Siemens SIMATIC PCS 7: Controller, I/O ET 200 e reti

Che cos’è Siemens SIMATIC PCS 7?

Siemens SIMATIC PCS 7 è un sistema di controllo distribuito progettato per industrie di processo continue e orientate al lotto. Le applicazioni tipiche includono la produzione chimica, il settore oil & gas, la generazione di energia, il trattamento delle acque, i prodotti farmaceutici, la lavorazione degli alimenti, i metalli, il cemento e altri impianti in cui sono fondamentali lunghi cicli operativi, diagnosi chiare e modifiche controllate del sistema.

Un’installazione PCS 7 combina normalmente un sistema di ingegnerizzazione, uno o più sistemi di automazione, server e client del sistema operatore, reti industriali di comunicazione e I/O distribuiti. La configurazione esatta può variare da un progetto compatto a stazione singola fino a un impianto ridondante con più server. Poiché il sistema è progettato come un’entità integrata, un modulo di ricambio non deve mai essere scelto esclusivamente in base all’aspetto esteriore o alla famiglia di prodotti. Devono essere verificate la versione PCS 7, l’elenco hardware rilasciato, il firmware, la licenza degli oggetti di processo, il concetto di ridondanza, l’interfaccia di comunicazione e il cablaggio di campo.

Controllori e sistemi di automazione

Il sistema di automazione, solitamente abbreviato in AS, esegue la logica di controllo, legge i segnali di processo, scrive gli output, gestisce la diagnostica e scambia dati con le postazioni operatore e ingegneristiche. Nelle attuali architetture PCS 7, i sistemi AS 410 basati sulla famiglia di CPU 410 rappresentano opzioni centrali per nuovi progetti di controllo di processo. La documentazione Siemens identifica la CPU 410-5H Process Automation e la CPU 410E Process Automation come scelte scalabili di controller, con opzioni per applicazioni standard, ad alta disponibilità e relative alla sicurezza, a seconda della configurazione del sistema.

La CPU 410-5H viene utilizzata laddove è richiesto un sistema di automazione ad alte prestazioni e scalabile. Può essere configurata come singolo controller oppure come coppia ridondante. La CPU 410E fornisce una piattaforma correlata per intervalli più piccoli di oggetti di processo, mantenendo comunque l’approccio ingegneristico PCS 7. Gli impianti esistenti possono inoltre contenere sistemi AS 41x precedenti. Questi controller obsoleti rimangono importanti per la manutenzione, ma la loro idoneità, posizione nel ciclo di vita e percorso di aggiornamento devono essere verificati rispetto alla versione esatta di PCS 7.

Prima di sostituire un controller, registrare il numero d’ordine completo, la revisione hardware, il firmware, la capacità della System Expansion Card o degli oggetti di processo, la disposizione dei rack e dell’alimentazione, i moduli di sincronizzazione, i processori di comunicazione, la configurazione ridondante e la versione ingegneristica di PCS 7. È indispensabile disporre di un backup del progetto verificato e di una procedura approvata per lo spegnimento e il ripristino.

Come l’I/O ET 200 si inserisce in PCS 7

Gli I/O distribuiti avvicinano i segnali di processo a sensori e attuatori, riducono la lunghezza dei cavi di campo e semplificano l’organizzazione delle sezioni dell’impianto. Le famiglie SIMATIC ET 200 offrono moduli di interfaccia, I/O digitali e analogici, moduli abilitati HART, opzioni fail-safe e componenti per diverse esigenze di armadio e ambiente.

ET 200SP HA è una piattaforma principale per I/O di processo nelle moderne architetture PCS 7. Supporta la comunicazione PROFINET IO, una densità di canali compatta, un’espansione flessibile e configurazioni ad alta disponibilità. A seconda della progettazione, possono essere utilizzati percorsi di rete ridondanti e controller ridondanti per mantenere la comunicazione dopo un guasto a un cavo, a un’interfaccia o a un controller. ET 200M rimane diffuso negli impianti PCS 7 già esistenti ed è ancora rilevante quando si identificano ricambi installati o si pianifica una migrazione graduale.

Quando si ordina un ricambio I/O, non limitarsi a confermare il tipo di segnale: verificare il modulo di interfaccia, la base o l’unità terminale, il numero di canali, la gamma di tensione o corrente, l’isolamento, il supporto HART, i requisiti per aree potenzialmente esplosive, l’approvazione fail-safe, il firmware, il connettore frontale e la versione del sistema nella quale il modulo è approvato. Un modulo I/O meccanicamente simile può avere una funzione elettrica o un comportamento diagnostico diverso.

Architettura di comunicazione

PCS 7 separa le comunicazioni in base alla funzione del sistema. Il bus terminale collega i client operatori, i server operatori, le stazioni di ingegnerizzazione e i componenti gestionali. Il bus impianto collega i sistemi di automazione con i server operatori e le risorse di ingegnerizzazione. A livello di controller e di campo, PROFINET IO e PROFIBUS DP possono collegare I/O distribuiti, azionamenti, sistemi di gestione motori, dispositivi di campo e collegamenti di rete.

I moderni controllori AS 410 includono interfacce PROFINET in grado di collegare I/O remoti, come ad esempio l’ET 200SP HA. Nei sistemi esistenti possono essere utilizzati anche processori di comunicazione, interfacce PROFIBUS, componenti Industrial Ethernet, collegamenti in fibra ottica e meccanismi di ridondanza. I nomi dei protocolli da soli non garantiscono la compatibilità: occorre confrontare la topologia configurata, il ruolo del dispositivo, il firmware, il piano di indirizzamento, il mezzo di trasmissione, il metodo di ridondanza e l’elenco dei moduli rilasciati.

Prima di sostituire un componente di comunicazione, conservare gli indirizzi IP, gli indirizzi PROFIBUS, i nomi dei dispositivi, le impostazioni degli switch e degli anelli, i diagrammi di rete e gli screenshot della configurazione originale. Ispezionare inoltre i connettori, i moduli in fibra ottica, il terminatore, la schermatura, il collegamento a terra e l’alimentazione. Molte anomalie apparenti dei controllori o degli I/O sono in realtà causate da errori nella configurazione di rete o da guasti a livello fisico.

Cosa verificare prima di un ampliamento o di una sostituzione

Modelli consigliati da esaminare

I seguenti componenti costituiscono punti di riferimento utili durante la revisione di un progetto PCS 7. Non rappresentano sostituzioni automatiche. Prima dell’ordine, verificare il numero d’ordine completo, la versione hardware, il firmware, la release di PCS 7, le licenze, la ridondanza e gli accessori installati.

Riferimenti tecnici ufficiali

Panoramica prodotto Siemens SIMATIC PCS 7

Architetture standard Siemens SIMATIC PCS 7

Informazioni prodotto Siemens SIMATIC ET 200SP HA

Modelli di automazione disponibili

Esplora una selezione di modelli di automazione industriale Siemens, ABB, GE e altri. Invia il numero di parte completo e la quantità richiesta per confermare la disponibilità attuale, lo stato, gli accessori inclusi e le opzioni di consegna.

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Invia il numero di parte completo Siemens, la quantità richiesta, il requisito di stato, la destinazione e foto chiare della targhetta identificativa. Per i progetti PCS 7, includi il tipo di controller, la versione PCS 7, il firmware, la famiglia di I/O e la configurazione di rete, ove disponibili.

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