Tecnica di telecontrollo efficiente con SINAUT · con modem SINAUT MD720-3 Provider GSM/GPRS Internet Stazione S7-200 con modem SINAUT MD720-3 Alarm Control Center Micro Edition optionale

Tecnica di telecontrollo efficiente con SINAUTModulare, flessibile, sicura.

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2 SINAUT Telecontrol

Contenuto Introduzione

SINAUT Telecontrol

SINAUT Telecontrol (Siemens Network Automation) è basato su SIMATIC. Esso amplia questo sistema con l'hardware ed il software adeguato e consente così l'interconnessione in rete dei singoli componenti tramite WAN (Wide Area Network).

Nella categoria WAN il sistema SINAUT offre soluzioni per la trasmissione dati tramite WAN classiche, come linea dedicata con cavo in rame, rete telefonica, rete radio ecc., ma anche tramite moderne WAN IP-based, come sistemi a banda larga o Internet.

Per soddisfare le diverse esigenze, SINAUT Telecontrol com-prende due sistemi indipendenti tra loro:

■ SINAUT MICROSemplice sistema di telecontrollo per la sorveglianza e il co-mando di impianti decentrati mediante comunicazione ra-diomobile (GPRS) sulla base di SIMATIC S7-200 e WinCC flexible oppure WinCC.

■ SINAUT ST7Sistema di telecontrollo versatile sulla base di SIMATIC S7-300, S7-400 e WinCC/PCS 7 per la sorveglianza e il con-trollo completamente automatici di stazioni di processo decentrate che, attraverso i più svariati mezzi WAN, scam-biano dati tra loro e con uno o più Control-Center.

Sebbene SINAUT ST7 e SINAUT MICRO siano sistemi tra loro indipendenti, entrambi possono essere combinati insieme in un impianto. La conduzione comune avviene nel PC della stazione master.

Introduzione2

SINAUT Micro 4

SINAUT ST7 6

Soluzioni di rete 8

Control-Center 11

Esempi di soluzioni

Acqua/acqua reflua 12

Produzione petrolifera 13

Distribuzione gas 14

Migrazione -

l'investimento nel futuro 15

Prodotti idonei all'impiego industrialeper la tecnica di telecontrollo

Unità di comunicazione TIM 16

Modem e componenti radiomobili 17

Software 18

Accessori 19

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SINAUT Telecontrol 3

Campi d'impiego

SINAUT si dimostra assai valido sia in piccoli impianti con poche stazioni che in reti complesse con centinaia di stazioni.

■ Alimentazione sicura di utenze private e industriali con acqua potabile, gas o teleriscaldamento tramite reti ramificate.

■ Trasporto economico di gas, petrolio e prodotti petroliferi tramite tubazioni

■ Rilevamento e trasmissione di dati di processo da dispositivi di controllo ambientale

■ Telesorveglianza di dispositivi per acque reflue

■ Comando e controllo di fari, di centrali termoelettriche a blocco, di dispositivi di trasporto o di impianti per il con-trollo del traffico

■ Interconnessione in rete di nodi mobili, come nel caso di veicoli su rotaia, traffico locale o navi, se si rendono neces-sari una sorveglianza e/o un controllo centralizzato.

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SINAUT MICRO si presta all'impiego ovunque ci siano da tra-smettere piccole quantità di dati per la sorveglianza e il co-mando di stazioni remote, e precisamente in tecnica wireless tramite il servizio GPRS della rete radiomobile GSM. Stazioni fisse o anche mobili possono essere collegate, senza problemi e senza know-how di radiocomunicazione, ad un Control-Center centralizzato. Il collegamento GPRS è continuamente online e si comporta come una linea dedicata. I dati possono essere subito trasmessi e la caduta di una stazione è immedia-tamente riconoscibile. Nonostante il collegamento continuo, il tempo online non rappresenta oggi un aggravio di costi si-gnificativo. Le tariffe in base al volume, sempre più spesso im-piegate nella comunicazione GPRS, limitano i costi al volume di informazioni effettivamente trasmesso.

Il SINAUT MICRO basato sul SIMATIC S7-200 offre per questo il modem GSM/GPRS MD720-3 e il pacchetto software SINAUT MICRO SC. Sono compresi blocchi software per il controllore S7-200, con i quali è possibile una progettazione confortevole della trasmissione e della ricezione dei dati. Per il PC del Control-Center il pacchetto ha in dotazione da un lato un Connection-Ma-nager, che gestisce il collegamento tra la stazione centrale e fino a 256 S7-200 e dall'altro un OPC-Server. Questo consente uno scambio di dati con un OPC-Client, ad es. WinCC o WinCC flexible, oppure con ogni altro moderno software di Control-Center che supporti lo standard OPC riconosciuto a livello internazionale. Con più di 256 stazioni è possibile raggruppare più OPC-Server sotto un unico OPC-Client.

Sistema di allarme confortevole e sicuro

Come sistema di allarme per il personale operativo si consiglia il pacchetto integrativo "Alarm Control Center Micro Edition". I messaggi ricevuti dall'OPC-Server di SINAUT MICRO SC pos-sono poi essere inoltrati fino a 4 destinatari (mediante cellu-lare, fax o stampante).

A seconda dell'orario dei turni, vengono sempre informati i rispettivi responsabili. Se il messaggio non viene confermato tempestivamente, l'escalation management su più livelli prov-vede ad inoltrare l'informazione ad un destinatario alterna-tivo.

Sicuri in Internet con rete VPN integrata

Il PC del Control-Center dev'essere sempre raggiungibile dalla rete GPRS. Per questo esso dev'essere collegato direttamente con una linea dedicata al Provider GPRS o, come soluzione economica, deve essere collegato stabilmente in Internet, ad es. tramite DSL. Per poter garantire la necessaria sicurezza per la trasmissione dati tramite Internet, SINAUT MICRO utilizza la propria rete VPN (Virtual Private Network). Il modem GSM/ GPRS si collega in questo modo tramite un VPN-Tunnel con il Connection-Manager nel PC del Control-Center. Entrambi i lati possono scambiare dati in sicurezza tramite questo VPN-Tun-nel in entrambe le direzioni. Diventa così possibile anche il traffico dati tra le stazioni, possibilità che non sussiste in via di-retta tramite GPRS. Il Connection-Manager possiede per que-sto una funzione di routing, cioè esso provvede al traffico dati tra le stazioni tramite la propria rete VPN.

