Ein System für einen effizienten Anlagenbetrieb

Optimierte Mensch-Prozess-Schnittstelle: Das SIMATIC PCS 7 Operator System

Verfahrenstechnische Anlagen werden komplexer, das Aufgabenspektrum der Anlagenfahrer breiter. Um das Bedienpersonal optimal zu unterstützen ist es wichtig, dass relevante Prozess-Informationen stets zur Verfügung stehen. Sämtliche Anlagenzustände und Betriebsparameter müssen in der Leitwarte klar, einfach und übersichtlich dargestellt sein. Das Operator System von SIMATIC PCS 7 erfüllt alle Anforderungen an eine komfortable, zuverlässige und sichere Prozessführung. Dabei ist die Architektur sehr variabel und reicht von Einplatz- bis zu Mehrplatzsystemen.

Das Fenster zum Prozess

Anlage im Blick, Prozess im Griff

Das Operator System von SIMATIC PCS 7 hat viel zu bieten: Übersichtliche grafische Gestaltung, eindeutige Benutzerführung, ergonomische Bedienoberflächen und Funktionen, die den Arbeitsalltag von Anlagenfahrern komfortabler, zuverlässige und sicherer gestalten.


Im regulären Anlagenbetrieb dient das Operator System dazu, sämtliche Prozesse übersichtlich darzustellen und manuelle Bedieneingriffe komfortabel und sicher zu unterstützen. Bei kritischen Prozesssituationen zeichnet sich das System durch eine rasche Fehlerdiagnose, eine sichere Entscheidungsfindung sowie die effektive Umsetzung von Maßnahmen aus. Dazu dient unter anderem der Alarm-Hilfe-Text (Alarm Help Procedure): Er erlaubt die individuelle Eingabe verschiedener Hilfetexte, wie maximale Reaktionszeit und Priorität, Beschreibung möglicher Gründe eines Alarms, Empfehlungen für gewünschte Maßnahmen sowie Auswirkungen auf den Prozess. Der Alarm-Hilfe-Text trägt proaktiv dazu bei Fehler zu vermeiden und Stillstandzeiten zu minimieren.

Für mehr Bedienkomfort und erhöhte Aufmerksamkeit der Anlagenfahrer sorgt neben Unterstützung der Multi-Screen-Technologie vor allem eine kurze Bildanwahlzeit. Mit ihr werden selbst detailreiche und große Bedienbilder mit vielen Variablen wesentlich schneller aufgebaut. Das führt zu flüssigerem Arbeiten und trägt zu mehr Sicherheit bei.
Ein hoch effektives Alarmmanagement trägt ebenfalls zur Entlastung des Bedienpersonals bei. Funktionen wie das visuelle und akustische Ausblenden von Meldungen, die abhängig vom Betriebszustand nicht relevant sind oder die Unterdrückung der Alarme eines Sensors/Aktors während der Inbetriebsetzung oder bei Fehlfunktion.

Alle Operator Stationen basieren auf modernen SIMATIC PCS 7 Industrial Workstations, die für den Einsatz als OS Single Station, OS Client oder OS Server optimiert sind und sowohl in Büro- als auch in Industrieumgebungen eingesetzt werden können. Das Operator System kann als Einplatz- oder Mehrplatzsystem ausgeführt werden.

Bei einem Einplatzsystem (OS Single Station) ist die gesamte Bedien- und Beobachtungsfunktionalität für ein Projekt (Anlage/Teilanlage) auf einer Station vereint. Für kleine bis mittelgroße Projekte ist eine serverfreie sog. „flache“ Systemkonfiguration mit OS-Einplatzstationen realisierbar. Dabei bilden zwei Stations ein redundantes OS Single Station-Paar, das mit bis zu sechs OS-Einplatzstationen als Referenzstationen erweitert werden kann.

