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Nuevas Funcionalidades en DCS de Última Tecnología

Santiago CanoIngeniero de Servicios

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Contenido

� Evolución de las versiones

� Nuevas Funcionalidades Clave

� Mejora en Performance y Capacidad

� Mayor eficiencia en la Ingeniería

� Mejora en la Capacidad de Evolución

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08System 800xA - Evolución de Versiones

20092006 2007Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1

2008Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4

Oct 2006800xA 5.0

5.0

2Q 20075.0 SP1

Septiembre 2008

5.0 SP2

SV3.1

SV3.1Classic

SB2Limited

SB 2

SV4.x

SV4.0/4.1Classic

SV4.0/4.1Classic pre-anuncio

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Contenido






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08Nuevas Funcionalidades Clave

1. Controlador certificado SIL3

2. Interfaz con soporte para el estándar IEC61850 para aplicaciones de Media y Alta Tensión

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08Competitividad reforzada

Destacado:� Funciones mejoradas para aumentar la

competitividad del sistema 800xA

1. Multisystem Integration

2. Mejor Ingeniería� Remote Clients

� Performance

3. Interfaz Modbus TCP para el AC 800M

4. On-line upgrade para el controlador AC800M HI

5. Sistema Batch en single node

6. Valores analógicos del S800, afuera del rango configurado, están ahora disponibles en la aplicación

Top 6 DCS Suppliers Worldwide

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TCP/IPEthernet

Controlador Certificado SIL3

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08Controlador Certificado SIL3 – Demanda del Mercado

� Controladores Certificados SIL3, son a menudo un requerimiento obligatorio en la industria de Oil & Gas

� Los Sistemas Instrumentados de Seguridad son cada vez más demandados en la industria de Generación de Energía

� Con el aumento en la aceptación de soluciones de Seguridad Integradas, el controlador SIL3 mejora la competitividad global del Sistema 800xA y promueve ventas adicionales de 800xA como BPCS

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08Controlador Certificado SIL3 – Arquitectura

� Controlador SIL3 basado en PM865 y la nueva SM811

� SM811 certificada para ambas aplicaciones SIL2 y SIL3

� Nuevas librerías certificadas SIL3, por ej. para aplicaciones de shutdown

1oo1D 1oo2D

90 - 9960 - 90< 60

0SFF (%)

SIL 3SIL 2SIL 1

1

SIL 1SIL 2SIL 3SIL 4

HFT

> 99

IEC61508-2 Table 3

� La arquitectura de dos canales alcanza los requerimientos SIL3 en cuanto a detección de fallas de HW y su reacción ante ellas

PM

SM Safety I/O SIL3

CBSIL2

AC800M HISIL3

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08800xA HI - Ejecución

Supervision ModuleSM

I/O-Data

Superv. Logic

CEX Bus ModuleBusI/O-Data+CRC

I/O-Data

1131SIL2

Superv. Logic

CPU ModuleSM Safety I/O

I/O-Data

Div

erse

Exe

c.

Div

erse

Exe

c.

I/O-Data+CRC

Supervision

Supervision ModuleSM

I/O-Data

Superv. Logic

CEX Bus ModuleBusI/O-Data+CRC

1131SIL3

I/O-Data

1131SIL3

Superv. Logic

CPU ModuleSM Safety I/O

I/O-Data

Div

erse

Exe

c.

Div

erse

Exe

c.