mobile

Stazione S7-200 con modemSINAUT MD720-3


Provider GSM/GPRS

Internet


Alarm ControlCenterMicro Editionoptionale per allarme

OPC Clientad es. WinCC flexible, WinCC

SINAUT MICRO SCServer OPC e manager di collegamento

Control Center centrale

stampante

fax

G_I

K10

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_301

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SINAUT MICRO


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Comunicazione dati

Il pacchetto software SINAUT MICRO SC comprende una bi-blioteca di blocchi software per il controllore SIMATIC S7-200. Con questi blocchi ed il software MICRO SC per il PC centrale, l'utente può realizzare i seguenti tipi di scambio dati:

Scambio dati tra stazione e centrale

Scambio dati tra due stazioni tramite la centrale

Accesso al controllore S7-200 tramite Teleservice

Nel modem SINAUT MD720-3 è possibile memorizzare fino a 3 numeri di telefono dai quali viene abilitato un collegamento di teleservice. Se si chiama da uno dei numeri abilitati, l'MD720-3 interrompe il collegamento GPRS e attiva il collega-mento di Teleservice per il controllore. Al termine della ses-sione di Teleservice, il collegamento GPRS viene ripristinato.

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Il sistema di telecontrollo SINAUT ST7 è consigliabile per tutte le applicazioni nelle quali si hanno stazioni di processo remote in collegamento con uno o più Control-Center. SINAUT ST7 è basato su sistemi SIMATIC S7-300 e S7-400 nonché su WinCC/ PCS 7. Per la comunicazione tramite WAN, esso amplia questi sistemi con i necessari componenti hardware e software. Versatilità e modularità - sia nella realizzazione delle stazioni di processo sia nella scelta e nella combinazione delle reti e delle vie di comunicazione disponibili - sono alcuni dei van-taggi determinanti di questo sistema di telecontrollo.

Comunicazione dati

La comunicazione con SINAUT viene gestita su evento. Il per-sonale operativo viene rapidamente informato, anche in reti a banda stretta, sul processo con allarmi, stati e valori e può in ogni momento intervenire nel controllo del processo impo-stando istruzioni e valori di riferimento. In parallelo possono essere inviati messaggi SMS su eventi importanti ad un tele-fono mobile - all'occorrenza anche con conferma alla stazione trasmittente. Inoltre è possibile lo scambio dati tra le stazioni di processo.

Reti di trasmissione

Nella scelta della rete di trasmissione il SINAUT ST7 dimostra la sua enorme versatilità. Nel campo delle WAN classiche que-sto significa:

■ Linee dedicate (private o affittate)

■ Reti radio private (opzionale con metodo time-slot)

■ Rete telefonica analogica

■ Rete ISDN digitale

■ Rete radiomobile (GSM)

Ad eccezione delle reti radio, SINAUT ST7 offre modem adatti per tutte le WAN classiche.

Oltre che tramite queste reti classiche, la comunicazione SINAUT è possibile anche tramite WAN IP-based e precisa-mente:

■ Via radio, utilizzando speciali apparecchiature radio ottimiz-zate per Ethernet, ad es. i componenti di rete del sistema IWLAN SCALANCE W

■ Tramite cavi in fibra ottica, ad es. con l'impiego degli Switch SCALANCE X con porte ottiche; si possono così coprire di-stanze fino a 70 km oppure anche in combinazione con sistemi di trasmissione di tipo PCM30 o OTN

■ Tramite reti pubbliche e Internet mediante DSL e/o GPRS

Tutte le reti possono essere combinate liberamente in un pro-getto SINAUT. Sono realizzabili strutture a stella, lineari, nodali e anche configurazioni miste di queste strutture base. Per la trasmissione dati ridondante è possibile accoppiare una sta-zione con due vie di trasmissione. Le due vie di trasmissione possono essere dello stesso tipo o di tipo diverso, ad es. linea dedicata combinata con rete telefonica o ISDN con DSL.

Sicurezza dei dati

Molteplici misure di protezione contro l'alterazione e la perdita di dati costituiscono una parte essenziale del sistema SINAUT ST7. Il protocollo di telecontrollo del SINAUT ST7 assicura che i dati arrivino inalterati al partner di comunicazione. Per esclu-dere la perdita di dati, ogni unità di comunicazione SINAUT ST7 dispone di una notevole memoria per diverse migliaia di telegrammi dati. In questo modo è possibile evitare i tempi di inattività della linea di trasmissione o del partner della comu-nicazione. Vantaggio con le reti commutate: gli altri collega-menti dei dati necessari possono essere ridotti 7al minimo.

SINAUT ST7



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Sincronizzazione oraria

Per una successiva archiviazione corretta dei dati di processo nel Control-Center, tutti i telegrammi dati vengono provvisti di un'indicazione temporale già all'origine. L'intera rete viene sincronizzata automaticamente (mediante DCF77 o GPS) – incluso passaggio ora estiva/ora invernale.

Control-Center-System SINAUT ST7cc

Il Control-Center standard SINAUT è basato su WinCC/PCS 7, ampliato con il software SINAUT ST7cc. Esso consente di rea-lizzare la comunicazione con le stazioni SINAUT. Esso alimenta gli archivi con dati di processo secondo l'indicazione tempo-rale di cui sono corredati ed è anche in grado di agganciare sistemi di protocollo specifici del settore come ad es. ACRON. Per il sistema di allarme del personale operativo via SMS, fax o E-Mail è disponibile il pacchetto di ampliamento "Alarm Con-trol Center". Per aumentarne la disponibilità, il Control-Center – in combinazione con il pacchetto di ridondanza WinCC-/ PCS 7 – può essere progettato anche come sistema ridon-dante.

Collegamento di sistemi Control-Center di altri fornitori.

Attraverso il pacchetto di programmi SINAUT ST7sc con l'inter-faccia OPC Data Access, le stazioni SINAUT ST7 possono anche essere accoppiate a sistemi Control-Center di altri fornitori. ST7sc dispone di sofisticati meccanismi di bufferizzazione, che escludono – anche in caso di caduta dell'OPC-Client – la possi-bilità di una perdita di dati. Tutti i dati di processo sono provvi-sti di indicazione temporale e anche la configurazione dell'in-terfaccia OPC risulta semplice e confortevole. In funzione della disponibilità richiesta, SINAUT ST7sc può essere collegato a Client semplici o ridondanti.

