PLC+PC プロセス制御システム SIMATIC PCS7 - 次世代 DCS へ ノーケンと Siemens 社との関係 2005 年 SSP(Siemens Solution Partner) 取得 1
1.PCS7 規模の柔軟性 1 : 400 試験プラント 生産プラント 生産サイトの複合プラント 最小アプリケーション (~150 プロセスタグ ) 分散化システムクライアント / サーバーコンフィグレーション (~ 60.000 プロセスタグ ) 統合化されたシステムプラットホーム それぞのプラントの大きさに最適対応 機能拡張用オプションの多種多様性 2
SIMATIC コントローラ SIMATIC の統一されたスタンダードコンポーネント 使い易いグラフィカルコンフィグレーション (CFC, SFC) + 標準的なプログラム言語 (LAD, FDB, STL) を同時に扱えるコントローラ スタンダード フェールセーフ 冗長化コントローラ 規模の大小 パフォーマンス等に柔軟に対応 運転中の変更 / 拡張が可能 ( アプリケーションプログラム, I/O 構成 ) 耐久性 ( 冷却ファンを必要としない, 運転中でのモジュールの取外し / 挿入 工場内の悪環境にも対応した設計 ) テスト アッセンブリ バンドルテスト済みのメインラック製品 ( 電源 ラック, CPU, CPs,...) I/O 周辺機器 PROFIBUS-DP による分散化フィールド機器構成が可能 ( 光通信技術と冗長化 ) OLM OLM PROFIBUS-DP Fiber Optic PROFIBUS-DP S7 400 Controller with S7 400 I/O DP/AS-I ET 200M ET 200M (Fail safe) ET 200iS ET 200S DP/PA PROFIBUS-PA 各々のコントローラに対して複数のマルチ DP ライン構成が可能 広範囲に渡って異なる I/O モジュールの使用が可能 - 標準的な I/O モジュール ( チャンネル毎のコスト削減 ) - Ex I/O モジュール ( アクチュエータ / センサーの EX zone 0 / 1 への接続 ) - ファンクションモジュール (e.g. Ctrl-PID, モータースタータ, 重量計 ) - HART モジュール (HART フィールドデバイス ) - フェールセーフモジュール ( フェールセーフアプリケーション ) - S7 400 の I/O モジュール 運転中での I/O 構成である I/O モジュールの取外し 挿入 拡張が可能 PROFIBUS DP/PA の統合 ローコストのアクチュエーター / センサーの統合化 : AS インターフェイス Serial (e.g. Modbus) 3
フェールセーフオートメーションとの統合 PROFIBUS DP PROFIBUS DP S7-400F ET200M F - I/O ET200S F - I/O ET200M S - I/O S7-400FH ET200M F-I/O ET200M F-I/O ET200M SIL1 - SIL3 (IEC) リダンダント フェールセーフ技術との統合 SIMATIC S7 スタンダードコンポーネントはフェールセーフアプリケーションをもサポート 異なった安全レベルに対しても更なる柔軟性 安全レベル SIL 3, AK 6 にも 1 台の CPU で対応 エンジニアリングツール (CFC) によりスタンダードとフェールセーフ機能の構成が可能 F- ツールは TÜV による認証受けている ( 比較機能 チェックサム パスワード OS 上の F 信号 ) スタンダードとフェールセーフ間のデータ交換が容易 エンジニアリングコストの削減 スタンダードとフェールセーフは共通したエンジニアリングツール (CFC) トレーニング時間やコストの削減 スタンダードとフェールセーフは同一のモニタリング & オペレーション ( メッセージリスト ) である為容易に故障分析が可能 複合構成が可能 ハードウエアコストの削減 小さいアプリケーションにも理想的 ライフ - サイクルコストの削減 (e.g.: S-/F- の統合によりメンテナンスコストを ~ 約 7 百万円削減 ) フェールセーフオートメーションとの統合 リダンダント PROFIBUS PA セグメント フィールド機器までの通信安全性確保 安全性 信頼性の向上 4
エンジニアリング グラフィカルエンジニアリングツール ( プログラミングと言うよりはコンフィグレーション ) CFC: モーター バルブ PID コントロール等のような自動化ファンクションのグラフィカル構成 豊富なブロックライブラリ ドラック & ドロップのみで各ブロックの配置 & 接続 パワフルなオートルーティング機能で接続先, 文法の自動チェック ブロック間 チャート間接続はマウスのクリックのみ SFC: プロダクトの変更 / プロセスの変更のようなシーケンシャルプログラムのステップ式グラフィカル構成 スタンダードエレメント ( ステップ, トラジション, ジャンプ,...) 使い易い CFC との接続 各ステップ毎の条件設定が容易 グラフィックツール フェースプレートの自動作画 バルブ モータ PID コントローラ etc... ( カスタマイズ可能 ) 5