I/O-Data+CRC

SIL 4SIL 4SIL 3+ 99 %

SIL 4SIL 3SIL 290 % - < 99 %

SIL 3SIL 2SIL 160 % - < 90 %

SIL 2SIL 1Not allowed< 60 %

210

Hardware fault toleranceSFF

HFT = 0 (SIL 2 Execution)

HFT = 1 (SIL 3 Execution)

IEC 61508-2, Table 3

Ejecución diversa y paralela permite alcanzar un Hardware FaultTolerance de 1, para aplicaciones SIL3

Diferencias entre SIL2 y SIL3

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08Controlador Certificado SIL3

� Capacidades� Soporta aplicaciones SIL3 en

configuraciones No Redundantes

� La redundancia no es requerida para alcanzar SIL3

� Permite combinar non-SIL, SIL2 y SIL3 en el mismo controlador

� Librerías SIL3 para aplicaciones típicas de shut-down

� SIL3 MMS Control Modules para comunicaciones peer to peer y entre aplicaciones

� Lanzamiento de la funcionalidad SIL3� Proyectos SIL3 pueden comenzar a partir de 5.0 SP2

� Certificado TUV para noviembre de 2008

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08Safety Library para aplicaciones SIL3

� SupervitionBasicLib� Provee bloques para lógica de shutdown, habilitada SIL3

� Cada FB tiene una condición Normal y una condición Segura� SDInBool

� SDInReal

� SDLevel

� SDOutBool

� SDValve

� StatusRead

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08Soporte IEC61850 para Integración Eléctrica

PM

8xx

IEC61850 con 800xABeneficios:

• Reduce el tiempo de ingeniería y puesta en marcha de los proyectos

• Minimiza los costos operativos

• Reduce los costos de inversión

• Optimiza costos de mantenimiento con las capacidades del Asset Management

CI8

68

IEC61850 (Ethernet 10/100Mbps)

Vertical Integration(IEC61850

Connectivity Server)HV and MV Switchgear and

protection

REF541REF615 REF543REF542+

IEC61850Beneficios:

• Protocolo estándar para interruptores de media y alta tensión, y protecciones

• Interoperabilidad entre IED’s(Intelligent Electrical Devices)

• Aumenta la Integración

• Mayor Diagnósticos

HV and MV Switchgear andprotection

RET670 REG670

Bay 1 Bay 2

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08IEC61850 basado en Ethernet estándar

PM

8xx

IEC61850 protocol:Media: Standard Ethernet TCP/IPPurpose: Data exchange with Intelligent Electrical Devices, IED’sProtocol: IEC68150CI868 SW interface: Peer-to-peer based on Multicast GOOSECI868 HW Interface: 1 channelCI868 Redundancy: Application RedundancyNetwork Redundancy: Ethernet Ring RedundancyMax number of IED’s: 50 IED’s per CI868Vertical interface: OPC, max 50 IED’s per OPC serverOPC Redundancy: OPC AE & OPC DA redundancy

CI8

68

Ethernet/ IEC61850

Client/server network

IEDIED

Protectionrelay

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08Flujo de trabajo con IEC61850

ICDICD

ICD

SCD

IED Capability Description (ICD) files

Substation Configuration Description (SCD) file

Creation of Communication

relations

CommunicationConfiguration

Tool

System 800xA

AC 800M Controller Application interface

OPC Server Configuration

Control StructureFunctional Structure

IEC61850 Engineering tool for 800xA (IET-CCT)

IEC61850 � Import Wizard� Uploaderin Control Builder

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08Topología General 800xA con IEC61850

Aspect Server

ControllerConnectivity Server

Control network

Client/Server network

Generator Protection, Transformer Protection,MV / HV Switchyard, Excitation, Synchronization

ExternalClients

Firewall

IEC61850 network

IEC61850 interface

CI868

System 800xA Engineering

tools

IEC61850Connectivity Server

Connectivityserver

61850 GOOSE

61850MMS

Device specific Engineering

tools

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1. Sistemas 800xA geográficamente separados con salas de operación locales a ser controladas desde una sala de operación común

Local control rooms

800xA 800xA 800xA

SV 5.0Multisystem Integration

Central Control room

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Multisystem Integration - Estructura

� Multisystem Integration (MI) hace posible ver y operar objetos configurados en uno o varios sistemas, desde un solo sistema

� Pensado para funcionalidades relacionadas con la operación

� Controladores soportados� AC 800M Controllers

� Advant Master Controllers

� 3rd party Controllersvia PLC Connect

System A System C

System D

Provider

Subscriber

Provider Provider

1…10System B

Soportado desde System 800xA SV5.0 SP1 en adelante

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08Configuraciones recomendadas - Multisystem Integration

System size

AS +CS +

RAS +Client

AS +CS +RAS Client RASAS + CS

RACAS + CS

Subscriber

Provider Provider Provider

RACCS

Subscriber

AS

RASCSAS

Provider

1..3 Provider(s) 1..10 Provider(s)

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08Configuración de Red recomendada para MI

• La red entre suscriptores y proveedores puede ser LAN de alta velocidad 100Mbit/s hasta conexiones por modem de 128kbit/s

• Password y encriptado disponible para brindar seguridad a la conexión

• La conexión puede ser redundante e implementada por:

,modems seriales

• estándar IP Routers via RNRP Network Tunnel Area

• Virtual private network (VPN) para conexiones sobre una red pública o compartida

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Multi-Usuario de Ingeniería Remoto

� Hasta 10 clientes de ingeniería remotos

� Max 5 clientes de Ingeniería por Remote Client Server�� % �&��

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Windows 2003 server

Engineering Workplace

Microsoft Terminal Server

Remote Client Server SW

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Windows XP

Remote Desktop 6 Client

Remote Client SW

SW from Microsoft

800xA license

Multi-Usuario de Ingeniería Remoto

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General� Estándar Abierto

� MODBUS TCP es un estándar abierto ampliamente difundido, que combina MODBUS RTU con Ethernet estándar

� Implementado a través de un nuevo módulo CI867 para AC 800M

� Servicios provistos� Las funciones de MODBUS implementadas a través de Function Blocks (IEC

61131-5) en las aplicaciones del AC 800M� AC 800M soporta funcionalidad Master y ahora también Slave� Redundancia de módulo� Redundancia de cable soportada via topología Ethernet Ring

� Datos técnicos� Channels: 2� Speed CH1: 10/100Mbps full duplex� Speed Ch2: 10Mbps half duplex� Cable break detection: Ch1 (between CI867 and first closest switch)� Stations: Max 8 masters and max 70 slaves� Message size: 2000/1968 bits (read/write)

Interfaz MODBUS TCP para AC 800M

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08

• Module redundancy

• Cable redundancy viaEthernet Ring topology

Interfaz MODBUS TCP para AC 800M

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Upgrade On-line del AC800M HI

� Online upgrade de firmwarepara CPU del AC 800M HI, soportado desde SV 5.0 SP1 en adelante

� Nivel de Estaciones y Servidores deben tener versiones iguales o mayores que los controladores� Normalmente se actualizan

en primer lugar� Pueden ser actualizados en

forma independiente que los controladores

� Posibilita agregar controladores sin actualizar todos los controladores en la instalación

Flujo de trabajo

1. Desacoplar CPUs redundantes

2. Upgrade Backup CPU

3. Intercambiar Backup CPU como Primaria

4. Upgrade nueva Backup CPU

5. Habilitar modo CPU redundante

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08Mejora en Performance y Capacidad

1. Nueva CPU AC 800M, PM866� 64 MB RAM (el doble del PM864)

� +40% de capacidad de CPU vs. PM864

2. Mejora en la ejecución de software del AC 800M� Mejora 10-20% dependiendo del método de programación y el tipo de

conexiones al I/O

3. Mejora en la capacidad del OPC Server de PROFIBUS/HART� 500->2500 esclavos conectados a cada OPC Server

4. Nuevo modelo de cálculo para los connectivity servers� Hasta 24 AC 800M controladores dependiendo del número de clientes,

logs y suscripciones externas

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5. Nuevo módulo no-redundante HART, AI/AO815� Comparable con AI/AO845 pero sin redundancia y a menor precio