Engineering

L'Engineering-System basato su SIMATIC Tools consente la progettazione grafica di tutte le reti di comunicazione. Il si-stema presenta automaticamente al progettista tutte le possi-bilità di accoppiamento dati dei singoli controllori. Inoltre è possibile: Indirizzamento multiplo di dati di processo, ad es. a più centrali o stazioni Controlli di plausibilità e confronti di in-dirizzi sono d'aiuto nella progettazione di reti complesse

Teleprogrammazione, telediagnostica

Sia durante la messa in servizio sia in esercizio, tramite la rete di telecontrollo SINAUT si possono eseguire in modo confortevole modifiche di programma o indagini diagnostiche nelle stazioni remote, e questo senza interruzione della comunicazione dei dati di processo in corso. Questo consente di risparmiare tempi di spostamento e interventi del personale di manutenzione.

Sicurezza nel tempo ed economicità

Con SINAUT ST7 è stato creato, sulla base del sistema d'auto-mazione SIMATIC S7, un sistema di telecontrollo, che riprende e sviluppa ulteriormente in modo compatibile le caratteristi-che di successo del precedente sistema SINAUT ST1 basato su SIMATIC S5. La base SIMATIC assicura la durata nel tempo e l'economicità degli investimenti negli impianti e garantisce la compatibilità con i sistemi precedenti e futuri.



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Soluzioni di rete con SINAUT ST7

WinCCPCS 7

OPC-Client

SINAUTST7cc/ST7sc

Industrial Ethernet

SINAUT ST7scSINAUT ST7cc

S7-300 / C7

TIM 3V-IE

S7-300 / C7

S7-400 S7-400S7-400 S7-400

TIM 3V-IETIM 4R TIM 4R-IE TIM 4R TIM 4R-IE

S7-300 / C7

S7-400

G_I

K10_

XX_3

0206

TIM4R-IE

TIM4R-IETIM

3V-IEAdv.

TIM4R-IE

TIM4R/4RD

S7-400

S7-300 / C7

TIM3V-IEAdv.

MPI

Azionamenti (ad es. SINAMICS)

Sistemi di servizio e supervisione

(ad es. SIMATIC HMI)Apparecchiature da campo

(ad es. ET 200S, ET 200pro)

Stazioni nodali

Stazioni

Ampliamento locale possibile ad ogni livello con ulteriori componenti SIMATIC, ad esempio:

Centrale

Tecnica di misura(ad es. SITRANS)

Industrial Ethernet (LAN, ad. es LWL) e reti IP-based(WAN, ad. es. DSL, GPRS, Internet)WAN classica (linea dedicata, rete commutata, rete radio)Collegamento opzionale a Industrial Ethernet e reti IP-basedCollegamento opzionale alla WAN classicaBus MPI

Soluzioni di rete



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Reti di telecontrollo

Le reti di telecontrollo di solito non sono omogenee. Il collega-mento delle stazioni di processo ad una centrale di telecon-trollo oppure ad un sistema Control-Center non avviene di re-gola tramite un mezzo di comunicazione univoco ma tramite diversi tipi di reti. Il sistema SINAUT è in grado di combinare in-sieme in un progetto le più svariate reti di trasmissione, con-sentendo nell'intero sistema una comunicazione indipen-dente dai tipi di collegamento e dagli accoppiamenti tra le reti.

Linee dedicate

La classica linea dedicata in rame (cavo con conduttori in rame intrecciati a coppie) è sempre ancora una delle forme più ri-correnti di linee dedicate private.

Con il modem per linea dedicata SINAUT sono realizzabili senza problemi collegamenti punto a punto nonché topologie lineari e a stella. Senza amplificazione si possono raggiungere distanze fino a 34 km. Distanze maggiori sono possibili con l'impiego del modem come Repeater.

Se, al posto di una linea dedicata in rame è presente un cavo in fibra ottica, è possibile utilizzare la tecnologia Industrial Ethernet come mezzo di comunicazione, ad es. gli Switch SCALANCE X per LWL. In questo caso si possono raggiungere distanze fino a 70 km e si possono realizzare le stesse strutture di rete come con le linee dedicate in rame. Sono inoltre possi-bili reti ad anello che garantiscono una sicurezza maggiore in caso di rottura dei cavi.

Il vantaggio delle linee dedicate sta nella continua raggiungi-bilità delle stazioni di processo collegate. Dati, eventi o allarmi che si presentano vengono subito trasmessi, cadute di stazioni o di collegamenti vengono riconosciuti in breve tempo e vi-sualizzati per il personale operativo. Le linee dedicate private offrono inoltre un elevato grado di sicurezza poiché esse non sono accessibili in modo pubblico.

Reti commutate

Se non sono disponibili linee dedicate, si può prendere in con-siderazione l'utilizzo di una rete commutata. Si può trattare di un collegamento analogico o ISDN, ma anche la rete radiomo-bile GSM può essere utilizzata per trasmissioni di dati tramite un collegamento su linea commutata. Poiché in questo caso si tratta di un collegamento a pagamento, la trasmissione dati va ottimizzata in base alla frequenza e alla durata dei collega-menti. Informazioni importanti come ad es. gli allarmi, richie-dono un invio immediato, altre informazioni vanno raggrup-pate e inviate una o più volte al giorno. In questo caso assume un'importanza fondamentale la presenza dell'indicazione temporale nella stazione di processo affinché i dati nella cen-trale possano essere archiviati correttamente.

Per tutte le reti commutate SINAUT ST7 offre i modem ade-guati. Le unità di comunicazione TIM provvedono alla memo-rizzazione ed alla trasmissione dei dati a costo ottimizzato.

SINAUT ST7 - Comunicazione tramite diverse reti di trasmissione

MPI IndustrialEthernet

G_I

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XX

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TIM 3V-IE

SINAUTST7cc/sc

TIM4R-IE

TIM3V-IE

FiberOptic

TIM 4RMD2MD3TIM 3V-IEAdv.

