© Siemens AG 2012
Telecontrol
Tecnica di telecontrollo efficiente
Brochure · Aprile 2012
SIMATIC NET
Answers for industry.
© Siemens AG 2012
Industrial Remote Communication
Accesso remoto industriale
Sia che si tratti di automazione manifatturiera, di industria di
processo o di infrastruttura pubblica, l'ampia gamma di prodotti, sistemi e soluzioni per telecontrollo e teleservice consente l'accesso remoto sicuro ed efficiente da qualsiasi luogo
a macchine distribuite, sistemi remoti e applicazioni mobili –
indipendentemente dalle loro dimensioni.
Telecontrol (accesso remoto):
è il collegamento di stazioni di processo distribuite ad una o
più stazioni di controllo centrali allo scopo di sorvegliare e
comandare.
Teleservice (manutenzione remota/diagnostica):
è lo scambio di dati con impianti tecnici remoti (macchine, impianti, computer etc.) allo scopo di identificazione degli errori,
di diagnostica, manutenzione, riparazione o ottimizzazione.
Ulteriori applicazioni
L’ampia larghezza di banda delle nuove tecnologie di trasmissione e standard radio consente di trasmettere quantità di dati
sempre più grandi fino a videoregistrazioni ad alta risoluzione.
Si aprono in questo modo nuove possibilità di applicazione,
come la trasmissione video da veicoli mobili, il monitoraggio
di impianti eolici (Condition Monitoring), la gestione di reti intelligenti (Smart Grid) o il controllo degli edifici.
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SIMATIC NET −
Comunicazione industriale di Siemens
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Ethernet
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Industrial Remote Communication
G_IK10_XX_10332
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SIMATIC NET
La comunicazione industriale riveste un'importanza
fondamentale per applicazioni di automazione
performanti. La sua varietà si riflette nell'intera
gamma di soluzioni di comunicazione industriale
di SIMATIC NET, che vanno oltre dal Industrial
Remote Communication all'Industrial Wireless
Communication;
con PROFINET/Industrial Ethernet, PROFIBUS,
AS-Interface e IO-Link sono coperti tutti i campi della
comunicazione industriale. È così garantita la soluzione ottimale per ogni applicazione in ogni settore
industriale.
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Telecontrol
Soluzioni remote efficienti
I processi industriali si estendono spesso su vaste superfici, in
determinate circostanze perfino oltre confine. Per una sorveglianza affidabile i gestori necessitano di un accesso sicuro ed
economico alle loro macchine o impianti distribuiti sul territorio. Con TeleControl Professional e TeleControl Basic, Siemens
offre soluzioni di accesso remoto efficienti per i più svariati
campi di impiego. Con essi le stazioni esterne possono essere
sorvegliate e comandate da una postazione centrale di controllo attraverso una rete di comunicazione.
L'offerta Siemens comprende un'ampia scelta di componenti
di sistema e soluzioni per Control Center, stazioni esterne e
reti.
Le nostre soluzioni per telecontrollo si basano su SIMATIC, il sistema di automazione a livello mondiale – e fanno parte della
Totally Integrated Automation (TIA), la nostra architettura di
sistema per l'automazione omogenea. TIA si distingue per la
perfetta interazione di tutti i componenti utilizzati - e crea così
le basi per un'aumento di produttività durevole.
TeleControl Basic:
per soluzioni di accesso remoto con basso livello di automazione; il sistema supporta anche un elevato numero di stazioni
esterne ed è ideale per controllori della fascia di potenzialità
inferiore.
TeleControl Professional:
per soluzioni di accesso remoto complete con elevato livello di
automazione;
il sistema supporta molteplici strutture di rete e di mezzi di
comunicazione.
Entrambe le soluzioni si possono utilizzare e combinare in
modo indipendente.
Telecontrol
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TeleControl Basic
Ridotto all'essenziale
Sorvegliare e comandare nel modo ottimale le stazioni
esterne con bassi volumi di dati
TeleControl Basic è particolarmente indicato per la sorveglianza ed il comando economici di macchine ed impianti remoti
ma anche per il collegamento di utenti mobili tramite rete
(GPRS). Questo sistema remoto è ideale per semplici compiti
di sorveglianza e comando, per la trasmissione dei dati di processo nonchè per la diagnostica e la manutenzione remote.
La configurazione e la progettazione delle stazioni remote
esterne, fisse o mobili, avviene con SIMATIC STEP7 nel TIA
Portal - pratico e facile. OPC-Scout consente l'accesso in lettura e scrittura ai dati di processo.
Campi di applicazione tipici sono il controllo di impianti di processo, il funzionamento ottimale delle strutture municipali di
trattamento delle acque, la distribuzione dell'energia ed il monitoraggio del traffico, così come la gestione degli edifici.
Blocchi di soluzioni
TeleControl Basic per il Control Center
Come software del Control Center viene impiegato TeleControl Server Basic, che come OPC-Server collega il sistema
HMI (ad es. WinCC, PCS 7 o WinCC Flexible) alle sottostazioni.
Con il software del Control Center si possono gestire in modo
efficiente ed economico fino a 5.000 sottostazioni.
Impianti nel
campo
dell'acqua,
acque reflue e
ambientale
Gestione
centralizzata
degli edifici
Comando e
sorveglianza
della tecnica di
gestione del
traffico
Rilevamento
dei consumi e
controllo dei
costi in reti
energetiche
Sorveglianza
remota di
macchine e
dispositivi di
automazione
Sorveglianza
di nodi/partner
mobili
Possibilità di
impiego
particolari
ad es.
ad es.
ad es.
ad es.
ad es.
ad es.
ad es.
