Mundo IT. PC’s Industriales. · Dos mundos que trabajen juntos Cloud computing y sistemas IT...

Unrestricted © Siemens, S.A. 2020siemens.com/automation

Unrestricted © Siemens AG 2018

Mundo IT. PC’sIndustriales.Gateways IPC127E e IoT2040.

Unrestricted © Siemens, S.A. 2020

Totally Integrated Automation (TIA)Digitalization from the Field to Digital Enterprise

Enterprise Level

Management Level

Operator Level

Control Level

Field Level SIMATIC NETIndustrial

Communication

SIMATICControllers

SIMATIC IDENTIndustrial

Identification

SIMATICDistributed I/O

SINAMICSDrive Systems

SIRIUSIndustrialControls

SINUMERIKCNC

SIMATICHMI

SIMOTIONMotion Control

TIA PORTALEngineering

Framework forAutomation Tasks

PLM

ERP

Tota

lly In

tegr

ated

Auto

mat

ion

SIMATIC ITIntelligence Suite

SIMATIC ITProduction Suite

SIMATIC ITR&D Suite

COMOSPlant Engineering

PLMERP

Plant EngineeringMES

PCS 7 SCADA

SIMATIC WinCCSCADA System

TECNOMATIXDigital

Manufacturing

TEAMCENTERCollaboration

Platform

NXDigital ProductDevelopment

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Agenda

• IPCs SIMATIC. Cartera de producto y características

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• Comparativa IPC 127E vs IoT2040

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• Ejemplos de aplicación

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• Conclusiones

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• Introducción. ¿Por qué PCs Industriales?

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Agenda

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Introducción¿Por qué PCs Industriales?


IntroducciónDesarrollo de la industria

Máquinas Inteligentes

Máquinas Interconectadas


IntroducciónNecesidades desarrolladas

Procesamiento de datosSeguridad de los datos

Almacenamiento de datos

Visualización de datos

Transmisión de los datos

Gran Cantidad de Datos


Convergencia IT/OTDos mundos que trabajen juntos

Cloud computing ysistemas IT

Local computing

Plataforma o softwareEquipo / dispositivo físico

Disponibilidad

Comunicación

Especialistas

Programación

Coste

Tiempo real: hablamos de s

HTTPS

Departamento IT

Código

Asociado a una licencia

Tiempo real: hablamos de ms

Profinet, Profibus, Modbus RTU, Modbus TCP, OPC

Personal automatización

Basada en bloques o a través de SW del fabricante

Asociado al equipo

Ciclo de vida Cada 2, 3 añosMínimo de 15 a 20 años

Factory


IntroducciónNecesidades desarrolladas

Industria “3.0” Industria “4.0”


IntroducciónEjemplo coche inteligente

Automóvil Estación de Control


Introducción¿Por qué PCs Industriales?

Centros deprocesamiento de datos Industria

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Agenda


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• Conclusiones

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IPCs SIMATICCartera de producto y características

PCBs programables sin carcasa y sincertificación.Enseñar. Aprender. Hacer.

Funcionalidades avanzadas conrespecto a las PCB:• Robustez industrial• Régimen 24/7• Reloj a tiempo real• Interfaces standard• Carcasa y carril din para montajeSIMATIC IOT2040:Pasarela inteligente para IoTAdicionalmente:Puede ampliar sus prestaciones conARDUINO y tarjetas mPCIe

Funcionalidades avanzadas conrespecto al IoT 2040.• Admiten Windows• Prestaciones y almacenamiento• Funcionalidad de servidores industriales• Aplicaciones HMI• SIMATIC Software controller• Diagnóstico TIA/PC• Capacidad de expansión

PCBs SIMATIC IOT2040 SIMATIC IPC


PCs Industriales SIMATICCartera de Productos

Ciclo largo de producto:4 – 6 años más 5 años deservicio de reparaciones y

repuestos

Ciclo largo de producto:4 – 6 años más 5 años deservicio de reparaciones y

repuestos

Ciclo rápido de producto:2 – 3 años más 3 años deservicio de reparaciones y

repuestos

PCs Industriales Embebidossin ventilador

PCs IndustrialesAltas prestaciones

PCs Industriales AvanzadosLa tecnología más moderna

PCs Industriales BásicosPrecios atractivos

IPC1x7Ultracompactos

IPC2x7Compactos

IPC4x7Potentes y versátiles

IPC6x7Altas prestaciones

IPC8x7Gran capacidad de expansión

IPC5x7Altas prestaciones

IPC3x7disponibles en stock

IPC647E

IPC847E

IPC547G

IPC347E

IPC627E

IPC427E

IPC227E IPC277E

IPC477D/E

IPC677E

IPC377EIPC327E

IPC127E

IPC527G

Rack PC Box PC Panel PC

IPC1047Las más altas prestaciones IPC1047


CaracterísticasAltos estándares de calidaden desarrollo• Desarrollo propio de placa