Ein Mehrplatzsystem besteht aus Bedienplätzen (OS Clients), die von einem oder mehreren OS Servern über einen Terminalbus mit Daten (Projektdaten, Prozesswerte, Archive, Alarme und Meldungen) versorgt werden. Für mittlere Anlagengrößen oder Großprojekte mit über 30 Operator Stations bietet SIMATIC PCS 7 eine Client/Server-Konfiguration. Dabei können Anlagen- und Terminalbus getrennt voneinander und redundant mit Parallel Redundancy Protokoll aufgebaut werden. Dies erhöht Verfügbarkeit und Robustheit von prozesstechnischen Anlagen.

Der SIMATIC PCS 7 Web Server macht die Projektdaten der OS Server für Web Clients verfügbar und ermöglicht so das weltweite Bedienen und Beobachten einer Anlage via Intranet/Internet. Bis zu 100 SIMATIC PCS 7 Web Clients können per Intranet/Internet auf die Daten eines SIMATIC PCS 7 Web Servers zugreifen.

Im Operator System ist bereits ein Hochleistungs-Archivsystem auf Microsoft SQL-Server-Basis mit Umlaufarchiven für die kurzfristige Archivierung von Prozesswerten (typisch 1 bis 4 Wochen) und Meldungen (typisch 2 Monate) integriert.

Integraler Bestandteil der OS Software ist ein Hochleistungsarchivsystem für die Kurzzeitarchivierung. Es dient zur Erfassung von Prozesswerten und Meldungen/Ereignissen in Umlaufarchiven. Prozessdaten, Reports und Chargendaten können zeit- oder ereignisgesteuert aus dem Kurzzeitarchiv zur dauerhaften Archivierung in ein zentrales Langzeitarchiv ausgelagert werden. Der zentrale Archivserver (Process Historian) kann redundant ausgelegt werden. Dadurch erhöht sich die Verfügbarkeit der Langzeitdaten.

 

Prozessdatenarchivierung und Reporting

Während das Berichtsystem dafür bestimmt ist, das im Zuge der Projektierung erstellte Projekt zu dokumentieren, dient das Protokollsystem dazu, die während des Betriebs erfassten Daten übersichtlich auszudrucken. Dafür stehen verschiedene vordefinierte Protokolltypen zur Verfügung:

  • Meldefolgeprotokoll
  • Melde- und Archivprotokoll
  • Messwertprotokoll
  • Bedienprotokoll
  • Systemmeldeprotokoll
  • Anwenderprotokoll

Das im Operator System integrierte Meldesystem erfasst Prozessmeldungen und lokale Ereignisse, speichert sie in Meldearchiven und bringt sie über konfigurierbare Alarmlisten zur Ansicht. Indem er die Anzeige nach Inhalten einzelner Meldeblöcke filtert, selektiert oder sortiert, z. B. chronologisch nach Meldepriorität oder Störort, kann der Operator die Alarmlisten während der Laufzeit individuell anpassen.

Der Operator kann sich archivierte Prozesswerte in Relation zur Zeit oder in Relation zu einem anderen Wert (Funktionsfenster) anzeigen lassen. Vordefinierte TrendControls können während des Runtime-Betriebs individuell angepasst werden. Diese Einstellungen werden global oder benutzerspezifisch gespeichert.

SIMATIC PCS 7 Web Server bietet die Möglichkeit, eine Anlage auch via Intranet/Internet zu bedienen und zu beobachten. Per Web Client lässt sich die Anlage in gleicher Weise führen wie über einen OS Client. Die am Web Client vorgenommenen Bedienungen werden im OS-Bedienprotokoll mitgeführt. Die Prozessbilder werden auf den PCS 7 Web Clients über den Webbrowser dargestellt. Dazu greifen die Web Clients via Intranet/Internet auf die vom Web Server bereitgestellten Projektdaten zu.

