Siemens AG Telecontrol. Téléconduite efficace. Brochure Avril 2012 SIMATIC NET. Answers for industry.

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1 Telecontrol Téléconduite efficace Brochure Avril 2012 SIMATIC NET Answers for industry.

2 Industrial Remote Communication Accès à distance industriel Automatisation de la fabrication, industrie des procédés ou infrastructures publiques : quel que soit le domaine d'activité, la large gamme de produits, systèmes et solutions Telecontrol et Teleservice garantit dans le monde entier un accès à distance sécurisé et économique aux machines réparties géographiquement, installations éloignées et applications mobiles de toutes tailles. Telecontrol (téléconduite) : elle consiste à coupler des stations de processus géographiquement dispersées à un ou plusieurs postes de conduite centraux à des fins de conduite et de supervision. Teleservice (télémaintenance/télédiagnostic) : désigne l'échange de données avec des installations techniques géographiquement éloignées (machines, installations, ordinateurs, etc.) à des fins de détection de défauts, de diagnostic, de maintenance, de réparation et d'optimisation. Autres applications Les bandes passantes élevées des nouvelles technologies de transmission et des nouveaux standards sans fil permettent de transmettre des quantités de données toujours plus importantes et même des enregistrements vidéo à haute résolution. Cela rend de nouveaux domaines d'application possibles tels que le transfert vidéo de véhicules mobiles, la surveillance de l état des éoliennes (Condition Monitoring), la supervision de réseaux électriques intelligents (Smart Grid) ou la surveillance de bâtiments. PROFINET/ Industrial Ethernet SIMATIC NET La communication industrielle de Siemens Industrial Remote IO-Link Communication SIMATIC NET AS-Interface Industrial Wireless Communication PROFIBUS G_IK10_XX_10332 La communication industrielle est d'une importance capitale pour des applications d'automatisation performantes. Sa diversité se reflète dans l'étendue des solutions de communication industrielle de SIMATIC NET qui ne se limitent pas à la Industrial Remote Commonication et à la Industrial Wireless Commonication : elle couvre en effet, avec PROFINET/Industrial Ethernet, PROFIBUS, AS-Interface et IO-Link, tous les secteurs de la communication industrielle. Elle est la garantie d'une solution optimale pour toute application, quel que soit le secteur d'activité. 2 Industrial Remote Communication

3 Telecontrol Solutions de téléconduite efficaces Les procédés industriels s'étendent souvent sur de grands espaces, parfois même au-delà des frontières. Pour les superviser fiablement, les exploitants ont besoin d'un accès sécurisé et économique à leurs installations et machines éloignées. Les logiciels TeleControl Professional et TeleControl Basic de Siemens constituent à cet égard des solutions efficaces pour les applications les plus diverses. Ils assurent la supervision et la conduite de stations déportées à partir d'un poste de conduite central via un réseau de communication. TeleControl Basic : pour les solutions de téléconduite à faible degré d'automatisation ; le système prend également en charge un très grand nombre de stations déportées et est idéal pour les automates d'entrée de gamme. L'offre Siemens couvre un large choix de constituants et solutions système harmonisés pour postes de conduite, stations déportées et réseaux. Nos solutions Telecontrol reposent sur SIMATIC, le leader mondial des systèmes d'automatisation et font donc partie de Totally Integrated Automation (TIA), notre architecture système dédiée à une automatisation cohérente. TIA, c'est la garantie d'une parfaite interaction des constituants mis en œuvre et la base d'une productivité accrue à long terme. TeleControl Professional : pour les solutions de téléconduite de grande envergure à haut degré d'automatisation ; le système prend en charge de multiples structures de réseau et supports de communication. Les deux solutions sont combinables et exploitables indépendamment l'une de l'autre. Telecontrol 3

4 TeleControl Basic Réduit à l'essentiel Supervision et conduite optimale des stations déportées à faible volume de données TeleControl Basic se prête parfaitement à la supervision et conduite à faible coût de machines et installations distantes mais aussi à l'intégration de partenaires mobiles par radiocommunication (GPRS). Ce système de téléconduite est idéal pour les tâches de supervision et de conduite simples, pour la transmission de données de processus et pour le télédiagnostic et la télémaintenance. La configuration simple et conviviale des stations déportées fixes ou mobiles s'effectue sous SIMATIC STEP7 au sein du TIA Portal. OPC Scout donne accès en lecture et écriture aux données du processus. Les domaines d'application typiques sont la conduite de procédés, la gestion optimale des installations communales de traitement des eaux, de distribution d'énergie et de surveillance de la circulation, ainsi que la gestion technique des bâtiments. Solutions modulaires TeleControl Basic pour le poste de conduite Le logiciel mis en œuvre au poste de conduite est TeleControl Server Basic ; en tant que serveur OPC, il relie le système IHM (WinCC, PCS7 ou WinCC flexible p. ex.) aux sous-stations. Le logiciel du poste de conduite permet de gérer économiquement et efficacement jusqu'à sous-stations. Installations de distribution d'eau, d'épuration ou environnementales Gestion technique centralisée des bâtiments Surveillance et gestion de la circulation Mesure de la consommation et contrôle des coûts dans les réseaux d'énergie Téléconduite de machines et équipements d'automatisation Supervision de partenaires mobiles Applications diverses centrales hydrauliques irrigation distribution d'eau potable réseaux de canalisations surveillance fluviométrique éclairage chauffage optimisation de la consommation feux tricolores projets de tunnel phares systèmes de gestion du trafic réseaux de chauffage urbains éoliennes stations de transformation installations de biogaz solaire climatisation distributeurs de boisson transports en commun transport navigation fluviale et côtière serres mesure de niveau dans les silos Possibilités de mise en œuvre de TeleControl Basic 4 TeleControl Basic

