протоколы изменений с данными SIMATIC Logon, можно однозначно установить, кто выполнил определенное изменение и когда это произошло. Это оказывает большую помощь при исполнении особых требований, предъявляемых конкретными отраслями промышленности, например, Управлением по контролю над продуктами и лекарствами США (FDA 21 CFR, часть 11) или техническим подкомитетом GAMP (Good Automated Manufacturing Practice – Практика хорошо автоматизированного производства) Международной организации фармацевтической промышленности.

SIMATIC Manager

SIMATIC Manager – это центр управления системы разработки. SIMATIC Manager – это интеграционная платформа для комплекта средств разработки, а также основа для решения всех задач проектирования системы управления процессом SIMATIC PCS7. Здесь выполняется создание, управление, архивирование и документирование данных проекта SIMATIC PCS7.

Инженеру-проектировщику предоставляется полный спектр функций разработки всей системы управления в целом, ориентированный на конкретный проект и его задачи, в виде оптимальным образом скоординированного набора средств проектирования. Функции проектирования также являются основой для создания системы диагностики и управления обслуживанием средств автоматизации. Набор инструментов проектирования включает средства для эффективной разработки:

  • аппаратного обеспечения системы управления, включая станции распределенного ввода/вывода и полевые устройства;
  • сетей обмена данными;
  • систем автоматизации для непрерывных и рецептурных процессов (разработка AS);
  • человеко-машинного интерфейса (разработка OS);
  • обработка данных проектирования в большом объеме, а также средства для взаимодействия с базовыми средствами проектирования САПР/АК (Advanced Engineering System);
  • функций диагностики и управления обслуживанием;
  • рецептурных процессов, автоматизируемых с помощью SIMATIC BATCH;
  • управлением транспортировкой материалов, управляемых с помощью SIMATIC Route Control;
  • приложений, удовлетворяющих повышенным требованиям к безопасности.

Используя набор средств разработки проекта, предназначенный для решения технологических задач, а также готовые стандартные блоки и схемы, технологи, инженеры и технический персонал могут проектировать и конфигурировать в знакомой для них рабочей среде.

Данные об аппаратном обеспечении, требуемом в проекте SIMATIC PCS7 – таком как, например, системы автоматизации, коммуникационные компоненты и устройства ввода/вывода данных процесса – хранятся в электронном каталоге, а конфигурируются и параметризуются с помощью программного средства конфигурирования HW-Config.

Добавление иерархических папок создает структуру проекта, иерархию объектов (Plant Hierarchy). Инженер неявно выполняет иерархическое назначение, сохраняя CFC и SFC диаграммы для системы автоматизации, изображения и отчеты для станций оператора в иерархическую папку вместе с дополнительной документацией.

Для защиты ноухау функциональные блоки (FB) и функции (FC) можно зашифровать и расшифровать с помощью приложения S7-Block Privacy. После шифрования нельзя изменить блоки и их атрибуты. Содержимое блока недоступно, виден только интерфейс блока.

Для создания логики автоматизации необходимо в соответствии с техническим заданием используя инструмент графического конфигурирования CFC установить связи библиотечных функциональных блоков с другими блоками. Вы можете просто выбрать предварительно установленные блоки и диаграммы из библиотеки, а затем разместить и настроить их в рабочей области, установить графические связи. В то же самое время создаются данные тэгов процесса, такие как сообщения и переменные, необходимые для управления и контроля.

Средства управления последовательностями позволяют реализовать управление и выборочное выполнение базовых функций автоматизации, созданных в CFC, при изменении режима работы и состояния. В SFC редакторе представлены удобные функции редактирования для графической настройки средств последовательного управления, а также мощные функции тестирования и ввода в работу.

Опциональный пакет Advanced Engineering System позволяет повысить эффективность проектирования и ввода в эксплуатацию за счет автоматического создания конфигурации аппаратных средств или за счет многократного использования стандартизированных программных модулей. Для этих целей Advanced Engineering System может обмениваться данными с высокоуровневыми системами проектирования (для получения дополнительной информации смотрите главу "Advanced Engineering").

