Dec 2014 – Simulation Workshop Praha Virtual Commissioning with SIMIT Simulation Framework High Quality Automation Engineering – How to Reach the Goal?

Simulation Center, Erlangen Germany simit@siemen.com siemens.com/simit Introduction Bernhard Iffländer Head of Simulations Center I IA AS PA CHEM 4 Simulation Center, Erlangen Germany 30 experienced people with many years of knowledge in simulation in many industries SIMIT Simulation Framework Development SIMIT Virtual Controller Development SIMIT Infoline simit@siemen.com siemens.com/simit Training Consulting Add-Ons Solutions

Simulation Aided Engineering Benefits of Simulation in plant engineering Without Simulation FAT = Factory Acceptance Test SAT = Site Acceptance Test Engineering FAT SAT Operation Commissioning A lot of correction loops back to even basic engineering Long duration especially at commissioning Operator knowledge is lost over time Operator knowledge Early identification and correction of design failures Fast acceptance test and commissioning Proof of total functionality to end customer Increased profitability due to early production start Highest availability due to increased test coverage Cost effective and fast maintenance due to highly available knowledge management With Simulation Operation starts much earlier and well prepared -10 to 20% up to -50% up to -50% up to -50% Engineering FAT Commissioning SAT Operation Early operator training Simulation of critical situations Periodic refresher training Operator knowledge SIMIT Simulation No risks to implement changes

??? Customer‘s Demands Use Case „Virtual Commissioning“ Short engineering duration! Short commissioning duration! Short shutdown! High quality! No software failures! Proof it to me! I want to have trained operators in advance! Use Case „Virtual Commissioning“ Use Case „ Simulation Aided Engineering“ Use Case „Operator Training System“ ??? Customer Suppliers

High Quality Automation Engineering What is needed? Process Field Automation field device PROFIBUS DP PROFIBUS PA ET 200 Controller OS Server OS Clients/ Multi-Clients Computers Controllers Cabinets, Racks, Cabeling Bus devices, Actuators, Sensors Process You cannot install all these things in the office. Simulationssystem können in zwei Konfigurationen angeboten werden: Hardware-in-the-loop (HIL): Bedien- und Beobachtungsebene Hierbei wird das original SCADA/DCS-System oder eine 1:1-Kopie verwendet Steuerungsebene Hier werden reale Steuerungen verwendet (aktuell SIMATIC-S7 3xx und 4xx), Orignalsystem oder 1:1-Kopie Feldebene Die Signalwerte werden in der Simulation (SIMIT) erzeugt/errechnet. Die Ausgabe auf die Bussysteme erfolgt über eine Interface Box (SIMBA). Diese wird mit dem Simulations-PC verbunden und wird direkt auf den Busstecker der Steuerung gesteckt und simuliert das Verhalten der Feldgeräte am Bussystem (z.B. Telegramme). Prozessebene Das Prozessverhalten wird in SIMIT modelliert. Bei hochkomplexen Modellen kann SIMIT mit einem 3-rd party-Produkt in Co-Simulation betrieben werden (z.B. Spezialsimulatoren in der Chemie von Aspen und Honeywell) Software-in-the-loop (SIL): Bedien- und Beobachtungsebene: Identisch zu Hardware-in-the-loop Steuerungsebene Steuerungen (3xx und 4xx) werden als Software auf einem Windows-PC in der Emulation Plattform emuliert. Feldebene Bussysteme und Feldgeräteebene werden ebenfalls in der Emulation Plattform emuliert. Die Signalwerte werden in der Simulation (SIMIT) erzeugt/errechnet. Identisch zu Hardware-in-the-loop. Vorteil von SIL: Keine Schränke, keine Steuerungen, keine Verkabelung, nur PC. Behavior You cannot get rid of them because of a special property.

