Applikationen & Tools. Fernwirkkonfigurationen in der Wasser- und Abwassertechnik SIMATIC PCS 7. Applikationsbeschreibung Mai 2013

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1 ldeckblatt Fernwirkkonfigurationen in der Wasser- und Abwassertechnik SIMATIC PCS 7 Applikationsbeschreibung Mai 2013 Applikationen & Tools Answers for industry.

2 Siemens Industry Online Support Dieser Beitrag stammt aus dem Siemens Industry Online Support. Durch den folgenden Link gelangen Sie direkt zur Downloadseite dieses Dokuments: Vorsicht: Die in diesem Beitrag beschriebenen Funktionen und Lösungen beschränken sich überwiegend auf die Realisierung der Automatisierungsaufgabe. Bitte beachten Sie darüber hinaus, dass bei Vernetzung Ihrer Anlage mit anderen Anlagenteilen, dem Unternehmensnetz oder dem Internet entsprechende Schutzmaßnahmen im Rahmen von Industrial Security zu ergreifen sind. Weitere Informationen dazu finden Sie unter der Beitrags-ID Nutzen Sie auch aktiv unser technisches Forum aus dem Service & Support Portal zu diesem Thema. Bringen Sie Fragen, Anregungen oder Probleme mit ein und diskutieren Sie diese zusammen mit unserer starken Forengemeinde: 2 V 1.0, Beitrags-ID:

3 s Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik 1 Literaturhinweis 2 Historie 3 SIMATIC PCS 7 Fernwirkkonfigurationen in der Wasser- und Abwassertechnik Applikationsbeschreibung V 1.0, Beitrags-ID:

4 Gewährleistung und Haftung Gewährleistung und Haftung Hinweis Die Applikationsbeispiele sind unverbindlich und erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit hinsichtlich Konfiguration und Ausstattung sowie jeglicher Eventualitäten. Die Applikationsbeispiele stellen keine kundenspezifischen Lösungen dar, sondern sollen lediglich Hilfestellung bieten bei typischen Aufgabenstellungen. Sie sind für den sachgemäßen Betrieb der beschriebenen Produkte selbst verantwortlich. Diese Applikationsbeispiele entheben Sie nicht der Verpflichtung zu sicherem Umgang bei Anwendung, Installation, Betrieb und Wartung. Durch Nutzung dieser Applikationsbeispiele erkennen Sie an, dass wir über die beschriebene Haftungsregelung hinaus nicht für etwaige Schäden haftbar gemacht werden können. Wir behalten uns das Recht vor, Änderungen an diesen Applikationsbeispielen jederzeit ohne Ankündigung durchzuführen. Bei Abweichungen zwischen den Vorschlägen in diesem Applikationsbeispiel und anderen Siemens Publikationen, wie z.b. Katalogen, hat der Inhalt der anderen Dokumentation Vorrang. Für die in diesem Dokument enthaltenen Informationen übernehmen wir keine Gewähr. Unsere Haftung, gleich aus welchem Rechtsgrund, für durch die Verwendung der in diesem Applikationsbeispiel beschriebenen Beispiele, Hinweise, Programme, Projektierungs- und Leistungsdaten usw. verursachte Schäden ist ausgeschlossen, soweit nicht z.b. nach dem Produkthaftungsgesetz in Fällen des Vorsatzes, der groben Fahrlässigkeit, wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit, wegen einer Übernahme der Garantie für die Beschaffenheit einer Sache, wegen des arglistigen Verschweigens eines Mangels oder wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten zwingend gehaftet wird. Der Schadensersatz wegen Verletzung wesentlicher Vertragspflichten ist jedoch auf den vertrags-typischen, vorhersehbaren Schaden begrenzt, soweit nicht Vorsatz oder grobe Fahrlässigkeit vorliegt oder wegen der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit zwingend gehaftet wird. Eine Änderung der Beweislast zu Ihrem Nachteil ist hiermit nicht verbunden. 4 V 1.0, Beitrags-ID:

5 Vorwort Vorwort Ziel der Applikation Dieses Dokument beschreibt Architekturen und Komponenten für Fernwirkkonfigurationen in Wasser- und Abwasseranlagen im grundsätzlichen Aufbau. Die Hardware-Konfigurationen in den Beispielen dienen der Veranschaulichung und können in realen Projekten variieren. Kerninhalte dieser Applikation Folgende Anwendungsbeispiele werden betrachtet: Regenüberlaufbecken Zentrale/Wasserverbund/Brunnenstationen Gültigkeit Gültig ab SIMATIC PCS 7 V8.0 V 1.0, Beitrags-ID:

6 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Gewährleistung und Haftung... 4 Vorwort Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik Kommunikation mittels Fernwirktechnik Anwendungsbeispiele in der Fernwirktechnik Regenüberlaufbecken Zentrale/Wasserverbund/Brunnenstationen Literaturhinweis Literaturangaben Internet-Link-Angaben Historie V 1.0, Beitrags-ID:

7 1 Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik 1 Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik 1.1 Kommunikation mittels Fernwirktechnik Da Wasseranlagen häufig dezentral mit vielen Außenstationen errichtet werden, ist eine zentrale Steuerung wichtig. Um mit räumlich oder örtlich getrennten Anlagenteilen kommunizieren zu können, bietet die Fernwirktechnik verschiedene Kommunikationsmöglichkeiten im Bereich der Wassertechnik an. Abbildung 1-1: Fernwirken in der Wassertechnik Kommunikationswege Verbindung über Internet Verbindung über GSM-Netz Verbindung über Telefonnetz Verbindung über Funkverbindung V 1.0, Beitrags-ID:

8 1 Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik 1.2 Anwendungsbeispiele in der Fernwirktechnik Die nachfolgenden Konzepte beschreiben grob Konfigurationen zur Steuerung von Anlagen und Anlagenbereichen durch Fernwirktechnik. Die wichtigsten drei Fernwirkprotokolle sind DNP3, SINAUT ST7 und IEC Hinweis Detaillierte Informationen zur Fernwirktechnik und zu den genutzten Protokollen DNP3 und SINAUT ST7 finden Sie in folgenden Dokumenten: Regenüberlaufbecken Schema Die folgende Abbildung zeigt schematisch die wichtigsten Komponenten eines Regenüberlaufbeckens. Abbildung 1-2: R&I Regenüberlaufbecken Aufgabe Regenüberlaufbecken (RÜB) Ein RÜB fängt den ersten Schmutzstoß eines Starkregens auf und reduziert dadurch die Belastung des Vorfluters, wenn ein Teil des Mischwassers ungeklärt in den Vorfluter überläuft. Typischerweise werden zwei Entleerungspumpen im Becken installiert. Ein Wirbeljet (optional) verhindert das Absetzen von Feststoffen. Über Kanalschieber (Hauptschütz) wird eine Sperre des Hauptkanals zum Zulaufpumpwerk mit Umleitung über das RÜB realisiert. 8 V 1.0, Beitrags-ID:

9 1 Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik Automatisierungslösung Abbildung 1-3: Automatisierung Regenüberlaufbecken V 1.0, Beitrags-ID:

10 1 Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik Verwendete Hardware SITOP DC USV-Modul SITOP-Batteriemodul DC24V/12Ah SITOP PSU300M 3-phasig AC400V/DC24V 20A CPU 314C2-PN/DP mit 24 DE/16 DA, 4AE, 2AA, 1 PT100, 4 schnelle Zähler (60 KHZ) Analogeingabe 331 HART-Protokoll Ferndatenparametrierung SCALANCE X005 (DC24V) unmanaged IE-Switch TIM 3V-IE Advanced mit IE- Patch-Verbindung zum GPRS Router Scalance M875 UMTS Router (incl. VPN-Tunnel) und Quadband-Antenne ANT794-4MR SENTRON 3VL-Leistungsschalter u. COM 20 PROFIBUS DP Modul Energieeinspeisung SENTRON PAC 3200 (DC24V) mit PROFIBUS DP und Vorortbedienpanel Energieerfassung SIMOCODE Pro V (DC24V) mit PROFIBUS DP und Vorortbedienpanel Entleerungspumpen 1 und 2 SIMOCODE Pro V (DC24V) mit PROFIBUS DP und Vorortbedienpanel Kanalschieber (Hauptschütz) SITRANS L Hydroranger 200 (DC24V) mit XRS 5 / XPS15 Echomax mit PROFIBUS DP und Vorortbedienpanel Abschlagmessung Überlaufkante SITRANS L Probe LU mit HART-Protokoll für Ferndatenparametrierung inkl. Voranzeige Niveaumessung Becken SITRANS F MAG 5000 W MU (DC24V) mit HART-Protokoll für Ferndatenparametrierung, Vorortbedienpanel und Messaufnehmer SITRANS F M MAG 5100 W Durchflussmessung zum Zulaufpumpwerk Thermoschrank mit Schrankheizung und Temperaturüberwachung RÜB Hardware mit SPS-unabhängige Notbedienebene (SIMOCODE, SITRANS und SENTRON) 10 V 1.0, Beitrags-ID:

11 1 Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik Verwendete Software SIMATIC PCS 7 SIMATIC PCS 7 TeleControl SINAUT ST7 Fernwirkprotokoll SIMATIC Industry Library für S7-300 Hinweis Alternativ lösbar mit der Software SIMATIC STEP 7, SINAUT ST7 Fernwirkprotokoll, DNP 3 Fernwirkprotokoll, IEC Fernwirkprotokoll, SINAUT ST cc und WinCC nativ. Optional SIMOCODE Pro V (DC24V) mit PROFIBUS DP und Vorortbedien-Panel Wirbeljet Redundante Fernwirkstrecke über Standleitung öffentlicher (Telekom) oder private Netze Ferndaten-Engineering und -übertragung für AS und Prozessinstrumentierung von PCS 7 ES oder WinCC ES sind möglich (SINAUT, PDM). V 1.0, Beitrags-ID:

12 1 Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik Zentrale/Wasserverbund/Brunnenstationen Schema Die Beispielanlage besteht aus einer Zentrale und fünf Tiefbrunnen, die miteinander vernetzt werden sollen. Abbildung 1-4: Beispielhafter Aufbau 1) only for GPRS, not for extreme environmental conditions 2) via ET 200M/ET 200iSP 3) via ET 200iSP 4) full device redundancy available 12 V 1.0, Beitrags-ID:

13 1 Fernwirkkonfigurationen in der Wassertechnik Automatisierungslösung In dieser Lösung verwendet man das GSM-Netz als Kommunikationsmedium, um die Stationen miteinander zu verbinden. Verwendete Hardware SINAUT Kommunikationsbaugruppe TIM 3V-IE Antenne ANT 794-4MR Scalance M875 UMTS Router Steckleitung Router TIM 3V-IE Verwendete Software SINAUT ST7 Standard-Software-Paket Anforderung Abbildung 1-5: Kommunikationsübersicht V 1.0, Beitrags-ID:

14 2 Literaturhinweis 2 Literaturhinweis 2.1 Literaturangaben Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl geeigneter Literatur wieder. Tabelle 2-1 Themengebiet \1\ SIMATIC NET SINAUT ST7 \2\ SIMATIC NET SINAUT ST7 2.2 Internet-Link-Angaben Titel SINAUT ST7-Systemhandbuch, Band 1: System und Hardware, SINAUT Engineering Software V5.2 Ausgabe: 08/2011 Dokument-Identifikationsnummer: C79000-G8900-C SINAUT ST7-Systemhandbuch, Band 2: Software, SINAUT Engineering Software V5.2, Ausgabe: 08/2011 Dokument-Identifikationsnummer: C79000-G8900-C Diese Liste ist keinesfalls vollständig und spiegelt nur eine Auswahl geeigneter Informationen wieder. Tabelle 2-2 Themengebiet \1\ Referenz auf den Beitrag \2\ Siemens I IA/DT Customer Support \3\ Siemens RTUs for Industry Titel RTU_en.pdf \4\ Industrial Remote Communication \5\ Siemens-Web Telecontrol \6\ Siemens Fernwirktechnik mit SINAUT \7\ SIMATIC NET SINAUT ST7 Band 1 und 2 \8\ Siemens Siplus RIC \9\ Siemens Industry Sector Wasser und Abwasser encenter/sc/ic/documentsu20brochures/e20001-a660- P820_WS_Remote_Communication-DE_web.pdf pdf Band 1: Band 2: V 1.0, Beitrags-ID:

15 3 Historie 3 Historie Tabelle 3-1 Version Datum Änderung V Erste Ausgabe V 1.0, Beitrags-ID: