Configuración y gestión del registro de alarmas y sistemas de mensajes en la OS de SIMATIC PCS 7

Configurar y gestionar el sistema de registro de alarmas y de mensajes en las estaciones de operador (OS) de SIMATIC PCS 7 requiere coordinar la generación de mensajes en los bloques del AS, las plantillas de diseño del Editor de proyectos OS (OS Project Editor) y las tablas de la base de datos de WinCC Alarm Logging. A diferencia de los sistemas SCADA estándar, donde las alarmas se configuran manualmente en la HMI, PCS 7 genera las alarmas automáticamente a partir de los bloques tecnológicos CFC mediante funciones ALARM_8P durante la compilación de la OS, enrutando los eventos con marca de tiempo hacia listas de alarmas a corto plazo y archivos a largo plazo en SQL Server.

Índice de contenidos

Arquitectura del sistema de gestión de alarmas y eventos de PCS 7

En la automatización de procesos, un sistema de gestión de alarmas eficaz es fundamental para la seguridad de la planta, la concientización del operador y el análisis de causa raíz posterior a un disparo (trip).

El sistema de mensajes de SIMATIC PCS 7 se adhiere estrictamente a las normas de gestión de alarmas ISA-18.2 y EEMUA 191:
* Captura de eventos con marca de tiempo en origen: En lugar de realizar un sondeo (polling) de los valores de las variables (tags) en la estación de PC, la generación de mensajes se origina dentro del firmware del controlador utilizando bloques ALARM_8P (FB 19) o NOTIFY_8P (FB 18), lo que garantiza una precisión en la secuencia de eventos (SOE) inferior al segundo.
* Clases y tipos de mensajes: Los eventos se clasifican jerárquicamente en categorías discretas: Alarmas (límites altos/bajos), Advertencias, Tolerancias, Mensajes de operación, Mensajes del sistema de control de procesos y Demandas de mantenimiento.
* Almacenamiento en base de datos: Las alarmas residen en particiones circulares segmentadas de bases de datos de Microsoft SQL Server gestionadas por WinCC Alarm Logging.

Generación automática de mensajes: ALARM_8P y compilación de la OS

Una regla fundamental en la ingeniería de PCS 7 es que las alarmas nunca se escriben manualmente en WinCC Alarm Logging:
1. Atributos de mensajes a nivel de bloque: En el diagrama CFC, cada bloque APL (como MotL, VlvL, PIDConL, MonAnL) incluye definiciones de mensajes preconfiguradas asociadas a llamadas internas de ALARM_8P.
2. Asignación de señales: Cuando se superan los límites de entrada, el bloque activa un telegrama de evento que contiene el estado de la señal y hasta 10 valores de proceso (valores analógicos asociados, consignas o identificadores de lote).
3. Transferencia por compilación de la OS: La ejecución de Compile OS en SIMATIC Manager extrae los nombres de los bloques, las ubicaciones en la jerarquía de la planta y los textos de los mensajes del programa del AS, y puebla automáticamente las tablas de configuración de WinCC Alarm Logging.

Configuración de diseños de pantallas de alarma y sirenas mediante el Editor de proyectos OS

La presentación visual y la señalización acústica de las alarmas se configuran a través del Editor de proyectos OS:
1. En WinCC Explorer, haga doble clic en OS Project Editor.
2. Seleccione la resolución de pantalla de destino (por ejemplo, 1920x1080) y la plantilla de diseño en la pestaña Layout.
3. En la pestaña Message Display:
* Defina las listas de mensajes visibles: Lista de llegadas, Lista de acuses, Lista de salidas y Registro de alarmas.
* Configure el formato de las líneas, los códigos de color para las clases de mensajes y las reglas de desplazamiento automático (auto-scrolling).
4. En la pestaña Horn:
* Asigne señales acústicas distintas o relés de baliza externos a clases de mensajes específicas y áreas de la planta.
5. Haga clic en OK para generar los scripts de C estándar y los diseños de pantalla.