Можно откомпилировать проект SIMATIC PCS 7 целиком или всех изменений за один шаг, а затем загрузить его в соответсвующую станцию, например, ПЛК, операторскую систему или SIMATIC BATCH. Инженерная система обеспечивает правильную последовательность действий. Процедура отображается и контролируется через центральное диалоговое окно.

Существует более эффективный способ для небольших изменений стандартной автоматизации, например добавление или изменение одного тэга процесса, это выборочная компиляция и загрузка на уровне диаграмм. Ее можно запустить из технологической иерархии, из CFC редактора или из папки диаграмм.

Инженер-разработчик может распознать все изменения с последней загрузки по их цвету, и текущие состояния диаграммы по соответствующим символам. Инженер может сделать нужный выбор из диалога выборочной загрузки. Используя дополнительную утилиту Version Trail каждая загрузка сопровождается предварительным сохранением архивной копии.

В случае применения станции автоматизации AS 410 возможно также изменение типов блоков во время работы за счет безшовного копирования (функция TCiR).

SIMATIC Manager также может использоваться для организации проектных данных для разработки операторских систем. Все связанные данные тэга процесса необходимые для управления и контроля создаются автоматически, когда определена функция автоматизации. Имеется мощный графический редактор Graphics Designer для создания изображений технологического процесса. Основу для создания изображений процесса составляют статичные символы, динамические иконки блока и панели управления, которые организованы в библиотеки и связаны с параметрами функциональных блоков.

Компонентное представление: конфигурирование аппаратуры в SIMATIC Manager с помощью HW Config

Тэги процесса в объектном представлении проекта

Представления проекта

SIMATIC Manager выполняет различные задачи при разработке проекта автоматизации, используя следующие представления проекта:

  • Компонентное представление (HW-Config)
    для конфигурирования аппаратных средств (систем автоматизации, сетевых компонентов, станций ввода/вывода)
  • Объектное представление процесса
    централизованная среда разработки всех аспектов для тэгов/объектов процесса

Объектное представление процесса в SIMATIC Manager обеспечивает универсальное представление тэга процесса. Объектное представление отображает технологическую иерархию установки (в древовидной форме) в комбинации с табличным представлением всех аспектов тэгов/объектов процесса (общие данные, диаграммы, блоки, параметры, сигналы, сообщения, изображения объектов, архивные переменные, иерархические папки, свойства оборудования и глобальные объявления). Такая информация позволяет технологу быстро соориентироваться.

Все объекты в выбранной ветви иерархии отображаются в таблице и могут обрабатываться с использованием удобных функций редактирования, фильтрации, замены, импорта и экспорта.Специальный тестовый режим обеспечивает возможность проверки и отладки тэгов процесса и CFC-диаграмм в режиме подключения к ЦПУ.

Области ОС и иерархическая структура изображений для управления процессом, а также данные диагностики и управления обслуживанием (SIMATIC PCS 7 asset management), могут быть получены из технологической иерархии. В последствии иерархия также формирует основу для технологически-ориентированной идентификации объектов процесса.

С помощью иерархической структуры изображений групповые индикаторы могут быть помещены на кадры процесса, а также привязаны к соответствующим изображениям более низкого уровня иерархии. Инженер-проектировщик отвечает только за правильное их размещение. Возможность конфигурирования блоков групповых индикаторов и их семантики позволяет настроить систему формирования аварийных сигналов в соответствии с требованиями пользователя.

I&C и сообщения процесса уже предварительно сконфигурированы в функциональных блоках, также и сообщения о действиях оператора уже предварительно сконфигурированы в панелях управления. Они автоматически генерируются при возникновении соответствующего события. При необходимости тексты сообщений могут быть изменены или назначены новые приоритеты сообщений.

Через объектное представление процесса можно проектировать также Smart Alarm Hiding (интеллектуальная маскировка сообщений). Динамическая маскировка сообщений, которые при определенных технологических условиях имеют второстепенное значение для надежной и безаварийной эксплуатации установки. В зависимости от режима работы узла установки (запуск, обслуживание и т.д.) сообщения сгруппированных в этом узле технологических блоков отображаются или скрываются в соответствии с ранее выполненной конфигурацией. Помечая различные поля выбора в матрице сигналов из объектного представления процесса, можно определить статус отображения/маскировки сигнализации индивидуально для нескольких (максимум 32) режимов работы. Хотя скрытые сообщения ни визуально, ни акустически не отображаются, они, как и прежде, протоколируются и архивируются.