5 PC with TeleControl Server Basic Industrial Ethernet PC with STEP 7 V11 DSL router Tunnel GPRS Station S with CP Station S7 200 with MD720-3 Station S with CP G_IK10_XX_30270 Communication GPRS entre SIMATIC S avec CP et TeleControl Server Basic TeleControl Basic pour les sous-stations Les sous-stations sont constituées d'un automate local SIMATIC S qui se distingue par sa compacité. Cette compacité se retrouve sur les modules de communication au même format qui assurent un accès à distance fiable, p. ex. via le processeur de communication GPRS CP Les sous-stations SIMATIC S7-200 peuvent également être connectées au poste de conduite via des modules de communication externes. Le système assure aussi bien la communication à distance avec le poste central de conduite que la communication transversale avec les stations déportées. Les blocs nécessaires à la programmation et à la configuration des sous-stations de type SIMATIC S sont contenus dans STEP 7 Basic V11. TeleControl Basic pour solutions en réseau Les données sont transmises par voie hertzienne via une connexion GPRS sécurisée (General Packet Radio Service). Simplicité et souplesse de la communication sans fil des stations SIMATIC S sont garanties par le processeur de communication CP Le CP s'embroche directement sur l'automate SIMATIC S et se connecte à la CPU par le bus de fond de panier. Le modem série éprouvé MD720-3 reste à disposition pour les stations déportées de type S Le modem est équipé d'une interface RS232 et relié à l'automate S7-200 via l'adaptateur Siemens PPI. La liaison GPRS est constamment en ligne et se comporte comme une ligne spécialisée. Les données peuvent être immédiatement transmises et la défaillance d'une station est directement détectée. Malgré une connexion permanente, le temps passé en ligne ne se répercute aujourd'hui pratiquement plus sur la facturation. Les tarifs GPRS à volume de données mensuel garanti sont de plus en plus courants et rendent les coûts de transmission prévisibles. Des homologations internationales autorisent l'utilisation dans le monde entier. TeleControl Basic 5

6 TeleControl Basic Réduit à l'essentiel Avantages Points forts Le système est évolutif ce qui permet de le faire passer de quelques stations seulement à stations déportées. Rentable Economie du coût de réalisation d'une installation de radiocommunication puisque les réseaux de téléphonie mobile, même de différents opérateurs, peuvent être utilisés dans un système de communication Faibles coûts d'exploitation en cas de liaisons GPRS permanentes ou à la demande et tarifs GPRS de facturation au volume avantageux Nombreux avantages du GPRS GPRS est une norme mondiale de radiocommunication mobile publique. La liaison est établie en permanence, c.-à-d. que les données sont immédiatement transmises et que la défaillance d'une station est donc immédiatement détectable. Génération simple et sûre des alarmes : Avec TeleControl Basic, le personnel de permanence peut être averti directement par messages SMS. Pour ce faire, le CP peut émettre directement ou recevoir un SMS. Le partenaire de communication est un téléphone mobile ou un SIMATIC S Communication sécurisée via Internet Le PC du poste de conduite doit constamment être joignable dans le réseau GPRS. A cet effet, il doit être relié directement à l'opérateur GPRS au moyen d'une ligne spécialisée ou, solution plus économique, être relié de façon permanente à Internet, p. ex. via DSL. Pour assurer la sécurité nécessaire lors de la transmission des données par Internet, TeleControl Basic dispose de son propre chiffrement. Le modem GSM/GPRS se connecte ainsi via un tunnel au gestionnaire de connexion sur le PC du poste de conduite. Ce tunnel permet aux deux partenaires d'échanger des données en toute sécurité, dans les deux sens. On dispose ainsi également d'un moyen de communication entre stations, ce qui ne serait pas possible directement via GPRS. Le gestionnaire de connexion dispose à cet effet d'une fonction de routage grâce à laquelle il redirige le trafic de données entre stations via sa propre liaison. Fonction de réveil "Réveil" de stations qui passent du mode de veille au mode en ligne à des fins de diagnostic. Le CP est réveillé par son partenaire de communication, par TeleControl Server Basic, par un appel ou un SMS de réveil p. ex., afin qu'il établisse une liaison au partenaire en question. Pour des raisons de sécurité, le partenaire de communication doit s'authentifier pour la fonction de réveil, avec la fonction CLIP. Configuration simple Ingénierie standard avec STEP7, c.-à-d. programmation, configuration du réseau et mise en service simples et rapides Constituants système harmonisés Configuration facile et conviviale des stations déportées par plusieurs utilisateurs simultanément (fonctionnalité multi-utilisateur) Télémaintenance et téléprogrammation des sous-stations en cours de fonctionnement Fonctions de Teleservice. La solution complète intègre aussi la fonction Teleservice directement sous STEP 7 Basic V11.0 pour le CP Elle permet aux constructeurs de machines et d'installations internationaux d'accéder dans le monde entier aux machines et installations distantes à des fins de télédiagnostic ou de télémaintenance. 6 TeleControl Basic

