Novinky Siemens na digitalizáciu výroby

TIA Portal v novej verzii V16 – brána do automatizácie v rámci digitálneho podniku

Vďaka novej verzii TIA Portal V16 (Totally Integrated Automation Portal) spoločnosť Siemens rozšírila svoj technický rámec o nové praktické funkcie pre rôzne fázy od plánovania cez inžiniering až po uvedenie do prevádzky. Inovácie sa zameriavajú na trvalé prepojenie jednotlivých fáz vývojového procesu. Medzi ne patrí štandardizácia, integrované inžinierske postupy využívané rôznymi tímami a integrovaný funkčný test. To umožňuje používateľom zvýšiť kvalitu ich softvéru, skrátiť čas uvedenia do prevádzky a znížiť náklady na inžiniering.

Počas procesu vývoja sa pozornosť zameriava na distribuované pracovné koncepty a tímovú spoluprácu. Vďaka novému produktu TIA Portal Project Server môže používateľ teraz pristupovať výhradne k serverovým projektom prostredníctvom novej funkcie Exclusive Engineering – s funkciami, ako je napríklad revízia a protokol zmien, ako aj automatizované reportovanie a archivácia. V princípe neexistujú žiadne funkčné obmedzenia pri usporiadaní automatizačných úloh na danom zariadení, objekte alebo funkcii. Na používanie funkcie Exclusive Engineering sa nevyžaduje žiadna špeciálna licencia.

Aby sa umožnilo uvádzanie strojov do prevádzky v rámci inžinierskeho tímu, bol TIA Portal V16 rozšírený o režim „asynchrónneho uvedenia do prevádzky“, keď nahratie aplikačného softvéru do riadiaceho systému Simatic S7-1500 vykonáva druhá inštancia TIA Portal spustená v pozadí. Inštanciu TIA Portal, ktorá beží v popredí, možno prevádzkovať okamžite, čo umožňuje výrazne skrátiť čas pri vykonávaní zmien počas uvádzania do prevádzky. TIA Portal V16 obsahuje nové rozhranie na správu verzií (Version Control Interface – VCI) pre externé systémy správy verzií, ako sú GIT, SVN a TFS.

Import a export softvérových objektov prostredníctvom rozhrania TIA Portal umožňuje bezproblémovú integráciu verzií do procesu vývoja. To umožňuje objektovo orientované a úplne transparentné spravovanie verzií všetkých softvérových objektov mimo portálu TIA. Ďalšou novinkou je TIA Portal Test Suite. Okrem toho, že umožňuje automatické vytváranie a kontrolu dodržiavania pravidiel programovania, tzv. Styleguide Check, pomocou virtuálneho riadiaceho systému S7-PLCSIM Advanced možno tiež generovať a vykonávať aplikačné testy. Táto podpora skracuje čas potrebný na inžiniering a uvedenie do prevádzky a zvyšuje kvalitu softvéru.

V rámci novej verzie TIA Portal V16 sú teraz všetky riadiace systémy Simatic S7-1200 vybavené funkciou OPC UA servera. Na vertikálnu integráciu údajov možno implementovať pripojenie k systémom vyššej úrovne, ako sú napríklad MES. Vďaka OPC UA dokážu všetky riadiace systémy Simatic navzájom komunikovať. Štandardizované rozhrania známe ako companion specifications sa dajú pomocou prostredia TIA Portal ľahko importovať, čo uľahčuje integráciu strojov do výrobných liniek alebo závodov. SiOME Siemens OPC UA Modeling Editor pomáha programátorom pri prepájaní premenných a zjednodušuje ich import do riadiaceho systému Simatic.

SiOME má tiež niektoré nové funkcie, ako napríklad vytváranie dátových blokov na základe informačných modelov OPC UA alebo možnosť kontroly zhody informačných modelov OPC UA a companion specifications. Používatelia teraz môžu priamo v TIA Portal V16 modelovať rozhrania servera alebo companion specifications. V zjednodušenej podobe a bez potreby odborných znalostí možno vytvoriť rozhranie servera alebo použiť companion specifications. Do OPC UA servera S7-1500 boli tiež doplnené ďalšie diagnostické správy pre diagnostický buffer: OPC UA správy teraz možno kombinovať tak, aby sa v diagnostickej vyrovnávacej pamäti zobrazili iba raz.

Pre aplikácie riadenia pohybu bol uvedený na trh nový Simatic Drive Controller. Ten kombinuje riadiaci systém Simatic S7-1500 s riadením pohybu, technológiou a funkčnou bezpečnosťou s riadením pohonu Sinamics S120 v jednom zariadení, čím šetrí miesto. Nový balík tiež umožňuje používateľom systému Simatic vykonávať pokročilé úlohy riadenia pohybu v známom prostredí, napríklad úlohy spojené s viacosovými pohonmi.

