Anlagenautomatisierung und Fernwirken in einem System. SIMATIC PCS 7 TeleControl SIMATIC PCS 7. Answers for industry.

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1 Anlagenautomatisierung und Fernwirken in einem System TeleControl Answers for industry.

2 TeleControl Die intelligente Lösung für Anlagen mit lokalen, weit verteilten Automatisierungsstationen Die Automatisierungsanforderungen in der Prozessindustrie sind enorm. Dabei kommt erschwerend hinzu, dass sich Anlagen nicht selten über eine sehr große Fläche erstrecken besonders in der Öl- und Gasindustrie sowie der Wasserwirtschaft. Hier kommen Fernwirkprotokolle zum Einsatz, um die weit verteilten Außenstationen in das Leitsystem einzubinden. Herkömmliche Lösungen arbeiten hierfür mit heterogenen Systemebenen: Prozessleitsysteme für die komplexeren Teilanlagen, einfachere Remote Terminal Units für Außenstationen mit geringem Automatisierungsgrad sowie ein überlagertes Netzleitsystem für die Überwachung der weit verteilten Anlage. Hierdurch entsteht die Notwendigkeit, die separat projektierten Teilsysteme durch einen zweiten Projektierungsschritt im überlagerten Netzleitsystem zusammenzuführen. Die intelligente, weil integrierte Lösung liefert Siemens mit TeleControl. 2

3 Ein System, zahllose Vorteile TeleControl führt die Automatisierung zentraler Anlagen und die Überwachung dezentral verteilter Prozessbereiche in einem Leitstand zusammen. Die Vorteile liegen auf der Hand: Gemeinsame Bedienerführung Komfortables und einfaches Datenmanagement Durchgängiges Engineering Unsere innovative Lösung unterstützt sowohl die klassischen Kommunikationswege, wie Funk und Telefon, als auch die neuen internetbasierten Kommunikationstechniken. Typische Anwendungsbereiche Öl- und Gasindustrie Kompressor-, Druckreduzier-, Übergabe- und Messstationen in Gasnetzen Pump- und Schieberstationen in Ölpipelines Automatisierung am Bohrloch von Gas- und Ölquellen Stationen zur Injektion von Wasser oder CO 2 in Gas- oder Ölfeldern Wasserwirtschaft Brunnen-, Pump- und Schieberstationen in Wasserversorgungsnetzen Regenüberlaufbecken und Hebewerke in Abwassernetzen Weitere Anwendungen (Energie, Umwelt, Verkehr) Überwachung und Steuerung von verteilten kleinen Stationen Datenerfassung und -übertragung 3

4 Unsere Antwort auf die Forderung nach höherem Integrationsgrad TeleControl steigert den Integrationsgrad Ihrer Anlage deutlich: Die einheitliche Bedienoberfläche für lokale und entfernte Prozesse minimiert das Fehlerrisiko die einheitliche Software-Plattform reduziert Ihren Projektierungs- und Wartungsaufwand. Leistungsfähige Komponenten 4 TeleControl basiert auf leistungsfähigen Komponenten, die optimal aufeinander abgestimmt und komfortabel in das gesamte Engineering integriert ein flexibles Fernwirksystem bilden. Verteilte Automatisierungsstationen (Remote Terminal Units RTUs): Auf Basis ET 200S mit integrierter CPU und IEC-Schnittstelle, für kostensensitive Anwendungen, bis ca. 30 E/A- Signale, auch für erweiterten Temperaturbereich (als SIPLUS Variante) Auf Basis /F mit SINAUT TIM (TeleControl Interface Modul), Modbus-/IEC-Schnittstelle, auch in fehlersicherer Ausführung, extrem flexibel konfigurierbar, bis ca. 100 E/A Auf Basis S7-400/S7-400F, mit SINAUT TIM, Modbus-/IEC-Schnittstelle, auch in fehlersicherer Ausführung, bei höherer E/A-Anzahl Operator Station: Als Einplatzsystem oder in Client- Server-Konfiguration Als reine TeleControl Operator Station oder zweibeinig mit Anschluss an Engineering Station (integriert in ): Mit Basis-Bibliothek von TeleControl- Bausteinen, erweiterbar durch neue Bausteintypen mit zugehöriger Scriptverarbeitung

5 Operator Station Clients / TeleControl Engineering Station TeleControl Operator Station Server (dedicated / double channel) Operator Station Server (redundant) zentrale SINAUT TIM Modem TCP / IP > seriell Modem WAN TCP / IP WAN Router AS 412FH AS 414FH AS 417FH AS 414 AS 416 AS rd Party RTU 3 rd Party RTU ET 200M ET 200M WAN SINAUT Modbus ET 200S IEC 870 ET 200S ET 200M PROFIBUS ET 200M S7-400 S7-400 Zugeschnittene Kommunikation TeleControl unterstützt folgende Kommunikationsprotokolle: SINAUT ST7 Protokoll Zeitstempelung der Daten in den Außenstationen (Meldungen, Messwerte) Vermeidung von Datenverlust durch Pufferung der Daten in den Außenstationen Ereignisgesteuerte Verarbeitung von Alarmen und Analogwerten zur Reduzierung des Datenvolumens IEC 870-Protokoll IEC (seriell)/-104 (TCP/IP) Internationaler Standard Kosteneffektive Integration bestehender Fremd-RTUs Modbus Einfache Integration bestehender (typischerweise älterer) Fremd-RTUs S7 EDC Für Migration bestehender SINAUT LSX Anlagen Flexible Wahl der Kommunikationsverbindung: Zahlreiche öffentliche und private Kommunikationsnetze z.b. Standleitungen, Wählverbindungen (analog, ISDN, GSM) und TCP-gestützte Verfahren (DSL, GPRS) Für erhöhte Verfügbarkeit: Redundanz Bei erhöhten Verfügbarkeitsanforderungen kann TeleControl auch redundant ausgelegt werden. Redundante Operator Station mit automatischem Datenabgleich nach Neustart eines ausgefallenen Servers Redundante Kommunikation zu den RTUs auf Basis SINAUT (Wahl des redundanten Weges im Zentralmodul) auf Basis Modbus (Wahl des redundanten Weges im TeleControl- Server) Effizientes Engineering: Data Base Automation Mit Data Base Automation (DBA) bieten wir ein Tool für hohe Engineering-Effizienz konform mit. Dabei stehen auch hier leistungsfähige Funktionen zur Verfügung wie z.b. das Massendaten-Engineering (vergleichbar mit dem Import-/Export-Assistent von ) oder die automatische Ableitung der Anlagenhierarchie. DBA ermöglicht Anlagenerweiterungen im laufenden Betrieb und erleichtert die projektspezifische Anpassung des Systems sowie die Übernahme bestehender Projektierungen im Rahmen einer Migration. Ganz einfach: die Integration und Migration Mit TeleControl können Sie Ihr bewährtes System SINAUT LSX ablösen und SINAUT ST1 und EDC Stationen in eine TeleControl-Konfiguration einbinden. Auch Anlagen mit Modbus- Infrastruktur können problemlos nach TeleControl migriert werden. Die Datenaufbereitung und -darstellung auf den TeleControl- Servern erfolgt durch entsprechende, in einer Bibliothek abgelegte Bausteine. Diese unterstützen die Bedienerführung sowie die Störmeldehierarchie von für ein einheitliches Look & Feel von Anlagenautomatisierung und Fernwirken. 5

6 Applikation Öl- und Gas-Industrie Gas-Pipeline von der Kompressor-Station bis zur Entspannungs-Station Eine Gas-Pipeline erstreckt sich über eine Distanz von ca. 400 km und umfasst eine Kompressor-Station am Anfang, 20 Schieber-Stationen und 3 Mess-Stationen dazwischen sowie eine Entspannungs- Station am Ende. Die Kompressor-Station mit ca. 800 E/A- Signalen sowie die Entspannungs-Station mit ca. 300 E/A-Signalen sind mit dem Prozessleitsystem automatisiert. Aufgrund hoher Verfügbarkeitsanforderungen kommt ein redundanter zum Einsatz, der auch die homogene Integration des Emergency Shut Down (ESD) unterstützt. In der Kompressor-Station befindet sich die zentrale Warte für den Betrieb aller Stationen der Pipeline. Sowohl die - Server als auch die TeleControl-Server sind aus Verfügbarkeitsgründen redundant aufgebaut. Über die Clients haben die Operator gleichartigen Zugriff auf die - und TeleControl-Server und damit auf alle Stationen. Die Aggregate und Messwerte der unterschiedlichen Stationen werden über einheitliche Bildbausteine (Faceplates) mit gleichem Look & Feel dargestellt. Das erleichtert die Prozessführung, gibt dem Operator einen besseren Überblick über die komplette Pipeline und hilft, Bedienfehler zu vermeiden. Die Kommunikationsverbindung zu allen Stationen entlang der Pipeline erfüllt erhöhte Verfügbarkeitsanforderungen und ist in medienredundanter Ringtopologie ausgeführt. Die Schieber-Stationen (RTUs) mit ca. 30 E/A-Signalen sind mit Steuerungen automatisiert. Die Mess- Stationen mit ca. 100 E/A-Signalen sind mit einem S7-400 aufgebaut und ebenfalls über SINAUT TIM Module an den TeleControl-Bus angebunden. In der Entspannungs-Station am Ende der Pipeline befindet sich ein weiterer Bedienplatz mit eigenem redundanten -Server. Damit wird eine Entkopplung der einzelnen Stationen erreicht, was die Verfügbarkeit der gesamten Bedienebene weiter erhöht. Wesentliche Merkmale Einheitliche Überwachung und Steuerung der unterschiedlichen Stationen entlang des gesamten Gastransports Wirtschaftliche Einbindung aller Stationen der Gas-Pipeline Hohe Verfügbarkeit durch redundanten Aufbau, genau dort, wo erforderlich Integrierte Sicherheits-Technik (für ESD) Clients Eng. Station Server (redundant) PROFIBUS H/F TeleControl Server (redundant) ca. 800 E/A Safety ESD Kompressor-Station Pipeline Mess-Stationen S7-400 ca. 100 E/A SINAUT TIM lokale Station RTU incl. SINAUT TIM ca. 30 E/A Schieber- Stationen Pipeline Clients Server (redundant) S7-400H ca. 300 E/A Safety ESD Entspannungs-Station 6