• Centrali idroelettriche
• Irrigazione
• Approvvigionamento di
acqua
potabile
• Canalizzazioni
• Monitoraggio
dei livelli
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Illuminazione
Riscaldamento
Ottimizzazione dei
consumi
Possibilità di impiego di TeleControl Basic
4
TeleControl Basic
•
•
•
Impianti
semaforici
Tunnel
Fari
Sistemi di
controllo del
traffico
•
•
•
•
Reti di teleriscaldamento
Generazione
di energia
eolica
Sottostazioni
elettriche
Impianti di
biogas
Solare
•
Impianti di
condizionamento
Distributori
automatici di
bevande
•
•
Trasporti
pubblici locali
Trasporto
Navi per
navigazione
interna e
costiera
Serre
Misure di
livello nei silos
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PC with TeleControl
Server Basic
Industrial Ethernet
DSL router
PC with STEP 7 V11
Tunnel
S7ಣ1200 with
CP1242ಣ7
Station
S7ಣ1200 with
CP1242ಣ7
S7ಣ200 with
MD720-3
Station
Station
G_IK10_XX_30270
GPRS
Comunicazione GPRS tra SIMATIC S7-1200 con CP 1242-7 e Telecontrol Server Basic
TeleControl Basic per le sottostazioni
Le sottostazioni sono costituite da un controllore locale
SIMATIC S7-1200 che si contraddistingue per la sua struttura
hardware piccola e compatta. Una particolarità è costituita dai
moduli di comunicazione disponibili nella stessa forma costruttiva che consentono accesso remoto sicuro, con il processore di comunicazione CP 1242-7 per GPRS.
TeleControl Basic – Soluzioni di rete
I dati sono trasmessi in modalità wireless tramite una connessione sicura GPRS (General Packet Radio Service). Il processore
di comunicazione CP 1242-7 effettua la comunicazione wireless per le stazioni SIMATIC S7-1200 in modo semplice e flessibile. Il CP viene inserito direttamente nel SIMATIC S7-1200
ed è collegato con la CPU tramite il bus backplane.
Le sottostazioni SIMATIC S7-200 possono essere collegate al
Control Center tramite un modulo di comunicazione esterno.
Per le stazioni esterne basate su S7-200 è ancora disponibile il
collaudato modem seriale MD720-3. Il modem ha un'interfaccia RS232 e viene collegato con il controllore S7-200 tramite
l'adattatore PPI di Siemens.
Il sistema consente sia la comunicazione remota con un
Control Center (centrale) che la comunicazione trasversale
tra le stazioni esterne.
Per la programmazione e la progettazione delle sottostazioni
del tipo SIMATIC S7-1200, i blocchi sono compresi direttamente in STEP 7 Basic V11.
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 immediatamente riconoscibile.
Nonostante il collegamento continuo, il tempo online non
rappresenta oggi un aggravio di costi significativo. Si stanno
diffondendo sempre più le tariffe GPRS con un volume mensile di dati garantito che consentono di calcolare i costi della trasmissione a lungo termine. Omologazioni internazionali ne
consentono l'impiego in tutto il mondo.
TeleControl Basic
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TeleControl Basic
Ridotto all'essenziale
Vantaggi
Funzione "wake-up"
Highlights
Il sistema è scalabile da 8 fino a 5.000 stazioni esterne di telecontrollo.
• "Wake-Up" di stazioni, che per scopi diagnostici commutano dalla modalità stand-by alla modalità online.
• Il CP viene "svegliato" dal suo partner di comunicazione,
ad es. dal TeleControl Server Basic, mediante una chiamata
o un SMS per realizzare il collegamento con esso.
• Per ragioni di sicurezza il partner di comunicazione deve
autenticarsi per la funzione "wake-up" ad es. con la funzione CLIP.
Economico
• Risparmio dei costi di costruzione e di gestione di un
proprio impianto radio, dato che le reti mobili di diversi
fornitori possono essere utilizzate anche in un sistema di
comunicazione
• Costi di gestione ridotti per connessioni GPRS permanenti o
on-demand e convenienti tariffe GPRS a volume
GPRS con molti vantaggi
GPRS è uno standard radiomobile globale e pubblico. La connessione è costantemente online, cioè i dati vengono subito
trasmessi e può essere subito rilevato un guasto della stazione.
Sistema di allarme confortevole e sicuro:
Con TeleControl Basic il personale di pronto intervento verrà
avvisato direttamente via SMS. Il CP 1242-7 può inviare o ricevere direttamente un SMS. Partner di comunicazione può essere un telefono mobile o un SIMATIC S7-1200.
In Internet con la sicurezza 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 via Internet, TeleControl Basic utilizza
la propria crittografia. Il modem GSM/GPRS si collega in questo
modo tramite un Tunnel con il Connection Manager nel PC del
Control Center. Entrambi i lati possono scambiare dati in sicurezza tramite questo Tunnel in ambedue le direzioni. Diventa
così possibile anche il traffico dati trasversale tra le stazioni,
che non sarebbe possibile direttamente via GPRS. Il Connection Manager possiede per questo una funzione di routing,
cioè esso provvede al traffico dati tra le stazioni tramite la propria connessione.
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TeleControl Basic
Facile da progettare
• Progettazione standard con STEP7, cioè programmazione,
collegamento in rete e messa in servizio facili e veloci
• Componenti di sistema perfettamente accordati tra loro
• Progettazione semplice e confortevole delle stazioni
esterne da parte di più utenti contemporaneamente
(funzionalità multiuser)
• Telemanutenzione e teleprogrammazione delle sottostazioni durante l'esercizio
Funzioni di Teleservice
La soluzione completa comprende anche la funzione di
Teleservice direttamente in STEP 7 Basic v11.0 per CP 1242-7.
