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Brochure • Novembre 2007
Tecnica di telecontrollo efficiente con SINAUT Modulare, flessibile, sicura.
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Contenuto
Introduzione
Introduzione
SINAUT Telecontrol 2
SINAUT Micro
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SINAUT ST7
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Soluzioni di rete Control-Center
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Esempi di soluzioni Acqua/acqua reflua
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Produzione petrolifera
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Distribuzione gas
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Migrazione l'investimento nel futuro
SINAUT Telecontrol (Siemens Network Automation) è basato su SIMATIC. Esso amplia questo sistema con l'hardware ed il software adeguato e consente così l'interconnessione in rete dei singoli componenti tramite WAN (Wide Area Network). Nella categoria WAN il sistema SINAUT offre soluzioni per la trasmissione dati tramite WAN classiche, come linea dedicata con cavo in rame, rete telefonica, rete radio ecc., ma anche tramite moderne WAN IP-based, come sistemi a banda larga o Internet.
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Per soddisfare le diverse esigenze, SINAUT Telecontrol comprende due sistemi indipendenti tra loro:
Unità di comunicazione TIM
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Modem e componenti radiomobili
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Software
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Accessori
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■ SINAUT MICRO Semplice sistema di telecontrollo per la sorveglianza e il comando di impianti decentrati mediante comunicazione radiomobile (GPRS) sulla base di SIMATIC S7-200 e WinCC flexible oppure WinCC.
Prodotti idonei all'impiego industriale per la tecnica di telecontrollo
■ SINAUT ST7 Sistema di telecontrollo versatile sulla base di SIMATIC S7-300, S7-400 e WinCC/PCS 7 per la sorveglianza e il controllo completamente automatici di stazioni di processo decentrate che, attraverso i più svariati mezzi WAN, scambiano dati tra loro e con uno o più Control-Center. Sebbene SINAUT ST7 e SINAUT MICRO siano sistemi tra loro indipendenti, entrambi possono essere combinati insieme in un impianto. La conduzione comune avviene nel PC della stazione master.
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SINAUT Telecontrol
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Campi d'impiego SINAUT si dimostra assai valido sia in piccoli impianti con poche stazioni che in reti complesse con centinaia di stazioni. ■ Alimentazione sicura di utenze private e industriali con acqua potabile, gas o teleriscaldamento tramite reti ramificate. ■ Trasporto economico di gas, petrolio e prodotti petroliferi tramite tubazioni ■ Rilevamento e trasmissione di dati di processo da dispositivi di controllo ambientale ■ Telesorveglianza di dispositivi per acque reflue ■ Comando e controllo di fari, di centrali termoelettriche a blocco, di dispositivi di trasporto o di impianti per il controllo del traffico ■ Interconnessione in rete di nodi mobili, come nel caso di veicoli su rotaia, traffico locale o navi, se si rendono necessari una sorveglianza e/o un controllo centralizzato.
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SINAUT MICRO
SINAUT MICRO si presta all'impiego ovunque ci siano da trasmettere piccole quantità di dati per la sorveglianza e il comando di stazioni remote, e precisamente in tecnica wireless tramite il servizio GPRS della rete radiomobile GSM. Stazioni fisse o anche mobili possono essere collegate, senza problemi e senza know-how di radiocomunicazione, ad un ControlCenter centralizzato. Il collegamento GPRS è continuamente online e si comporta come una linea dedicata. I dati possono essere subito trasmessi e la caduta di una stazione è immediatamente riconoscibile. Nonostante il collegamento continuo, il tempo online non rappresenta oggi un aggravio di costi significativo. Le tariffe in base al volume, sempre più spesso impiegate nella comunicazione GPRS, limitano i costi al volume di informazioni effettivamente trasmesso. Il SINAUT MICRO basato sul SIMATIC S7-200 offre per questo il modem GSM/GPRS MD720-3 e il pacchetto software SINAUT MICRO SC. Sono compresi blocchi software per il controllore S7-200, con i quali è possibile una progettazione confortevole della trasmissione e della ricezione dei dati. Per il PC del ControlCenter il pacchetto ha in dotazione da un lato un Connection-Manager, che gestisce il collegamento tra la stazione centrale e fino a 256 S7-200 e dall'altro un OPC-Server. Questo consente uno scambio di dati con un OPC-Client, ad es. WinCC o WinCC flexible, oppure con ogni altro moderno software di Control-Center che supporti lo standard OPC riconosciuto a livello internazionale. Con più di 256 stazioni è possibile raggruppare più OPC-Server sotto un unico OPC-Client.
Sicuri in Internet con rete VPN integrata Il PC del Control-Center dev'essere sempre raggiungibile dalla rete GPRS. Per questo esso dev'essere collegato direttamente con una linea dedicata al Provider GPRS o, come soluzione economica, deve essere collegato stabilmente in Internet, ad es. tramite DSL. Per poter garantire la necessaria sicurezza per la trasmissione dati tramite Internet, SINAUT MICRO utilizza la propria rete VPN (Virtual Private Network). Il modem GSM/ GPRS si collega in questo modo tramite un VPN-Tunnel con il Connection-Manager nel PC del Control-Center. Entrambi i lati possono scambiare dati in sicurezza tramite questo VPN-Tunnel in entrambe le direzioni. Diventa così possibile anche il traffico dati tra le stazioni, possibilità che non sussiste in via diretta tramite GPRS. Il Connection-Manager possiede per questo una funzione di routing, cioè esso provvede al traffico dati tra le stazioni tramite la propria rete VPN.
fax stampante
mobile
Control Center centrale Alarm Control Center Micro Edition optionale per allarme
OPC Client ad es. WinCC flexible, WinCC
SINAUT MICRO SC Server OPC e manager di collegamento
Sistema di allarme confortevole e sicuro
A seconda dell'orario dei turni, vengono sempre informati i rispettivi responsabili. Se il messaggio non viene confermato tempestivamente, l'escalation management su più livelli provvede ad inoltrare l'informazione ad un destinatario alternativo.