High Quality Automation Engineering What makes it easier? Process Field Automation field device PROFIBUS DP PROFIBUS PA ET 200 Controller OS server OS Clients/ Multi-Clients Behavior Simulationssystem können in zwei Konfigurationen angeboten werden: Hardware-in-the-loop (HIL): Bedien- und Beobachtungsebene Hierbei wird das original SCADA/DCS-System oder eine 1:1-Kopie verwendet Steuerungsebene Hier werden reale Steuerungen verwendet (aktuell SIMATIC-S7 3xx und 4xx), Orignalsystem oder 1:1-Kopie Feldebene Die Signalwerte werden in der Simulation (SIMIT) erzeugt/errechnet. Die Ausgabe auf die Bussysteme erfolgt über eine Interface Box (SIMBA). Diese wird mit dem Simulations-PC verbunden und wird direkt auf den Busstecker der Steuerung gesteckt und simuliert das Verhalten der Feldgeräte am Bussystem (z.B. Telegramme). Prozessebene Das Prozessverhalten wird in SIMIT modelliert. Bei hochkomplexen Modellen kann SIMIT mit einem 3-rd party-Produkt in Co-Simulation betrieben werden (z.B. Spezialsimulatoren in der Chemie von Aspen und Honeywell) Software-in-the-loop (SIL): Bedien- und Beobachtungsebene: Identisch zu Hardware-in-the-loop Steuerungsebene Steuerungen (3xx und 4xx) werden als Software auf einem Windows-PC in der Emulation Plattform emuliert. Feldebene Bussysteme und Feldgeräteebene werden ebenfalls in der Emulation Plattform emuliert. Die Signalwerte werden in der Simulation (SIMIT) erzeugt/errechnet. Identisch zu Hardware-in-the-loop. Vorteil von SIL: Keine Schränke, keine Steuerungen, keine Verkabelung, nur PC. Hardware-in-the Loop Configuration Simulation Unit SIMIT

High Quality Automation Engineering What makes it easy? Process Field Automation field device PROFIBUS DP PROFIBUS PA ET 200 Controller OS server OS Clients/ Multi-Clients Emulated Behaviour Simulationssystem können in zwei Konfigurationen angeboten werden: Hardware-in-the-loop (HIL): Bedien- und Beobachtungsebene Hierbei wird das original SCADA/DCS-System oder eine 1:1-Kopie verwendet Steuerungsebene Hier werden reale Steuerungen verwendet (aktuell SIMATIC-S7 3xx und 4xx), Orignalsystem oder 1:1-Kopie Feldebene Die Signalwerte werden in der Simulation (SIMIT) erzeugt/errechnet. Die Ausgabe auf die Bussysteme erfolgt über eine Interface Box (SIMBA). Diese wird mit dem Simulations-PC verbunden und wird direkt auf den Busstecker der Steuerung gesteckt und simuliert das Verhalten der Feldgeräte am Bussystem (z.B. Telegramme). Prozessebene Das Prozessverhalten wird in SIMIT modelliert. Bei hochkomplexen Modellen kann SIMIT mit einem 3-rd party-Produkt in Co-Simulation betrieben werden (z.B. Spezialsimulatoren in der Chemie von Aspen und Honeywell) Software-in-the-loop (SIL): Bedien- und Beobachtungsebene: Identisch zu Hardware-in-the-loop Steuerungsebene Steuerungen (3xx und 4xx) werden als Software auf einem Windows-PC in der Emulation Plattform emuliert. Feldebene Bussysteme und Feldgeräteebene werden ebenfalls in der Emulation Plattform emuliert. Die Signalwerte werden in der Simulation (SIMIT) erzeugt/errechnet. Identisch zu Hardware-in-the-loop. Vorteil von SIL: Keine Schränke, keine Steuerungen, keine Verkabelung, nur PC. Software-in-the Loop Configuration A virtual plant fits on each desk Emulation Platform SIMIT

Thank You Mr. Bernhard Iffländer Head of Simulation Center Siemens AG Erlangen PD PA AE CHE 4 Phone: +49 9131-7-23725 E-mail: ifflaender@siemens.com www.siemens.com/simit siemens.com/answers