Ciò consente ad es. a costruttori di macchine e di impianti, che
operano su mercati internazionali, l'accesso in tutto il mondo
alle macchine o agli impianti per la diagnostica o la manutenzione remota.
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Engineering station with STEP 7
TeleControl Server Basic
Internet
DSL router
Field PG with
STEP 7
Control center
S7ಣ1200 with
CP1242ಣ7
Industrial Ethernet
Tunnel
Station
G_IK10_XX_30265
GPRS
Collegamento GPRS di una stazione esterna SIMATIC S7-1200 al TeleControl Server Basic
Esempio di irrigazione agricola
Compito
I terreni agricoli soprattutto nei caldi mesi estivi devono essere
irrigati in modo automatico ed efficiente.
Soluzione
Le stazioni esterne del sistema di irrigazione esistente con le
valvole di controllo dell'acqua sono costituite ciascuno da un
controllore locale SIMATIC S7-1200 con processore di comunicazione CP 1242-7. Il collegamento per la comunicazione con
il Control Center avviene via GPRS. Tramite il Control Center
con SIMATIC WinCC Basic e TeleControl Server Basic viene gestito e monitorato in modo efficace tutto il sistema di irrigazione.
Vantaggi
Al contrario dell'utilizzo di un semplice temporizzatore, con
una soluzione di controllo remota basata su TeleControl Basic,
l'irrigazione può avvenire in funzione della reale esigenza. A
questo scopo vengono ricevuti i dati meteorologici della regione da una stazione meteorologica e, tramite il software di controllo remoto TeleControl Server Basic ed una connessione
GPRS sicura, vengono trasmessi al Control Center centrale.
Un sistema SIMATIC WinCC elabora i valori di misura e determina automaticamente le condizioni attuali più idonee per il
programma di irrigazione. I valori reali affidabili della zona
possono essere forniti ad es. da misuratori di portata elettromagnetici o trasduttori di pressione - anch'essi dal portafoglio
Siemens.
Tale sistema è aperto per ampliamenti fino a 5.000 stazioni
esterne.
TeleControl Basic
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TeleControl Professional
Impianti di processo complessi controllati a distanza
Per il monitoraggio completamente automatizzato ed efficiente e il controllo di impianti di processo da remoto, Siemens
offre TeleControl Professional. Il sistema collega controllori locali SIMATIC S7-300/400 con uno o più Control Center basati
su WinCC, PCS7, WinCC OA (Open Architecture) o sistemi di
controllo di terze parti tramite OPC. Nel caso degli oleodotti e
gasdotti, le stazioni esterne e di misurazione distano spesso
più di un migliaio di chilometri dall'impianto centrale o dal
Control Center. Una situazione simile si verifica per l'approvvigionamento idrico ed i servizi igienico-sanitari, la produzione
e la distribuzione di energia o la fornitura di teleriscaldamento. Per il controllo ed il monitoraggio remoto di tali impianti di
processo estremamente distanti e ramificati, necessita una comunicazione dati veloce e flessibile nonchè la massima sicurezza dei dati. TeleControl Professional è ideale per complessi
concetti SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).
Esso è strutturato modularmente e può essere impiegato in
modo flessibile a seconda delle esigenze del cliente.
Multi-point
(Line)
Star
Ring
Star via
dedicated line
Star via
wireless
Star via
mobile wireless
Star via
Internet
Il collegamento in rete del Control Center con le stazioni esterne avviene tramite WAN (Wide Area Network). TeleControl
Professional supporta le più svariate forme di rete e modalità
operative – comprese le reti basate su IP:
•
•
•
•
•
•
Linee dedicate (conduttori in rame e in fibra ottica)
Reti radio private
Reti telefoniche commutate (analogiche, GSM)
Radiomobile Ethernet
Industrial Wireless LAN (IWLAN)
Cavi in fibra ottica, ad es. mediante l'impiego degli Switch
SCALANCE X con porte ottiche – possono essere così
superate distanze fino a 200 km
• Reti pubbliche e Internet mediante DSL, (E)GPRS, UMTS
Le reti possono essere adattate in modo ottimale alle rispettive
caratteristiche locali. TeleControl Professional consente la realizzazione di strutture di rete flessibili (strutture a stella, lineari o nodali - oppure le relative combinazioni). Inoltre si possono realizzare accoppiamenti ridondanti.
Star +
multi-point
Nodes
Path
redundancy,
1 medium
Path
redundancy,
2 media
G_IK10_XX_30290
Point-topoint
Reti combinabili a piacere in un progetto
Complex network structure
(Example)
G_IK10_XX_30292
G_IK10_XX_30291
Complex network structure
(Example)
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Acqua
Petrolio
Gas
Energia
ad es.
ad es.
ad es.
ad es.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Approvvigionam. di acqua potabile
Condutture d'acqua
Impianti di depurazione
Canalizzazioni
Bacini di straripamento per acque
piovane
TeleControl Professional
Terreni per trivellazione
Offshore / Onshore
Oleodotti
Tubazioni per prodotti
Gasdotti
Preparazione del gas
Reti di distribuzione del gas
Teleriscaldamento
Distribuzione dell'energia
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Tutta la rete viene sincronizzata automaticamente –
incl. commutazione ora legale/ora solare.