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SINAUT Telecontrol
Stazione S7-200 con modem SINAUT MD720-3
Stazione S7-200 con modem SINAUT MD720-3
Internet
Provider GSM/GPRS
Stazione S7-200 con modem SINAUT MD720-3
G_IK10_XX_30159
Come sistema di allarme per il personale operativo si consiglia il pacchetto integrativo "Alarm Control Center Micro Edition". I messaggi ricevuti dall'OPC-Server di SINAUT MICRO SC possono poi essere inoltrati fino a 4 destinatari (mediante cellulare, fax o stampante).
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Comunicazione dati Il pacchetto software SINAUT MICRO SC comprende una biblioteca di blocchi software per il controllore SIMATIC S7-200. Con questi blocchi ed il software MICRO SC per il PC centrale, l'utente può realizzare i seguenti tipi di scambio dati:
Stazione 1
Centrale Dati simatic hmi
Stazione 2 Stazione 1
Dati
Centrale Dati simatic hmi
La stazione 1 trasmette dati alla stazione 2 La stazione 1 trasmette dati alla centrale
Stazione 1
Stazione 1
Centrale Dati
Centrale Dati
simatic hmi
simatic hmi
Stazione 2
Stazione 1
Centrale
La stazione 1 richiede dati alla stazione 2
simatic hmi
Dati
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Dati
La centrale trasmette dati alla stazione 1
La centrale richiede dati alla stazione 1 Scambio dati tra stazione e centrale
G_IK10_XX_30045
Scambio dati tra due stazioni tramite la centrale
Accesso al controllore S7-200 tramite Teleservice Nel modem SINAUT MD720-3 è possibile memorizzare fino a 3 numeri di telefono dai quali viene abilitato un collegamento di teleservice. Se si chiama da uno dei numeri abilitati, l'MD720-3 interrompe il collegamento GPRS e attiva il collegamento di Teleservice per il controllore. Al termine della sessione di Teleservice, il collegamento GPRS viene ripristinato.
SINAUT Telecontrol
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SINAUT ST7
Il sistema di telecontrollo SINAUT ST7 è consigliabile per tutte le applicazioni nelle quali si hanno stazioni di processo remote in collegamento con uno o più Control-Center. SINAUT ST7 è basato su sistemi SIMATIC S7-300 e S7-400 nonché su WinCC/ PCS 7. Per la comunicazione tramite WAN, esso amplia questi sistemi con i necessari componenti hardware e software. Versatilità e modularità - sia nella realizzazione delle stazioni di processo sia nella scelta e nella combinazione delle reti e delle vie di comunicazione disponibili - sono alcuni dei vantaggi determinanti di questo sistema di telecontrollo.
Reti di trasmissione
Comunicazione dati
Ad eccezione delle reti radio, SINAUT ST7 offre modem adatti per tutte le WAN classiche.
La comunicazione con SINAUT viene gestita su evento. Il personale operativo viene rapidamente informato, anche in reti a banda stretta, sul processo con allarmi, stati e valori e può in ogni momento intervenire nel controllo del processo impostando istruzioni e valori di riferimento. In parallelo possono essere inviati messaggi SMS su eventi importanti ad un telefono mobile - all'occorrenza anche con conferma alla stazione trasmittente. Inoltre è possibile lo scambio dati tra le stazioni di processo.
Nella scelta della rete di trasmissione il SINAUT ST7 dimostra la sua enorme versatilità. Nel campo delle WAN classiche questo significa: ■ Linee dedicate (private o affittate) ■ Reti radio private (opzionale con metodo time-slot) ■ Rete telefonica analogica ■ Rete ISDN digitale ■ Rete radiomobile (GSM)
Oltre che tramite queste reti classiche, la comunicazione SINAUT è possibile anche tramite WAN IP-based e precisamente: ■ Via radio, utilizzando speciali apparecchiature radio ottimizzate per Ethernet, ad es. i componenti di rete del sistema IWLAN SCALANCE W ■ Tramite cavi in fibra ottica, ad es. con l'impiego degli Switch SCALANCE X con porte ottiche; si possono così coprire distanze fino a 70 km oppure anche in combinazione con sistemi di trasmissione di tipo PCM30 o OTN ■ Tramite reti pubbliche e Internet mediante DSL e/o GPRS Tutte le reti possono essere combinate liberamente in un progetto SINAUT. Sono realizzabili strutture a stella, lineari, nodali e anche configurazioni miste di queste strutture base. Per la trasmissione dati ridondante è possibile accoppiare una stazione con due vie di trasmissione. Le due vie di trasmissione possono essere dello stesso tipo o di tipo diverso, ad es. linea dedicata combinata con rete telefonica o ISDN con DSL. Sicurezza dei dati Molteplici misure di protezione contro l'alterazione e la perdita di dati costituiscono una parte essenziale del sistema SINAUT ST7. Il protocollo di telecontrollo del SINAUT ST7 assicura che i dati arrivino inalterati al partner di comunicazione. Per escludere la perdita di dati, ogni unità di comunicazione SINAUT ST7 dispone di una notevole memoria per diverse migliaia di telegrammi dati. In questo modo è possibile evitare i tempi di inattività della linea di trasmissione o del partner della comunicazione. Vantaggio con le reti commutate: gli altri collegamenti dei dati necessari possono essere ridotti 7al minimo.
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SINAUT Telecontrol
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Sincronizzazione oraria
Teleprogrammazione, telediagnostica
Per una successiva archiviazione corretta dei dati di processo nel Control-Center, tutti i telegrammi dati vengono provvisti di un'indicazione temporale già all'origine. L'intera rete viene sincronizzata automaticamente (mediante DCF77 o GPS) – incluso passaggio ora estiva/ora invernale.
Sia durante la messa in servizio sia in esercizio, tramite la rete di telecontrollo SINAUT si possono eseguire in modo confortevole modifiche di programma o indagini diagnostiche nelle stazioni remote, e questo senza interruzione della comunicazione dei dati di processo in corso. Questo consente di risparmiare tempi di spostamento e interventi del personale di manutenzione.
Control-Center-System SINAUT ST7cc Il Control-Center standard SINAUT è basato su WinCC/PCS 7, ampliato con il software SINAUT ST7cc. Esso consente di realizzare la comunicazione con le stazioni SINAUT. Esso alimenta gli archivi con dati di processo secondo l'indicazione temporale di cui sono corredati ed è anche in grado di agganciare sistemi di protocollo specifici del settore come ad es. ACRON. Per il sistema di allarme del personale operativo via SMS, fax o E-Mail è disponibile il pacchetto di ampliamento "Alarm Control Center". Per aumentarne la disponibilità, il Control-Center – in combinazione con il pacchetto di ridondanza WinCC-/ PCS 7 – può essere progettato anche come sistema ridondante.
