Sistema di controllo di processo

© Siemens AG 2008
Asset Management
Plant Asset Management
con la Maintenance Station
Automazione
Enterprise Resource
Planning
(livello ERP)
Manutenzione
Enterprise Asset
Management
System
Manufacturing
Execution Systems
(livello MES)
MES
Maintenance
Operations
Controls
(livello di
processo e
di campo)
Plant Asset
Management
Automazione degli impianti e manutenzione nella tecnica di processo
La Maintenance Station potenzia SIMATIC PCS 7 con un valido strumento per ridurre al minimo i costi complessivi,
che vanno ad accumularsi durante l'intero ciclo di vita
dell'impianto (Total Cost of Ownership).
Se si considera la manutenzione complessiva di un'azienda, la
Maintenance Station è focalizzata sul settore del "Plant Asset
Management". Questo comprende la gestione dell'equipaggiamento di un impianto tecnologico, con speciale riferimento alle apparecchiature di controllo di processo, comprendendo anche tutte le attività e tutti i provvedimenti utili a mantenere o ad aumentare il valore di un impianto.
Rientrano in ciò le seguenti strategie di manutenzione:
• Manutenzione correttiva: reazione a segnalazioni d'errore e
di diagnostica immediatamente presenti
- Le avarie vengono rischiate o ridotte al minimo tramite
configurazioni ridondanti
- Manutenzione mediante riparazione o sostituzione
• Manutenzione preventiva:
Diagnostica e manutenzione anticipate
- Adeguati provvedimenti manutentivi vengono adottati
ancor prima del verificarsi di un errore
- Manutenzione dipendente dal tempo o dallo stato (a
seconda del grado di usura)
• Manutenzione predittiva:
Diagnostica di previsione per il riconoscimento tempestivo
di problemi che potrebbero insorgere e per la determinazione della durata di utilizzo residua
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Asset Management
Mentre il conduttore dell'impianto riceve tramite l'Operator
System tutte le informazioni rilevanti per interagire in modo
mirato con il processo, il personale di manutenzione e di service può controllare l'hardware dell'impianto di automazione
(Assets) tramite la Maintenance Station, elaborando le relative
segnalazioni diagnostiche e soddisfando le rispettive esigenze
di manutenzione.
Per questo la Maintenance Station offre l'accesso a:
• Componenti del sistema di controllo di processo: apparecchiature da campo intelligenti e unità I/O, bus di campo,
controllori, componenti di rete e bus dell'impianto nonché
Server e Client degli Operator System.
• Assets, che non appartengono direttamente al sistema di
controllo di processo come pompe, motori, centrifughe,
scambiatori di calore o circuiti di regolazione (Assets passivi
risp. indiretti). Questi fanno capo ad oggetti rappresentanti, nei quali sono depositate le regole diagnostiche.
Iter della manutenzione
Lo stato di un componente o di un'apparecchiatura può essere
determinato mediante sorveglianza (rilevamento e analisi di
valori di processo e di grandezze di stato). Se un sensore non
fornisce più alcun segnale, la diagnostica ad es. può fornire
come risultato l'eventuale rottura di un conduttore. Ciò determina l'intervento di una richiesta di manutenzione, che ha
come conseguenza un provvedimento manutentivo. Dopo la
conclusione dell'intervento di manutenzione, le segnalazioni
di stato sulla Maintenance Station ricommutano nello stato
normale.
L'intero processo di manutenzione viene documentato sulla
Maintenance Station senza lacune – in modo automatico e
senza onere di progettazione supplementare.
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Progettazione
Il SIMATIC PCS 7 Asset Management si basa sul progetto hardware e software dell'applicazione, che viene sviluppato nella
progettazione standard con l'Engineering System. Con il supporto del sistema, dai dati di progetto dell'applicazione vengono ricavati, premendo un pulsante, tutti i dati rilevanti per
l'Asset Management e generate le pagine diagnostiche. Il procedimento è semplice e non richiede alcun onere aggiuntivo
per l'Asset Management. Esso può essere riassunto come segue:
• Sviluppo del progetto hardware e software dell'applicazione.
• Generazione supportata dal sistema delle pagine diagnostiche con tutti i componenti contenuti nel progetto, incl. la
gerarchia delle pagine secondo la struttura hardware del
progetto.
• Traduzione dei dati di progettazione e caricamento
nell'Operator Station e nella Maintenance Station con successive fasi di test e di messa in servizio.
Architettura
In dipendenza dell'architettura SIMATIC PCS 7 specifica del
progetto, la Maintenance Station può essere realizzata sulla
base di un SIMATIC PCS 7 BOX RTX/416, di una PCS 7 Single
Station o di una combinazione Client-Server. Essa utilizza per
l'Asset Management i componenti hardware e software
dell'Engineering System (ES) e dell'Operator System (OS).
In virtù dello stretto intreccio, le funzioni ES, OS e di Asset
Management sono anche eseguibili sul medesimo hardware
comune. Una simile stazione multifunzionale può essere impiegata non solo per l'Asset Management, ma anche per il
System-Engineering o per compiti di servizio e supervisione.
Il sistema di segnalazione, la superficie operativa, la gerarchia
delle pagine video e la guida operatore si orientano alla filosofia di servizio e supervisione dell'Operator System. I dati diagnostici di tutti gli Asset sono rappresentati con blocchi immagine unitari. Ciò consente di operare con la Maintenance Station in modo semplice e intuitivo, evitando così la necessità di
un oneroso addestramento.
Le pagine diagnostiche, strutturate secondo la gerarchia degli
impianti con gli stati d'esercizio di tutti i componenti SIMATIC
PCS 7, possono essere visualizzate sia sulla Maintenance Station sia su un OS Client. Funzioni diagnostiche online ampliate
in combinazione con HW Config o SIMATIC PDM sono tuttavia
richiamabili solo tramite la Maintenance Station.
Conformità a standard, specifiche e raccomandazioni internazionali
Il SIMATIC PCS 7 Asset Management con la Maintenance Station è conforme a standard, specifiche e raccomandazioni internazionali. Esso soddisfa ad es. i requisiti definiti da NAMUR
(Associazione d'interesse per la tecnica di controllo di processo
nell'industria chimica e farmaceutica) riguardo a sistemi per
Asset Management collegato all'impianto, nonché per segnalazioni di stato di apparecchiature da campo.
• Raccomandazione NAMUR NE91 (requisiti per sistemi di
Asset Management collegato all'impianto)
• Raccomandazione NAMUR NE105 (requisiti per l'integrazione di apparecchiature da campo in strumenti di engineering)
• Raccomandazione NAMUR NE107 (segnalazioni di stato
di apparecchiature da campo: "Guasto apparecchiatura",
"Necessità di manutenzione", "Controllo funzione")
Inoltre l'Asset Management rispetta la norma IEC 61804-2 per
la descrizione di apparecchiature mediante Electronic Device
Description Language (EDDL) e le specifiche dell'organizzazione PROFIBUS & PROFINET International (PI), ad es.:
• PROFIBUS Profile Guidelines Identification & Maintenance
Functions
• PROFIBUS PA Profile for Process Control Devices
La gestione utenti e il controllo d'accesso per la Maintenance
Station sono compiti svolti dal SIMATIC Logon integrato in
SIMATIC PCS 7.
Asset Management
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Caratteristiche funzionali dell'Asset Management
Come interfaccia di sistema del manutentore la Maintenance
Station con il software di Asset Management integrato mette
a disposizione funzioni e informazioni omogenee per la manutenzione.
Visualizzazione
cumulativa
della struttura
sottordinata
Selezione del
livello PC
Selezione del
livello Ethernet
Selezione del
livello AS
Rappresentazione dell'impianto con immagini simbolo per i componenti
Immagine
simbolo
Blocco
immagine di
componente
Vista panoramica per componenti di un ramo PROFIBUS con immagini simbolo
Stato diagnostico
Funzioni diagnostiche standard
Per potersi informare sullo stato diagnostico di singoli settori
dell'impianto o di componenti, il manutentore può commutare dalla pagina panoramica alla pagina diagnostica del livello
hardware sottordinato. Se nella pagina panoramica viene segnalata un'anomalia, egli può raggiungere rapidamente mediante "Loop in Alarm" il blocco immagine diagnostico del
componente interessato. Le informazioni vengono filtrate in
funzione dell'area di competenza dell'utente.
Possono essere offerte le seguenti informazioni:
• Rappresentazione dello stato diagnostico rilevato dal sistema
• Dati sul componente come nome del punto di misura, produttore o numero di serie
• Visualizzazione delle segnalazioni diagnostiche di un componente
• Visualizzazione del tipo e dello stato attuale del provvedimento di manutenzione avviato
Informazioni su Asset passivi o indiretti
Per Asset passivi o indiretti senza auodiagnostica (pompe, motori, circuiti di regolazione etc.) è possibile, con il blocco di logica programmabile AssetMon, determinare stati di funzionamento non consentiti da diversi punti di misura ed i relativi
scostamenti rispetto ad uno stato normale prestabilito. Questi
vengono visualizzati come Maintenance Alarm sulla Maintenance Station. Mediante l'AssetMon si possono realizzare anche strutture diagnostiche personalizzate, regole diagnostiche specifiche di progetto e funzioni di Condition Monitoring.