I possibili protocolli di telecontrollo sono costituiti dal comprovato SINAUT ST7, dal protocollo aperto DNP3 oppure dai protocolli standard IEC 60870-5.
Sicurezza dei dati
Le misure di protezione contro l'alterazione e la perdita di dati
costituiscono una parte essenziale del sistema TeleControl
Professional. I protocolli di telecontrollo assicurano che i dati
arrivino inalterati al destinatario della comunicazione. Ogni
modulo di trasmissione dispone di una memoria intermedia
sufficiente per diverse migliaia di telegrammi. E' così possibile
evitare i tempi di inattività della linea di trasmissione. Speciali
reti basate su IP sono protette con soluzioni VPN / firewall proprie.
Marcatura temporale completamente automatica
Per una successiva archiviazione corretta dei dati di processo
nel Control Center, tutti i telegrammi dati vengono provvisti di
marche temporali già all'origine.
Comunicazione dati veloce e flessibile
La comunicazione avviene gestita su evento. Il personale operativo viene rapidamente informato sul processo con allarmi,
stati e valori e può in ogni momento intervenire nel controllo
del processo impostando istruzioni e valori di riferimento. In
parallelo possono essere inviati messaggi SMS su eventi importanti ad un telefono mobile - all'occorrenza anche con conferma diretta alla stazione trasmittente. Inoltre è possibile lo
scambio dati tra le stazioni di processo.
Engineering semplice ed economico
TeleControl Professional consente una comunicazione omogenea (TIA) ed un'integrazione completa nell'ambiente
SIMATIC. L'Engineering-System STEP 7 basato su SIMATIC
Tools consente la progettazione grafica di tutte le reti di comunicazione, indirizzamenti multipli di dati di processo, controllo
della plausibilità e confronto degli indirizzi.
G_PCS7_XX_00294
Protocolli di trasmissione
OS Clients
Engineering Station
TeleControl
OS Server
OS Single Station
(dedicated or
dual channel)
,QGXVWULDO(WKHUQHW
IEC 60870-5-104
or Modbus
DNP3
SINAUT ST7
TIM 4R-IE
Modem
Converter
TCP/IP - serial
TCP/IP
WAN router
IEC 60870-5-101
or Modbus
Converter
TCP/IP - serial
TCP/IP
WAN router
Modem
Modem
TCP/IP
communication
Serial
communication
Widely distributed
TeleControl
WAN
WAN
outstations
S7-300 +
TIM 3V-IE
Advanced
S7-400 +
TIM 4R-IE
TCP/IP
communication
Widely distributed
TeleControl
WAN
outstations
S7-300 +
TIM 3V-IE
S7-400 +
TIM 4R-IE
Serial
communication
WAN
TCP/IP
communication
Serial
communication
Widely distributed
TeleControl
WAN
outstations
S7-300 +
TIM 3V-IE
DNP3
S7-400/400H +
TIM 4R-IE
DNP3
Third-party
RTU
WAN
ET 200S with
PN CPU
ET 200S
with CPU
S7-300 +
CP 343 or
PN interface
S7-300 +
CP 341
S7-400/400H +
CP 443 or
PN interface
Third-party
RTU
S7-400/400H +
CP 441/
CP 341
Third-party
RTU
Possibilità di integrazione e di comunicazione attraverso diversi protocolli con TeleControl Professional
TeleControl Professional
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TeleControl Professional
Impianti di processo complessi controllati a distanza
Teleprogrammazione, telediagnostica
Sia durante la messa in servizio sia in esercizio, tramite la rete
di comunicazione 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.
Blocchi di soluzioni
SIMATIC PCS 7 TeleControl e SIMATIC WinCC TeleControl
• Basato su WinCC e PCS 7, ampliato con connessioni di
accesso remoto
• Ideale per impianti nei quali i compiti di automazione locali
devono essere combinati con connessioni di accesso remoto
• Protocolli SINAUT ST7, DNP3 oppure IEC 60870-5
• Il sistema di engineering è basato sulla tecnologia DBA
(Data Base Automation) e dispone di un'ampia biblioteca di
blocchi, che consente anche il collegamento di stazioni di
telecontrollo non-Siemens.
TeleControl Professional per il Control Center
Con i sistemi di controllo SIMATIC PCS 7 o SIMATIC WinCC si
possono integrare in un solo sistema l'automazione di impianti centralizzati e la sorveglianza di impianti distribuiti. In questo modo macchine ed impianti si possono gestire e sorvegliare tramite una stazione di controllo comune nonchè progettare con un solo sistema di progettazione omogeneo.
Per progettare il Control Center sono possibili a scelta diverse
varianti:
SINAUT ST7cc
• Pacchetto di programmi basato su WinCC
• Ideale per SINAUT ST7
• Dimensionabile come sistema semplice o ridondante
• Alimenta gli archivi disponibili in WinCC con dati di processo, secondo la marca temporale fornita delle stazioni
esterne - ed è anche in grado di collegarsi con i sistemi di
reporting tipici del settore (necessario per l'archiviazione
dei dati)
• Per la configurazione utilizza gli stessi moduli di comunicazione del sistema di controllo remoto subordinato, cioè la
comunicazione ad oggetti omogenea, dai sensori del processo fino al contenuto dello schermo ed alle banche dati
del sistema di controllo, consente di risparmiare tempo e
costi.
Gestione del processo unitaria per sezioni d'impianto centrali e decentrate
Collegamento a sistemi non-Siemens:
Attraverso il pacchetto di programmi SINAUT ST7sc con l'interfaccia OPC, le stazioni di accesso remoto 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 possibilità di una perdita di dati. Tutti i dati di processo sono
provvisti ovviamente di marca temporale e anche la configurazione dell'interfaccia OPC risulta estremamente confortevole.