Sicurezza nel tempo ed economicità Con SINAUT ST7 è stato creato, sulla base del sistema d'automazione SIMATIC S7, un sistema di telecontrollo, che riprende e sviluppa ulteriormente in modo compatibile le caratteristiche di successo del precedente sistema SINAUT ST1 basato su SIMATIC S5. La base SIMATIC assicura la durata nel tempo e l'economicità degli investimenti negli impianti e garantisce la compatibilità con i sistemi precedenti e futuri.
Collegamento di sistemi Control-Center di altri fornitori. Attraverso il pacchetto di programmi SINAUT ST7sc con l'interfaccia OPC Data Access, le stazioni SINAUT ST7 possono anche essere accoppiate a sistemi Control-Center di altri fornitori. ST7sc dispone di sofisticati meccanismi di bufferizzazione, che escludono – anche in caso di caduta dell'OPC-Client – la possibilità di una perdita di dati. Tutti i dati di processo sono provvisti di indicazione temporale e anche la configurazione dell'interfaccia OPC risulta semplice e confortevole. In funzione della disponibilità richiesta, SINAUT ST7sc può essere collegato a Client semplici o ridondanti. Engineering L'Engineering-System basato su SIMATIC Tools consente la progettazione grafica di tutte le reti di comunicazione. Il sistema presenta automaticamente al progettista tutte le possibilità di accoppiamento dati dei singoli controllori. Inoltre è possibile: Indirizzamento multiplo di dati di processo, ad es. a più centrali o stazioni Controlli di plausibilità e confronti di indirizzi sono d'aiuto nella progettazione di reti complesse
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Soluzioni di rete
Centrale SINAUT ST7cc
Industrial Ethernet (LAN, ad. es LWL) e reti IP-based (WAN, ad. es. DSL, GPRS, Internet) WAN classica (linea dedicata, rete commutata, rete radio) Collegamento opzionale a Industrial Ethernet e reti IP-based Collegamento opzionale alla WAN classica Bus MPI
S7-400 SINAUT ST7sc
WinCC PCS 7
S7-300 / C7
OPCClient
TIM 3V-IE Adv.
MPI TIM 4R/4RD
Industrial Ethernet
TIM 4R-IE
S7-400
Stazioni nodali S7-300 / C7
TIM 4R-IE
TIM 3V-IE Adv.
S7-400
S7-400
S7-400
S7-300 / C7
TIM 3V-IE
TIM 4R-IE
S7-400
S7-300 / C7
TIM 4R
TIM 4R-IE
TIM 3V-IE
TIM 4R
TIM 4R-IE
Ampliamento locale possibile ad ogni livello con ulteriori componenti SIMATIC, ad esempio: Apparecchiature da campo (ad es. ET 200S, ET 200pro)
Soluzioni di rete con SINAUT ST7
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SINAUT Telecontrol
Sistemi di servizio e supervisione (ad es. SIMATIC HMI)
Azionamenti (ad es. SINAMICS)
Tecnica di misura (ad es. SITRANS)
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Stazioni
SINAUT ST7cc/ ST7sc
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Reti di telecontrollo Le reti di telecontrollo di solito non sono omogenee. Il collegamento delle stazioni di processo ad una centrale di telecontrollo oppure ad un sistema Control-Center non avviene di regola tramite un mezzo di comunicazione univoco ma tramite diversi tipi di reti. Il sistema SINAUT è in grado di combinare insieme in un progetto le più svariate reti di trasmissione, consentendo nell'intero sistema una comunicazione indipendente dai tipi di collegamento e dagli accoppiamenti tra le reti. Linee dedicate La classica linea dedicata in rame (cavo con conduttori in rame intrecciati a coppie) è sempre ancora una delle forme più ricorrenti di linee dedicate private. Con il modem per linea dedicata SINAUT sono realizzabili senza problemi collegamenti punto a punto nonché topologie lineari e a stella. Senza amplificazione si possono raggiungere distanze fino a 34 km. Distanze maggiori sono possibili con l'impiego del modem come Repeater. Se, al posto di una linea dedicata in rame è presente un cavo in fibra ottica, è possibile utilizzare la tecnologia Industrial Ethernet come mezzo di comunicazione, ad es. gli Switch SCALANCE X per LWL. In questo caso si possono raggiungere distanze fino a 70 km e si possono realizzare le stesse strutture di rete come con le linee dedicate in rame. Sono inoltre possibili reti ad anello che garantiscono una sicurezza maggiore in caso di rottura dei cavi.
Segnale orario DCF77 / GPS
Il vantaggio delle linee dedicate sta nella continua raggiungibilità delle stazioni di processo collegate. Dati, eventi o allarmi che si presentano vengono subito trasmessi, cadute di stazioni o di collegamenti vengono riconosciuti in breve tempo e visualizzati per il personale operativo. Le linee dedicate private offrono inoltre un elevato grado di sicurezza poiché esse non sono accessibili in modo pubblico. Reti commutate Se non sono disponibili linee dedicate, si può prendere in considerazione l'utilizzo di una rete commutata. Si può trattare di un collegamento analogico o ISDN, ma anche la rete radiomobile GSM può essere utilizzata per trasmissioni di dati tramite un collegamento su linea commutata. Poiché in questo caso si tratta di un collegamento a pagamento, la trasmissione dati va ottimizzata in base alla frequenza e alla durata dei collegamenti. Informazioni importanti come ad es. gli allarmi, richiedono un invio immediato, altre informazioni vanno raggruppate e inviate una o più volte al giorno. In questo caso assume un'importanza fondamentale la presenza dell'indicazione temporale nella stazione di processo affinché i dati nella centrale possano essere archiviati correttamente. Per tutte le reti commutate SINAUT ST7 offre i modem adeguati. Le unità di comunicazione TIM provvedono alla memorizzazione ed alla trasmissione dei dati a costo ottimizzato.