Continuous function chart

Схемы непрерывного управления (continuous function charts, CFC)

Редактор CFC представляет собой средство графического проектирования функций непрерывного автоматического управления. В дополнение к удобным функциям редактирования, в объем функций также входит мощные функции тестирования и ввода в работу, а также индивидуально настраиваемые функции документирования.

При создании новой CFC-схемы автоматически создается новая группа исполнения с таким же именем как у схемы. Все блоки, которые впоследствии добавляются в схему, автоматически добавляются в эту группу исполнения. Таким образом, каждый блок уже имеет свойства режима исполнения, которые присваиваются при его добавлении, и инженеры-разработчики могут оптимизировать эти свойства путем ручного внесения изменений в редакторе последовательности исполнения или автоматически используя алгоритм оптимизации.

Алгоритм сначала определяет оптимальную последовательность исполнения блоков для каждой группы исполнения, а затем оптимальную последовательность самих групп исполнения.

Предварительно разработанные готовые функциональные блоки могут быть помещены в схемы непрерывного управления, настроены и соединены друг с другом в рамках этих схем. Для каждого атрибута блока можно назначать уровень прав доступа оператора, что позволяет достичь мелкодетализированную настройку прав.

Специальные техники проектирования, такие как схема-в-схеме для реализации иерархических схем или многократное использование типовых блоков схем (индивидуальные типовые устройства управления и типовые тэги процесса) или типовых схем последовательного управления SFC (стандартизированная управляющая последовательность) в виде экземпляров позволяют еще более ускорить процесс проектирования.

Редактор CFC поддерживает следующие типы стандартизированных программных модулей:

  • Типовой функциональный блок
    Типовые функциональные блоки, поставляемые совместно с технологическими (I&C) библиотеками, используются для технологического (I&C) моделирования инженерного оборудования таких как задвижки и двигатели. Наименьшие стандартизированные программные модули для многократного использования имеют подключения для сигналов управления и контроля, а также для задания значений параметров и функций наблюдения. Некоторые блоки также имеют функции блокировки для автоматического перевода в определенное безопасное состояние.
  • Типовой тэг процесса
    Каждый из типовых тэгов процесса, реализованных на функциональных блоках, представляет собой стандартизированную CFC-схему для базовой автоматизации специфичных технологических функций, например, для регулятора уровня. Их экземпляры можно менять централизованно с помощью концепции типа экземпляра, а также вручную адаптировать и назначать соединения.
  • Типовой модуль управления
    Типовой модуль управления (control module type, CMT) представляет собой новый тип стандартизированного программного модуля. Совместно с инструментом Advanced Engineering System, он предлагает еще более эффективное проектирование по сравнению с классическими типовыми тэгами процесса. CMT может содержать в себе блоки, схемы, управляющие переменные (входы/выходы блока такие как сигналы или параметры) и сообщения.

Замечание:

CFC является не только компонетом стандартного программного обеспечения разработки системы управления процессом SIMATIC PCS 7. CFC можно использовать в качестве отдельного продукта в контексте концепции полностью интегрированной автоматизации (Totally Integrated Automation, TIA) наряду с другими продуктами SIMATIC. SIMATIC CFC является компонентом каталога ST 70, глава "SIMATIC Software" (заказной номер текущей версии SIMATIC CFC V8.1: 6ES7658-1EX18-0YA5).

Схема последовательного управления

Схемы последовательного управления (sequential function chart, SFC)

Редактор SFC используется для графического проектирования и ввода в действие управляющих последовательностей для операций рецептурного производства. Он предоставляет удобные функции редактирования, а также мощные функции тестирования и ввода в эксплуатацию.