Stazioni di telecontrollo con DNP3 possono essere collegate a
qualsiasi sistema Control Center, sempre che questi dispongano di un'interfaccia master DNP3. Stazioni di telecontrollo
sulla base del sistema di telecontrollo SIPLUS RIC (Remote
Interface Control) possono essere collegate a Control Center
System qualsiasi con interfaccia conforme alla norma
IEC 60870-5.
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TeleControl Professional
© Siemens AG 2012
TeleControl Professional per le sottostazioni
Le sottostazioni per il sistema di accesso remoto TeleControl
Professional si basano su SIMATIC S7-300 e S7-400. I moduli di
comunicazione TIM (Telecontrol Interface Modul) sviluppano
il traffico dati attraverso la rispettiva rete di comunicazione e
consentono la trasmissione affidabile dei dati di controllo e di
processo. Come protocollo di comunicazione si può utilizzare
sia il collaudato SINAUT ST7 che il protocollo standard DNP3.
La TIM è inserita in una custodia SIMATIC S7-300.
Variante di TIM
TIM 3V-IE
TIM 3V-IE
Advanced
TIM per la sala
controllo
Caratteristiche dei processori di comunicazione TIM
• Memoria dei telegrammi per la registrazione ininterrotta di
dati incl. la marca temporale sulla TIM, in caso di anomalia
della via di comunicazione o di caduta di un partner nonché
per la riduzione dei costi di collegamento nella rete commutata
• Progettazione e handling semplici senza speciali conoscenze di IT
• Comunicazione IP tramite connessioni codificate
• Possibilità di collegamento flessibile a ogni WAN classica o
IP-based
• Struttura economica della stazione
TIM 3V-IE DNP3
4
TIM per le stazioni
esterne
4
TIM 4R-IE
TIM 4R-IE DNP3
4
4
4
4
4
Buffer dati
fino a 16.000
telegrammi
fino a 32.000
telegrammi
fino a 50.000
punti dati
fino a 54.000
telegrammi
fino a 200.000
punti dati
Controllore
S7-300
S7-300F
S7-300
S7-300F
S7-300
S7-300F
S7-300 / S7-300F
S7-400 / S7-400F
PC
S7-300
S7-400 / S7-400F
S7-400H
Interfacce/
connessioni
RS232 / Ind. Ethernet
(RJ45)
RS232 / Ind. Ethernet
(RJ45)
RS232 / Ind. Ethernet
(RJ45)
2x seriali (RS232,
RS485) / 2x Ind.
Ethernet (RJ45)
2x seriali (RS232,
RS485) / 2x Ind.
Ethernet (RJ45)
SIPLUS extrem
4
4
Possibilità di collegamento flessibile per modem esterno a qualsiasi rete basata su IP o tradizionale attraverso varie interfacce. La variante TIM 4R-IE rende
possibili quattro vie di trasmissione. Esse possono essere diverse e funzionare in modo indipendente l'una dall'altra oppure anche in una qualsiasi combinazione ridondante.
Variante DNP3 per TIM 3V-IE e TIM 4R-IE
SIPLUS RIC Bundle:
Le varianti DNP3 sono disponibili specificamente per le stazioni esterne dell'impianto. Esse permettono il collegamento di
stazioni esterne S7-300 o S7-400/400H ad un Control Center
con interfaccia DNP3 master, ad esempio, PCS 7 e WinCC.
• SIPLUS RIC offre sottostazioni per il sistema di accesso
remoto TeleControl Professional. In questo modo le sottostazioni per i protocolli di telecontrollo IEC 60870-5-101,
-103, -104 sono strutturate su base SIMATIC. I SIPLUS RIC
Bundle di solito sono costituiti da:
• CPU
• Unità di interfaccia/comunicazione
• Memory Card
• CD con biblioteca e licenza
TeleControl Professional
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TeleControl Professional
Impianti di processo complessi controllati a distanza
Esempi applicativi per l'approvvigionamento di acqua potabile
Compito
L'intera rete idrica di un comune e tutti gli impianti di depurazione delle acque reflue devono essere monitorati e comandati in un sistema unico. Devono essere connessi in rete i seguenti impianti:
• Estrazione dell'acqua: Pozzi e stazioni di pompaggio
• Approvvigionamento idrico: Serbatoi sopraelevati, torri
d'acqua
• Impianti di trattamento acque
SIMATIC S7-400 controller (redundant)
SINAUT ST7cc
and WinCC
Industrial Ethernet
Switch
SCALANCE
X208 (redundant)
More
remote
stations
Communications module
TIM 4R-IE
Switch
SCALANCE S
Control center
GPRS
MD2
dedicated line
modem
Internet
SIMATIC
S7-300 with
TIM 3V-IE
advanced
and MD2
Configurazione dell'impianto del Control Center e di una delle molteplici
stazioni esterne. Per rendere sicura la fornitura dell'acqua potabile, il Control
Center e la connessione alle stazioni remote sono stati realizzati ridondanti.
TeleControl Professional
Vantaggi
• Controllo efficiente e sicuro di tutta la fornitura di acqua
potabile
• Elevata sicurezza e disponibilità della rete grazie alla
comunicazione ridondante
• Aumento della sicurezza della fornitura riducendo
contemporaneamente i costi operativi
Ulteriori esempi applicativi:
tali o simili applicazioni sono realizzabili anche nel settore delle acque reflue, ad es. impianti di depurazione e fognature.