SINAUT ST7cc/sc
Centrale
TIM 4RD
Rete radio
TIM 4R-IE
MPI
Industrial Ethernet
Switch SCALANCE X
TIM 3V-IE
MD2
MD2
...
Switch SCALANCE X
Fiber Optic
Stazione
RS485 MD2
MD3
MD720-3
Rete dedicata a stella
Stazione MediaConverter SCALANCE X-100
TIM 3V-IE MD3 Adv.
Stazione
Stazione
TIM 4R-IE
TIM 3V-IE
Rete GSM MD2
MD720-3
Stazione
TIM 3V-IE
Stazione
TIM MD2 3V-IE
... Stazione
TIM 4R
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Rete telefonica
SINAUT ST7 - Comunicazione tramite diverse reti di trasmissione
SINAUT Telecontrol
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Soluzioni di rete
DSL e GPRS Un collegamento per selezione su linea commutata è possibile solo se il processo consente un collegamento discontinuo. Se è presente un collegamento per selezione ma è necessario un collegamento continuo, il collegamento DSL può rappresentare una valida alternativa economica. Se non è disponibile un collegamento DSL ma è presente una rete radiomobile GSM con intensità di campo sufficiente, allora deve essere preso in considerazione come alternativa un collegamento GPRS.
SINAUT ST7cc/sc
TIM 4R-IE
DSLRouter
Industrial Ethernet
Centrale
Poiché i collegamenti DSL e GPRS viaggiano su Internet, è necessario adottare le opportune misure di sicurezza. O questi vengono messi a disposizione dal rispettivo Provider come servizi addizionali o l'utente deve provvedere in proprio a dotarsi di corrispondenti dispositivi di protezione, ad es. mediante il Security-Module SCALANCE S o GPRS-Router MD740-1 con funzione VPN.
Firewall
Linea dedicata con collegamento Internet, ad es. collegamento DSL con Flatrate e (preferibilmente) indirizzo IP fisso
Internet
Tunnel VPN
Tunnel VPN
Firewall
Firewall
Rete GPRS
Se nessuno dei mezzi citati è disponibile, allora la trasmissione dati dev'essere realizzata tramite una rete radio privata. Le apparecchiature radio sono per lo più impiegate per la normale comunicazione seriale. A seconda del Paese e della regione sono disponibili bande di frequenze con e senza obbligo di licenza, che possono essere utilizzate per la trasmissione di dati. La portata di tali sistemi radio può arrivare – in funzione della frequenza e della potenza di trasmissione consentita – fino a oltre 50 km con necessità di assicurare collegamenti a vista con le singole stazioni o di impiegare dei Repeater. Per brevi distanze si può ricorrere alla tecnologia WirelessLAN, ad es. utilizzando i componenti IWLAN del sistema SCALANCE W. Con SCALANCE W è possibile realizzare collegamenti radio semplici e ridondanti fino ad una distanza di alcuni chilometri (sono necessari collegamenti a vista). Inoltre sono offerte sul mercato ulteriori apparecchiature radio Ethernet per velocità di trasmissione inferiori e distanze maggiori.
SINAUT Telecontrol
Indirizzo IP dinamico
MD740-1
TIM 3V-IE
Stazione
Indirizzo IP dinamico
MD740-1
TIM 3V-IE
Stazione
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Reti radio
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Security Module SCALANCE S
SINAUT ST7 con SINAUT MD740-1: Interconnessione sicura tramite rete radiomobile e Internet
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Control-Center
Il Control-Center standard SINAUT è basato sul sistema di servizio e supervisione WinCC e sul sistema di controllo del processo PCS 7. Entrambi i sistemi sono in grado di comunicare con i componenti dell'impianto tramite sistemi di bus locali a banda larga (Industrial Ethernet, PROFIBUS) oppure – in caso di distanze maggiori – tramite reti di telecontrollo. Il sistema di telecontrollo SINAUT ST7 è stato adattato alle caratteristiche specifiche delle reti e gestisce una grande quantità di mezzi di trasmissione differenti. In questo modo il sistema è in grado di sfruttare collegamenti a pagamento a costi convenienti oppure di memorizzare provvisoriamente in loco dei dati provvisti di indicazione temporale in caso di collegamenti temporaneamente disturbati o non costantemente attivi per ragioni economiche, ad es. in caso di collegamento tramite una rete di selezione. L'interfaccia tra SINAUT e WinCC o PCS 7 è il software SINAUT ST7cc. Esso viene installato direttamente sul WinCC/PCS 7-Server, oppure, nel caso di sistemi ridondanti, su entrambi i server di una coppia. SINAUT ST7cc mette a disposizione del Control-Center un'immagine di processo con i dati più attuali ricevuti dalle stazioni collegate. I dati di comando vengono trasferiti all'istanza competente che provvede ad una trasmissione sicura alla stazione di destinazione.
In caso di guasto o disinserzione di uno dei due server ridondanti, il sistema ST7cc effettua una sincronizzazione coerente dei dati al riavvio. La sincronizzazione comprende tutte le informazioni ricevute durante il periodo di guasto, quindi anche i dati la cui indicazione temporale precede il momento del guasto ma sono stati ricevuti durante il guasto stesso. Al posto di WinCC/PCS7 è possibile utilizzare qualsiasi altro software per Control-Center, se questo è configurato come OPCClient. Come interfaccia software tra SINAUT e questo Control-Center viene impiegato il pacchetto software SINAUT ST7sc come OPC-Server. Lo scambio di dati avviene tramite lo standard OPC "Data Access". Poichè questa interfaccia rappresenta un'immagine di processo sovrascrivibile, i dati per l'OPCClient possono andare persi. SINAUT ST7sc dispone quindi di meccanismi di bufferizzazione che impediscono una perdita di dati, ad es. in caso di guasto dell'OPC-Client. Tuttavia, in questa architettura le archiviazioni dirette successive all'indicazione temporale fornita, la compressione corretta dal punto di vista temporale degli archivi e la sincronizzazione completa dei dati in seguito ad un guasto di un partner ridondante non sono possibili e devono essere svolti dall'OPC-Client.