Archivo de alarmas a largo plazo y enrutamiento a Process Historian

Búfer a corto plazo: WinCC mantiene un búfer circular de alta velocidad en el almacenamiento del servidor local para mostrar las alarmas activas y no acusadas recientes.
Almacenamiento a largo plazo: Para auditorías reglamentarias e investigaciones de paradas imprevistas (post-mortem), configure segmentos de archivo históricos o vincule el Servidor OS a un SIMATIC Process Historian (PH) central.
Exportación de archivos: Los operadores e ingenieros pueden consultar los eventos archivados en WinCC Alarm Control o exportar registros CSV para su análisis en Microsoft Information Server o Microsoft Excel.

Verificación

En el modo de prueba del diagrama CFC, fuerce una entrada analógica en MonAnL más allá del límite de alarma alta (AH_Lim).
En el banner de alarmas del runtime de WinCC OS, verifique que la alarma aparezca inmediatamente con la designación correcta de la jerarquía de planta y las unidades de ingeniería.
Haga clic en Single Acknowledge: confirme que el mensaje pasa del parpadeo de no acusado a un estado fijo de acusado y que la bocina acústica se silencia.

Limitaciones y precauciones operativas

Nunca agregue alarmas manualmente en WinCC: Cualquier mensaje creado manualmente en WinCC Alarm Logging se eliminará o quedará huérfano al realizar una compilación de la OS con borrado de memoria.
Saturación de alarmas (Alarm Flooding): Limite las tasas de alarma aplicando bandas muertas y temporizadores de retardo (AlmHyst, AH_Delay) en los bloques de monitorización analógica para cumplir con las métricas de inundación de alarmas de la norma ISA-18.2 (< 10 alarmas por cada 10 minutos por operador).
Sincronización de tiempo: Todos los controladores, servidores OS y clientes deben sincronizarse con un maestro de tiempo central SICLOCK para evitar registros de eventos cronológicos invertidos.

Preguntas frecuentes para ingenieros (Engineer FAQ)

¿Dónde se definen los textos de los mensajes en PCS 7?
Los textos de los mensajes se definen en el diagrama CFC en las propiedades del bloque, bajo la pestaña Messages, y se transfieren a WinCC mediante la compilación de la OS.
¿Puedo personalizar los textos de los mensajes para una instancia de bloque individual?
Sí, haga clic derecho en el bloque en el diagrama CFC, seleccione Object Properties -> Special Properties -> Message, y modifique los textos de los eventos.
¿Qué bloque de función genera mensajes en los controladores PCS 7?
Los bloques APL utilizan el bloque de función del sistema ALARM_8P (FB 19) para generar mensajes con hasta 10 valores de proceso.
¿Cómo se configuran las bocinas acústicas en PCS 7?
La señalización acústica se configura en WinCC utilizando el editor de configuración Horn dentro del Editor de proyectos OS.
¿Qué causa que las alarmas se muestren sin las rutas de la jerarquía de planta?
Esto ocurre si se omitió la opción 'Create plant hierarchy folders in WinCC' durante el asistente de compilación de la OS.
¿Pueden los operadores filtrar las alarmas por área de planta?
Sí, WinCC Alarm Control incluye filtros de selección de área integrados derivados de la jerarquía de planta del proyecto.
¿Cuánto tiempo se retienen los mensajes en el archivo local de la OS?
La retención está determinada por el tamaño y los límites de tiempo configurados en WinCC Alarm Logging -> Archive Configuration.
¿La modificación de los límites de alarma requiere detener la CPU?
No, los parámetros de los límites de alarma analógica (por ejemplo, Alto-Alto, Bajo-Bajo) se pueden modificar en línea en modo RUN.
¿Se pueden archivar los mensajes en un historiador centralizado?
Sí, WinCC se integra de forma transparente con SIMATIC Process Historian para el archivo empresarial multianual.
¿Dónde se deben validar las opciones de licencia de registro de alarmas?
Los paquetes de licencias de Tag Logging y Process Historian deben confirmarse en el Siemens Industry Mall.

Referencias técnicas

Manual de Siemens: SIMATIC Process Control System PCS 7 Operator Station (V9.1) (A5E43360408-AA).
Siemens Industry Online Support Entry ID 109801081: PCS 7 Message System Configuration Guide.
ANSI/ISA-18.2: Management of Alarm Systems for the Process Industries.