7 Engineering station with STEP 7 TeleControl Server Basic Internet Control center DSL router GPRS Field PG with STEP 7 Industrial Ethernet Tunnel S with CP Station G_IK10_XX_30265 Connexion GPRS d'une station déportée SIMATIC S à TeleControl Server Basic Exemple d'application : irrigation dans l'agriculture Tâche à réaliser Les surfaces agricoles cultivées doivent être irriguées automatiquement et efficacement, notamment durant les chaleurs estivales. Solution Les stations déportées du système d'irrigation, équipé de vannes, sont constituées chacune d'un automate local SIMATIC S avec processeur de communication CP La liaison de communication au poste de conduite est établie via GPRS. Le système d'irrigation est entièrement géré et supervisé efficacement par les logiciels SIMATIC WinCC et TeleControl Server Basic du poste de conduite. Avantages Contrairement à l'utilisation de simples minuteries, la solution de téléconduite à base de TeleControl Basic permet de piloter l'irrigation en fonction des besoins. Les données météorologiques de la région sont acquises à cet effet par une station météo et transmises par le logiciel TeleControl Server Basic via une liaison GPRS sécurisée au poste de conduite central. Là, un système SIMATIC WinCC analyse les mesures et élabore automatiquement le programme d'irrigation le mieux adapté aux conditions régnant à ce moment. Des valeurs réelles fiables, issues de la zone urbaine, peuvent aussi être fournies par des débitmètres électromagnétiques et transducteurs de pression, également issus de la gamme de produits Siemens. Un tel système est extensible jusqu'à stations déportées. TeleControl Basic 7

8 TeleControl Professional Vastes installations de processus sous contrôle à distance TeleControl Professional est la solution de Siemens pour la supervision et la conduite automatiques efficaces d'installations de processus distantes. Le système relie via OPC des automates locaux SIMATIC S7-300/-400 à un ou plusieurs postes de conduite de processus, équipés de WinCC, PCS7, WinCC OA (Open Architecture) ou de systèmes de contrôle-commande d'autres marques. Dans le cas des oléoducs et gazoducs, les stations déportées et stations de mesure sont souvent implantées à plus de mille kilomètres de l'installation centrale et du poste de conduite. Il en va de même dans les domaines de la distribution d'eau, de l'épuration des eaux usées, de la production et distribution d'énergie ou du chauffage urbain. La téléconduite et télésupervision de telles installations de processus à large répartition géographique exigent une communication des données rapide et souple ainsi qu'un maximum de sécurité des données. TeleControl Professional est la solution idéale pour la mise en place de concepts SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) complexes. De conception modulaire, il offre une grande souplesse de mise en œuvre en fonction des exigences du client. Réseaux combinables à volonté dans un projet Le poste de conduite est connecté aux stations déportées via WAN (Wide Area Network). TeleControl Professional prend en charge les architectures de réseau et les modes de fonctionnement les plus divers y compris les réseaux IP : lignes spécialisées (cuivre ou FO) réseaux de radiocommunication privés réseaux commutés (analogiques, GSM) Ethernet sans fil Industrial Wireless LAN (IWLAN) câbles optiques, mettant en œuvre les commutateurs SCALANCE X avec ports optiques permettant de franchir des distances de 200 km. réseaux publics et Internet via DSL, (E)GPRS, UMTS Les réseaux peuvent être adaptés au mieux aux conditions rencontrées sur site. TeleControl Professional permet de réaliser des structures de réseau flexibles (en étoile, linéaires et nodales ou des combinaisons de ces structures). Sans oublier les possibilités de couplages redondants. Point-topoint Multi-point (Line) Star Ring Star + multi-point Nodes Path redundancy, 1 medium Path redundancy, 2 media Star via dedicated line Star via wireless Star via mobile wireless Star via Internet G_IK10_XX_30292 G_IK10_XX_30290 Complex network structure (Example) Complex network structure (Example) G_IK10_XX_30291 Eau Pétrole Gaz Energie distribution d'eau potable aqueducs stations d'épuration des eaux réseaux de canalisations bassins d'eaux pluviales champs de forage offshore / onshore oléoducs pipelines de produits gazoducs traitement du gaz réseau de distribution du gaz chauffage urbain distribution d'énergie 8 TeleControl Professional