I dati corredati di un'indicazione temporale e destinati all'archiviazione possono essere trasferiti da ST7cc a WinCC/PCS 7 utilizzando le variabili disponibili. Il Control-Center provvede poi all'archiviazione sulla base dell'indicazione temporale fornita. Per gli archivi dei valori analogici e di conteggio si ricorre spesso ad una compressione dei dati. Nel caso dei valori analogici vengono creati ad es. dei valori medi per determinati periodi, mentre per gli archivi dei valori di conteggio sono necessari valori orari, valori giornalieri ecc. La compressione degli archivi può essere eseguita solo dopo la ricezione completa di tutti i valori del rispettivo intervallo di compressione. SINAUT ST7cc porta a termine questo compito trasferendo i valori direttamente agli archivi WinCC/ PCS 7 senza considerare le variabili disponibili. Per le stazioni nelle quali si ha a che fare con molti dati bufferizzati (ad es. nelle reti di selezione), il sistema ST7cc supporta un'interrogazione generale organizzata in funzione delle priorità. L'utente può quindi attivare una trasmissione immediata dell'immagine di processo attuale dalla stazione, anche se nel buffer dei dati della stazione sono stati salvati dati di processo meno recenti. Solo dopo la ricezione dei dati attuali ha luogo la trasmissione dei dati bufferizzati. Poiché si tratta di informazioni più vecchie, il sistema ST7cc provvede – aggirando l'immagine di processo – ad una memorizzazione diretta negli archivi del Control-Center per i valori analogici, i valori di conteggio e l'Alarm-Logging.
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Esempi di soluzioni – Disciplina delle acque/acque reflue Definizione del compito L'intera rete idrica di un comune e tutti gli impianti di depurazione delle acque reflue devono essere sorvegliati e comandati in un sistema unico. Per l'approvvigionamento dell'acqua si devono interconnettere in rete pozzi e stazioni di pompaggio, per la fornitura dell'acqua si devono integrare impianti di depurazione delle acque reflue, stazioni di pompaggio e serbatoi sopraelevati. La rete delle acque reflue comprende diverse stazioni di misura, più bacini di straripamento per acque piovane e l'impianto di depurazione centrale. Inoltre è necessario pompare in alto, con sistemi di sollevamento, nell'impianto di depurazione centrale le acque reflue che si trovano nelle zone pià basse. L'intero sistema va sorvegliato e comandato da due Control-Center - uno nell'impianto dell'acqua potabile e uno nell'impianto di depurazione. Soluzione Tutte le stazioni di processo vengono comandate localmente tramite un PLC SIMATIC, che contiene anche un'unità TIM per il telecontrollo. Le stazioni sono prevalentemente collegate tramite linee dedicate private (cavi di telecomunicazione), per cui viene impiegato il modem SINAUT MD2. Le stazioni dei pozzi a maggiore distanza nonché alcuni serbatoi sopraelevati sono raggiunti tramite GPRS. Il Router GPRS MD740-1 è accoppiato tramite interfaccia Ethernet con l'unità TIM locale ed è dotato di un'antenna GSM.
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SINAUT Telecontrol
Nella centrale idrica viene impiegato il sistema di servizio e supervisione WinCC, nell'impianto di depurazione centrale il sistema di controllo del processo PCS 7 il quale, oltre ai compiti di servizio e supervisione, svolge anche il controllo di processo dell'impianto di depurazione. Entrambi i Control-Center sono ridondanti e vengono ampliati con il pacchetto di programmi SINAUT ST7cc. Questo pacchetto, insieme alle unità di telecontrollo centrali, è responsabile dello scambio di dati con le stazioni. I dati rilevati dalle stazioni sono rappresentati da immagini di processo specifiche o da messaggi di testo. Le informazioni importanti sul processo vengono archiviate sulla base delle indicazioni temporali fornite. Attraverso l'impostazione di comandi o di riferimenti, il personale operativo può intervenire direttamente nel processo, ad es. per inserire/disinserire pompe o per comandare saracinesche. Vantaggi ■ Controllo efficiente e sicuro dell'intera rete di fornitura dell'acqua potabile e della rete di trattamento delle acque reflue tramite Control-Center ■ Impiego economico dei bacini di straripamento per acque piovane e protezione dell'impianto di depurazione da eventi di precipitazioni atmosferiche ■ Grande sicurezza e disponibilità della rete di comunicazione con l'impiego di linee dedicate private e l'utilizzo della tecnologia GPRS
SINAUT_inhalt_IT.fm Seite 13 Montag, 4. Februar 2008 3:03 15
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Produzione petrolifera Definizione del compito In un campo petrolifero si deve estrarre petrolio dalla terra mediante iniezione di acqua e pomparlo tramite sistemi di tubazioni verso un terminale petrolifero. Si devono per questo sorvegliare e comandare sia gli impianti d'iniezione sia gli oltre 100 pozzi (wellheads) di estrazione. Il presupposto è che si possano rilevare sul posto pressioni, temperature e portate, derivando dalle rispettive misure le necessarie funzioni di comando del processo di estrazione e trasporto, ad es. con l'apertura e la chiusura di valvole e l'inserzione di pompe. Soluzione Tutte le stazioni di processo sono comandate localmente da un PLC SIMATIC. L'integrazione nel sistema di telesorveglianza e telecomando avviene tramite unità TIM SINAUT e apparecchiature radio inserite serialmente. Dalla centrale vengono interrogate in polling tutte le stazioni tramite il sistema radio ed i dati di produzione modificati vengono inviati al Control-Center. L'unità TIM centrale riceve il segnale orario tramite il ricevitore GPS e sincronizza con questo l'intero sistema SINAUT. Tramite il pacchetto di programmi SINAUT ST7sc, tutti i dati sono messi a disposizione del sistema Control-Center. Il personale operativo è in grado di monitorare ogni singola stazione di processo e di intervenire con comandi nel processo locale. Vantaggi ■ Funzioni sicure di sorveglianza e comando dell'intero processo di estrazione del petrolio ■ Impiego efficace delle capacità di trasporto ■ Manutenzione preventiva con il rilevamento dei tempi ciclo delle macchine
SINAUT Telecontrol
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Esempi di soluzioni – Distribuzione gas Definizione del compito Si deve sorvegliare e comandare la rete di distribuzione del gas di una vasta regione con più centinaia di comuni. Per questo è necessario sorvegliare le stazioni di ricevimento e rilevare dati di trasporto, comandare stazioni di compressione e decompressione nonché stazioni di inoltro a utenze comunali o industriali. Soluzione Le stazioni di processo sono gestite tramite un sistema radio privato. Le stazioni non raggiungibili via radio sono integrate tramite DSL nella rete di comunicazione con il Control-Center. Stazioni importanti, come ad es. le stazioni di inoltro, sono in più gestite in modo ridondante tramite la rete telefonica. Le unità TIM della centrale di telecontrollo inviano tutti i dati al pacchetto di programmi SINAUT ST7sc, che alimenta il sistema Control-Center sovraordinato tramite l'interfaccia OPC. Da qui si possono eseguire interventi operativi o regolare portate e pressioni nell'intera rete di distribuzione. Vantaggi ■ Funzioni sicure di sorveglianza e comando dell'intero processo di distribuzione del gas ■ Esclusione di penalità contrattuali grazie al rilevamento e all'adattamento delle quantità di gas assorbite e distribuite ■ Approvvigionamento di gas sicuro grazie all'archiviazione dei dati storici ed alla deduzione di previsioni di consumo
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SINAUT_inhalt_IT.fm Seite 15 Montag, 4. Februar 2008 3:03 15
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Migrazione – L'investimento nel futuro Strategia di migrazione
Scenario 2: Ampliamento di un impianto esistente
Affinché le aziende possano far fronte anche in futuro alle esigenze dei mercati, parecchi sistemi ed impianti devono essere ampliati e modernizzati. Poiché però la base installata riveste un valore enorme per quanto riguarda hardware, software applicativo e know-how del personale operativo e di manutenzione, la sicurezza dell'investimento per l'esercente riveste in genere una grande importanza.