V rámci novej verzie TIA Portal V16 je k dispozícii aj Simatic WinCC Unified: kompletne prepracovaný vizualizačný systém poskytuje riešenia pre aplikácie HMI a SCADA a v budúcnosti aj pre aplikácie Industrial Edge, Cloud a Augmented Reality. Zahŕňa novú generáciu zariadení HMI, ktoré možno konfigurovať s TIA Portal V16, konkrétne Simatic HMI Unified Comfort Panels. Najnovšia verzia TIA Portal Energy Suite zavádza funkciu aktívneho odpájania spotrebičov s predikciou záťaže.

Táto možnosť automaticky zabraňuje záťažovým špičkám pomocou inteligentných stratégií na zapínanie a vypínanie generátorov a iných spotrebičov bez ovplyvnenia výrobného procesu. Používateľ konfiguruje správu záťaže prostredníctvom formulára na obrazovke na TIA Portal, následne sa vygeneruje program a nakonfiguruje sa zodpovedajúca vizualizácia.

Simatic HMI Unified Comfort Panels – používateľsky prívetivejšie, výkonnejšie a rozšíriteľné pomocou aplikácií

Nová generácia špičkových sedem- až 22-palcových operátorských panelov – súčasť nového systému Simatic WinCC Unified – prináša v porovnaní s predchádzajúcimi zariadeniami viaceré vylepšenia vrátane používateľskej prívetivosti a vizualizácie. Vďaka kapacitnej sklenenej prednej strane s viacdotykovou technológiou (multitouch) sú panely Unified Comfort rovnako pohodlné ako smartfón alebo tablet. Ostré farby a kontrast zlepšujú čitateľnosť a zjednodušujú použitie. Vizualizácia na zariadeniach je založená na novom vizualizačnom systéme Simatic WinCC Unified v TIA Portal a je vhodná pre škálovateľné riešenia, od aplikácií na úrovni strojov až po distribuované riešenia SCADA.

To pre používateľa vytvára veľa nových príležitostí a funkcií zariadení akejkoľvek veľkosti. V portfóliu produktov Simatic HMI je úplnou novinkou možnosť rozšírenia funkcií pomocou aplikácií. Predtým sa panely HMI používali výlučne na vizualizačný softvér. Vďaka integrácii technológie Siemens Industrial Edge môžu používatelia popri tejto štandardnej funkcii zariadenia spúšťať aj ďalšie programy. Špecifické projektové požiadavky preto možno implementovať rýchlo a ľahko.

Hlavné vlastnosti:

• možnosti vizualizácie, napr.:
  - vizualizácia založená na škálovateľnej vektorovej grafike (SVG),
  - rozšírené ovládacie prvky používateľského rozhrania (podpora ovládania cez gestá),
  - vlastné webové ovládacie prvky;
• extrémne odolná viacdotyková technológia optimalizovaná pre priemyselné prostredie;
• zvýšený výkon hardvéru a možnosť realizovať podstatne väčšie aplikácie vďaka systému založenému na paneloch;
• integrované IT bezpečnostné mechanizmy na ochranu prevádzky pred kybernetickými útokmi.

Simatic WinCC Unified System – vizualizácia priemyselných aplikácií na báze webových technológií

Simatic WinCC Unified System je úplne nový systém na ovládanie a monitorovanie priemyselných prevádzok, ktorý pozostáva z vizualizačného softvéru Simatic WinCC Unified a novej generácie HMI panelov Simatic HMI Unified Comfort Panels. Vysoká škálovateľnosť platformy umožňuje realizovať komplexné riešenia v aplikáciách všetkých veľkostí, od operátorských panelov na úrovni strojov až po zložité distribuované systémy SCADA. Pri návrhu systému sa kládol osobitný dôraz na otvorenosť: implementovali sa rozhrania, ktoré na jednej strane umožňujú automatizovanú konfiguráciu (TIA Portal Openness) a na druhej strane uľahčujú prenos údajov počas prevádzky. To výrazne zjednodušuje spoluprácu medzi zariadeniami.