base y BIOS

Calidad verificada enproducción• Ensayos de resistencia en

bancos de vibraciones.• Ensayos de compatibilidad

electromagnética• Inspección de soldaduras y

juntas con rayos x• Ensayo de 40h a plena carga

en cámara a 40ºC

Beneficios

• Ciclo de vida extendido

• Se evitan fallos prematuros

• Operación 24/7 desde elprimer minuto

Alta calidad en el desarrollo y producción para sistemas dealta disponibilidad desde el inicio


CaracterísticasLargos ciclos de producto• Ciclos de productos de larga

duración con repuestos yservicio de reparacionesgarantizados.

Largos ciclos de producto• 3 años de garantía• Ampliable a 4 o 5 años• No se pierde garantía de

equipo por apertura

Fácil transición ageneraciones sucesivas• Mismas dimensiones• Interfaces “antiguas”

disponibles• 1 año como mínimo de

convivencia de ambasgeneraciones

Beneficios• Facilita la planificación de

productos para los ciclos de lamáquina/planta

• No es necesario modificar elsoftware durante todo el ciclode producto.

• Flexibilidad a la hora de migrarel producto

• Mínimos cambios mecánicosdurante la migración

Ciclos de disponibilidad de producto y garantías

Se han mantenido las mismas dimensionesdel IPC 427E durante más de 10 años.

SIMATIC PC 420

SIMATIC IPC427E


PCs Embebidos SIMATIC– Altas prestaciones, funcionalidady versatilidad para aplicaciones

Hig

h-en

dB

asic IPC327E

Tecnología industrial a precios competitivos

IPC127EAltas prestaciones en un volumen ultra compacto

IPC427EPotente, flexible y con mantenimiento mínimo

IPC227EAltas prestaciones en un volumen compacto

IPC127E

Calidad SIMATIC– Operación continua en aplicacionesindustriales

Configurados a la carta – mayor flexibilidadEn stock – Tiempos deentrega reducidos

IPC327E

Disponibilidad

Funcionalidad / PrestacionesIPC627EMuy altas prestaciones en un diseño compacto

IPC227E

IPC427E

IPC527G

IPC627E

Adva

nced

IPC IPC527G

Muy altas prestaciones a precio competitivo

Embe

dded

Indu

stria

l PC


IPC127E

IPC327E

IPC227E IPC427E

IPC527G

IPC627E

Core ixCeleronAtom

IPC427E

Por tipo de procesador Por tipo de refrigeraciónSin Ventilador Con Ventilador

IPC127E

IPC327E

IPC227E

IPC427E

IPC527G

IPC627E

Ambos230 Vac24 VdcPor tipo de Alimentación

IPC127E

IPC327E

IPC227E

IPC427E

IPC527G IPC627E

Criterios comunes de selección IPCs Embebidos

>2<20Por número de slots PCI/PCIe

IPC127E

IPC327E

IPC227E

IPC427E

IPC627E

IPC527G

IPC627E

IPC527G


Panel PCs SIMATIC– Altas prestaciones, funcionalidad yversatilidad para aplicaciones


Configurados a la carta – mayor flexibilidadEn stock – Tiempos deentrega reducidos

IPC377E

Disponibilidad

Funcionalidad / Prestaciones

IPC277E

IPC477E IPC477E PRO

IPC677E

Hig

h-en

dB

asic IPC377E

Tecnología industrial a precios competitivos

IPC477EPotente, flexible y con mantenimiento mínimo

IPC277EAltas prestaciones en un volumen compacto

IPC677EMuy altas prestaciones en un diseño compacto

Embe

dded

Indu

stria

l PC

IPC477E PROPotente, flexible y con mantenimiento mínimo.IP65 completo


Rack PCs SIMATIC– Altas prestaciones, funcionalidad yversatilidad para aplicaciones

Hig

h-en

dIn

dust

rial

IPC347Tecnología industrial a precios competitivos

IPC547Última tecnología. Altas prestaciones

IPC847Altas prestaciones y gran capacidad deexpansión con alta disponibilidad

IPC647Altas prestaciones en diseño compacto conalta disponibilidad

IPC847

IPC347


Configurados a la carta – mayor flexibilidadEn stock – Tiemposde entrega reducidos

IPC547

Disponibilidad

Funcionalidad / PrestacionesIPC1047Las más altas prestaciones

IPC647

IPC1047


SIMATIC Industrial Flat Panel

SIMATIC Industrial Flat Panel SIMATIC IFP1900 PRO(IP65 completo)

Táct

ilM

ultit

áctil

DVI / DisplayPort

Ethernet

compactos

SIMATIC Industrial Flat Panel(Monitores Ethernet)

Panel PCs SIMATIC

Hasta los 30mHasta los 100mSIMATIC IFP1900 INOX PRO

(Monitores Ethernet)

19“22“

19“22“

15“

19“

12“

15“

19“22“

15“ Key19“

Paneles de operador industriales con un diseño moderno

19“22“

15“

SIMATIC Thin Clients(Monitores Ethernet)


SIMATIC IPCs - Software

ManagementPC

InternetLAN

SIMATIC PC with Intel AMT

IPC Remote Manager

Image & Partition Creator

DiagMonitor


SIMATIC IPCs – Sistemas OperativosWindows & Linux

Industrial OSServidores WindowsEstaciones Windows

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• Conclusiones

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¿Necesitas unapasarela ultra

compacta?

¿La aplicación SÍrequiere de un pre-procesado intensode datos y requiere

un equipo concaracterísticasindustriales? ¿La aplicación

requiere interfazgráfica?

SIMATIC IOT2040 vs IPC127ESoluciones Industriales ultracompactas para cada aplicación

SIMATIC IPC127E

¿La aplicación norequiere de un pre-procesado intensede datos pero sí

requiere un equipocon características

industriales?¿La aplicaciónrequiere añadir

tarjetas de Arduino?

SIMATIC IOT2040


SIMATIC IOT2040 motivación para el desarrollo

El incremento de el intercambio de información entre automatización e IT requiere el uso depasarelas programables.

Volumen de datos mayorCaptura y monitorización de datos desdea nivel de máquina

Crecimiento de prestacionesInteligencia a nivel de máquina parapre-procesado y manejo de datos

Uso de estándares abiertosRequerimientos de programaciónde alto nivel e interfaces clásicas

Conectando Automatización e ITUso de distintos protocolos

Soluciones basadas en la nube• El análisis basado en la nube requiere

tráfico de datos desde y hacia terreno• Conectando equipos aislados a la

nube

Crecimiento de la influencia de ITSe busca control y análisis defuncionalidad remota.


Relación precio/prestacionesoptimizadaIdeal para grandes volúmenes

Alta flexibilidadGran flexibilidad en cuanto aformas de montaje y espaciorequerido

Retrofits / Nuevos sistemasRedes/ digitalización demáquinas o sistemas aislados.

VisualizaciónAdmite tareas sencillas devisualización.

Abierto a la imaginaciónIntegración sencilla deaplicaciones haciendo uso delknow-how

Pasarela de altas prestacionesAdquisición procesado ytransmisión de datos.Integración de máquinas en lanube y/o soluciones Edge.

SIMATIC IPC127EAplicaciones


Agenda


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• Conclusiones

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Ejemplo 1 – Control Centralizado Flota Autobuses v1.0Aplicaciones IoT Industriales con SIMATIC IOT2040

• Envío de datos procedentes de sensores a IOT2040.• Archivado local de variables.• Conexión con central por satélite.• Mapa de situación de la flota a tiempo real.• Control de velocidad y alarmas de cada Autobús.