L'impianto esistente viene conservato e viene modernizzato con l'aggiunta di ulteriori sezioni/parti d'impianto con SIMATIC S7 e SINAUT ST7.
Il successo di una migrazione è determinato essenzialmente da una soluzione tecnica ottimale, adattata alle esigenze del cliente ed a quelle del relativo impianto. Vanno quindi minimizzati i rischi tecnici e finanziari e gli investimenti effettuati devono essere garantiti il più a lungo possibile. Ecco perché Siemens considera come suo compito quello di elaborare, in stretta collaborazione con il cliente e i suoi integratori di sistema, soluzioni ad hoc e orientate al futuro sulla base del sistema di telecontrollo "state-of-the-art" SINAUT sempre secondo le direttive: ■ Innovazione graduale del sistema ■ Adattabilità alle caratteristiche specifiche dell'impianto ■ Flessibilità rispondente alle esigenze della produzione Tipici scenari di migrazione In dipendenza dei fattori tecnici ed economici specifici di un progetto di migrazione sono immaginabili molteplici scenari di migrazione. I prodotti SINAUT ST7 offrono la modularità e la flessibilità, che sono necessarie per tradurre in pratica questi scenari. Scenario 1: Sostituzione del sistema HMI esistente con un Control-Center WinCC/PCS 7 Quando il sistema HMI (Human Machine Interface) risulta tecnicamente sorpassato o se il costo dei pezzi di ricambio è cresciuto in modo eccessivo, se non risponde più alle direttive e alle norme vigenti che regolano i posti di lavoro degli operatori o se sono necessari ampliamenti funzionali, allora è relativamente semplice sostituire il sistema HMI esistente con uno nuovo, con un SIMATIC WinCC ampliato con SINAUT ST7cc oppure con un sistema PCS 7 adattandolo, in questo modo, alle esigenze più attuali. Le stazioni SINAUT ST1 e ST7, la periferia di processo e il software applicativo vengono mantenuti.
■ Semplice ampliamento graduale della capacità degli impianti ■ Rischio calcolabile ■ Introduzione di nuove tecnologie (ad es. HMI, Industrial Ethernet, DSL, collegamenti radio, comunicazione dati trasversale) ■ Consente, in combinazione con lo scenario 1, la conduzione di processo tramite un sistema HMI omogeneo Scenario 3: Modernizzazione completa Le difficoltà nel reperimento dei pezzi di ricambio, l'assistenza insufficiente e i necessari ampliamenti funzionali possono costringere ad un'ampia modernizzazione del vecchio sistema con il sistema di telecontrollo SINAUT ST7 orientato al futuro in combinazione con SIMATIC WinCC. La ristrutturazione è eventualmente possibile con impianti in funzione. É possibile continuare ad utilizzare il piano di I/O attuale e salvaguardare gli investimenti sostenuti per cablaggio, componenti hardware o engineering applicativo. ■ Aumento delle prestazioni ■ Introduzione di nuove tecnologie (ad es. HMI, Industrial Ethernet, DSL, radio, comunicazione dati trasversale) ■ Apertura del sistema per il mondo IT ■ Prolungamento della durata di vita dell'intero impianto ■ Riduzione dei fornitori di sistemi ■ Eliminazione di difficoltà e vincoli Con il sistema di telecontrollo orientato al futuro SINAUT ST7, soluzioni di migrazione innovative e servizi, un know-how pluriennale nell'automazione di processo e nella migrazione nonché un service continuo in tutto il mondo, Siemens dimostra appieno la sua competenza e offre la sicurezza di un partner affidabile.
TIM 3V-IE Advanced
TIM 4R-IE
■ Minimo onere economico ■ Rischio calcolabile ■ Prolungamento della durata di vita dell'intero impianto ■ Nuove possibilità applicative ■ Apertura del sistema per il mondo IT
SINAUT Telecontrol
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Prodotti idonei all'impiego industriale per la tecnica di telecontrollo Unità di comunicazione TIM SINAUT ST7 è basato su sistemi SIMATIC S7-300 e S7-400 nonché su WinCC/PCS 7; SINAUT MICRO è basato su S7-200 e WinCC flexible o WinCC. Per la comunicazione tramite WAN, SINAUT amplia questi sistemi con i necessari componenti hardware e software. I seguenti prodotti vengono impiegati dal sistema di telecontrollo SINAUT per la comunicazione tramite WAN: ■ Unità di comunicazione TIM
TIM 4R / TIM 4RD L'unità TIM 4R si presta sia all'installazione come unità di comunicazione in un SIMATIC S7-300 o in un controllore visualizzato C7, sia come unità autonoma collegabile tramite MPI a uno o più SIMATIC S7-300/-400 e ai Control-Center PC ST7cc o ST7sc.