7 Applikation Wasser- /Abwasser-Industrie Kläranlage einschließlich Pumpwerk und Regenüberlaufbecken Das Abwassernetz besteht aus verschiedenen Mess-Stationen innerhalb des Kanalnetzes, mehreren Regenüberlaufbecken sowie der zentralen Kläranlage. Außerdem muss über Hebewerke Abwasser aus niedriger gelegenen Ortsteilen in die zentrale Kläranlage gepumpt werden. Die Pumpstationen werden lokal über Steuerungen automatisiert. In den Regenüberlaufbecken werden aufgrund der geringen Anzahl von Prozesssignalen und der schwierigen Umweltbedingungen als lokale Station eine ET 200S in SIPLUS Variante eingesetzt. Die Integration dieser Außenstationen erfolgt über das Standard-Protokoll IEC und zwar via GPRS-Technologie. Dazu sind die einzelnen lokalen Stationen mit GPRS-Router ausgestattet, die über Funk-Verbindung mit der zentralen Kläranlage kommunizieren. Im zentralen Klärwerk kommt das Prozessleitsystem, das neben den Bedienungs- und Beobachtungsaufgaben auch die Prozesssteuerung des Klärwerks übernimmt, zum Einsatz. Dieses ist redundant ausgelegt und wird über mehrere Operator-Stationen bedient. Die Kläranlage wird über in den Bereichen Zulauf / Vorklärung Belegung / Gebläsestation Schlammbehandlung gesteuert. Die Server wickeln über die GPRS-Verbindung auch den Datenverkehr mit den Stationen ab. Die in den Stationen erfassten Daten werden in die Prozessbilder und Meldelisten integriert. Wichtige Prozessinformationen werden anhand des mitgelieferten Zeitstempels archiviert. Über Steuerbefehle oder Sollwertvorgaben kann das Bedienpersonal direkt in die Prozesse eingreifen, z. B. Pumpe ein-/ausschalten oder Schieber betätigen. Wesentliche Merkmale Effiziente und sichere Steuerung des gesamten Abwassernetzes über eine zentrale Leitwarte Wirtschaftlicher Einsatz der Regenüberlaufbecken und Schutz der Kläranlage bei Niederschlags-Ereignissen Gute Wirtschaftlichkeit und hohe Verfügbarkeit des Kommunikationsnetzes durch die moderne, drahtlose GPRS- Technologie Hohe IT-Sicherheit der Kommunikation zu den Außenstationen durch den Einsatz einer SCALANCE-Firewall Kläranlage Client Server incl. TeleControl Server (redundant) SCALANCE S613 DSL-Router lokale Station MD741 IEC ca. 150 E/A Pumpwerk GPRS IEC ca. 500 E/A ca. 500 E/A ca. 500 E/A MD741 lokale Station PROFIBUS Zulauf Vorklärung Belebung Gebläse-Station Schlammbehandlung IEC ET 200S IM151-7 CPU ca. 25 E/A Regenüberlaufbecken 7

8 Weitere Informationen: Siemens AG Industry Sector Industry Automation Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND Änderungen vorbehalten 04/10 Bestell-Nr. E20001-A219-P280-V1 Dispostelle BRE/26147 GI.AS.PS.XXXX WS Gedruckt in Deutschland Siemens AG 2010 Die Informationen in dieser Broschüre ent halten lediglich allgemeine Beschreib ungen bzw. Leistungs merk male, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungs merkmale sind nur dann ver bindlich, wenn sie bei Vertrags schluss ausdrück lich ver einbart werden. Alle Erzeugnisbezeich nungen können Marken oder Erzeugnis namen der Siemens AG oder anderer, zu liefern der Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.