9 Protocoles de transmission Les protocoles de téléconduite envisageables sont le protocole éprouvé SINAUT ST7, le protocole ouvert DNP3 ou les protocoles normalisés CEI Sécurité des données Une multitude de mesures contre l'altération et la perte des données font partie intégrante du système TeleControl Professional. Les protocoles de téléconduite veillent à ce que les données parviennent intactes au destinataire. Chaque module de transmission est équipé d'une mémoire intermédiaire d'une capacité de plusieurs milliers de télégrammes de données. Il est ainsi possible de s'affranchir des interruptions de la ligne de transmission. Les réseaux IP notamment sont protégés par des solutions VPN/pare-feu personnalisées. Horodatage automatique Pour un archivage ultérieur correct des données de processus dans le système de conduite, tous les télégrammes de données sont horodatés dès leur génération. L'ensemble du réseau est automatiquement synchronisé y compris le passage à l'heure d'été/d'hiver. Communication de données rapide et flexible Cette communication s'effectue sur événement. Le personnel opérateur, rapidement informé par des alarmes, des signalisations d'état et des valeurs du processus, peut ainsi intervenir à tout moment dans la commande du processus en entrant des ordres ou des valeurs de consigne. Parallèlement, il est possible de transmettre d'importants événements par SMS à un téléphone mobile, si nécessaire avec transmission directe de l'acquittement à la station émettrice. L'échange direct de données entre les stations du processus est également possible. Ingénierie simple et peu coûteuse TeleControl Professional permet de réaliser un concept de communication homogène (TIA), parfaitement intégré dans l'environnement SIMATIC. Le système d'ingénierie STEP 7 basé sur les outils SIMATIC autorise la configuration graphique de réseaux de communication entiers, l'adressage multiple des données de processus, les contrôles de vraisemblance et synchronisations d'adresses. OS Clients Engineering Station OS Single Station G_PCS7_XX_00294 TeleControl OS Server (dedicated or dual channel) SINAUT ST7 TIM 4R-IE Modem DNP3 TCP/IP WAN router Converter TCP/IP - serial Modem IEC or Modbus TCP/IP WAN router IEC or Modbus Converter TCP/IP - serial Modem TCP/IP communication Serial communication TCP/IP communication Serial communication TCP/IP communication Serial communication WAN Widely distributed TeleControl outstations WAN WAN Widely distributed TeleControl outstations WAN WAN Widely distributed TeleControl outstations WAN S TIM 3V-IE Advanced S TIM 3V-IE S TIM 3V-IE DNP3 S7-400/400H + TIM 4R-IE DNP3 ET 200S with PN CPU S CP 343 or PN interface S7-400/400H + CP 443 or PN interface ET 200S with CPU S CP 341 S7-400/400H + CP 441/ CP 341 S TIM 4R-IE S TIM 4R-IE Third-party RTU Third-party RTU Third-party RTU Possibilités d'intégration et de communication sous TeleControl Professional avec différents protocoles TeleControl Professional 9

10 TeleControl Professional Vastes installations de processus sous contrôle à distance Programmation et diagnostic à distance Le réseau de communication permet d'exécuter aisément des modifications de programme ou des diagnostics à distance sur les stations déportées aussi bien en phase de mise en service qu'en cours de fonctionnement, sans interruption de la communication de données de processus, ce qui permet d'économiser temps de déplacement et missions de maintenance. Solutions modulaires TeleControl Professional pour le poste de conduite SIMATIC PCS 7 TeleControl et SIMATIC WinCC TeleControl Basé sur WinCC et PCS 7, complété par les couplages de téléconduite Idéal pour les installations dans lesquelles des tâches de téléconduite viennent s'ajouter à des tâches d'automatisation locales complexes. Protocoles SINAUT ST7, DNP3 ou IEC Le système d'ingénierie est basé sur la technologie DBA (Data Base Automation) et dispose d'une bibliothèque de blocs étendue qui permet également le couplage de stations de téléconduite d'autres constructeurs. Les systèmes de conduite de processus SIMATIC PCS 7 ou SIMATIC WinCC permettent de regrouper dans un même système l'automatisation d'installations centrales et la supervision d'unités réparties. Ces systèmes assurent la conduite et supervision des machines et installations à partir d'un poste de conduite commun de même que leur configuration cohérente à l'aide d'un même système d'ingénierie. Pour le dimensionnement du poste de conduite central, différentes variantes peuvent être sélectionnées : SINAUT ST7cc Progiciel basé sur WinCC. Idéal pour SINAUT ST7 Configurable comme système unique ou redondant Alimente en données du processus les archives mises à disposition par WinCC, en fonction de l'horodatage fourni par les stations déportées tout en intégrant des systèmes de journalisation sectoriels (nécessaires à l'archivage des données) Utilise pour la configuration les mêmes modules de communication que le système de téléconduite subordonné, ce qui signifie que la communication homogène entre objets, des capteurs au niveau du processus jusqu'au contenus visualisés et bases de données du système de conduite, se solde par un gain de temps et une économie de coûts. Conduite de processus unique pour unités centrales et déportées Raccordement Couplage aux systèmes de conduite d'autres constructeurs Avec le progiciel SINAUT ST7sc à interface OPC, les stations de téléconduite équipées de SINAUT ST7 peuvent également être raccordées aux postes de conduite d'autres constructeurs. ST7sc dispose de mécanismes complexes de sauvegarde qui évitent la perte de données, même en cas de défaillance du client OPC. Toutes les données de processus sont fournies avec horodatage, et la configuration de l'interface OPC, elle aussi, est simple et conviviale. Les stations de téléconduite avec DNP3 peuvent être raccordées à tous les systèmes de conduite disposant d'une interface maître DNP3. Les stations de téléconduite basées sur le système de téléconduite SIPLUS RIC (Remote Interface Control) peuvent être raccordées à tous les systèmes de conduite disposant d'une interface conforme à la norme CEI TeleControl Professional