6. Capacidad del Melody Connect� 8 �12 connectivity servers redundantes por sistema

� 40.000 � 60.000 tags por sistema

7. Mejoras en la performance de las herramientas de Ingeniería� Copia de Function Diagram, hasta un 25% más rápido

� Apertura del Control Builder, hasta un 40% más rápido

� Cambios online en Function Designer, hasta un 30% más rápido

8. Registro de las acciones de operación, incluidas en el sistema base

Mejora en Performance y Capacidad

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08Nuevo Modelo de Capacidad y Performance� Actualmente “Default rule” – 12 controladores por connectivity server

� Formulas de cálculo determinan el uso de los Connectivity Server� “Optimized rule” – ver “Performance & capacity system guide” para detalles

� Determinado por # Clientes, # Logs, y # suscripciones externas

� Maximiza las figuras por connectivity server� No puede maximizar todas al mismo tiempo

23�3332�333� ��4��0��(5�#��/� ��#��1

23�33363�333 ��7��#��#��

83�33323�333�#�� 9��(5�#��

2:62��#��#��

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� Reducción de # connectivity servers hasta un 50%

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08Ejemplo de configuración en 5.0 SP1

� Ejemplo en 5.0 SP1 con la siguiente especificación:� 20 Clientes

� Aspect servers Redundantes

� 48 controladores

5..20

1..1

2

1..1

2

1..1

2

1..1

2

1..4

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3..20

� Mismo proyecto utilizando las “Optimized rules” en 5.0 SP2

� Más controladores con menos servidores� Hasta 24 controladores por connectivity server

1..2

4

1..2

41..2

Ejemplo:

Reducción en cantidad de

servers de 10 a 6 !

Reducción del 40%!

Ejemplo de configuración en 5.0 SP2

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08Combinación de conectividades

� Servicios de Conectividad que se pueden combinar con el default set y con otros en el mismo sistema

DefaultSet

800xA for Advant Master X X X

800xA for Harmony X X X X

800xA for Melody X X X X X

800xA for MOD 300 X X

800xA for AC100 1 X X

800xA for SafeGuard X X X

800xA for DCI X

800xA for Freelance 800F X X

PLC Connect X X X X X X

Multisystem Integrated Server X X X X

AC100Safe

Guard DCIPLC

ConnectFreelance

800F Connect service..

..can be combined with..

Advant Master Harmony Melody MOD 300

El ”Default Set” está definido como:� 800xA for AC 800M� Device Management (FF, HART, PB)� MI (RAS/RAC)

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08Mayor Eficiencia en la Ingeniería

1. Mejoras en la performance de las herramientas de Ingeniería� Copia de Function Diagram, hasta un 25% más rápido

� Apertura del Control Builder, hasta un 40% más rápido

� Cambios online en Function Designer, hasta un 30% más rápido

2. Mejoras en el Function Designer� Soporte para Profibus en Function Designer con navegación de DTM

� Auto-routing mejorado para las conexiones entre bloques

3. Alarmas de Sistema Configurables� Ej. over/under-flow en las señales analógicas no generan alarmas

� Definidas por controlador

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08Mejora en la Capacidad de Evolución

1. Melody Connect� 8 � 12 connectivity servers redundantes por sistema

� 40.000 � 60.000 tags por sistema

� Soporte total de Asset Optimization con AC 870P

2. Harmony Connect� Mejora en instalación y configuraciones de Harmony

� Todas las combinaciones posibles sin esfuerzo adicional

3. Nuevas libraría para la Evolución de OCS� INFI90FCLib 1.0-0 contiene los bloques más usados en Harmony

� MOD300CCFLib 1.0-0 contiene los FCM’s más usados en MOD300

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08Librería MOD 300 CCF para AC 800M

� A partir de la versión del Sistema 800xA SV5.0, SP1

� Igual o mejor performance

� No requiere cambios de sintonía!

� Minimiza el re-entrenamiento

� Operación - Preserva el “lookand feel”� Alarms, Faceplates, etc.

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