 

TeleControl

SIMATIC PCS 7 bietet die Visualisierung von SFC via Web an. SFC (Sequential Function Chart) ist eine Ablaufsteuerung, die zur kontrollflussorientierten Steuerung von Prozessen eingesetzt wird. Die SFC-Visualisierung des Operator Systems ermöglicht die mit dem SFC-Editor projektierten Ablaufsteuerungen in gleicher Form darzustellen und zu bedienen wie auf dem Engineering System. Zusätzlicher Projektierungsaufwand ist dafür nicht erforderlich. Über Web Clients ist das Bedienen von SFC-Bausteinsymbolen, SFC-Bildbausteinen sowie von SFC-Controls möglich. Alle im Bildbaustein angezeigten Informationen stehen auch auf dem Web Client zur Verfügung. Auch Kurven lassen sich auf dem Web Client konfigurieren. Im Prozessbetrieb können über die Funktionalität „Kurvengruppen abrufen/zusammenstellen“ Prozesswerte in Kurvenform angezeigt, zusammengestellt, gespeichert und wieder abgerufen werden. Online erstellte Kurvengruppen werden im Web Server abgelegt und stehen damit auf dem OS Client und allen anderen Web Clients zur Verfügung.

Netzwerkstörungen oder schlechte Netzwerkverbindungen können die Geschwindigkeit des Web-Clients beeinträchtigen. Deshalb ist ergänzend zum Fernzugriff über die Web-Option die Fernbedienung einer PCS 7-Anlage mit lokalen PC-Systemen (Terminal-Clients) mittels Remote Desktop Protocol (RDP) möglich. RDP erlaubt die Abbildung und das Bedienen von OS-Clients auf einem einfachen Endgerät, wie z. B. Thin-, PDA- oder RDP-Client mit Microsoft- und RDP-Protokoll-Installation. Webserver und Terminalserver können auf einem Rechner installiert und betrieben werden. Die im Terminalserver installierten Web-Clients ermöglichen den Zugriff auf die Webserver-Applikationen. Im Terminalserver laufen Web-Clients, die einen Zugriff auf die Applikationen eines Webservers ermöglichen. Terminal-Sessions für die Thin-Clients werden auf dem Terminalserver geöffnet. Dank gängiger Microsoft IT-Security-Installationen ist der Remote-Zugriff via RDP sehr sicher. Die Endgeräte sind wartungsfreundlich und müssen nicht permanent hochgerüstet werden – der Wartungsaufwand verlagert sich auf das zentrale System. Zentrale Änderungen auf dem Terminalserver stehen anschließend auf jedem Endgerät zur Verfügung.

Über WinCC/WebUX ist die geräteunabhängige Einbindung von Smartphones, Tablets, PCs und anderer mobiler Geräte in das Bedienen und Beobachten von SIMATIC PCS 7 einfach und sicher möglich. WinCC/WebUX arbeitet als Browseranwendung, d. h. auf den Clients ist keine Softwareinstallation erforderlich, mobile Geräte müssen lediglich HTML 5 fähige Browser unterstützen. Die gesamte Kommunikation erfolgt sicher über https und SSL Zertifikate. Über die Benutzerverwaltung werden anwenderspezifische Zugriffsberechtigungen sowohl zum reinen Beobachten als auch zum Bedienen ohne aufwändige Zusatzkonfiguration eingerichtet. WinCC/WebUX macht mobile Endgeräte zu Bedien- und Beobachtungsstationen: Das Darstellen von Alarmen und eine Kurvendarstellung sind ebenso möglich wie die Anzeige wichtiger Informationen (KPIs) als Werte oder Trends. Anwender können nun flexiblere Bedienkonzepte umsetzen und mobil über Inter- oder Intranet Prozesse beobachten beziehungsweise steuernd in diese eingreifen.          

Benefits

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Trainings und E-Learnings für SIMATIC PCS 7

Das SIMATIC PCS 7 Training von SITRAIN überzeugt: Jeder SIMATIC PCS 7 Kurs liefert Ihnen fundierte Kompetenz für höchste Effizienz entlang des gesamten Lebenszyklus Ihrer Anlage.

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