Inoltre anche le tubazioni dell'acqua possono essere monitorate tramite TeleControl Professional.
Remote station with GPRS connection and dedicated line (1 out of 17)
12
Nell'impianto idrico centrale viene utilizzato il sistema di servizio e supervisione WinCC integrato 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 specifiche o da messaggi di testo. Le informazioni importanti sul processo vengono archiviate sulla
base delle marche 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 saracinesche. Il componente Security
Scalance S garantisce una comunicazione sicura senza accessi
non autorizzati dall'esterno.
DSL router
VPN tunnel
GSM/ GPRS
Modem
MD741-1
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 collegate ridondanti attraverso la rete telefonica pubblica (Modem MD2) e GPRS (GPRS-Router MD741-1). Il Router GPRS è accoppiato tramite interfaccia
Ethernet con l'unità TIM locale ed è dotato di un'antenna GSM.
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Esempio di produzione petrolifera
Compito
In un campo petrolifero si deve estrarre petrolio dalla terra mediante iniezione di acqua e pomparlo tramite sistemi di tubazioni verso un terminale petrolifero. Si devono per questo sorvegliare 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 comando 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 l'unità di comunicazione TIM e
apparecchiature radio collegate serialmente. Dalla centrale
vengono interrogate in polling tutte le stazioni tramite il sistema radio ed i dati di produzione modificati vengono inviati al
Control Center. L'unità TIM centrale riceve il segnale orario tramite il ricevitore GPS e sincronizza con questo l'intero sistema
di telecontrollo. Tramite il pacchetto di programmi SINAUT
ST7sc, tutti i dati sono messi a disposizione del sistema Control Center. Il personale 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
processo di estrazione del petrolio
• Impiego efficace delle capacità di trasporto
• Manutenzione preventiva con il rilevamento dei tempi ciclo
delle macchine
Ulteriori esempi applicativi
Soluzioni di sistema simili sono utilizzate nei settori del gas e
dell'energia, ad es. i gasdotti, nella preparazione e la distribuzione del gas, nel teleriscaldamento o nella distribuzione di
energia.
Water injection
Producers
Oil
Oil displaced
by water
Water injection
Water
Processo di iniezione di acqua per l'estrazione del greggio
TeleControl Professional
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Remote Networks
Versatili connessioni remote
Modem e componenti wireless per l'ambiente industriale
realizzano il collegamento tra uno o più Control Center e le
sottostazioni.
Sulla base di linee private dedicate, reti commutate o basate
su IP come DSL, (E)GPRS e UMTS, Siemens offre una gamma
completa di prodotti e soluzioni, compresi gli accessori.
Modem / componenti di telefonia radiomobile in dettaglio
Modem MD2 per linea dedicata
• Per connessioni punto-punto o multipoint su linee dedicate
in rame
• Impiegabile anche come repeater
• Max. 19.200 Bit/s
Modem MD3
• Per la rete telefonica analogica
• Adatto anche come modem per linea dedicata in
connessioni punto-punto
• Max. 33.600 Bit/s
Modem GSM/GPRS MD720-3
• Modem radiomobile con interfaccia RS232
• Supporta i servizi GSM CSD (Circuit switched data), SMS e
GPRS
• Utilizzo: Trasmissione dati tramite GPRS, invio di SMS;
commutabile per telemanutenzione a CSD (solo chiamata
in arrivo)
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Remote Networks
Comunicazione basata su IP
Il collegamento a reti locali per mezzo della comunicazione IP
tramite WAN consente un accesso rapido e mobile per applicazioni di Industrial Remote Communication e di telecontrollo.
La comunicazione basata su IP offre una maggiore disponibilità dell'accoppiamento remoto e una maggiore larghezza di
banda della quantità di dati da trasferire. E' anche possibile
inoltre trasferire dati di massa o immagini. Inoltre si possono
raggiungere parallelamente più apparecchiature terminali.
L'utilizzo di queste reti tuttavia deve avvenire prevedendo elevate misure di sicurezza (firewall, VPN). Siemens offre un concetto di sicurezza omogeneo compresi tutti i componenti accessori necessari.
Componenti GPRS/UMTS in dettaglio
Router GPRS MD741-1
• Router radiomobile con interfaccia RJ45
• Supporta il servizio GSM GPRS
• Uplink: fino a 118 kBit/s
Downlink: fino a 237 kBit/s
• Elevata sicurezza grazie al router VPN integrato (IPSec) e al
firewall
• Impiego con TeleControl Professional, Teleservice e in altre
applicazioni, ad es. trasferimento dati a nodi/partner mobili.
SCALANCE M873
• Router UMTS (HSDPA), EGPRS, GPRS
• Uplink: fino a 384 kBit/s
Downlink: HSDPA fino a 3,6 Mbit/s
• 1x collegamento per antenna
• 1 x porta RJ 45 da 10/100 Mbit/s
• Impiego con TeleControl Professional e Teleservice
(manutenzione e diagnostica remota)
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SCALANCE M875
• Router UMTS (HSDPA + HSUPA), EGPRS, GPRS
• Uplink: HSUPA fino a 5.76 Mbit/s
Downlink: HSDPA fino a 14.4 Mbit/s
• Tempi di trasmissione notevolmente più brevi grazie alla
maggiore velocità di Uplink con HSDPA, lo rende adatto per
applicazioni multimedia a banda larga
• 2x collegamento antenna (Antenne Diversity) per una
trasmissione radio robusta, anche con elevate velocità di
trasmissione
• VPN con IPsec
• 2 x porta RJ 45 da 10/100 Mbit/s
• Il campo di temperatura esteso da -30°C ... +75°C consente
l'impiego dello SCALANCE M875 in applicazioni Outdoor
• Grazie alle funzioni di sicurezza integrate in conformità al
concetto di Industrial Security (firewall e VPN con IPSec),
SCALANCE M875 consente una connettività protetta delle
celle di automazione decentrate.