オペレータシステム オペレータガイダンス スプリットスクリーン スプリットスクリーンオーバービューエリア (n エリア ) グラフィックエリア キーセットエリア ディスプレイの階層ディスプレイの階層構成 要約されたアラームオーバービューエリア内にメッセージを要約 システムアラームの自動生成 オペレータガイダンス - 要約されたアラームにより直接発生箇所を表示 ディスプレイ階層 A A A A A A A A プラントアセットマネージメント... PCS7 エンジニアリングのプラントビュー... Plant Unit 1 Unit 2 Boiler 21 Diagnostics Diagnostics AS - Station CP1 - Fieldbus CP2 - Fieldbus Remote I/O DP/PA - Link Link Picture CFC 診断エリアの自動作成... オペレーティングとモニタリング 階層ピクチャ フェースプレートでのアセットシンボル アラームとのリンク エンジニアリング 診断プログラムを使用した CFC チャート 6
プラントアセットマネージメント オーバービュー画面 OS Client 1 OS Client 2 OS Client n Engineering OS Server 1 OS Server n AS 1 AS 2 AS 3 AS n プラントアセットマネージメント階層構造 S7-400 と Profibus ネットーク ET200M ステーション 下階層でのステータスと選択 Profibus 構成 コンポーネントの診断シンボル インテリジェントデバイス用フェースプレート 7
プラントアセットマネージメント PDM による高度な診断 オンライン変更ログ誰が 何時 何を 何故 PDM による高度なオンライン診断 PDM によるデバイスのオンラインメンテナンス PDMがインストールされたエンジニアリングステーション Industrial Fast Ethernet エンジニアリングステーションよりイーサネットを介して各デバイスへのオンライン診断 PA デバイス : DP/PA Link を介して DP デバイス : Y-Link を介して PROFIBUS PA PROFIBUS DP PA プロファイル PROFIBUS PA デバイスステータス PROFIBUS ID 又はデバイスタイプ コミュニケーション診断 デバイス構造 PA デバイス フィールドデバイスのパラメータ設定 診断のオンライン表示 8
PCS 7 OS Web クライアント インターネットエクスプローラ PCS 7 Web- クライアント モデム LAN Internet PCS7 クライアントでの Web サーバ PCS 7 Web- クライアント Terminal Bus LAN Intranet Plant Bus 2. 事例 9
ケース 1 ユーザ : ARABIAN POWER COMPANY 装置名 : 電解プラント ハードウェア CPU : リダンダント CPU (AS414H) I/O : シングル I/O DI x 240 / DO x 128 / AI x 96 / AO x 8 HMI : タッチパネル (TP270) ソフトウェア STEP 7 Professional, Protool/Pro Record of engineering by NOHKEN システム構成 10
オペレーション画面例 アラームサマリ画面 11
アナンシエータ画面 パネル外観 12
パネル内部 S7 400H リダンダント CPU と I/O モジュール 13
ケース 2 ユーザ : NATIONAL IRANIAN OIL COMPANY 置名 : 淡水化プラント ハードウェア CPU : リダンダント CPU (AS417H) I/O : リダンダント I/O DI x 304 / DO x 200 / AI x 160 / AO x 56 HMI : パネル PC ソフトウェア PCS7 (AS/OS ENGINEERING TOOL) システム構成 14
オペレーション画面例 アナンシエータ画面 15
アラームサマリ画面 計器画面 16
PLC 診断画面 ポップアップ操作画面 モータ バルブ PID コントローラ 17
パネル外観 S7 400H リダンダント CPU 18
リダンダント I/O モジュール 有り難うございました ( 株 ) ノーケンシステムエンジニアリング部 19