Используя последовательное управление, управление и выборочная обработка основных функций автоматизации, реализованных обычно с помощью CFC, происходит путем изменения рабочего режима и состояния. При последовательном управлении управляющие последовательности могут быть представлены в виде SFC-схемы или типовой SFC-схемы.

Using a sequential control, basic automation functions usually created using CFC are controlled and selectively processed by means of changes in operating mode and status. Depending on the subsequent use, the sequential controls can be created either as a SFC plan or SFC type

SFC-схемы

SFC схемы реализуют управляющие последовательности, которые могут быть применены один раз и которые имеют доступ и участвуют в управлении несколькими участками технологического процесса. Каждая SFC-схема имеет стандартизованные входы и выходы для управления схемой из пользовательской программы или пользователем и передачи информации о состоянии. SFC-схема может быть непосредственно помещена в CFC-схему аналогично блоку и связана с другими блоками. Требуемые соединения блоков CFC выбираются с помощью простых операций и связываются с шагами и переходами управляющих последовательностей. Менеджер состояний, полностью соответствующий стандарту ISA-88, позволяет создавать до 8 отдельных последовательностей в пределах одной схемы SFC, например, для состояний RUNNING (исполнение последовательности), HOLDING (поддержание состояния) или ABORTING (аварийное прекращение), или для других режимов работы.

Типовая схема SFC

Типовые SFC-схемы представляют собой стандартизованные управляющие последовательности, которые можно использовать многократно и которые имеют доступ и участвуют в управлении одним участком технологического процесса. Типовые SFC-схемы могут быть организованы в библиотеки. С ними можно работать как с обычными функциональными блоками, что означает, что они могут быть выбраны из каталога, связаны соединениями, отпараметризованы и помещены в качестве экземпляра в CFC-схему.

Редактирование оригинальной типовой SFC-схемы приводит к автоматическому обновлению всех ее копий. Типовая SFC-схема может содержать до 32 последовательностей. С помощью функции “Create/update block symbols” (Создать/обновить символы блоков), символ или пиктограмма блока автоматически помещается и привязывается в соответствующем кадре процесса для всех экземпляров SFC с атрибутами HMI.

Технологические библиотеки

Использование элементов библиотек играет существенную роль в минимизации инженерно-проектных затрат, а значит и затрат на создание проекта в целом. В стандартное программное обеспечение разработки проектов SIMATIC PCS7 V8.1 включены две библиотеки элементов управления процессом:

  • расширенная технологическая библиотека процессов (Advanced Process Library, настоящий стандарт, предварительно установлена);
  • стандартная технологическая библиотека PCS 7 (Standard Library, предыдущий стандарт, при необходимости может быть установлена впоследствии).

Готовые протестированные блоки, экранные панели управления и символы (пиктограммы) блоков организованы в библиотеки и представляют собой базовые элементы для графического проектирования систем автоматизации.

Обширный набор блоков библиотек включает:

  • блоки математических операций, аналоговой и цифровой логики;
  • блокировки;
  • технологические функциональные блоки со встроенными функциями отображения, управления и сообщений, например:
    • стандартные блоки управления и усовершенствованные блоки управления процессом;
    • блоки двигателей и клапанов;
    • блоки счетчиков;
    • блоки дозирования
  • блоки для интеграции полевых устройств;
  • блоки операторского управления и контроля;
  • блоки сообщений и диагностики.

Кроме того, предварительно сконфигурированные типовые тэги процесса для технологического оборудования, такого как насосы, задвижки, дозаторы и регуляторы (каскадные, многозонные) и т.д. дополняют набор библиотечных элементов.

Начиная с версии SIMATIC PCS 7 V8.1, становится возможным одновременное использование разных версий библиотеки. Это дает преимущество при адаптации пользовательской программы при обновлении системы до новой версии.