■ Accessori
Essa dispone di due interfacce RS232/RS485, a ciascuna delle quali può essere collegato un modem esterno appropriato. Le due reti WAN possono essere di tipo diverso, ad es. linea dedicata combinata con rete telefonica, e attivate in modo indipendente l'una dall'altra oppure anche in combinazione ridondante.
I componenti hardware SINAUT consentono una comunicazione particolarmente affidabile tramite WAN e sono progettati per l'impiego industriale.
L'unità TIM 4R è disponibile come opzione con un ricevitore di segnale orario DCF77 (TIM 4RD). Da questa unità, tutti i nodi/ partner nell'impianto SINAUT possono ricevere data e ora.
Componente centrale dell'hardware di SINAUT ST7 è l'unità di comunicazione TIM (Telecontrol Interface Module). Essa elabora il traffico dati tramite la WAN per la CPU S7 o per i PC dei Control-Center, oppure a scelta con il protocollo SINAUT ST7 o SINAUT ST1.
TIM 4R-IE
■ Modem ■ Componenti di rete radiomobile (GSM/GPRS) ■ Software
L'unità TIM è collocata in una custodia S7-300 ed è disponibile in tre varianti base: TIM 3V-IE / TIM 3V-IE Advanced
L'unità TIM 4R-IE dispone di due interfacce RS232/RS485 per la trasmissione dati SINAUT tramite WAN classica e di due interfacce RJ45 per il collegamento a reti IP-based (WAN o LAN). L'unità TIM può essere impiegata come processore di comunicazione in un SIMATIC S7-300 oppure in un dispositivo completo C7, ma si presta in particolare come processore di comunicazione SINAUT per un SIMATIC S7-400 o per il PC ControlCenter (SINAUT ST7cc oppure ST7sc). Essa viene poi collegata come apparecchiatura autonoma, senza CPU S7-300, tramite una delle due interfacce Ethernet con l'S7-400 o il PC. Le quattro linee di trasmissione possono essere diverse e funzionare in modo indipendente l'una dall'altra oppure anche in una qualsiasi combinazione ridondante.
L'unità TIM 3V-IE è un'unità di comunicazione SINAUT per SIMATIC S7-300 o per il dispositivo completo C7. Essa dispone di un'interfaccia RS232 alla quale può essere collegato un modem esterno appropriato. Dispone inoltre di un'interfaccia RJ45 che rende possibile la trasmissione SINAUT tramite reti IP-based. La TIM 3V-IE è disponibile in una variante Standard e in una variante Advanced.
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TIM 4R / TIM 4RD
TIM 4R-IE
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Modem e componenti radiomobili Modem
Componenti di telefonia radiomobile
Per il sistema SINAUT ST7 sono offerte tre varianti di modem che, come l'unità TIM, sono contenute in un blocco S7-300:
Per la trasmissione dati tramite telefonia radiomobile GSM, SINAUT offre due modem:
■ MD2 Modem per linea dedicata per collegamento multipoint, a gruppi, impiegabile anche come Repeater, max. 19.200 bit/s;
■ Modem MD720-3 GSM/GPRS Impiego con SINAUT MICRO: Trasmissione dati tramite GPRS. Il collegamento GPRS può essere interrotto per la trasmissione di messaggi SMS. Per una chiamata di Teleservice si può passare temporaneamente da GPRS a CSD. Impiego con SINAUT ST7: trasmissione dati tramite CSD. Invio di messaggi SMS, con conferma di ricezione SMS da telefono mobile. SINAUT ST7 supporta inoltre l'invio di SMS come fax, E-mail o Voice-mail.
■ MD3 Modem per la rete telefonica analogica, max. 33.600 bit/s; impiegabile anche come modem per linea dedicata per un collegamento punto a punto, max. 33.600 bit/s nella banda vocale ■ MD4 Modem per la rete digitale ISDN, max. 64.000 bit/s; Questi modem possono essere collegati all'interfaccia modem seriale di un'unità TIM. I modem sono forniti con il relativo cavo per WAN necessario. I cavi con connettore per il collegamento dei modem vanno ordinati separatamente.
■ Router GPRS MD740-1 Impiego solo con SINAUT ST7: Trasmissione dati tramite GPRS. Poiché la trasmissione dati avviene spesso tramite Internet con invio dal Provider GPRS al Control-Center, l'MD740-1 dispone di VPN-Router e Firewall incorporati. Sono così possibili collegamenti GPRS perfettamente sicuri tra stazione e Control-Center. ■ ANT794-4MR Antenna onnidirezionale adatta per l'impiego in reti GSM/GPRS (Quadband). Essa può essere collegata ad entrambi i modem MD720-3 e MD740-1 GSM ed è concepita per l'esercizio all'interno e all'esterno.
Modem MD2 Modem GSM/GPRS MD720-3
Router GPRS MD740-1
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Software
Software per SINAUT MICRO SINAUT MICRO SC è un pacchetto software completo per PC e SIMATIC S7-200. Attraverso l'OPC Server possono essere collegate ad un Control-Center centrale via GPRS fino a 256 stazioni SIMATIC S7-200 . Tramite GPRS viene creato un collegamento online bidirezionale continuo e senza fili con l'S7-200. Tutti i collegamenti con i nodi/partner GPRS sono sorvegliati in modo trasparente mediante MICRO SC.
Il software di progettazione consente un engineering omogeneo dell'intera rete di comunicazione: ■ il Module-Manager provvede alla rappresentazione e alla parametrizzazione delle unità TIM in HW-Config. ■ Il WAN-Network-Manager provvede alla rappresentazione e alla parametrizzazione delle reti e dei nodi WAN in NetPro.
