Categorización de entradas digitales de alta densidad en registros de eventos de WinCC sin desbordamiento de objetos de proceso

En proyectos SIMATIC PCS 7 que requieren registro de eventos para miles de entradas digitales (como el registro de transiciones 0->1 y 1->0 para más de 2000 señales), la creación de instancias de bloques de monitoreo APL dedicados (MonDiL) consume 2000 objetos de proceso de estación de automatización (AS RT PO), lo que genera costos de licencia sustanciales. Los ingenieros evitan el exceso de licencias multiplexando señales digitales a través de bloques ALARM_8P (asignando 8 entradas por instancia de bloque individual) o registrando transiciones directamente a través del archivo de bits de WinCC y el registro de eventos cíclico.

Índice de contenidos

Reglas de licencia de objetos de proceso para el monitoreo de señales digitales

En SIMATIC PCS 7, la licencia de software regula estrictamente el número de objetos tecnológicos activos que operan dentro de las estaciones de automatización:
* Objeto de proceso de tiempo de ejecución de AS (AS RT PO): Cualquier bloque CFC que posea capacidad de mensajes (que integre funciones de mensajes del sistema como ALARM_8P), capacidad de control y monitoreo del operador y que normalmente interactúe con E/S de campo consume exactamente 1 AS RT PO.
* Los bloques de monitoreo digital APL estándar (MonDiL, FB1847) brindan integración completa de placa frontal, límites de alarma, derivación de mantenimiento y generación de eventos, pero consumen 1 AS PO por instancia.
* Los bloques de controladores de canal de señal (Pcs7DiIn, Pcs7DiIT) no consumen AS PO, pero no generan de forma nativa mensajes de eventos del operador WinCC.
* La capacidad física del hardware de la CPU 410 la establece la tarjeta de expansión del sistema (SEC), que es distinta de las licencias de software AS RT PO.

El problema arquitectónico: 2.000 entradas frente al consumo de MonDiL PO

Cuando un cliente solicita que 2000 señales digitales (p. ej., contactos auxiliares del MCC, estados de interruptores, posiciones de interruptores de campo) registren ambos aumentos ($0
flecha derecha 1$) y cayendo ($1
flecha derecha 0$) bordes en el registro de eventos de WinCC:
* Si el equipo de ingeniería crea instancias de 2000 bloques MonDiL, el compilador CFC reserva 2000 licencias AS RT PO del grupo de licencias de Engineering Station en Automation License Manager (ALM).
* Para plantas medianas o grandes, esto podría consumir o exceder toda la asignación de licencia de AS PO, lo que generaría costosos requisitos de expansión de licencias.
* Debido a que las transiciones digitales sin procesar representan eventos informativos en lugar de unidades de proceso complejas de bucle cerrado, utilizar instancias MonDiL completas es arquitectónicamente ineficiente.

Solución económica 1: multiplexación mediante bloques ALARM_8P en CFC

Para minimizar el consumo de PO y al mismo tiempo conservar la generación de eventos de microsegundos estampados por el controlador:
1. Agrupe las 2000 señales digitales en conjuntos de 8.
2. En los diagramas CFC, conecte las salidas de canal sin procesar (Pcs7DiIn.OutSig) en bloques de mensajes estándar del sistema: ALARM_8P (FB19) o envoltorios de mensajes personalizados.
3. Cada bloque ALARM_8P acepta 8 entradas binarias (SIG_1 a SIG_8) y maneja la generación de mensajes independientes, el reconocimiento y los valores asociados.
4. Impacto en la licencia: Agrupar 2000 entradas en bloques ALARM_8P requiere solo 250 instancias de bloque:
$$ text{Consumo de orden de compra} =
rac{2000 text{entradas}}{8 text{entradas/bloque}} = 250 text{AS PO}$$
Esto produce una reducción del 87,5 % en las licencias de PO AS RT requeridas (250 PO en lugar de 2000 PO).
5. En el cuadro de diálogo de configuración de mensajes de ALARM_8P, configure la clase de mensaje en Evento (o Mensaje de operación), configure los textos de los mensajes para incluir identificadores de etiquetas de equipo y habilite mensajes para los flancos de señal entrante y saliente.

Solución económica 2: Archivado de bits de WinCC y registro de eventos de etiquetas

Si las 2000 señales son puramente de supervisión y no requieren priorización de alarmas del lado del controlador:
1. Empaquete las 2.000 entradas digitales en 64 palabras dobles (DWORD, de 32 bits cada una) en un bloque de datos S7 dentro del AS.
2. Cree en WinCC OS Tag Management 64 variables enteras sin signo externas de 32 bits asignadas al bloque de datos AS.
3. En el registro de alarmas de WinCC:
* Cree mensajes de bits activados por bits individuales dentro de las 64 etiquetas DWORD.
* Asigne la clase de mensaje a Sistema, sin acuse de recibo o Mensaje Operativo.
4. Impacto en la licencia: El consumo de PO del controlador AS RT es 0 PO, porque no se crean instancias de bloques con capacidad de mensajes en CFC. Sólo se utilizan variables/variables de archivo estándar de WinCC OS.