Problema a resolver:

§ Empresa autobuses quiere recibir a tiemporeal:

§ Posición de autobuses

§ Velocidad

§ Alarmas

§ Cantidad de gasolina en el depósito

§ Control centralizado de flota de autobuses


Ejemplo 1 – Control Centralizado Flota Autobuses v2.0Aplicaciones IoT Industriales con IPC127E

• Envío de datos procedentes de sensores a IOT2040.• Archivado local de variables.• Visualización de ruta recomendada para conductor.• Conexión con central por satélite.• Mapa de situación de la flota a tiempo real.• Control de velocidad y alarmas de cada Autobús.


§ Empresa autobuses quiere recibir a tiemporeal:

§ Posición de autobuses

§ Velocidad

§ Alarmas

§ Cantidad de gasolina en el depósito

§ Ruta recomendada en pantalla autobús

§ Control centralizado de flota de autobuses


Ejemplo 2 – Optimización de rutas en Puerto MarítimoAplicaciones IoT Industriales con SIMATIC IOT2040

• Solución asequible.• Arquitectura escalable y habilitadora de

soluciones.• Solución completamente integrable y

no intrusiva: comunicación con equipossin modificaciones.

• Habilita nuevos casos de uso.

§ IOT2040 como pasarela de comunicaciónentre equipos/grúas/camiones/carros conplataforma IoT

§ Comunicación con plataforma IoT vía MQTT

§ Envío de datos de posición leídos con GPSconectado a IOT2040

§ Valor: arquitectura que permite optimizarrutas


Ejemplo 3 – Silos CementoAplicaciones IoT Industriales con SIMATIC IPC127E

• Recolección y Conversión de datos de distintos sensores.• Base de datos local con históricos.• Monitorización del nivel de llenado para gestión de alarmas.• Optimización de ruta de caminos para recogida de cemento de los silos• Mapa de ruta en planta disponible en un monitor dentro del camión.• Acceso remoto securo para mantenimiento vía Sinema Remote Connect


§ Optimización ruta de camiones para recogida ytransporte de cemento.

§ Mantenimiento remoto

§ Espacio muy limitado

§ Información imprecisa de nivel de polvo aevacuar, y por consiguiente falta de precisiónen gestión de camiones de transporte

MindSphere NotifierSINEMA Client

SINEMA Server


Ejemplo 4 – Estación de bombeoAplicaciones IoT Industriales con SIMATIC IPC477E

• Recogida de datos de operación y proceso.• Limpieza y archivado local de datos. Subida de datos a Mindsphere.• Interfaz de control local.• Comparación local de valores de operación frente a valores en gemelo

digital.• Programación de tareas de mantenimiento predictivo.• Despliegue descentralizado de actualizaciones y programas.


§ Estación de bombeo torre de refrigeración

§ Recogida datos operación y del agua

§ Interfaz visual de control

§ Analisis preventivo de equipos porcomparación con gemelo digital. MindSphere


Ejemplo 5 – Control de GanadoAplicaciones IoT Industriales con SIMATIC IPC227E

• Recogida de ubicación GPS de cada vaca en PC concentrador.• Uso de PC227E para temperaturas extremas (-20ºC a 60ºC).• Estudio de los patrones de movimiento de los animales revela que es

posible precedir estados (hambre, miedo, enfermedad etc...).Inteligencia artificial.

• Mapa de posición de los animales.• Sistema de avisos/alarmas Notifier a smart watch.


§ Ganadero quiere conocer ubicación de suganado

§ Equipo concentrador temperaturas bajo cero

§ Dispositivo en animal debe ser pequeñoMindSphere

Notifier


Ejemplo 6 – Refinería de CobreAplicaciones IoT Industriales con SIMATIC IPC477E + IPC647E

Entrenamiento:• Entrenamiento de red neuronal en servidor local (datos no accesibles

por terceros).• Transformación y compresión del modelo resultante automática y

securizada.Operación• Interfaz de control y almacenamiento de datos en local.• Subida de datos a Midshpere. Histórico de descartes y eficiencia de

producción.


§ Control de calidad planchas de cobre

§ Descarte automático e histórico

§ Datos no accesibles por terceros

§ Despliegue del modelo vía NPU en PLCMindSphere

Operación

Entrenamiento IA


¡Muchas gracias por la atención!

Luis Sevilla FernándezResponsable de productoPCs Industriales y control basado en PC

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SIEMENS, S.A. Ronda de Europa 5, 28760 Tres Cantos (Madrid)

E-Mail: [email protected]

Móvil: +34 681 293 563

siemens.es/simatic

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