TIM3V-IE

MD2

TIM4R-IE

MD3

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MD2 MD2 MD2

RS485

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TIM4RD

MD720-3

Rete GSM

Stazione

Centrale

Rete radio

Stazione StazioneStazione StazioneStazione

Media-ConverterSCALANCEX-100

Rete telefonica TIM 3V-IEStazione

Rete dedicataa stella

MD720-3

SwitchSCALANCE X

SwitchSCALANCE X

Segnale orarioDCF77 / GPS



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DSL e GPRS

Un collegamento per selezione su linea commutata è possibile solo se il processo consente un collegamento discontinuo. Se è presente un collegamento per selezione ma è necessario un collegamento continuo, il collegamento DSL può rappresen-tare una valida alternativa economica. Se non è disponibile un collegamento DSL ma è presente una rete radiomobile GSM con intensità di campo sufficiente, allora deve essere preso in considerazione come alternativa un collegamento GPRS.

Poiché i collegamenti DSL e GPRS viaggiano su Internet, è ne-cessario adottare le opportune misure di sicurezza. O questi vengono messi a disposizione dal rispettivo Provider come ser-vizi addizionali o l'utente deve provvedere in proprio a dotarsi di corrispondenti dispositivi di protezione, ad es. mediante il Security-Module SCALANCE S o GPRS-Router MD740-1 con funzione VPN.

Reti radio

Se nessuno dei mezzi citati è disponibile, allora la trasmissione dati dev'essere realizzata tramite una rete radio privata. Le ap-parecchiature radio sono per lo più impiegate per la normale comunicazione seriale. A seconda del Paese e della regione sono disponibili bande di frequenze con e senza obbligo di li-cenza, che possono essere utilizzate per la trasmissione di dati. La portata di tali sistemi radio può arrivare – in funzione della frequenza e della potenza di trasmissione consentita – fino a oltre 50 km con necessità di assicurare collegamenti a vista con le singole stazioni o di impiegare dei Repeater.

Per brevi distanze si può ricorrere alla tecnologia Wireless-LAN, ad es. utilizzando i componenti IWLAN del sistema SCALANCE W. Con SCALANCE W è possibile realizzare collega-menti radio semplici e ridondanti fino ad una distanza di al-cuni chilometri (sono necessari collegamenti a vista). Inoltre sono offerte sul mercato ulteriori apparecchiature radio Ether-net per velocità di trasmissione inferiori e distanze maggiori.

SINAUT ST7 con SINAUT MD740-1: Interconnessione sicura tramite

rete radiomobile e Internet

IndustrialEthernet

G_I

K10_

XX

_302

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TIM 3V-IE

MD740-1MD740-1

TIM 3V-IE

SINAUTST7cc/sc TIM

4R-IE

FirewallFirewall

Internet

Firewall

Tunnel VPNTunnel VPN

DSL-Router

Indirizzo IPdinamico

Indirizzo IPdinamico

Stazione

SecurityModuleSCALANCE S

Centrale

Stazione

Linea dedicata con collegamento Internet, ad es. collegamento DSL con Flatrate e (preferibilmente) indirizzo IP fisso

Rete GPRS

Soluzioni di rete



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Il Control-Center standard SINAUT è basato sul sistema di ser-vizio e supervisione WinCC e sul sistema di controllo del pro-cesso PCS 7. Entrambi i sistemi sono in grado di comunicare con i componenti dell'impianto tramite sistemi di bus locali a banda larga (Industrial Ethernet, PROFIBUS) oppure – in caso di distanze maggiori – tramite reti di telecontrollo. Il sistema di telecontrollo SINAUT ST7 è stato adattato alle caratteristi-che specifiche delle reti e gestisce una grande quantità di mezzi di trasmissione differenti. In questo modo il sistema è in grado di sfruttare collegamenti a pagamento a costi conve-nienti oppure di memorizzare provvisoriamente in loco dei dati provvisti di indicazione temporale in caso di collegamenti temporaneamente disturbati o non costantemente attivi per ragioni economiche, ad es. in caso di collegamento tramite una rete di selezione.

L'interfaccia tra SINAUT e WinCC o PCS 7 è il software SINAUT ST7cc. Esso viene installato direttamente sul WinCC/PCS 7-Ser-ver, oppure, nel caso di sistemi ridondanti, su entrambi i ser-ver di una coppia. SINAUT ST7cc mette a disposizione del Con-trol-Center un'immagine di processo con i dati più attuali ricevuti dalle stazioni collegate. I dati di comando vengono trasferiti all'istanza competente che provvede ad una trasmissione sicura alla stazione di desti-nazione.

I dati corredati di un'indicazione temporale e destinati all'archivia-zione possono essere trasferiti da ST7cc a WinCC/PCS 7 utiliz-zando le variabili disponibili. Il Control-Center provvede poi all'ar-chiviazione sulla base dell'indicazione temporale fornita. Per gli archivi dei valori analogici e di conteggio si ricorre spesso ad una compressione dei dati. Nel caso dei valori analogici vengono cre-ati ad es. dei valori medi per determinati periodi, mentre per gli archivi dei valori di conteggio sono necessari valori orari, valori giornalieri ecc. La compressione degli archivi può essere eseguita solo dopo la ricezione completa di tutti i valori del rispettivo inter-vallo di compressione. SINAUT ST7cc porta a termine questo compito trasferendo i valori direttamente agli archivi WinCC/ PCS 7 senza considerare le variabili disponibili.

Per le stazioni nelle quali si ha a che fare con molti dati buffe-rizzati (ad es. nelle reti di selezione), il sistema ST7cc supporta un'interrogazione generale organizzata in funzione delle prio-rità. L'utente può quindi attivare una trasmissione immediata dell'immagine di processo attuale dalla stazione, anche se nel buffer dei dati della stazione sono stati salvati dati di processo meno recenti. Solo dopo la ricezione dei dati attuali ha luogo la trasmissione dei dati bufferizzati. Poiché si tratta di informa-zioni più vecchie, il sistema ST7cc provvede – aggirando l'im-magine di processo – ad una memorizzazione diretta negli archivi del Control-Center per i valori analogici, i valori di con-teggio e l'Alarm-Logging.

In caso di guasto o disinserzione di uno dei due server ridon-danti, il sistema ST7cc effettua una sincronizzazione coerente dei dati al riavvio. La sincronizzazione comprende tutte le in-formazioni ricevute durante il periodo di guasto, quindi anche i dati la cui indicazione temporale precede il momento del guasto ma sono stati ricevuti durante il guasto stesso.