Simatic WinCC Unified umožňuje používateľom integrovať svoju vlastnú aplikáciu alebo využívať dostupné možnosti. Vďaka voliteľnej funkcii Performance Insight ako súčasti Plant Intelligence možno ľahko vypočítať kľúčové ukazovatele výkonu KPI, ako je napríklad celková efektivita zariadenia (OEE). Funkcia kalendára umožňuje štruktúrované plánovanie výrobných sekvencií, vďaka čomu môže používateľ definovať šablóny pre typické výrobné dni počas runtime a aplikovať ich na konkrétne dni. Simatic WinCC Unified je konzistentne konfigurovateľný v prostredí TIA Portal. Raz vytvorené komponenty možno znovu použiť na všetkých platformách vrátane panelov, počítačov alebo v budúcnosti aj aplikácií v cloude alebo prostredí edge. Softvér je prístupný pomocou ľubovoľného moderného webového prehľadávača bez nutnosti inštalácie samostatných doplnkov. Vďaka natívnym webovým technológiám pripraveným na budúcnosť, ako sú HTML5, SVG a JavaScript, je k systému prístup kedykoľvek a odkiaľkoľvek na svete. Prvá verzia WinCC Unified je k dispozícii pre panel a riešenia na báze PC. Verzie pre prostredia edge a cloud budú k dispozícii neskôr.

Hlavné vlastnosti:

• webové technológie ako HTML5, SVG a JavaScript,
• rozhrania ODK a OpenPipe na ľahký prenos dát,
• pripojenie SCADA k MES a IT,
• lokálna chrbtica na rozsiahlu analýzu údajov a trénovanie algoritmov umelej inteligencie v iných runtime prostrediach, ako sú napríklad aplikácie na hrane (edge),
• možnosti Plant Intelligence – štatistiky výkonnosti a kalendár.

Sitop PSU8600 – základná jednotka systémového napájania pre jednofázové sústavy

Modulárny napájací zdroj Sitop PSU8600 má široký rozsah vstupného napätia na pripojenie k systémom striedavého napätia v rozsahu 100 V a 240 V bez prepínania a pre jednosmerné systémy v rozsahu 110 V a 220 V. Vďaka tomu je ideálny na pripojenie k jednofázovým sieťam a môže byť pripojený aj k dvojfázovým 240 V sieťam, ktoré sa nachádzajú v Severnej Amerike.

Táto nová základná jednotka poskytuje štyri výstupy s monitorovaním preťaženia a pomocou rozširujúcich modulov ju možno rozšíriť až na 36 výstupov. Každý výstup možno počas prevádzky dynamicky meniť alebo zapínať a vypínať. Na premostenie výpadkov napájania možno systém rozšíriť tak, aby obsahoval kapacitné buffer moduly, a možno ho dokonca rozšíriť na plnohodnotný jednosmerný zálohovaný zdroj UPS.

Nový napájací modul je ideálny na digitálnu automatizáciu, pretože komunikuje prostredníctvom dvoch portov ethernet/Profinet podobne ako predchádzajúce trojfázové základné jednotky. Je integrovaný do TIA Portal a môže byť začlenený do otvorených systémov, napríklad cez OPC UA a pomocou inžinierskeho a monitorovacieho softvéru Sitop Manager. Sitop PSU8600 ponúka aj funkcie nad rámec obyčajného napájacieho zdroja, napríklad diagnostické možnosti preventívnej údržby. To umožňuje identifikovať postupné zmeny v napájacom vedení skôr, ako spôsobia odstavenie.

Hlavné vlastnosti:

• kompaktná jednofázová základná jednotka 20 A so štyrmi 5 A výstupmi s monitorovaním proti preťaženiu,
• široký rozsah vstupného napätia 85 – 275 V AC a 93 – 275 V DC,
• zálohovanie napätia počas výpadkov napájania od niekoľkých sekúnd do niekoľko hodín,
• rýchle a ľahké pripojenie prídavných modulov bez nutnosti kabeláže pomocou System Clip Link,
• komplexná diagnostika pre preventívnu údržbu s Profinet a OPC UA.

Simatic PCS neo – efektívnejšia práca s riadiacim systémom DCS na báze webových technológií

Simatic PCS neo je nový priekopnícky softvér postavený výhradne na webových technológiách, ktorý v dobe digitalizácie ponúka používateľom úplne nové príležitosti. Nový systém využíva nedávno inovované hardvérové portfólio komplexného výkonného systému riadenia procesov Simatic PCS 7 V9.0. Vylepšené portfólio hardvéru umožňuje použitie Profinetu až na úroveň prevádzky a ešte efektívnejšie využitie údajov v procesných zariadeniach. Hardvérová platforma však nie je jediná vec, ktorú majú Simatic PCS 7 a Simatic PCS neo spoločné. Majú tiež rovnakú aplikačnú architektúru, čo znamená, že prevádzkovatelia technológií sa môžu neskôr rozhodnúť pre migráciu na Simatic PCS neo bez straty investícií.

Vďaka Simatic PCS neo majú používatelia spoľahlivý prístup k všetkým dôležitým informáciám prostredníctvom zabezpečeného internetového pripojenia a môžu pracovať na projektoch súčasne z ľubovoľného miesta na svete. Centralizovaná objektovo orientovaná správa údajov zaisťuje konzistenciu údajov a rýchle a spoľahlivé rozhodovanie.