11 TeleControl Professional pour sous-stations Les sous-stations du système de téléconduite TeleControl Professional reposent sur des automates SIMATIC S7-300 et S Des modules de communication TIM (Telecontrol Interface Module) gèrent le trafic de données via leur réseau de communication et permettent de transmettre fiablement les données de commande et de processus. Quant aux protocoles de communication, l'utilisateur a le choix entre le protocole éprouvé SINAUT ST7 et le protocole normalisé DNP3. Le module TIM est logé dans un boîtier SIMATIC S Atouts des modules de communication TIM Mémoire de télégrammes pour l'enregistrement sans faille des données, horodatage compris, sur TIM lorsque la voie de communication est en dérangement ou qu'un partenaire est en panne et pour réduire les coûts de connexion sur le réseau commuté. Configuration et manipulation aisées sans connaissances particulières en informatique Communication IP via liaisons cryptées Possibilité de connexion à tout réseau WAN classique ou basé sur IP Configuration de station peu coûteuse Variante TIM TIM 3V-IE TIM 3V-IE Advanced TIM 3V-IE DNP3 TIM 4R-IE TIM 4R-IE DNP3 TIM pour salle de contrôle TIM pour stations déportées Mémoire tampon jusqu'à télégrammes Automate S7-300 S7-300F Interfaces SIPLUS extreme RS232 / Ind. Ethernet (RJ45) jusqu'à télégrammes S7-300 S7-300F RS232 / Ind. Ethernet (RJ45) jusqu'à télégrammes S7-300 S7-300F RS232 / Ind. Ethernet (RJ45) jusqu'à télégrammes S7-300 / S7-300F S7-400 / S7-400F PC 2x série (RS232, RS485) / 2x Ind. Ethernet (RJ45) 4 4 jusqu'à télégrammes S7-300 S7-400 / S7-400F S7-400H 2x série (RS232, RS485) / 2x Ind. Ethernet (RJ45) Possibilités de connexion variées de modems externes à tout réseau classique ou basé IP, grâce à diverses interfaces. La variante TIM 4R-IE propose quatre voies de transmission. Celles-ci peuvent toutes être différentes et être utilisées indépendamment les unes des autres, mais aussi dans n'importe quelle combinaison redondante. Variante DNP3 pour TIM 3V-IE et TIM 4R-IE Les variantes DNP3 sont spécialement conçues pour les stations déportées de l'installation. Elles permettent de raccorder des stations déportées S7-300 ou S7-400/-400H à un poste de conduite à interface maître DNP3, PCS 7 ou WinCC p. ex. Bundles SIPLUS RIC : SIPLUS RIC propose des sous-stations pour le système de téléconduite TeleControl Professional. Ces sous-stations permettent de mettre en œuvre les protocoles de téléconduite CEI , -103, -104 sur une base SIMATIC. Les SIPLUS RIC Bundles comprennent généralement : CPU Module d'interface/de communication Carte mémoire CD avec bibliothèque et licence. TeleControl Professional 11

12 TeleControl Professional Vastes installations de processus sous contrôle à distance Exemples d'application : distribution d'eau potable Tâche à réaliser On souhaite assurer, par un système commun, la gestion et la surveillance de la distribution d'eau d'une commune. Les installations suivantes doivent être intégrées au réseau : Production de l'eau : stations de pompage et de puisage Distribution de l'eau : citernes, châteaux d'eau Installations de traitement de l'eau More remote stations SIMATIC S7-400 controller (redundant) Switch SCALANCE X208 (redundant) Communications module TIM 4R-IE SINAUT ST7cc and WinCC Industrial Ethernet Solution Toutes les stations de processus sont commandées localement par un API SIMATIC équipé d'un processeur de communication TIM pour établir la liaison de téléconduite aux postes de conduite. Les stations sont raccordées par des liaisons redondantes via le réseau téléphonique public commuté (modem MD2) et GPRS (routeur GPRS MD741-1). Le routeur GPRS est connecté au processeur de communication TIM local via l'interface Ethernet et équipé d'une antenne GSM. Le centre de distribution des eaux utilise le système de conduite et de supervision WinCC qui a été complété par le progiciel SINAUT ST7cc. Celui-ci assure, en relation avec les modules de téléconduite centraux, l'échange des données avec les stations. Les données reçues dans les stations sont visualisées dans des vues de processus individuelles ou dans des barres de signalisation. Les informations de processus importantes sont archivées en fonction de l'horodatage fourni. Le personnel opérateur peut directement intervenir dans le processus en donnant des ordres ou en spécifiant de nouvelles consignes, mettre sous/hors tension des pompes ou manœuvrer des vannes. La sécurité des données et des communications est assurée par un Scalance S qui bloque tout accès non autorisé de l'extérieur. Control center GPRS Switch SCALANCE S DSL router Internet MD2 dedicated line modem Avantages Gestion efficace et sûre de la distribution d'eau dans son ensemble. Haute sécurité et disponibilité des réseaux de communication grâce à des connexions redondantes. Améliore la sécurité de l'approvisionnement tout en réduisant les frais d'exploitation GSM/ GPRS Modem MD741-1 VPN tunnel SIMATIC S7-300 with TIM 3V-IE advanced and MD2 Autres exemples d'application : Des applications de ce type ou similaires sont également envisageables dans le domaine des eaux usées, pour les stations d'épuration et réseaux de canalisations p. ex. TeleControl Professional se prête aussi à la supervision d'aqueducs. Remote station with GPRS connection and dedicated line (1 out of 17) Configuration du système du poste de conduite et de l'une des stations déportées. Pour garantir l'alimentation en eau potable, les équipements du poste de conduite et les liaisons aux stations déportées doivent être redondants. 12 TeleControl Professional

