Fernwirktechnik. Volle Kontrolle über Kläranlage und Außenstationen SCHRAML GmbH

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1 Fernwirktechnik Volle Kontrolle über Kläranlage und Außenstationen Vortrag Fernwirktechnik in der Abwasserbranche 2013 SCHRAML GmbH

2 Agenda Kurzvorstellung SCHRAML GmbH Grundlagen Prozessleit- & Automatisierungstechnik Fernüberwachung & Fernwirktechnik Visualisieren, Dokumentieren, Alarmieren, Auswerten, Warten von Außenstationen Produkte aus dem SCHRAML - Sortiment 2

3 SCHRAML führender Produkthersteller zur Überwachung, Steuerung, Dokumentation Ihrer Anlage Familiengeführtes Technologieunternehmen Über Referenzanlagen Software & Hardware Experte für Wasser- und Infrastruktur-Anwendungen 3

4 Kompakte Einzel- sowie flexible Komplettlösungen State-of-the Art Technologie GPRS/Edge/UMTS, LAN, DSL Überwachen: Visualisieren, Protokollieren, Auswerten, Warten, Konfigurieren, uvm. in einem System Automatisieren: Herstellerunabhängigkeit, alle SPSHersteller, alle Kopplungen, direkt und effizient, HMI Fernwirken: vom Störmelder über BatterieDatenlogger bis zur SPS; alle Übertragungswege,... Für kleine sowie große Anlagen, Netze und Verbände Intuitive Benutzerfreundlichkeit SCHRAML ermöglicht die gesamten Prozesse einfach, intuitiv und schnell zu überwachen - für geübte und ungeübte Anwender!... Embedded Linux Durchgängigkeit Microsoft.NET SQL CoDeSyS Webbrowser TCP/IP, Modbus, Profinet, HTML 5 ARM9 Prozessor Drag & Drop Kontextmenüs Zuverlässigkeit & Kundenorientierung Über 30-jährige Branchenerfahrung und Expertise als führender Hersteller von Prozessleit- & Fernwirktechnik Integration von Kundenwünschen & Spezialthemen Umfassender technischer Support inkl. Fernwartung durch Service-Ingenieure 4

5 Agenda Kurzvorstellung SCHRAML GmbH Grundlagen Prozessleit- & Automatisierungstechnik Fernüberwachung & Fernwirktechnik Visualisieren, Dokumentieren, Alarmieren, Auswerten, Warten von Außenstationen Produkte aus dem SCHRAML - Sortiment 5

6 Grundlagen Prozessleit- & Automatisierungstechnik Automatisieren & Steuern Automatische Abwicklung von Prozessabläufen von z.b. Maschinen durch speicher- Intelligente programmierbare Steuerungen (SPS) & integrierte Hardwareund Software- Prozessleittechnik Software zur Visualisierung, Alarmierung, Überwachung, Dokumentation, Analyse und Steuerung von Prozessen lösungen Fernwirktechnik Geographisch verteilte Stationen aus der Ferne überwachen (Fernüberwachung) und beeinflussen (Fernwirken) mittels unterschiedlichster Übertragungswege 6

7 Agenda Kurzvorstellung SCHRAML GmbH Grundlagen Prozessleit- & Automatisierungstechnik Fernüberwachung & Fernwirktechnik Visualisieren, Dokumentieren, Alarmieren, Auswerten, Warten von Außenstationen Produkte aus dem SCHRAML - Sortiment 7

8 Fernwirktechnik: Was verbirgt sich dahinter und was benötige ich hierfür? Fernwirktechnik (Modell) Definition Verteilte Stationen aus der Ferne überwachen (Fernüberwachung) und beeinflussen (Fernwirken) Technische Anforderung Fernwirkstationen zur Erfassung, Zwischenverarbeitung, Speicherung und Übertragung der Daten und Meldungen von dezentralen Stellen (z.b. Pumpwerk) Übertragungswege z.b. Modem 8

9 Fernwirktechnik: Welchen Nutzen habe ich davon? Fernwirktechnik (Modell) Nutzen Volle Kontrolle über geographisch verteilte Stationen Frühzeitige Erkennung und Meldung von Störungen und Grenzwertverletzungen Nachhaltige Betriebssicherheit und Ressourceneffizienz Verarbeitung der Daten und Meldungen in einem zentralen System KFZ Kosten können gesenkt werden 9

10 Volle Kontrolle über Kläranlage und Kanalnetz Prozessleitsystem Fernwirksystem Kanalnetzsteuerung Störmelder Batterie-GPRSDatenlogger RÜB-Überwachung, Pegelüberwachung Fern-Überwachung Steuerung Dokumentation, Analyse RÜBÜberwachung & Protokolle Hochwasserschutz Pumpwerke RÜBs, RRBs, etc. 10

11 Technik mit Zukunft: Vom Störmelder, über Logger und Datensammler zu Steuerungen und intelligenten Netzmanagementstationen Fernwirkstation mit Datensammler Störmelder Vor-Ort-Steuerung und Ferneingriff Querkommunikation zwischen den Stationen mit Fernübertragung an Prozessleitsystem + mit Direkt-Alarmierung oder Störmeldesystem und/oder Kopplung SPSen WebCamIntegration Vor-Ort-TouchpanelVisualisierung uvm. Betriebszeiten, Meldungen, Messwerte, Grenzwerte, etc. + Vor-Ort Steuerung. + Schaltbefehle, Sollwerte etc. aus dem Prozessleitsystem nachhaltige Schritt-für-Schritt Investition 11

12 Fernwirktechnik: Anwendungsbeispiel mit GPRS DSL GPRS/ Edge/ UMTS Außenstation z.b. Pumpwerk Leitsystemund Büroebene 12

13 Montage und Verdrahtung im Schaltschrank in den verschiedensten Größen & Formen Hutschienenmontage 13

14 Aufbau einer Steuerung (und Fernwirkstation) CPU mit Prozessor, Speicher, Schnittstellen und Einstellungsmöglichkeiten Erweiterungskarten für digitale und analoge Ein- und Ausgänge Serielle Schnittstellen LED für schnelle Anzeige von Status, Fehler, etc. Verdrahtung der Stromversorgung, z.b. 24V Ethernet Schnittstellen 14

15 Fernwirktechnik: Informationsarten Welche Arten von Informationen können verarbeitet werden? Art der Signalverarbeitung in der Steuerung Dig. Zählersignal Binärsignal Analogsignal U U U t t t Beispiel: Beispiel: Beispiel: Höhenstand Pumpe (Betrieb) Zähler Trübung Gebläse (Störung) Frequenzmesser 15

16 Fernwirken und Fernüberwachen - auf was es langfristig wirklich ankommt! Wie finde ich im Dschungel der Fernwirktechnik die richtige Lösung? Funktionalität Kann Fernwirktechnik mit meinen sich ändernden Anforderungen (und meinem Budget) mitwachsen? Flexibilität Welche Übertragungswege sind für meine Stationen und Fernwirktechnik optimal? Auf was muss ich achten?

17 Flexibilität: Fernwirktechnik muss sich an Ihre Begebenheiten anpassen Alle marktüblichen Datenübertragungswege müssen frei wählbar und beliebig kombinierbar sein (auch redundant, je nach Kosten & Infrastruktur (Standleitung, Wählleitung, LAN, VPN, GSM, GPRS/Edge/UMTS, Zeitschlitz-/Datenfunk, etc.) Sicherstellung hoher Datensicherheit durch Fernwirkprotokoll EN , Daten-Zwischenverarbeitung sowie Vor-Ort-Speicherung mit Zeitstempel über mehrere Tage (auch bei detaillierten Daten) kein Datenverlust Effiziente Kopplung bestehender Automatisierungs-/ SPS-Hersteller- und Messgeräte oder Umsetzung von kostengünstigen und durchgängigen all-in-one-lösungen: Fernwirkstationen parallel als SPS Passgenaue Varianten und flexible Skalierbarkeit durch einfaches Erweitern der FW-Technik um Datenpunkte, Stationen, Optionen, etc. 17

18 Funktionalität: Übertragen Sie nur oder Überwachen Sie schon? Aussagekräftige und einfache Auswertung der Daten in Fernwirksoftware/Prozessleitsystem mit Visualisierung, Störmeldeverarbeitung, Alarmierung, Protokolle, Ganglinien, Wartung etc. Beliebig detaillierte Daten-Erfassung jederzeit einstellbar - am Anfang reicht vielleicht eine Störmeldung, langfristig werden an vielen Stellen aber Wertmessungen im flexiblen Minuten- bzw. Sekunden-Raster notwendig Bedienfreundlichkeit und Durchgängigkeit bei der Überwachung & Visualisierung (SCADA & HMI) sowie Konfiguration und Parametrierung der Stationen aus der Zentrale Branchenspezifische Optionen beim Fernwirken: Rohrbruchüberwachung, Hochwasserschutz, Kanalnetzsteuerung, RÜB-Protokolle, usw. sowie Fernwirkstationen für Orte ohne Strom (Batterie, Solar) 18

19 Fernwirktechnik: WebCam - Integration Gefahren oder Problem von Außenstationen perfekt einschätzen, unter Einsatz von WebCam Integration! 19

20 Fernwirktechnik : Übertragungswege Möglichkeiten:

21 Grundsätzlich zu beachten - Tipps Klassische Kriterien bei der Auswahl der Übertragungswege: Standleitung, Wählleitung, GSM, GPRS/Edge/UMTS, DSL, LAN (VPN), Funk Vorgaben durch Fernwirktechnik Verfügbarkeit Existenz Leitung/Netz & Signalqualität Zuverlässigkeit Ausfallrisiko vs. Übertragungssicherheit Kostenstruktur Einmalige Kosten vs. laufende Kosten Abhängigkeit Eigene Infrastruktur vs. Netzanbieter Überwachungsmöglichkeiten Quasi-permanente vs. regelmäßige Überwachung 21

22 Unterschiede in Daten-Übertragungszyklen je nach Übertragungsweg 22 Standleitung LAN, VPN DSL Freie Datenfunkbänder ständige Verbindung meist alle 10 oder 15 min einstellbar Wahl abhängig von Tarif GPRS / Edge / UMTS Wählleitung GSM meist einmal pro Tag einstellbar (oftmals Übertragung am Morgen) Zeitschlitzfunk (6 sek = 1 Zeitschlitz) abhängig von Anzahl Zeitschlitzen (bis hin zu ständig) Betriebsfunk abhängig von Duty-Cycle (z.b. 1h über Tag verteilt)

23 Fernwirktechnik: Zuverlässigkeit & Sicherheit (Bsp. GPRS) Sicherheit & Transparenz Redundante GPRS/ DSL Root-Server für sicheres und effizientes Datenmanagement guter Empfang - Optimierungen über Antennenwahl möglich Datentarif (M2M-SIM-Karte) DSL Leitsystem- und Büroebene GPRS/ Edge/ UMTS Sichere & normkonforme Datenübertragung IEC Hohe Sicherheit: Portfreigabe nur lesend notwendig Sicherheit vor schreibendem Fremdzugriff von Außen Vor-Ort Datenspeicherung auch für hochauflösende Werte über mehrere Tage (z.b. bei Übertragungswegausfall) Keine feste IP-Adresse notwendig Falls kein DSL vorhanden, auch über GPRS-Modem in der Zentrale Außenstation z.b. Pumpwerk Durchgängige Konfiguration der Fernwirkstation aus zentraler Software!

24 Fokus GPRS / Edge / UMTS: Mobilfunk-Anbieter Bei der Auswahl des Mobilfunk-Anbieters sollten folgende Aspekte bewertet werden: Grundpreis des Tarifs Paketpreis fürs Datenvolumen (z.b. 10MB bzw. Flat) Kosten für Mehrvolumen (entfällt bei Flat) Abrechnungseinheit und Blockrundung (entfällt bei Flat) Netzabdeckung und Netzqualität 24

25 Tarife z.b. Telekom 25

26 Tarife z.b. O2 26

27 Tarife z.b. e-plus 27

28 Tarife wichtige Hinweise & Überlegungen Details der Tarife Ein Wechsel in eine andere Tarifstufe sollte möglich sein Prüfung der Abrechnungstaktung (idealerweise: 1k bzw. Flat) Chancen abseits der bekannten Standardtarife Spezielle Verhandlungen der Kommune mit Mobilfunk-Anbieter Teilweise sind Flat-Internettarife günstiger als M2M-Volumentarife z.b. O2 Billig-Tochterunternehmen der großen Marktspieler z.b. Congstar (Telekom) 28

29 Agenda Kurzvorstellung SCHRAML GmbH Grundlagen Prozessleit- & Automatisierungstechnik Fernüberwachung & Fernwirktechnik Visualisieren, Dokumentieren, Alarmieren, Auswerten, Warten von Außenstationen Produkte aus dem SCHRAML - Sortiment 29

30 Visualisieren, Dokumentieren, Alarmieren, Auswerten, Warten der Außenstationen 30

31 Visualisierung & Überwachung von Kläranlage, Netz und Stationen 31

32 Störmeldeverarbeitung & Alarmierung via SMS, , Cityruf, Sprachausgabe, Festnetz, Fax, etc. unter Beachtung von Rufgruppen und Bereitschaftsplänen 32

33 Ganglinien & Trendanalyse übersichtlich, einfach, hilfreich Grafik-Zusammenstellungen mit beliebigem Layout, Lineal, Zoom, Zeitvergleich, Kommentar, etc. z.b. detaillierte Drucküberwachung über min-/sek-genaue Aufzeichnungen 33

34 Agenda Kurzvorstellung SCHRAML GmbH Grundlagen Prozessleit- & Automatisierungstechnik Fernüberwachung & Fernwirktechnik Visualisieren, Dokumentieren, Alarmieren, Auswerten, Warten von Außenstationen Produkte aus dem SCHRAML - Sortiment 34

35 Flexible Hardware für passgenaue Fernüberwachung (I/II) Störmelder und energieautarke Fernüberwachung Störmelder & Störmelde-SystemStation mit flexibler Zukunft Energieautarke Datenlogger mit Fernübertragung SMS-Störmelder Störmeldestation mit Störmeldesoftware Ausbau zu Fernwirksystem flexibel möglich Zählerfernauslesung Pegelüberwachung Rohrbruchüberwachung RÜB-Überwachung Batterie- oder Solar-betrieben Fernübertragung via GSM, GPRS, Datenfunk Bis zu 8 Störeingänge, 8 Zähler 4 Analogeingänge 35

36 Flexible Hardware für passgenaue Fernüberwachung (II/II) Fernwirkstation mit SPS-Kopplung mit SPS-Funktion Fernwirkstationen mit SPS-Kopplung zu Fremd-SPSen Fernwirkstationen mit I/Os und SPS-Funktion (IEC ): all-in-one Flexible Modulerweiterung mit I/Os Effiziente Kopplung zu allen SPS-Herstellern, Programmierung nach Standard z.b. TCP-S7, MPI, Modbus-TCP, seriell, etc. IEC , CoDeSys Datenzwischenspeicherung über mehrere Tage Datenzwischenspeicherung selbst bei hochauflösenden Archiven über mehrere Tage Durchgängige Konfiguration aus der Zentrale Kombi selbst bei hochauflösenden Archiven Durchgängige Konfiguration aus der Zentrale 36

37 Erhöhte Sicherheit der Prozessleit- und Fernwirktechnik Prozess-Server MIP Unabhängigkeit von PC/Server-Ausfall Industrie-Standardkomponente für höchste Sicherheit auf Ihrer Anlage Datenpufferung über mehrere Tage Autarke Fernalarmierung Bedienen & Beobachten (HMI) Schnittstellen zu allen Steuerungen, Modems, etc. Leitsystemund Büroebene Prozess-Server & Fernwirkzentrale MIP 49X TCP/IP, Profinet Modbus, etc. Seriell, MPI, etc. Automatisierungsebene 37 Fernwirkstationen GPRS/ Edge/ UMTS, GSM, LAN, DSL (VPN), Datenfunk, Wählleitung, Standleitung, etc. Siemens S5 / S7 Panasonic, B&R, Wago, Moeller, Beckhoff, Phoenix, ABB, Schneider, etc.

38 AQASYS HMI Vorteile: für Betreiber, Anwender und Projektierer Sicherheit und Komfort bei der Anlagenüberwachung Geringster Engineering Aufwand & volle Flexibilität Vor-Ort Bedienen und Steuern der Anlagen(teile) unabhängig von der Verfügbarkeit des Prozessleitsystem 1:1 Übernahme bestehender AQASYS Prozessbilder kein Neuzeichnen von Bildern! HMI mit SPS-direkt-Kopplung ermöglicht höchste Sicherheit durch Schaltschrank-autarkes Bedienen & Beobachten Automatische Übernahme Variablenkonfiguration & Datenanbindung Automatische Synchronisierung der Werte, Sollwerteingaben und Steuerbefehle zwischen HMI und Prozessleitsystem Automatische Kommunikation & Daten-Synchronisation mit PLS -- keine Programmierung! Keine Hersteller-Bindung bei der Verwendung von Touchpanels, IPCs oder SPSen Konsistente Prozessbilder, Daten und Variablendefinitionen an PC und Panel bieten Wiedererkennung & Durchgängigkeit 38

39 AQASYS HMI Einsatzvarianten: Flexibilität, Komfort und Sicherheit in der Anlagenüberwachung HMI Gesamtanlage: Zugriff auf alle SPSen & Fernwirkstationen über die Zentrale mit MIP unabhängig vom Ausfall des Leitsystem-PCs Prozess-Server MIP (optional) AQASYS Leitsystem HMI SPS-direkt: direkter Zugriff auf eine oder mehrere SPSen - unabhängig vom Ausfall aller Leitsystemkomponenten! (autarkes Vor-Ort Notbediensystem!) HMI Gesamtanlage (Zugriff auf alle SPSen & Fernwirkstationen) Fremd-SPS, herstellerunabhängig HMI SPS direkt (TCP/IP) optional mit Zugriff Gesamtanlage Fremd-SPS, herstellerunabhängig HMI an Fernwirkstationen FWL 45x, FWL 15x, FWM 17x Fremd-SPS HMI an LAN/VPN Fernwirkstation optional mit Zugriff Gesamtanlage Fremd-SPS HMI im Fernwirksystem HMI Fernwirkstation: Zugriff auf Fernwirkstation & deren SPSen (unabhängig vom Fernwirkübertragungsweg) HMI LAN/VPN-Fernwirkstation: Zugriff auf Fernwirkstation & deren SPSen - optional mit Zugriff auf Gesamtanlage über MIP/Zentrale 39

40 AQASYS 8.0 von zu Hause oder unterwegs: ob Bereitschaft oder Schulung, mit unserem Leitsystem sind Sie immer vor Ort und können kontrollieren und agieren z.b. der Bereitschaftshabende zu Hause Zentrale Mit dem neuen Prozessleitsystem AQASYS 8.0 ist es ab sofort möglich von überall auf der Welt mit dem Laptop, Tablett PC oder dem Smartphone drauf zuzugreifen. Alle Sicherheitsvorrichtungen werden dabei zu 100% ausgenutzt! 40

41 5 Dinge, die Sie zu SCHRAML mitnehmen sollten 1. SCHRAML ist Anbieter von durchgängigen Komplettlösungen SCHRAML vereint Leistungs- und Zukunftsfähigkeit mit Benutzerfreundlichkeit SCHRAML bietet höchste Flexibilität (Kopplungen, Module, Optionen) SCHRAML steht für langfristige Partnerschaften und Investitionsschutz SCHRAML ist für Kunden greifbar inkl. (Fern-) Support 41

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