Al posto di WinCC/PCS7 è possibile utilizzare qualsiasi altro sof-tware per Control-Center, se questo è configurato come OPC-Client. Come interfaccia software tra SINAUT e questo Con-trol-Center viene impiegato il pacchetto software SINAUT ST7sc come OPC-Server. Lo scambio di dati avviene tramite lo standard OPC "Data Access". Poichè questa interfaccia rappre-senta un'immagine di processo sovrascrivibile, i dati per l'OPC-Client possono andare persi. SINAUT ST7sc dispone quindi di meccanismi di bufferizzazione che impediscono una perdita di dati, ad es. in caso di guasto dell'OPC-Client. Tuttavia, in que-sta architettura le archiviazioni dirette successive all'indica-zione temporale fornita, la compressione corretta dal punto di vista temporale degli archivi e la sincronizzazione completa dei dati in seguito ad un guasto di un partner ridondante non sono possibili e devono essere svolti dall'OPC-Client.

Control-Center



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Definizione del compito

L'intera rete idrica di un comune e tutti gli impianti di depura-zione delle acque reflue devono essere sorvegliati e coman-dati in un sistema unico. Per l'approvvigionamento dell'acqua si devono interconnettere in rete pozzi e stazioni di pompag-gio, per la fornitura dell'acqua si devono integrare impianti di depurazione delle acque reflue, stazioni di pompaggio e ser-batoi sopraelevati.La rete delle acque reflue comprende diverse stazioni di mi-sura, più bacini di straripamento per acque piovane e l'im-pianto di depurazione centrale. Inoltre è necessario pompare in alto, con sistemi di sollevamento, nell'impianto di depura-zione centrale le acque reflue che si trovano nelle zone pià basse. L'intero sistema va sorvegliato e comandato da due Control-Center - uno nell'impianto dell'acqua potabile e uno nell'impianto di depurazione.

Soluzione

Tutte le stazioni di processo vengono comandate localmente tramite un PLC SIMATIC, che contiene anche un'unità TIM per il telecontrollo. Le stazioni sono prevalentemente collegate tramite linee dedicate private (cavi di telecomunicazione), per cui viene impiegato il modem SINAUT MD2. Le stazioni dei pozzi a maggiore distanza nonché alcuni serbatoi sopraelevati sono raggiunti tramite GPRS. Il Router GPRS MD740-1 è accop-piato tramite interfaccia Ethernet con l'unità TIM locale ed è dotato di un'antenna GSM.

Nella centrale idrica viene impiegato il sistema di servizio e super-visione WinCC, nell'impianto di depurazione centrale il sistema di controllo del processo PCS 7 il quale, oltre ai compiti di servizio e supervisione, svolge anche il controllo di processo dell'impianto di depurazione. Entrambi i Control-Center sono ridondanti e ven-gono ampliati con il pacchetto di programmi SINAUT ST7cc. Questo pacchetto, insieme alle unità di telecontrollo centrali, è responsabile dello scambio di dati con le stazioni. I dati rilevati dalle stazioni sono rappresentati da immagini di processo speci-fiche o da messaggi di testo. Le informazioni importanti sul pro-cesso vengono archiviate sulla base delle indicazioni temporali fornite. Attraverso l'impostazione di comandi o di riferimenti, il personale operativo può intervenire direttamente nel processo, ad es. per inserire/disinserire pompe o per comandare saracine-sche.

Vantaggi

■ Controllo efficiente e sicuro dell'intera rete di fornitura dell'acqua potabile e della rete di trattamento delle acque reflue tramite Control-Center

■ Impiego economico dei bacini di straripamento per acque piovane e protezione dell'impianto di depurazione da eventi di precipitazioni atmosferiche

■ Grande sicurezza e disponibilità della rete di comunicazione con l'impiego di linee dedicate private e l'utilizzo della tec-nologia GPRS

Esempi di soluzioni –Disciplina delle acque/acque reflue



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In un campo petrolifero si deve estrarre petrolio dalla terra me-diante iniezione di acqua e pomparlo tramite sistemi di tuba-zioni verso un terminale petrolifero. Si devono per questo sor-vegliare e comandare sia gli impianti d'iniezione sia gli oltre 100 pozzi (wellheads) di estrazione. Il presupposto è che si possano rilevare sul posto pressioni, temperature e portate, derivando dalle rispettive misure le necessarie funzioni di co-mando del processo di estrazione e trasporto, ad es. con l'apertura e la chiusura di valvole e l'inserzione di pompe.

Soluzione

Tutte le stazioni di processo sono comandate localmente da un PLC SIMATIC. L'integrazione nel sistema di telesorveglianza e telecomando avviene tramite unità TIM SINAUT e apparec-chiature radio inserite serialmente. Dalla centrale vengono in-terrogate in polling tutte le stazioni tramite il sistema radio ed i dati di produzione modificati vengono inviati al Control-Cen-ter. L'unità TIM centrale riceve il segnale orario tramite il rice-vitore GPS e sincronizza con questo l'intero sistema SINAUT. Tramite il pacchetto di programmi SINAUT ST7sc, tutti i dati sono messi a disposizione del sistema Control-Center. Il perso-nale operativo è in grado di monitorare ogni singola stazione di processo e di intervenire con comandi nel processo locale.

Vantaggi

■ Funzioni sicure di sorveglianza e comando dell'intero pro-cesso di estrazione del petrolio

■ Impiego efficace delle capacità di trasporto

■ Manutenzione preventiva con il rilevamento dei tempi ciclo delle macchine

Produzione petrolifera



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Si deve sorvegliare e comandare la rete di distribuzione del gas di una vasta regione con più centinaia di comuni. Per questo è ne-cessario sorvegliare le stazioni di ricevimento e rilevare dati di tra-sporto, comandare stazioni di compressione e decompressione nonché stazioni di inoltro a utenze comunali o industriali.

Soluzione

Le stazioni di processo sono gestite tramite un sistema radio privato. Le stazioni non raggiungibili via radio sono integrate tramite DSL nella rete di comunicazione con il Control-Center. Stazioni importanti, come ad es. le stazioni di inoltro, sono in più gestite in modo ridondante tramite la rete telefonica. Le unità TIM della centrale di telecontrollo inviano tutti i dati al pacchetto di programmi SINAUT ST7sc, che alimenta il sistema Control-Center sovraordinato tramite l'interfaccia OPC. Da qui si possono eseguire interventi operativi o regolare portate e pressioni nell'intera rete di distribuzione.