13 Exemples d'application : extraction du pétrole Tâche à réaliser Dans un champ pétrolifère disséminé, il s'agit d'extraire du pétrole de la terre par le procédé d'injection d'eau et de l'acheminer par un système d'oléoducs jusquà un terminal pétrolier. Pour ce faire, les dispositifs d'injection comme les puits de pétrole (plus de 100) doivent être surveillés et commandés. Il est impératif de mesurer sur site les pressions, températures, débits et d'en déduire les fonctions pour la commande du processus d'extraction et de transport, par l'ouverture et la fermeture de vannes ou la mise en marche de pompes. Solution Toutes les stations de processus sont commandées localement par un API SIMATIC. Les modules de communication TIM et appareils de radiocommunication raccordés en série assurent leur intégration dans le système de téléconduite et de télésurveillance. Le poste central de conduite interroge par voie hertzienne toutes les stations et les invitent à lui transmettre les données de production qui ont évoluées depuis la dernière interrogation. Le module TIM central qui reçoit l'heure via le récepteur GPS, assure la synchronisation de l'ensemble du système Telecontrol. Le progiciel SINAUT ST7sc permet de mettre toutes les données à disposition du système de conduite. Le personnel opérateur est en mesure de suivre l'évolution de chaque station de processus ou d'intervenir dans le processus local par des ordres de commande. Avantages Surveillance et commande sûres de tout le processus d'extraction du pétrole Utilisation efficace des capacités de transport Maintenance préventive par acquisition et transmission des heures de fonctionnement des machines Autres exemples d'application : Des solutions système similaires sont également mises en œuvre dans les domaines du gaz et de l'énergie, notamment pour les gazoducs, le traitement et la distribution du gaz, le chauffage urbain et la distribution d'énergie. Water injection Producers Water injection Oil Oil displaced by water Water Procédé d'injection d'eau pour l'extraction du pétrole TeleControl Professional 13

14 Remote Networks Liaisons de téléconduite polyvalentes Les modems et constituants de radiocommunication pour environnement industriel établissent les liaisons entre un ou plusieurs postes de conduite et les sous-stations. Siemens propose une gamme complète de produits et solutions mais aussi d'accessoires conçus pour communiquer via des lignes spécialisées privées, réseaux commutés ou réseaux IP tels que DSL, (EGPRS et UMTS). Modems/ constituants de radiocommunication en détail Modem de ligne spécialisée MD2 Pour liaisons point à point ou multipoints sur lignes spécialisées cuivre Utilisable comme répéteur bit/s. max. Modem MD3 pour réseaux commutés Pour réseau téléphonique analogique Egalement utilisable comme modem de ligne spécialisée pour liaisons point à point bit/s. max. Modem GSM/GPRS MD720-3 Modem de radiocommunication à interface RS 232 Supporte les services GSM CSD (Circuit switched data), SMS et GPRS Utilisation : transmission de données via GPRS, envoi de SMS ; commutable sur CSD (uniquement appel entrant) pour la télémaintenance Communication basée IP L'intégration de réseaux locaux par la communication IP via WAN permet d'accéder rapidement, même à l'aide de matériel mobile, aux applications Telecontrol et de communication à distance industriel. La communication IP améliore la disponibilité des connexions à distance et le trafic de données grâce à une plus large bande passante. Elle permet donc de transférer des données en masse, notamment des données vidéo. Il est par ailleurs possible d'accéder en parallèle à plusieurs équipements terminaux. L'exploitation de tels réseaux doit cependant s'accompagner de mesures de sécurité plus strictes (pare-feu, VPN). Siemens propose à cet égard un concept de sécurité cohérent comprenant tous les accessoires requis. Constituants GPRS/UMTS en détail Routeur GPRS MD741-1 Routeur de radiocommunication avec interface RJ45 Prend en charge le service GSM GPRS Trafic montant : 118 kbit/s max. Trafic descendant : 237 kbit/s max. Sécurité élevée grâce au routeur VPN intégré (IPSec) et au pare-feu Utilisés pour TeleControl Professional, la télémaintenance et des applications diverses telles que la transmission de données à des partenaires mobiles. SCALANCE M873 Routeur UMTS (HSDPA), EGPRS, GPRS Trafic montant : 384 kbit/s max. Trafic descendant : HSDPA jusqu'à 3,6 Mbit/s 1 connecteur d'antenne 1 port RJ 45 à 10/100 Mbit/s Utilisés pour TeleControl Professional, la télémaintenance et le télédiagnostic 14 Remote Networks

15 SCALANCE M875 Routeur UMTS (HSDPA + HSUPA), EGPRS, GPRS Trafic montant : HSUPA jusqu'à 5,76 Mbit/s Trafic descendant : HSDPA jusqu'à 14,4 Mbit/s Temps de transmission nettement plus courts grâce à une plus large bande passante avec HSDPA d'où compatibilité avec les applications multimédias à haut débit 2 connecteurs d'antenne (diversité d'antennes) pour une transmission fiable à haut débit VPN avec IPsec 2 ports RJ 45 à 10/100 Mbit/s La plage de température étendue de -30 C à +75 C permet d'utiliser le SCALANCE M875 en extérieur Grâce aux fonctions de sécurité intégrées du concept Industrial Security (pare-feu et VPN avec IP-Sec), le SCALANCE M875 sécurise les connexions aux cellules d'automatisation décentralisées Homologation ferroviaire (EN 50155, e1/e1) Utilisés pour TeleControl Professional, la télémaintenance, le télédiagnostic et les applications diverses telles que la vidéosurveillance SCALANCE M Designed for Industry Coûts réduits d'investissement et d'exploitation pour la conduite et supervision de sous-stations connectées sans fil Réduction des frais de déplacement ou de personnel par la programmation à distance et le télédiagnostic via UMTS Forme et propriétés électriques adaptées à une utilisation dans les secteurs industriels et apparentés. Diagnostic convivial via interface Web Sécurité élevée grâce à un pare-feu intégré Simplicité de conception et de mise en service de sous-stations sans connaissances spéciales en radiocommunication Utilisation dans le monde entier (tenir compte des homologations nationales!) SIPLUS extreme Tous les modems et constituants de radiocommunication (sauf SCALANCE M) existent également en version SIPLUS extreme pour applications en conditions ambiantes extrêmes. Service Center SCALANCE S612 DSL modem VPN tunnel 2 VPN tunnel 1 S7-300 with CPU DP and CP Lean MD741-1 Internet Mobile radio Remote Station 2 PROFIBUS Industrial Ethernet S7-300 with CPU 315-2PN/DP Remote Station 1 S7-300 with CP Advanced Industrial Ethernet SCALANCE M875 UMTS cell phone Service PC with Software SOFTNET Security Client G_IK10_XX_30188 Interconnexion en réseau typique via liaisons sécurisées Remote Networks 15