• Certificazione ferroviaria (EN 50155, e1/E1)
• Impiego con TeleControl Professional, Teleservice
(manutenzione e diagnostica remota) e in altre applicazioni, ad es. sorveglianza video.
SCALANCE DSL
S612 modem
SCALANCE M – Designed for Industry
• Bassi costi di investimento e di esercizio per il monitoraggio
e il comando di sottostazioni collegate in wireless
• Riduzione dei costi di viaggio e di personale grazie alla
programmazione ed alla diagnostica remote tramite reti
radiomobili
• Adatto per applicazioni nell'ambito industriale ed in
ambienti correlati, grazie alla forma costruttiva ed alle
caratteristiche elettriche
• Diagnostica confortevole tramite interfaccia Web
• Elevata sicurezza grazie a firewall integrati
• Pianificazione e messa in servizio semplici di sottostazioni
senza particolari conoscenze di radiotecnica
• Impiegabile in tutto il mondo
(osservare le omologazioni nazionali!)
SIPLUS extreme
Tutti i modem ed i componenti di telefonia radiomobile
(eccetto SCALANCE M) sono disponibili anche variante SIPLUS
extreme per applicazioni e condizioni ambientali estreme.
VPN tunnel 2
S7-300 with
CPU 315-2 DP
and CP 343-1
Lean
VPN
tunnel 1
Service Center
MD741-1
PROFIBUS
Internet
Remote Station 2
S7-300
with CPU
315-2PN/DP
S7-300 with
CP 343-1
Advanced
Service PC with
Software SOFTNET
Security Client
SCALANCE
M875
Remote Station 1
Industrial Ethernet
Industrial Ethernet
UMTS
cell phone
G_IK10_XX_30188
Mobile radio
Tipico scenario di collegamento tramite connessioni sicure
Remote Networks
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Remote Networks
Versatili connessioni remote
Impiego di componenti di rete Ethernet standard
SCALANCE X, SCALANCE W e SCALANCE S
Caratteristiche di GSM / GPRS / UMTS come parte di
Industrial Wireless Communication (IWC)
Per la realizzazione di reti basate su IP sono indicati inoltre i
componenti di rete Industrial Ethernet della gamma di prodotti SIMATIC NET.
I modem e i router completano l'offerta Siemens della gamma
dei componenti affidabili, robusti e sicuri per la comunicazione wireless. Con Industrial Wireless LAN (IWLAN) si raggiunge
una maggiore flessibilità ed i tempi di service e di inattività
sono ridotti al minimo, inoltre i processi possono essere realizzati in modo notevolmente più efficiente. Il vantaggio delle
soluzioni wireless è costituito soprattutto dalla semplicità e
dalla flessibilità di raggiungere nodi mobili difficilmente accessibili o particolarmente distanti.
Per la trasmissione su lunghe distanze sono particolarmente
adatte le esecuzioni in fibra ottica dello switch SCALANCE X
Industrial Ethernet. Sono disponibili una grande varietà di
switch industriali con diversi tipi di custodie e per distanze fino
a 200 km.
Per la connettività wireless tramite sistemi radio standard basati su Industrial Wireless LAN (IWLAN), sono particolarmente
indicati i componenti della famiglia di prodotti SCALANCE W.
I componenti SCALANCE S sono progettati per la massima sicurezza nelle reti di comunicazione, si possono stabilire contemporaneamente fino a 128 connessioni VPN.
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Remote Networks
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Telecontrol
Accessori
Antenna ANT 794-4MR (6NH9860-1AA00)
• Antenna omnidirezionale, stazionaria quad-band per
GSM 850, 900, 1800, 1900 e UMTS 1900
• Montaggio indipendente dal potenziale nelle aree Indoor e
Outdoor
• Include 5m di cavo di collegamento a bassa perdita
"Low Loss", collegato direttamente con l'antenna
• Per il collegamento ai dispositivi radiomobili:
MD720-3, MD 741-1, SCALANCE M873, SCALANCE M875
Antenna ANT 794-3M (6NH9870-1AA00)
• Antenna planare Tri-band per GSM 900, 1800, 1900 MHz
• Montaggio indipendente dal potenziale nelle aree Indoor e
Outdoor
• Include 1,2m di cavo di collegamento a bassa perdita
"Low Loss", collegato direttamente con l'antenna
• Per il collegamento al dispositivo radiomobile:
MD720-3, MD 741-1
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
dedicate private.
Trasferitore di linea
Il trasferitore di linea 4x in una centrale consente la connessione a stella di fino a quattro collegamenti punto a punto o di linee (risp. a 2 fili) o una combinazione di entrambe le topologie di rete.
Cavi con connettore
Per il collegamento dei componenti remoti tra loro oppure per
il loro collegamento alla rispettiva rete WAN, è disponibile una
serie di cavi con connettori standard. Alcuni di questi cavi con
connettore sono già forniti insieme ai componenti hardware,
altri possono essere ordinati all'occorrenza.