Vantaggi

■ Funzioni sicure di sorveglianza e comando dell'intero pro-cesso di distribuzione del gas

■ Esclusione di penalità contrattuali grazie al rilevamento e all'adattamento delle quantità di gas assorbite e distribuite

■ Approvvigionamento di gas sicuro grazie all'archiviazione dei dati storici ed alla deduzione di previsioni di consumo

Esempi di soluzioni –Distribuzione gas



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Strategia di migrazione

Affinché le aziende possano far fronte anche in futuro alle esi-genze dei mercati, parecchi sistemi ed impianti devono essere ampliati e modernizzati. Poiché però la base installata riveste un valore enorme per quanto riguarda hardware, software ap-plicativo e know-how del personale operativo e di manuten-zione, la sicurezza dell'investimento per l'esercente riveste in genere una grande importanza.

Il successo di una migrazione è determinato essenzialmente da una soluzione tecnica ottimale, adattata alle esigenze del cliente ed a quelle del relativo impianto. Vanno quindi mini-mizzati i rischi tecnici e finanziari e gli investimenti effettuati devono essere garantiti il più a lungo possibile.

Ecco perché Siemens considera come suo compito quello di elaborare, in stretta collaborazione con il cliente e i suoi inte-gratori di sistema, soluzioni ad hoc e orientate al futuro sulla base del sistema di telecontrollo "state-of-the-art" SINAUT - sempre secondo le direttive:

■ Innovazione graduale del sistema

■ Adattabilità alle caratteristiche specifiche dell'impianto

■ Flessibilità rispondente alle esigenze della produzione

Tipici scenari di migrazione

In dipendenza dei fattori tecnici ed economici specifici di un progetto di migrazione sono immaginabili molteplici scenari di migrazione. I prodotti SINAUT ST7 offrono la modularità e la flessibilità, che sono necessarie per tradurre in pratica questi scenari.

Scenario 1: Sostituzione del sistema HMI esistente con un Control-Center WinCC/PCS 7

Quando il sistema HMI (Human Machine Interface) risulta tec-nicamente sorpassato o se il costo dei pezzi di ricambio è cre-sciuto in modo eccessivo, se non risponde più alle direttive e alle norme vigenti che regolano i posti di lavoro degli operatori o se sono necessari ampliamenti funzionali, allora è relativa-mente semplice sostituire il sistema HMI esistente con uno nuovo, con un SIMATIC WinCC ampliato con SINAUT ST7cc - oppure con un sistema PCS 7 adattandolo, in questo modo, alle esigenze più attuali. Le stazioni SINAUT ST1 e ST7, la peri-feria di processo e il software applicativo vengono mantenuti.

■ Minimo onere economico

■ Rischio calcolabile

■ Prolungamento della durata di vita dell'intero impianto

■ Nuove possibilità applicative

■ Apertura del sistema per il mondo IT

Scenario 2: Ampliamento di un impianto esistente

L'impianto esistente viene conservato e viene modernizzato con l'aggiunta di ulteriori sezioni/parti d'impianto con SIMATIC S7 e SINAUT ST7.

■ Semplice ampliamento graduale della capacità degli impianti

■ Rischio calcolabile

■ Introduzione di nuove tecnologie (ad es. HMI, Industrial Ether-net, DSL, collegamenti radio, comunicazione dati trasversale)

■ Consente, in combinazione con lo scenario 1, la condu-zione di processo tramite un sistema HMI omogeneo

Scenario 3: Modernizzazione completa

Le difficoltà nel reperimento dei pezzi di ricambio, l'assistenza insufficiente e i necessari ampliamenti funzionali possono co-stringere ad un'ampia modernizzazione del vecchio sistema con il sistema di telecontrollo SINAUT ST7 orientato al futuro in combinazione con SIMATIC WinCC. La ristrutturazione è eventualmente possibile con impianti in funzione. É possibile continuare ad utilizzare il piano di I/O attuale e salvaguardare gli investimenti sostenuti per cablaggio, componenti hard-ware o engineering applicativo.

■ Aumento delle prestazioni

■ Introduzione di nuove tecnologie (ad es. HMI, Industrial Ethernet, DSL, radio, comunicazione dati trasversale)

■ Apertura del sistema per il mondo IT

■ Prolungamento della durata di vita dell'intero impianto

■ Riduzione dei fornitori di sistemi

■ Eliminazione di difficoltà e vincoli

Con il sistema di telecontrollo orientato al futuro SINAUT ST7, so-luzioni di migrazione innovative e servizi, un know-how plurien-nale nell'automazione di processo e nella migrazione nonché un service continuo in tutto il mondo, Siemens dimostra appieno la sua competenza e offre la sicurezza di un partner affidabile.

TIM 3V-IE Advanced TIM 4R-IE

Migrazione –L'investimento nel futuro



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SINAUT ST7 è basato su sistemi SIMATIC S7-300 e S7-400 nonché su WinCC/PCS 7; SINAUT MICRO è basato su S7-200 e WinCC flexi-ble o WinCC. Per la comunicazione tramite WAN, SINAUT amplia questi sistemi con i necessari componenti hardware e software. I seguenti prodotti vengono impiegati dal sistema di telecontrollo SINAUT per la comunicazione tramite WAN:

■ Unità di comunicazione TIM

■ Modem

■ Componenti di rete radiomobile (GSM/GPRS)

■ Software

■ Accessori

I componenti hardware SINAUT consentono una comunica-zione particolarmente affidabile tramite WAN e sono proget-tati per l'impiego industriale.

Componente centrale dell'hardware di SINAUT ST7 è l'unità di comunicazione TIM (Telecontrol Interface Module). Essa ela-bora il traffico dati tramite la WAN per la CPU S7 o per i PC dei Control-Center, oppure a scelta con il protocollo SINAUT ST7 o SINAUT ST1.

L'unità TIM è collocata in una custodia S7-300 ed è disponibile in tre varianti base:

TIM 3V-IE / TIM 3V-IE Advanced

L'unità TIM 3V-IE è un'unità di comunicazione SINAUT per SIMATIC S7-300 o per il dispositivo completo C7. Essa dispone di un'interfaccia RS232 alla quale può essere collegato un mo-dem esterno appropriato. Dispone inoltre di un'interfaccia RJ45 che rende possibile la trasmissione SINAUT tramite reti IP-based. La TIM 3V-IE è disponibile in una variante Standard e in una variante Advanced.

TIM 4R / TIM 4RD

L'unità TIM 4R si presta sia all'installazione come unità di co-municazione in un SIMATIC S7-300 o in un controllore visua-lizzato C7, sia come unità autonoma collegabile tramite MPI a uno o più SIMATIC S7-300/-400 e ai Control-Center PC ST7cc o ST7sc.