Il pacchetto software SINAUT MICRO SC comprende: ■ Biblioteca di blocchi per CPU SIMATIC S7-200 ■ Software OPC-Server per il PC del Control-Center; per lo scambio dati con un OPC-Client, ad es. WinCC o WinCC flexible ■ Connection-Manager per il PC del Control-Center per la realizzazione di un collegamento GPRS sicuro con SINAUT MD720-3, per la sorveglianza di questi collegamenti e per il Routing dei dati con traffico trasversale tra S7-200 e S7-200 Per entrambi i sistemi – SINAUT ST7 e SINAUT Micro – è disponibile un collegamento OPC con il Control-Center. In questo modo i due sistemi possono essere combinati tra loro per formare un Control-Center esterno o in WinCC/ PCS 7 per essere utilizzati insieme. Software per SINAUT ST7 Per SINAUT ST7 sono disponibili diversi pacchetti software: ■ Pacchetto software di engineering per la progettazione e la diagnostica degli impianti SINAUT
■ Il tool di progettazione SINAUT ST7 viene impiegato per le funzioni riguardanti l'intero progetto come la progettazione dei collegamenti SINAUT e la gestione dei nodi SINAUT.
■ Pacchetti software per il collegamento delle stazioni SINAUT ai diversi Control-Center: Entrambi i pacchetti software SINAUT ST7cc e SINAUT ST7sc offrono la possibilità di rappresentare dati di processo provenienti da stazioni SINAUT ST7 o ST1 in un sistema Control-Center, di archiviarli e di intervenire nel processo, anche svolgendo la funzione di una centrale di telecontrollo. Grazie alla progettazione semplificata senza particolari conoscenze di SINAUT, si ottengono notevoli risparmi di tempo e costi. Pacchetto software di engineering SINAUT ST7 Per la progettazione, la diagnostica e il funzionamento del sistema SINAUT ST7 è necessario il pacchetto software di engineering SINAUT ST7 con i seguenti componenti: ■ Software di progettazione e diagnostica SINAUT ST7 per l'installazione su un PG ■ Biblioteca SINAUT TD7 con blocchi software per la CPU S7 Il pacchetto software è un pacchetto di lavoro, che può essere impiegato senza concessione di licenza per un numero qualsiasi di progetti SINAUT.
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■ Il tool di diagnostica e service SINAUT ST7 mette a disposizione informazioni diagnostiche specifiche di SINAUT o consente ad es. il caricameto di nuovo software sull'unitàTIM.
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Accessori
SINAUT ST7cc
Protezione da sovratensione LTOP
Ampliato con il software SINAUT ST7cc, SIMATIC WinCC o PCS 7, rappresenta il sistema Control-Center ideale sia per SINAUT ST7 che per SINAUT ST1. Si presta in particolare per la trasmissione gestita su evento con indicazione temporale del sistema SINAUT ST1/ST7. Impedisce la perdita di dati, spesso possibile durante il polling ciclico di WinCC/PCS 7, e consente anche la comunicazione priva di perdite e a costi convenienti con le stazioni collegate ad una rete di selezione. In particolare ST7cc utilizza per tutti i messaggi e le registrazioni in archivio gli istanti degli eventi forniti dalle stazioni SINAUT. In abbinamento al pacchetto di ridondanza WinCC/PCS 7 è possibile realizzare un Control-Center ST7cc ad elevata disponibilità. SINAUT ST7cc svolge inoltre la funzione di una centrale di telecontrollo. Per questa funzione non è più quindi necessaria una CPU SIMATIC S7 separata.
Con LTOP le tensioni d'interferenza e le sovratensioni sui cavi in rame delle linee dedicate vengono limitate ad un valore non pericoloso. Il trasferitore di linea con separazione di potenziale realizza inoltre il disaccoppiamento galvanico, impedendo così una propagazione della tensione all'esterno del segmento di linea interessato.
SINAUT ST7sc
Componenti di radio-orologio
Lo SCADA Connect Software SINAUT ST7sc consente di collegare a SINAUT ST7 o ST1 i sistemi Control-Center che possono funzionare come OPC-Client, ad es. ■ iFIX di Intellution,
■ Antenna interna e antenna esterna DCF77
■ InTouch di Wonderware,
Per il collegamento dei componenti SINAUT tra loro oppure per il loro collegamento alla rispettiva rete WAN, è disponibile tutta una serie di cavi con connettori standard. Alcuni di questi cavi con connettore sono già forniti insieme ai componenti hardware, altri possono possono essere ordinati all'occorrenza.
■ OpenEnterprise di Bristol-Babcock ■ Micro SCADA di ABB ■ RESY-PMC di repas AEG La funzione "Item Buffering" impedisce la perdita di dati in caso di caduta dell'OPC-Client o se le stazioni SINAUT forniscono dati più rapidamente di quanto possono essere inviati tramite l'interfaccia OPC. Grazie al collegamento di due sistemi ST7sc funzionanti in parallelo ad un Client-System ridondante si ottiene un aumento della disponibilità. SINAUT ST7cc svolge inoltre la funzione di una centrale di telecontrollo. Per questa funzione quindi non è più necessaria una CPU SIMATIC S7 separata.
LTOP protegge persone e investimenti, per cui rappresenta un elemento di sicurezza irrinunciabile nelle reti con linee dedicate private. Trasferitore di linea Il trasferitore di linea 4x in una centrale consente la connessione a stella di fino a quattro collegamenti punto a punto o di linee (risp. a 2 fili) o una combinazione di entrambe le topologie di rete.
■ Modulo di ricezione GPS Cavi con connettore
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Ulteriori informazioni si trovano in Internet
Con riserva di modifiche | N. di ordinazione . 6ZB5530-1SA05-0BA1 | Dispo 26000 | BS 0208 2. ROT 20 IT / 801154 | Printed in Germany | © Siemens AG 2008
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In diversi componenti SIMATIC NET (ad es. SCALANCE, OSM/ESM, CP con funzioni IT) spesso sono disponibili, tramite interfacce e protocolli aperti, numerose funzioni di parametrizzazione e di diagnostica (ad es. Web-Server, NetworkManagement). Queste interfacce aperte consentono un accesso ai componenti che può essere abusivamente utilizzato per attività illecite. Nello sfruttamento delle suddette funzioni e nell'utilizzo di queste interfacce e protocolli aperti (come ad es. SNMP, HTTP, Telnet) sono pertanto da adottare adeguate misure di sicurezza, che impediscano l'accesso non autorizzato ai componenti o alla rete, in particolare da WAN / Internet. A tal fine le reti di automazione dovrebbero essere separate dalla restante rete aziendale mediante opportuni sistemi Firewall, ad es. SCALANCE S.
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