Informazioni diagnostiche dettagliate per Asset secondo
IEC 61804-2
Per gli Asset che sono descritti secondo IEC 61804-2 tramite
Electronic Device Description (EDD) sono richiamabili ulteriori
informazioni. Queste informazioni vengono automaticamente rilevate dai componenti e messe a disposizione in background da SIMATIC PDM.
Stato di richiesta
Stato di manutenzione
Identificazione del componente
Pagina diagnostica del componente
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Asset Management
• Informazioni diagnostiche dettagliate
- Informazioni specifiche d'apparecchiatura del costruttore
- Indicazioni sulla diagnostica e l'eliminazione degli errori
- Ulteriore documentazione
• Risultati delle funzioni interne di Condition Monitoring
• Informazioni di stato (ad es. comando locale, modifiche di
configurazione locali)
• Visualizzazione del logbook delle modifiche (Audit-Trail)
dei componenti, con tutte le immissioni relative a persona,
istante e tipo di interventi sul componente
• Parametrizzazione degli Asset (rappresentazione dei parametri registrati nel componente e nel progetto; all'occorrenza anche della differenza fra di loro)
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Buono
Necessità di
manutenzione
(urgenza bassa)
Ordine di manutenzione sconosciuto/
non richiesto
Simulazione
Richiesta di
manutenzione
(urgenza media)
Ordine di
manutenzione
richiesto
Configurazione
modificata
Allarme di
manutenzione
(urgenza elevata)
Ordine di
manutenzione in
richiesto
Estratto dal set di simboli dell'Asset Management PCS 7
Blocco immagine "Vista per manutenzione"
Visualizzazione delle informazioni di manutenzione
La strutturazione gerarchica delle informazioni ed i simboli
unitari favoriscono la visione panoramica, facilitano l'orientamento e consentono al manutentore un rapido accesso ad informazioni dettagliate partendo dalla rappresentazione panoramica dell'impianto.
Il set di simboli definito per l'Asset Management SIMATIC
PCS 7 contiene simboli, che caratterizzano lo stato diagnostico delle apparecchiature/dei componenti, l'importanza della
richiesta di manutenzione e lo stato del provvedimento manutentivo.
Segnalazioni cumulative nella pagina panoramica dell'impianto visualizzano lo stato diagnostico delle strutture/dei componenti sottordinati mediante un semaforo rosso, giallo o verde.
Le pagine diagnostiche rappresentano lo stato dei componenti e delle apparecchiature/dei componenti sottordinati mediante immagini simbolo standardizzate. Queste contengono
i seguenti elementi:
•
•
•
•
Bitmap del componente
Designazione del TAG del componente
Visualizzazione dello stato di manutenzione
Visualizzazione cumulativa per lo stato diagnostico dei
componenti sottordinati
Cliccando su un elemento nell'immagine simbolo si apre o il livello gerarchico sottordinato o un blocco immagine di componente. Il blocco immagine del componente offre diverse viste
del componente interessato con ulteriori informazioni specifiche dell'apparecchiatura, ad es. una vista relativa all'identificazione, alla segnalazione o alla manutenzione.
Highlights Asset Management
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Strumento per minimizzare i costi cumulativi (Total
Cost of Ownerhip) che si sommano nell'intero ciclo di
vita dell'impianto
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Diagnostica e gestione della manutenzione per i
componenti del sistema di controllo di processo e,
non immediatamente appartenenti a questi, Asset
passivi o indiretti come pompe, motori o scambiatori
di calore
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Integrazione omogenea della funzionalità di manutenzione nel SIMATIC PCS 7
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Utilizzo coerente dell'architettura e delle prestazioni
di base di SIMATIC PCS 7
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Maintenance Station come interfaccia di sistema per
il manutentore
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Stesso Look & Feel come per la conduzione del processo sull'Operator System
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Rappresentazione unitaria estesa a tutto l'impianto
dello stato diagnostico e manutentivo
■
Rappresentazione dei dati identificativi generabile
automaticamente con firmware e versioni software
per la pianificazione di upgrades.
■
Blocco di logica programmabile "AssetMon" per Asset
passivi o indiretti, funzioni diagnostiche personalizzate e funzioni di Condition Monitoring
■
Registrazione di modifiche di configurazione e di
parametri di apparecchiature basate su EDD nel
logbook delle modifiche
■
Osservanza di standard e norme internazionali
Asset Management
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