Essa dispone di due interfacce RS232/RS485, a ciascuna delle quali può essere collegato un modem esterno appropriato. Le due reti WAN possono essere di tipo diverso, ad es. linea dedi-cata combinata con rete telefonica, e attivate in modo indipen-dente l'una dall'altra oppure anche in combinazione ridondante.

L'unità TIM 4R è disponibile come opzione con un ricevitore di segnale orario DCF77 (TIM 4RD). Da questa unità, tutti i nodi/ partner nell'impianto SINAUT possono ricevere data e ora.

TIM 4R-IE

L'unità TIM 4R-IE dispone di due interfacce RS232/RS485 per la trasmissione dati SINAUT tramite WAN classica e di due in-terfacce RJ45 per il collegamento a reti IP-based (WAN o LAN).

L'unità TIM può essere impiegata come processore di comuni-cazione in un SIMATIC S7-300 oppure in un dispositivo com-pleto C7, ma si presta in particolare come processore di comu-nicazione SINAUT per un SIMATIC S7-400 o per il PC Control-Center (SINAUT ST7cc oppure ST7sc). Essa viene poi collegata come apparecchiatura autonoma, senza CPU S7-300, tramite una delle due interfacce Ethernet con l'S7-400 o il PC.

Le quattro linee di trasmissione possono essere diverse e fun-zionare in modo indipendente l'una dall'altra oppure anche in una qualsiasi combinazione ridondante.

TIM 4R / TIM 4RD TIM 4R-IE

Prodotti idonei all'impiego industriale per la tecnica di telecontrolloUnità di comunicazione TIM



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Modem

Per il sistema SINAUT ST7 sono offerte tre varianti di modem che, come l'unità TIM, sono contenute in un blocco S7-300:

■ MD2Modem per linea dedicata per collegamento multipoint, a gruppi, impiegabile anche come Repeater, max. 19.200 bit/s;

■ MD3Modem per la rete telefonica analogica, max. 33.600 bit/s; impiegabile anche come modem per linea dedicata per un collegamento punto a punto, max. 33.600 bit/s nella banda vocale

■ MD4Modem per la rete digitale ISDN,max. 64.000 bit/s;

Questi modem possono essere collegati all'interfaccia modem seriale di un'unità TIM.

I modem sono forniti con il relativo cavo per WAN necessario. I cavi con connettore per il collegamento dei modem vanno ordinati separatamente.

Modem MD2

Componenti di telefonia radiomobile

Per la trasmissione dati tramite telefonia radiomobile GSM, SINAUT offre due modem:

■ Modem MD720-3 GSM/GPRSImpiego con SINAUT MICRO:Trasmissione dati tramite GPRS. Il collegamento GPRS può essere interrotto per la trasmissione di messaggi SMS. Per una chiamata di Teleservice si può passare temporanea-mente da GPRS a CSD.Impiego con SINAUT ST7:trasmissione dati tramite CSD. Invio di messaggi SMS, con conferma di ricezione SMS da telefono mobile. SINAUT ST7 supporta inoltre l'invio di SMS come fax, E-mail o Voice-mail.

■ Router GPRS MD740-1Impiego solo con SINAUT ST7:Trasmissione dati tramite GPRS. Poiché la trasmissione dati avviene spesso tramite Internet con invio dal Provider GPRS al Control-Center, l'MD740-1 dispone di VPN-Router e Firewall incorporati. Sono così possibili collegamenti GPRS perfettamente sicuri tra stazione e Control-Center.

■ ANT794-4MRAntenna onnidirezionale adatta per l'impiego in reti GSM/GPRS (Quadband). Essa può essere collegata ad en-trambi i modem MD720-3 e MD740-1 GSM ed è concepita per l'esercizio all'interno e all'esterno.

Modem GSM/GPRS MD720-3 Router GPRS MD740-1

Modem e componenti radiomobili



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Software per SINAUT MICRO

SINAUT MICRO SC è un pacchetto software completo per PC e SIMATIC S7-200. Attraverso l'OPC Server possono essere colle-gate ad un Control-Center centrale via GPRS fino a 256 sta-zioni SIMATIC S7-200 . Tramite GPRS viene creato un collega-mento online bidirezionale continuo e senza fili con l'S7-200. Tutti i collegamenti con i nodi/partner GPRS sono sorvegliati in modo trasparente mediante MICRO SC.

Il pacchetto software SINAUT MICRO SC comprende:

■ Biblioteca di blocchi per CPU SIMATIC S7-200

■ Software OPC-Server per il PC del Control-Center; per lo scam-bio dati con un OPC-Client, ad es. WinCC o WinCC flexible

■ Connection-Manager per il PC del Control-Center per la rea-lizzazione di un collegamento GPRS sicuro con SINAUT MD720-3, per la sorveglianza di questi collegamenti e per il Routing dei dati con traffico trasversale tra S7-200 e S7-200

Per entrambi i sistemi – SINAUT ST7 e SINAUT Micro – è dispo-nibile un collegamento OPC con il Control-Center. In questo modo i due sistemi possono essere combinati tra loro per for-mare un Control-Center esterno o in WinCC/ PCS 7 per essere utilizzati insieme.

Software per SINAUT ST7

Per SINAUT ST7 sono disponibili diversi pacchetti software:

■ Pacchetto software di engineering per la progettazione e la diagnostica degli impianti SINAUT

■ Pacchetti software per il collegamento delle stazioni SINAUT ai diversi Control-Center: Entrambi i pacchetti software SINAUT ST7cc e SINAUT ST7sc offrono la possibilità di rappresentare dati di processo pro-venienti da stazioni SINAUT ST7 o ST1 in un sistema Con-trol-Center, di archiviarli e di intervenire nel processo, an-che svolgendo la funzione di una centrale di telecontrollo. Grazie alla progettazione semplificata senza particolari co-noscenze di SINAUT, si ottengono notevoli risparmi di tempo e costi.

Pacchetto software di engineering SINAUT ST7

Per la progettazione, la diagnostica e il funzionamento del sistema SINAUT ST7 è necessario il pacchetto software di en-gineering SINAUT ST7 con i seguenti componenti:

■ Software di progettazione e diagnostica SINAUT ST7 per l'installazione su un PG

■ Biblioteca SINAUT TD7 con blocchi software per la CPU S7

Il pacchetto software è un pacchetto di lavoro, che può essere impiegato senza concessione di licenza per un numero qualsi-asi di progetti SINAUT.

