Kommunikointi SIMATIC PCS7-järjestelmässä

Abstract

Tässä insinöörityössä selvitettiin yleisesti mikä on Siemens Simatic PCS7-prosessinohjausjärjestelmä ja tarkemmin mitä kommunikointiominaisuuksia se mahdollistaa ulkopuolisten järjestelmien kanssa.

Työssä selvitettiin Siemensin tarjoamat valmiit PCS7-järjestelmälaajennukset, joiden avulla voidaan analysoida ja arkistoida tuotantoinformaatiota sekä hallita tuotantoreseptiparametreja. Sen lisäksi selvitettiin, onko PCS7-järjestelmässä avoimia standardeja kommunikointitapoja, joiden avulla voidaan kommunikoida järjestelmän tai sovelluksen valmistajasta riippumatta.

Siemens tarjoaa valmiita tuotteita PCS7-järjestelmään, joiden avulla voidaan hallita tuotantoinformaatiota sekä tuotantoreseptejä monipuolisesti. Siemens-tuotteiden integrointi muiden valmistajien järjestelmiin ja sovelluksiin osoittautui kuitenkin hankalaksi.

Simatic PCS7-järjestelmä mahdollistaa myös avoimeen OPC-standardiin perustuvan kommunikointirajapinnan. Tämä kommunikointitapa mahdollistaa monia eri tapoja käsitellä ja hallita tuotantoinformaatiota ja prosessiparametreja. OPC-kommunikointiin perustuvat toteutukset voivat olla hyvinkin kevyitä ja yksinkertaisia. Tarjolla on useiden eri valmistajien tuotteita ja sovelluksia, joita voidaan yhdistellä tarpeen mukaan.

Koska OPC-standardiin perustuva kommunikointi osoittautui tarpeeseen soveltuvaksi, selvitettiin OPC-standardia ja sen historiaa tarkemmin. Työssä selvitettiin OPC-standardin sisältämät OPC DA-, OPC A&E-, OPC HDA- sekä OPC UA-määrityksien ominaisuudet ja käyttötarkoitukset.

Työssä tutkittiin OPC-kommunikoinnin toteutusta ja toimintaa PCS7-järjestelmän kanssa toteuttamalla Microsoft Excelillä yksinkertainen OPC-asiakassovellus. Tämän sovelluksen avulla on mahdollista lukea ja kirjoittaa määritettyjä PCS7-järjestelmän prosessimuuttujia.

The purpose of this thesis was to examine what Siemens Simatic PCS7-process control system is and what possibilities there are to communicate with the PCS7-system and external system.

The thesis examines, if there are any applications available ready by Siemens for the PCS7-system that can be used to analyze and archive process information, and to manage the production recipes. In addition, the thesis examines if there are any communication methods based open standards in PCS7-system that can be used to communicate with the system or application regardless of manufacturer.

Siemens provides complete products for the PCS 7 system, which will make it possible to control the process information and the production recipes in many ways. However it seems to be difficult to integrate the Siemens products to third-party systems and applications.

Simatic PCS 7 system also provides an open standard-based OPC communication interface. This communication method allows many different ways to handle and manage the process information and process parameters. OPC communication based implementations can be very light and simple. There are several different manufacturers who can offer products and applications based OPC communication.

Since the OPC standard-based communication proved to be suitable, the thesis examines the OPC standard and its history in more detail. The properties and uses of the OPC DA, OPC A&E, OPC HDA and OPC UA specifications were examined.

The thesis examined the OPC communication implementation and operations with the PCS7-system by creating a simple Microsoft Excel OPC client application. With this application, it is possible to read and write the PCS 7 system defined process variables.