Jednotné prostredie pre všetky profesie a intuitívne grafické používateľské rozhranie umožňuje ľahké ovládanie Simatic PCS neo aj prostredníctvom mobilných zariadení. Pre flexibilnú škálovateľnosť je vhodný pre najmenšie aplikácie aj pre závody svetového rozsahu. Procesné moduly možno tiež efektívne integrovať do existujúcich systémov.

Vďaka flexibilnému licenčnému modelu ponúka Simatic PCS neo ďalšiu transparentnosť a nákladovú efektívnosť na základe najnovších štandardov v modernom licencovaní softvéru. Podporuje ho webová platforma my Simatic PCS neo, ktorá ponúka úplne nový svet riadenia informácií v priebehu celého projektu a životného cyklu závodu.

Hlavné vlastnosti:

• úplne nový riadiaci systém DCS na báze webových technológií na globálnu spoluprácu v rovnakom čase bez nutnosti inštalácie,
• intuitívne grafické používateľské rozhranie (GUI) pre všetkých používateľov a aplikácie v jednotnom prostredí,
• objektovo orientovaná správa údajov s ohľadom na vysokú efektívnosť pracovných činností v inžinieringu a prevádzke,
• otvorená a flexibilná systémová architektúra na modulárnu automatizáciu a najvyššiu škálovateľnosť.

Simatic Drive Controller – škálovateľné riešenie riadenia pohybu

Výrobky na mieru vyžadujú stroje a výrobné linky, ktoré možno rýchlo a ľahko prispôsobiť rôznym formátom, veľkostiam, typom výrobkov a výrobným procesom. Najmä výroba vyžaduje maximálnu flexibilitu, efektívnosť, presnosť a dostupnosť. Kľúčovú úlohu zohráva aj otázka spoľahlivosti z pohľadu monitorovania všetkých pohybov výrobných strojov. Simatic Safe Kinematics umožňuje sledovanie rôznych kinematických štruktúr z pohľadu funkčnej bezpečnosti, ako sú napríklad delta robot, rollpicker a sériová kinematika s až 12 kĺbmi v kartézskom priestore. Pre sériovú kinematiku je možné aj sledovanie orientácie stredového bodu nástroja s ohľadom na funkčnú bezpečnosť.

Nový systém Simatic Drive Controller predstavuje novú úroveň integrácie riadiaceho systému Simatic S7-1500 a viacosového pohonu Sinamics S120. Bez toho, aby bolo potrebné ďalšie miesto na PLC v rozvádzači, priamo integruje riadenie pohybu, technológie, PLC a bezpečnostné funkcie do modulárneho, vysoko dynamického viacosového pohonného systému Sinamics S120. Rozsiahly rad integrovaných rozhraní a technológií V/V je k dispozícii v dvoch výkonových triedach a umožňuje efektívnu implementáciu kompaktných modulárnych riešení automatizácie a pohonov.

Teraz tiež možno ovládať modulárne, individuálne konfigurovateľné riešenie Multi-Carrier-System (MCS) dopravníkov pomocou štandardných a distribuovaných riadiacich systémov Simatic vybavených technologickými funkciami. Rozšírením portfólia technologických CPU o predkonfigurované distribuované riadiace systémy umožnila spoločnosť Siemens znížiť čas a námahu potrebnú na konfiguráciu a inštaláciu a vďaka predinštalovanému softvéru HMI WinCC Runtime Advanced umožňuje rýchle uvedenie aplikácií riadenia pohybu na báze PC do prevádzky.

Krížová synchrónna prevádzka PLC je teraz k dispozícii ako funkcia vo všetkých technologických CPU. To umožňuje radenie elektronických prevodoviek alebo vačiek medzi osami umiestnenými na rôznych CPU, čo uľahčuje implementáciu koncepcií modulárnej automatizácie a distribúciu výkonu medzi viac CPU.

Hlavné vlastnosti:

• podpora Simatic Safe Kinematics pomocou pokročilých riadiacich jednotiek CPU 1517 (T) F-3 a CPU 1518F-4 a distribuovanej riadiacej jednotky CPU 1515SP PC2 TF,
• Simatic Drive Controller na riadenie pohybu s riadiacimi jednotkami CPU 1504D TF a CPU 1507D TF,
• pohodlná práca so systémom Simatic Drive Controller v rámci TIA Portal pomocou Simatic Step 7 a Sinamics Startdrive,
• distribuované riadiace systémy s jednotkami CPU 1515SP PC2 T a CPU 1515SP PC2 TF v balíku s programom WinCC Runtime Advanced.