Il software di progettazione consente un engineering omoge-neo dell'intera rete di comunicazione:

■ il Module-Manager provvede alla rappresentazione e alla parametrizzazione delle unità TIM in HW-Config.

■ Il WAN-Network-Manager provvede alla rappresenta-zione e alla parametrizzazione delle reti e dei nodi WAN in NetPro.

■ Il tool di progettazione SINAUT ST7 viene impiegato per le funzioni riguardanti l'intero progetto come la progettazione dei collegamenti SINAUT e la gestione dei nodi SINAUT.

■ Il tool di diagnostica e service SINAUT ST7 mette a dispo-sizione informazioni diagnostiche specifiche di SINAUT o con-sente ad es. il caricameto di nuovo software sull'unitàTIM.

Software



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SINAUT ST7cc

Ampliato con il software SINAUT ST7cc, SIMATIC WinCC o PCS 7, rappresenta il sistema Control-Center ideale sia per SINAUT ST7 che per SINAUT ST1. Si presta in particolare per la trasmissione gestita su evento con indicazione temporale del sistema SINAUT ST1/ST7. Impedisce la perdita di dati, spesso possibile durante il polling ciclico di WinCC/PCS 7, e consente anche la comunicazione priva di perdite e a costi convenienti con le stazioni collegate ad una rete di selezione. In particolare ST7cc utilizza per tutti i messaggi e le registrazioni in archivio gli istanti degli eventi forniti dalle stazioni SINAUT.

In abbinamento al pacchetto di ridondanza WinCC/PCS 7 è possi-bile realizzare un Control-Center ST7cc ad elevata disponibilità.

SINAUT ST7cc svolge inoltre la funzione di una centrale di te-lecontrollo. Per questa funzione non è più quindi necessaria una CPU SIMATIC S7 separata.

SINAUT ST7sc

Lo SCADA Connect Software SINAUT ST7sc consente di colle-gare a SINAUT ST7 o ST1 i sistemi Control-Center che possono funzionare come OPC-Client, ad es.

■ iFIX di Intellution,

■ InTouch di Wonderware,

■ OpenEnterprise di Bristol-Babcock

■ Micro SCADA di ABB

■ RESY-PMC di repas AEG

La funzione "Item Buffering" impedisce la perdita di dati in caso di caduta dell'OPC-Client o se le stazioni SINAUT forni-scono dati più rapidamente di quanto possono essere inviati tramite l'interfaccia OPC.

Grazie al collegamento di due sistemi ST7sc funzionanti in pa-rallelo ad un Client-System ridondante si ottiene un aumento della disponibilità.

SINAUT ST7cc svolge inoltre la funzione di una centrale di telecontrollo. Per questa funzione quindi non è più necessaria una CPU SIMATIC S7 separata..

Protezione da sovratensione LTOP

Con LTOP le tensioni d'interferenza e le sovratensioni sui cavi in rame delle linee dedicate vengono limitate ad un valore non pericoloso. Il trasferitore di linea con separazione di potenziale realizza inoltre il disaccoppiamento galvanico, impedendo così una propagazione della tensione all'esterno del segmento di linea interessato.

LTOP protegge persone e investimenti, per cui rappresenta un elemento di sicurezza irrinunciabile nelle reti con linee dedi-cate private.

Trasferitore di linea

Il trasferitore di linea 4x in una centrale consente la connes-sione a stella di fino a quattro collegamenti punto a punto o di linee (risp. a 2 fili) o una combinazione di entrambe le topolo-gie di rete.

Componenti di radio-orologio

■ Antenna interna e antenna esterna DCF77

■ Modulo di ricezione GPS

Cavi con connettore

Per il collegamento dei componenti SINAUT tra loro oppure per il loro collegamento alla rispettiva rete WAN, è disponibile tutta una serie di cavi con connettori standard. Alcuni di questi cavi con connettore sono già forniti insieme ai componenti hardware, altri possono possono essere ordinati all'occorrenza.

Accessori



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Visitate la nostra Homepage SIMATIC NET in Internet

www.siemens.com/automation/simatic-net

Potrete trovare informazioni su prodotti e soluzioni, notizie aggiornate su SIMATIC NET nonché su eventi o pubblicazioni tecniche.

Per un colloquio personale potrete conoscere il vostro partner di riferimento più vicino all'indirizzo:

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Siemens S.p.A.

Industry SectorViale Piero Alberto Pirelli, 1020126 MilanoTelefono/-Fax 02 2436-3333/-2890

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Le informazioni riportate in questa brochure contengono descrizioni e caratte-ristiche che potrebbero variare con l’evolversi dei prodotti o non essere sempre appropriate, nella forma descritta, per il caso applicativo concreto. Le caratte-ristiche richieste saranno da considerare impegnative solo se espressamente concordate in fase di definizione del contratto. Con riserva di disponibilità di fornitura e modifiche tecniche.

Tutte le denominazioni di prodotto possono essere marchi registrati o nomi di prodotti della Siemens AG o di altre aziende subfornitrici, il cui utilizzo da parte di terzi per propri scopi può violare i diritti dei proprietari.

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Ulteriori informazioni si trovano in Internet

In diversi componenti SIMATIC NET (ad es. SCALANCE, OSM/ESM, CP con funzioni IT) spesso sono disponibili, tramite interfacce e protocolli aperti, numerose fun-zioni di parametrizzazione e di diagnostica (ad es. Web-Server, Network-Management).

Queste interfacce aperte consentono un accesso ai componenti che può essere abusivamente utilizzato per attività illecite.

Nello sfruttamento delle suddette funzioni e nell'utilizzo di queste interfacce e protocolli aperti (come ad es. SNMP, HTTP, Telnet) sono pertanto da adottare adeguate misure di sicurezza, che impediscano l'accesso non autorizzato ai componenti o alla rete, in particolare da WAN / Internet.

A tal fine le reti di automazione dovrebbero essere separate dalla restante rete aziendale mediante opportuni sistemi Firewall, ad es. SCALANCE S.


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Tecnica di telecontrollo efficiente con SINAUT · con modem SINAUT MD720-3 Provider GSM/GPRS Internet Stazione S7-200 con modem SINAUT MD720-3 Alarm Control Center Micro Edition optionale