Industrial Automation. Siemens HMI. Standardizzazione dell'interfaccia utente per massimizzare l'efficienza. SIEMENS S.p.A. IA - AS - Gruppo HMI

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1 Siemens HMI Standardizzazione dell'interfaccia utente per massimizzare l'efficienza

2 Hardware L introduzione di nuove tecnologie sia hardware che software e la diminuzione dei costi dei componenti ha modificato il concetto classico di Interfaccia Uomo Macchina (HMI). La robustezza e l affidabilità dei PC industriali di ultima generazione, Utilizzo di UPS per la protezione contro interruzioni di corrente Eliminazione di tutte le parti in movimento (hard disk e ventilatori) Memorie di massa sempre più capienti Possibilità di conservare dati su due hard disk separati Connettività con bus di campo industriali unite alla sua flessibilità intrinseca, ha reso possibile un integrazione tra le diverse componenti elettroniche di una macchina di produzione

3 Standardizzazione in un unico hardware Su un unica piattaforma hardware aperta e standard si possono gestire funzioni quali: Visualizzazione Logica di macchina (software PLC) I/O Distribuiti Motion Control Comunicazione (Profibus, Profinet) SIMOTION P320-3

4 Ethernet all interno della macchina di produzione Sicurezza HMI Motion control Automazio ne distribuita Periferia decentrata Network Installation Network Management Comunica zione Real Time Integrazione con il WEB

5 Profinet, lo standard Ethernet per l automazione Real Time Ethernet (Uso di Ethernet a livello di campo per applicazioni in tempo reale) Caratteristiche: Determinismo: la comunicazione RTE deve avvenire in un tempo noto Servizi di sincronizzazione della comunicazione e delle applicazioni Compatibilità con traffico TCP/IP - percentuale di banda riservata al traffico TCP/IP

6 Ethernet dal motore IP 20 IP 67

7 alla interfaccia operatore HMI Controller Safety Motion Control & Drives Robots Distributed I/O Sensors HMI Wireless Distributed I/O

8 La sicurezza: Safety Integrated anche nell HMI

9 Safety Integrated via Profinet B+B SCADA Profinet PLC Wireless Motion Control Profinet Distributed I/O Drive ET 200eco Distributed I/O Distributed I/O SIGUARD Laserscanner

10 Comunicazione fail-safe tramite PROFINET wireless Sinamics: funzioni di sicurezza gestite direttamente a livello di drive

11 Simatic Mobile Panel 277F IWLAN Funzionalità HMI e performance Touchscreen 7.5 TFT, 640 x 480, Colori 18 Tasti funzione con LED (configurabili) Pulsante di Stop di emergenza, Selettore rotativo, Safety TÜV sino a SIL3 Transponder per identificazione e misura della distanza per gestione sicura degli accessi Comunicazione (I)-WLAN wireless Supporta PROFINET e PROFIsafe V2 Download progetto via WLAN / USB / Ethernet Configurable con WinCC flexible 2007 Engineering, gestione range e zone

12 Simatic Mobile Panel 277F IWLAN Wireless Funzione di riconoscimento del punto di accesso nell impianto Circa 30 mt Il range dall access point è di circa 30 mt in ambito industriale; è possibile ottimizzare l applicazione con antenne direzionali, antenne RCoax, e impiegando più access point.

13 Simatic Mobile Panel 277F IWLAN Wireless Access Point F-PLC PROFINET Transponder Piena mobilità in ambiente Wireless LAN Discriminazione zona operativa tramite transponder Tecnologia Safety certificata per SIL 3

14 Accessibilità del software HMI: SIMATIC WinCC flexible = accesso alle variabili ed alle pagine grafiche di altri pannelli. Scambio di dati globale tra i pannelli sia in lettura che in scrittura anche via web senza coinvolgere la cpu del PLC sia localmente che centralmente Industrial Ethernet Station 1 Station 2 Station 3 Station 4

15 Diagnostica e service del software HMI: SIMATIC WinCC flexible Sm@rtService Sm@rtService = funizioni di service e diagnosticali via Internet/Intranet o LAN. Generazione di pagine standard HTML. Visualizzazione e controllo dell HMI in remoto, accesso ai database, alla password list. Aggiornamento del progetto HMI, import export di dati di ricetta. Generazione di o sms su evento o allarme Engineering Station PC/PG Industrial Ethernet

16 Standardizzazione software programmazione Trend Un unico ambiente di sviluppo per la parametrizzazione dell HMI e programmazione della macchina Vantaggi: Un unico software da manutenere Possibilità di organizzare il programma in maniera modulare per gestire le varianti di macchina. Facilità di back-up ripristino di tutto il software di macchina

17 Integrazione Software HMI PLC Sistema di progettazione integrato STEP 7 Basic V10.5 e WinCC Basic per SIMATIC S e HMI Basic Panels User friendly, editor intelligente e intuitivo Unico sistema di ingegneria per: hardware, configurazione della rete, programmazione e diagnostica

18 Integrazione Software HMI Motion Engineering tasks Scout P 350 HMI Configurazione PLC Parameterizzazione Programmazione Commissioning, diagnostica Programmi richiamati nell albero di progetto Communication Configurazioe Drive Parametrizzazione Data management comune

19 In conclusione Un approcio olistico dell HMI all interno della macchina di produzione unitamente ad una standardizzazione software ed hardware delle componenti meccatroniche sono i mattoni per la costruzione di macchine flessibili, scalabili e facilmente customizzabili.

20 Standardizzazione per l utilizzatore finale Perché due linee, apparentemente uguali, hanno rese così diverse? Quanto scarto generiamo ad ogni cambio formato? Quale è le reale resa della mia linea, rispetto al suo rendimento teorico? Si può aumentare l efficienza delle macchine per il prodotto attualmente in produzione? Stiamo usando efficacemente i nostri macchinari?

21 Tipica architettura di una linea di confezionamento Molte linee produttive sono costituite da differenti prodotti HMI e sistemi di diversi OEM Potenziale sinergia System integration, backup + recovery difficoltoso Line Overview HMI Diversità dei sistemi, componenti e fornitori dei sistemi d auotmazione in una liinea. HMI I/O Drives Motors PLC I/O Network Data Interface 2 HMI I/O Drives Motors PLC Motion Control Network Data Interface n PLC I/O Drives Motors PLC LV Sensors LV LV Sensors LV Sensors Macchina 1 da OEM x Macchina 2 da OEM y Macchina n da OEM z

22 Optimized Packaging Line Dall analisi di alcune linee di confezionamento emerge che Potenziale ottimizzazione Plant A / Line 1 Plant B / Line 1 OPL Hardware Software Hardware Software Hardware Software PLC Motion HMI Drives Dist. I / O Network Potenziale ottimizzazione

23 Optimized automation architecture Con un approcio orientato alla standardizzazione si possono raggiungere livelli elevati di automazione e comunicazione MES Utilizzo di standard quali OMAC state model PackTags Da possibilità di quantificare ad es l OEE di linea HMI di linea Standard Data Interface Standard Data Interface Standard Data Interface HMI I/O Drives Motors PLC Network HMI I/O Drives Motors PLC Motion Control Network HMI I/O Drives Motors Motion Control Network LV LV LV Macchina 1 da OEM x Macchina 2 da OEM y Macchina n da OEM z