Telecontrol
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Telecontrol
La comunicazione basata su IP apre
nuovi campi di applicazione
Migrazione –
L'investimento nel futuro
Impiego nella multimedialità, ad es. trasmissione video
su rete radiomobile, ad. es videosorveglianza
Strategia di migrazione
Questi progetti sono caratterizzati da una domanda costantemente in crescita di larghezza di banda. Ad esempio mostrare
trasmissioni televisive con le informazioni correnti per i passeggeri nel trasporto pubblico o di videosorveglianza a bordo
dei treni per garantire la sicurezza dei passeggeri. A seconda
della criticità delle applicazioni devono essere garantite la sicurezza e l'integrità dei dati trasmessi da una crittografia adeguata.
Vantaggi
■
Sorveglianza video in tempo reale per aumentare la
sicurezza dei passeggeri (Video Surveillance)
■
Connessione dati per distributori automatici di
biglietti, servizi di infotainment e internet a bordo
■
Sorveglianza proattiva della tecnologia del veicolo
(telemetria)
Affinché le aziende possano far fronte anche in futuro alle esigenze dei mercati, parecchi sistemi ed impianti devono essere
ampliati e modernizzati. Poiché la base installata ha un valore
enorme per quanto riguarda hardware, software applicativo e
know-how del personale operativo e di manutenzione, la sicurezza dell'investimento per il gestore degli impianti 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 minimizzati 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 integratori di sistema, soluzioni personalizzati e orientate al futuro
sulla base dei sistemi di telecontrollo allo stato dell'arte,
TeleControl Basic e TeleControl Professional – sempre secondo
le direttive:
Avvertenza:
Per il collegamento in rete dell'impianto devono essere previste adeguate misure di protezione (in particolare IT Security,
ad es. segmentazione della rete) per garantire un funzionamento sicuro dell'impianto. Ulteriori informazioni sul tema
Industrial Security si trovano in Internet all'indirizzo
www.siemens.com/industrialsecurity.
• Innovazione graduale del sistema
• Adattabilità alle caratteristiche specifiche dell'impianto
• Flessibilità rispondente alle esigenze della produzione
Central monitoring center
Internet
SCALANCE
S612
Provider APN
DSL
router
UMTS
Control center
IP camera
Industrial Ethernet
VPN tunnel
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Telecontrol
SCALANCE
X204-2TS
IP
camera
G_IK10_XX_30294
SCALANCE
M875
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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 Telecontrol 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 tecnicamente sorpassato o se il costo dei pezzi di ricambio è cresciuto 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 relativamente semplice sostituire il sistema HMI esistente con un nuovo SIMATIC WinCC o PCS 7, adattandolo in questo modo alle
esigenze attuali. Stazioni di telecontrollo, periferia di processo
e software applicativo restano invariati.
•
•
•
•
•
Minimo onere economico
Rischio trasparente
Allungamento 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 resta e viene modernizzato integrandolo
con ulteriori sezioni d'impianto con SIMATIC S7.
• Semplice ampliamento graduale della capacità degli
impianti
• Rischio trasparente
• Introduzione di nuove tecnologie (ad es. HMI, Industrial
Ethernet, DSL, (E)GPRS, UMTS, collegamenti radio,
comunicazione dati trasversale)
• Consente, in combinazione con lo scenario 1, la conduzione 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 costringere ad un'ampia modernizzazione del vecchio sistema
con i sistemi di telecontrollo TeleControl Basic e TeleControl
Professional orientati al futuro in combinazione con sistemi di
controllo SIMATIC. La ristrutturazione è eventualmente possibile con impianti in funzione. Si continua ad utilizzare il livello
I/O esistente salvaguardando l'investimento già eseguito in cablaggio, componenti hardware ed engineering applicativo.
• Aumento delle prestazioni
• Introduzione di nuove tecnologie (ad es. HMI, Industrial
Ethernet, DSL, (E)GPRS, UMTS, radio, comunicazione dati
trasversale)
• Apertura del sistema per il mondo IT
• Allungamento della durata di vita dell'intero impianto
• Riduzione dei fornitori di sistemi
• Eliminazione di difficoltà e vincoli
Con sistemi di telecontrollo orientati al futuro, soluzioni di
migrazione e servizi innovativi, un know-how pluriennale
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.
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Ulteriori informazioni
Ulteriori informazioni sopra SIMATIC NET:
www.siemens.com/simatic-net
Tutto sopra Industrial Remote Communication/Telecontrol:
www.siemens.com/industrial-remote-communication
www.siemens.com/telecontrol
www.siemens.com/rtu
www.siemens.com/siplus-ric
www.siemens.com/pcs7
Materiale informativo per il download:
www.siemens.com/automation/infocenter
Manuali SIMATIC Guide:
www.siemens.com/simatic-docu
Service & Support:
www.siemens.com/automation/service&support
Partner di riferimento SIMATIC NET:
www.siemens.com/automation/partner
Industry Mall per l'ordinazione elettronica:
www.siemens.com/industrymall
Siemens S.p.A
Industry Sector
Viale Piero e Albero Pirelli, 10
20126 Milano
Tel.-/Fax 02 2436-3333/-2890
http://www.siemens.it/ad
www.siemens.com/automation
Con riserva di modifiche
PDF (6ZB5530-1SA05-0BA3)
MP.R1.SC.ICBR.49.2.06
BR 0412 PDF 20 It
Produced in Germany
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Le informazioni riportate in questa brochure contengono descrizioni o caratteristiche che potrebbero variare con l'evolversi dei
prodotti o non essere sempre appropriate, nella forma descritta,
per il caso applicativo concreto. Le caratteristiche 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 dei prodotti possono essere marchi oppure denominazioni di prodotti della Siemens AG o di altre ditte fornitrici, il cui utilizzo da parte di terzi per propri scopi può violare il
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