Примеры стандартных окон управления ОС из библиотеки SIMATIC PCS 7 Advanced Process Library, задвижки

Расширенная библиотека процессов

Расширенная библиотека процессов (Advanced Process Library, APL) основана на многолетнем опыте инженеров-разработчиков и конечных заказчиков, принимая во внимание текущие рекомендации NAMUR и спецификации PNO. Улучшенные функциональные возможности, а также визуально привлекательный и очень удобный для управления пользовательский интерфейс повышают эффективность взаимодействия оператора с установкой. Вот несколько примеров:

Альтернативные, маленькие версии функциональных блоков, уменьшенных до основных функций, чьи символы (пиктограммы) и экранные панели управления занимают меньше места при отображении технологического процесса на экране, улучшают ясность отображения сложных процессов.

Из других особенностей стоит упомянуть:

  • Специальные режимы работы:
    • "Local [Местный]" для интеграции и использования опций местного управления;
    • "Shutdown [Отключение]" – для деактивизации точки контроля из обслуживания и сервиса;
  • несколько представлений экранных блоков:
    • "Preview [Предварительный просмотр]" –с информацией о состоянии сигналов ввода/ вывода, автоматического управления и возможных или разрешенных режимах операторского управления; отображение значения для симуляции в формате с плавающей запятой;
    • "Memo view [Обзор заметок]" –для внесения информации оперативным персоналом;
  • удобные блокировки с информацией о первичном сигнале, вызвавшем срабатывание, непосредственно вызываемые из технологических функциональных блоков (например, из блока управления двигателем);
  • гибкая адаптация функциональных возможностей библиотечных блоков;
  • поддержка ввода в действие путем имитации сигналов непосредственно со станции оператора;
  • усовершенствованная защита от ошибочных управляющих воздействий благодаря дополнительной дифференциации прав пользователей;
  • явное включение/отключение возможности изменения оператором любого тэга процесса для отдельных станций оператора технологической установки с использованием функции "Local operator enabling [Включение локального управления]";
  • интеграция любых компактных объектов приводов и выключателей/пускателей через стандартные профили интерфейса PROFIBUS;
  • координация операций множественного доступа, например, из SFC/SIMATIC BATCH, к такому оборудованию, как клапаны, дозаторы и насосы;
  • удержание окон операторского ввода облегчает выполнение повторяемых последовательных операций.

Технологические библиотеки

Дополнительные технологические библиотеки "Industry Library" и "Condition Monitoring Library" предлагаемые в каталоге ST PCS 7 T (технологические компоненты SIMATIC PCS 7) расширяют стандартную функциональность APL. Все символы (пиктограммы), функциональные блоки и экранные панели управления этих библиотек разработаны в стиле APL.

Библиотека "Industry Library" содержит блоки для:

  • автоматизации зданий (обогрев, вентиляция, воздушное охлаждение);
  • операторское управление и контроль используя сенсорные панели;
  • интеграция пакетных модулей SIMATIC S7 (оптимизировано для S7-300);
  • интерфейс для внешних систем расширенного управления процессом (Advanced Process Control);
  • концепции единой операторской;
  • другие технологические функции, например, для расширения наблюдения за измеренным значением или выбора графика заданного значения.

Библиотека "Condition Monitoring Library" содержит блоки для:

  • наблюдение за центробежным насосом (PumpMon);
  • наблюдение за регулирующими клапанами (VlvMon);
  • проверка клапана в оперативном режиме (PST);
  • наблюдение за снижением давления, раннее обнаружение закупорки (PressDropMon).

Функции усовершенствованного управления процессами (Advanced Process Control, APC)

В дополнение к многочисленным базовым функциям регулирования, таким как PID-регулирование, каскадное регулирование, селективное регулирование и регулирование соотношения, библиотеки контрольно измерительных приборов и автоматики SIMATIC PCS 7 также предоставляют функциональные блоки и шаблоны для усовершенствованных функций управления без дополнительной оплаты.

Планировщик настроек регулятора (gain scheduling)

Блок GainSched делает возможной скользящую настройку параметров регулирования в нелинейных регулируемых объектах в зависимости от рабочей точки. Подобно полигональному блоку он может на основе непрерывно измеряемой входной величины (измеряемая величина X), описывающей состояние процесса, вывести три выходных величины, которые служат параметрами регулирования для подключенного регулирующего блока. Благодаря этому GainSched может в зависимости от хода изменения измеряемой величины X плавно изменять параметры скомбинированного с ним PID-регулятора.