Auditoría y verificación del consumo de PO en SIMATIC Manager

Para verificar el cumplimiento de la licencia y el consumo real de PO:
1. Abra SIMATIC Manager y seleccione el objeto de proyecto superior.
2. Vaya a Opciones -> Información de licencia de PCS 7.
3. Seleccione Procesar objetos (AS).
4. Revise el libro mayor de órdenes de compra:
* POs configurados en Proyecto
* Ordenes de compra disponibles en ALM
* Reserva de PO restante
5. Confirme que la arquitectura optimizada mantiene el consumo del proyecto de forma segura dentro de su derecho de licencia adquirido.

Verificación

En el modo de prueba dinámica CFC, cambie un canal de entrada digital de 0 a 1 y luego vuelva a 0.
En el tiempo de ejecución del sistema operativo WinCC, abra la Lista de alarmas/eventos:
Verificar que aparezca inmediatamente un mensaje de evento con la clase Evento.
Confirme que el texto del mensaje muestre el nombre de etiqueta y la transición de estado correctos ($0
flecha derecha 1$).
Confirmar que devolver la entrada a 0 genera el evento saliente correspondiente ($1
flecha derecha 0$).
Verifique la información de licencia de SIMATIC Manager: confirme que el recuento de PO de AS aumentó solo en el recuento de bloques multiplexados esperado.

Limitaciones y precauciones operativas

La multiplexación de señales a través de ALARM_8P no proporciona placas frontales APL individuales; Los operadores no pueden hacer clic en la señal para abrir una ventana emergente de diagnóstico dedicada.
Al configurar los mensajes de bits del WinCC Alarm Logging, las entradas digitales con vibraciones de alta frecuencia pueden saturar el búfer de alarmas del OS; Siempre implemente el filtrado antirrebote en los controladores del canal AS.
Los requisitos de adquisición comercial siempre deben validarse con la cotización oficial de Siemens Industry Mall y del distribuidor autorizado antes de solicitar paquetes de expansión de software.

Preguntas frecuentes del ingeniero

¿Qué define un objeto de proceso AS en SIMATIC PCS 7?
Un bloque tecnológico que contiene capacidad de control/monitoreo del operador, integra generación de alarmas y enlaces a E/S de campo.
¿Pcs7DiIn consume un objeto de proceso AS?
No, los bloques de controladores de canales de señal como Pcs7DiIn y Pcs7AnIn no consumen objetos de proceso AS.
¿Cuántas entradas digitales puede monitorear un solo bloque ALARM_8P?
Un único bloque ALARM_8P monitoriza hasta 8 señales binarias independientes simultáneamente.
¿El uso de ALARM_8P consume objetos de proceso del sistema operativo?
En WinCC OS, los objetos de proceso se cuentan en función de las variables/variables OS asignadas desde el AS; Consulte la información de licencia del sistema operativo en WinCC Explorer.
¿Puedo lograr una marca de tiempo de secuencia de eventos (SOE) de 1 milisegundo con ALARM_8P?
Sí, cuando se utiliza con módulos de entradas digitales de altas prestaciones (p. ej., ET 200M/ET 200SP HA) que admiten marcas de tiempo de hardware, ALARM_8P conserva marcas de tiempo de 1 ms.
¿Cómo configuro los mensajes ALARM_8P para generar eventos sin requerir el reconocimiento del operador?
En el cuadro de diálogo de configuración del mensaje, establezca la Clase de mensaje en "Mensaje operativo" o "Evento", que no se reconocen por diseño.
¿Por qué es ventajoso empaquetar bits en DWORD para los sistemas SCADA de supervisión?
Empaquetar 32 señales digitales en un solo DWORD minimiza el recuento de telegramas de comunicación y reduce el recuento de etiquetas en el bus de la planta.
¿En qué parte de ALM puedo comprobar cuántas licencias AS RT PO hay instaladas actualmente?
Abra Automation License Manager, seleccione el disco duro principal o el servidor de licencias y busque la clave SIMATIC PCS 7 AS RT PO.
¿Qué sucede si el recuento de órdenes de compra del proyecto excede la cantidad de licencias de ALM durante la compilación?
El compilador CFC emite un aviso de licencia. Se permite la carga a la CPU, pero el déficit de licencia se registra permanentemente.
¿Un par S7-400H o AS 410H redundante requiere dos conjuntos de licencias AS RT PO?
No, un par de AS redundante consume licencias AS RT PO solo una vez de un grupo de proyectos común.

Referencias técnicas

Manual de Licencias y Límites de Configuración de SIMATIC PCS 7 (V9.0 / V9.1)
Manual de sistema y funciones estándar SIMATIC STEP 7 V5.6 (ALARM_8P / FB19)
Entrada de soporte en línea de la industria de Siemens: Optimización de objetos de proceso para señales digitales (ID de entrada 298785)
Manual de funciones de la biblioteca de procesos avanzada (APL) de SIMATIC PCS 7