16 Remote Networks Liaisons de téléconduite polyvalentes Mise en œuvre des constituants de réseau Ethernet standard SCALANCE X, SCALANCE W et SCALANCE S Les constituants de réseau Industrial Ethernet de la large de gamme de produits SIMATIC NET se prêtent en outre à la réalisation de réseaux IP. Pour les transmissions à grande distance, le choix se portera de préférence sur les versions FO des commutateurs Industrial Ethernet SCALANCE X. Ces commutateurs, proposés en diverses formes de boîtier, sont en effet conçus pour des distances jusqu'à 200 km et un environnement industriel. Particularité de GSM/ GPRS/ UMTS en tant qu'élément d'industrial Wireless Communication (IWC) Les modems et routeurs complètent l'offre de Siemens en constituants sûrs, robustes et fiables dédiés à la communication sans fil. Industrial Wireless LAN (IWLAN) offre une plus grande liberté lors de la réalisation de l'installation, minimise les temps de maintenance et d'immobilisation et permet d'agencer les processus bien plus efficacement. L'avantage de la solution sans fil réside avant tout dans la simplicité et la flexibilité d'accès à des partenaires mobiles, difficilement joignables ou fort éloignés. Les produits de la famille SCALANCE W permettent quant à eux d'établir des connexions sans fil via les systèmes de radiocommunication standard de type Industrial Wireless LAN (IWLAN). Les constituants SCALANCE S assurent une sécurité optimale sur les réseaux de communication d'où la possibilité d'établir simultanément jusqu'à 128 liaisons VPN. 16 Remote Networks

17 Telecontrol Accessoires Antenne ANT 794-4MR (6NH9860-1AA00) Antenne omnidirectionnelle, stationnaire, quadribande pour GSM 850, 900, 1800, 1900 et UMTS 1900 Montage hors potentiel en intérieur ou extérieur Y compris 5 m de câble de raccordement "Low Loss" fixé à l'antenne Pour la connexion aux appareils de radiocommunication mobile : MD720-3, MD 741-1, SCALANCE M873, SCALANCE M875 Antenne ANT 794-3M (6NH9870-1AA00) Antenne plate tribande pour GSM 900, 1800, 1900 MHz Montage hors potentiel en intérieur ou extérieur Y compris 1,2m de câble de raccordement "Low Loss" fixé à l'antenne Pour la connexion aux appareils de radiocommunication mobile : MD720-3, MD Module parasurtension LTOP La mise en œuvre d'un module LTOP permet de réduire les tensions auxiliaires et surtensions sur les lignes spécialisées à un niveau non dangereux. Le transformateur libre de potentiel assure de plus un découplage galvanique ce qui empêche un transfert de tension sur les autres parties de la ligne. Le module LTOP protège les personnes et les investissements et représente donc un élément de protection indispensable dans les réseaux privés de lignes spécialisées. Transformateur de ligne Le transformateur quadruple permet, dans un centre de conduite, de raccorder en étoile deux à quatre liaisons point à point ou linéaires (2 fils) ou de combiner les deux topologies de réseau. Câbles de liaison Pour l'interconnexion des constituants de téléconduite ainsi que leur connexion à un réseau WAN, il existe toute une gamme de câbles de liaison standard. Certains de ces câbles de liaison sont livrés en standard avec les constituants matériels, d'autres peuvent être commandés en fonction des besoins. Telecontrol 17