Приоритетное регулирование (override control)

Выходы двух или большего количества регуляторов подключены к общему завершающему элементу регулирования. Решение, какой регулятор в настоящий момент получает доступ к завершающему элементу регулирования, принимается в зависимости от оценки текущего состояния процесса.

Динамическая компенсация возмущающих воздействий (lead-lag/feed-forward control - управление по прямой связи)

Управление по прямой связи может заблаговременно компенсировать сильные измеряемые помехи, так что регулирование ограничивается неопределенностями модели и неизмеряемыми помехами.

Оптимизация ПИД-регулятора (PID tuning)

Встроенная функция оптимизации ПИД-регулятора (PID tuner) предназначена для оптимизации регуляторов CTRL_PID и CTRL_S в контурах с ПИД-, ПИ- или П- регулированием. На базе экспериментально определенной модели регулируемой системы, могут быть определены наиболее благоприятные параметры регулятора для оптимальной отработки возмущения или управляющего воздействия регулятора в соответствии с процедурой оптимизации значений. Оптимизация может проводиться в ручном или автоматическом режиме. Типичные значения регулятора (текущее значение, задание, регулируемая величина) записываются функцией тренда. Переходная характеристика регулятора с определенными параметрами может быть проверена скачкообразным воздействием. Параметры регулятора можно сохранить и при необходимости восстановить.

Контроль качества регулирования

Блок ConPerMon на основе заданного значения, фактического значения и управляющего воздействия регулирующего блока (например, PID-регулятора) оценивает его качество регулирования. В зависимости от отклонения от контрольной величины, например, качества регулирования на момент ввода в эксплуатацию, он может выдавать предупреждающее или аварийное сообщение. На мнемосхемах операторской системы можно собрать для обзора экранные панели управления всех элементов контроля качества регулирования установки или ее части, что позволяет заблаговременно распознавать, анализировать и целенаправленно устранять проблемы с ним.

Упредитель Смита (Smith Predictor)

Упредитель Смита может заметно улучшить качество регулирования объектов с большими и относительно постоянными временами запаздывания. Путем устранения составляющей запаздывания с помощью модели процесса, работающей параллельно с реальным процессом, можно разработать регулятор для процесса, не имеющего запаздывания, и более эффективно его настроить.

Прогнозирующее многосвязное регулирование на основе модели (model-based predictive multi-variable control, MPC)

Прогнозирующий многосвязный регулятор ModPreCon отдельно анализирует поведение нескольких взаимозависимых переменных сложных процессов в течение длительного периода времени. Результаты используются для оптимизированного регулирования этих переменных. Они устраняют негативные взаимные влияния, которые происходят при независимом регулировании взаимозависимых величин. Используя математическую модель динамики процесса, MPC способен прогнозировать поведение процесса на определенном интервале времени (интервал прогноза) и на этой основе оптимизирует критерий качества.

Библиотека APL предоставляет два многосвязных регулятора с различной функциональностью и производительностью:

  • MPC4x4 (ModPreCon) до 4 связанных входных воздействий и до 4 регулируемых переменных
  • MPC10x10 до 10 связанных входных воздействий, до 10 регулируемых переменных и до 4 измеряемых возмущающих воздействий

Замечание:
Многосвязные регуляторы на основе модели предъявляют высокие требования к объему памяти и процессорному времени, в связи с чем необходимо проверять ресурсы проектируемой системы автоматизации.

Графический дизайнер

Проектные данные, необходимые для разработки систем операторского управления, формируются с помощью SIMATIC Manager. Все данные, относящиеся к контролю и управлению тегами процесса, такие как сообщения и переменные человеко-машинного интерфейса, генерируются автоматически в процессе определения функций автоматизации. Для создания кадров процесса используется мощный графический дизайнер.

Документирование проекта с помощью DOCPRO

DOCPRO - инструмент для эффективного создания и управления документирования установки в соответствии с установленными стандартами. DOCPRO позволяет вам структурировать данные проекта, отредактировать в виде стандартизованных руководств для схем и распечатать в унифицированном формате. При этом в них можно включать собственные титульны