18 Telecontrol Accès à de nouveaux domaines d'application grâce à la communication IP Mise en œuvre multimédia, p. ex. transmission vidéo via le réseau de radiocommunication mobile à des fins de vidéosurveillance p. ex. De tels projets se distinguent par un besoin élevé permanent de bande passante. La visualisation d'émissions de télévision p. ex. en plus des informations courantes à l'attention des passagers dans les transports publics suburbains ou la vidéosurveillance dans les trains contribuent à la sécurité des passagers. Selon la sensibilité des applications, la transmission des données doit être sécurisée et leur intégrité garantie par des méthodes de cryptage appropriées. Avantages Transmission vidéo en temps réel pour accroître la sécurité des passagers (vidéosurveillance) Connexion de données pour distributeurs de tickets, services d'infodivertissement et Internet à bord Surveillance proactive de la technique du véhicule (télémétrie) Nota : Lors de la mise en réseau de l'installation, il convient de prendre des mesures de protection appropriées ( sécurité informatique par segmentation du réseau) pour garantir la sécurité fonctionnelle. Vous trouverez de plus amples informations sur la sécurité industrielle et le concept Industrial Security à l'adresse Internet Migration investir dans l'avenir Stratégie de migration Afin que les entreprises soient demain encore à la hauteur des exigences des marchés, il faut dès aujourd'hui étendre et moderniser les systèmes et installations. Cependant, compte tenu que la base installée représente une valeur énorme en termes de matériel, de logiciels applicatifs et de savoir-faire du personnel opérateur et de maintenance, l'exploitant d'installations accorde toujours une grande importance à la pérennité de son investissement. Le succès d'une migration réside essentiellement dans une solution technique adaptée de façon optimale aux exigences du client et à l'installation en question. La ligne directrice va dans le sens de la minimisation du risque technique et financier et de la pérennisation de l'investissement unique à long terme. C'est pourquoi Siemens estime qu'il est de son devoir de développer, en collaboration étroite avec le client et les intégrateurs système, une solution d'avenir personnalisée qui soit conforme à l'état de l'art, c.-à-d. en mettant en œuvre les systèmes de téléconduite TeleControl Basic et TeleControl Professional, selon les principes suivants : innovation du système étape par étape adaptation aux conditions spécifiques de l'installation flexibilité en fonction des exigences de la production Central monitoring center Internet SCALANCE S612 DSL router Provider APN UMTS Control center SCALANCE M875 Industrial Ethernet VPN tunnel IP camera SCALANCE X204-2TS IP camera G_IK10_XX_ Telecontrol

19 Scénarios de migration typiques En fonction de facteurs techniques et économiques spécifiques à chaque projet de migration, de nombreux scénarios différents sont possibles. Les produits TeleControl offrent la modularité et la flexibilité nécessaires à la réalisation de ces scénarios. Scénario 1 : remplacement du système IHM existant par un poste de conduite WinCC/PCS 7 Lorsque le système IHM (Interface Homme-Machine) est techniquement dépassé ou que la gestion des pièces de rechange devient trop coûteuse, que ce système ne correspond plus aux directives et normes en vigueur pour les postes opérateurs ou que des évolutions fonctionnelles sont nécessaires, il est possible de remplacer simplement le système IHM existant par le système SIMATIC WinCC ou PCS 7 et de l'adapter ainsi aux exigences actuelles. Les stations de téléconduite, la périphérie de processus et le logiciel d'application sont conservés. Coût minimal Risque calculable Prolongation de la durée de vie de l'ensemble de l'installation Nouvelles possibilités d'application Ouverture du système au monde des TIC Scénario 2 : extension d'une installation existante L'installation existante est dans un premier temps conservée et complétée par de nouvelles sections/unités équipées d'automates SIMATIC S7. Extension simple et pas à pas de la capacité de l'installation Risque calculable Introduction de nouvelles technologies ( IHM, Industrial Ethernet, DSL, (E)GPRS, UMTS, liaisons radio, communication transversale) En association avec le scénario 1, conduite de processus par un système IHM homogène Scénario 3 : modernisation étendue Une pénurie d'approvisionnement en pièces de rechange, une assistance insuffisante et le besoin de fonctions complémentaires peuvent imposer une modernisation complète de l'ancien système par la mise en place des systèmes de téléconduite évolutifs Tele- Control Basic et TeleControl Professional en relation avec SIMATIC WinCC. Le cas échéant, cette modernisation peut avoir lieu en cours de fonctionnement. Ceci permet de continuer à utiliser le niveau d'e/s existant et de garantir la pérennité de l'investissement en câbles, composants matériels ou en ingénierie d'application Augmentation des performances Introduction de nouvelles technologies ( IHM, Industrial Ethernet, DSL, (E)GPRS, UMTS, radiocommunication, communication transversale) Ouverture du système au monde des TIC Prolongation de la durée de vie de l'ensemble de l'installation Réduction du nombre de fournisseurs de systèmes Suppression des goulets d'étranglement et des relations de dépendance Avec ses systèmes de téléconduite évolutifs, ses solutions de migration et ses services innovants, son savoir-faire acquis de longue date en matière d'automatisation des processus et de migration et son réseau mondial de services, Siemens apporte la preuve de sa compétence et fait bénéficier ses clients de la sécurité d'un partenaire fiable. 19

20 Pour de plus amples informations Pour en savoir plus sur SIMATIC NET : Pour en savoir plus sur Industrial Remote Communication/Telecontrol : Matériel d'information à télécharger : Manuels SIMATIC Guide : Service & Support: Interlocuteurs SIMATIC NET : Industry Mall pour la commande en ligne : Siemens AG Industry Sector Industrial Automation Systems Postfach NÜRNBERG ALLEMAGNE Sous réserve de modifications PDF (6ZB5530-1SA03-0BA3) MP.R1.SC.ICBR BR 0412 PDF 20 Fr Produced in Germany Siemens AG 2012 Les informations de cette brochure contiennent des descriptions ou des caractéristiques qui, dans des cas d'utilisation concrets, ne sont pas toujours applicables dans la forme décrite ou qui, en raison d'un développement ultérieur des produits, sont susceptibles d'être modifiées. Les caractéristiques particulières souhaitées ne sont obligatoires que si elles sont expressément stipulées en conclusion du contrat. Sous réserve des possibilités de livraison et de modifications techniques. Toutes les désignations de produits peuvent être des marques ou des noms de produits de Siemens AG ou de sociétés tierces agissant en qualité de fournisseurs, dont l'utilisation par des tiers à leurs propres fins peut enfreindre les droits de leurs propriétaires respectifs.