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 SIMATIC TeleControl SIMATIC Answers for industry.

2 SIMATIC 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 SIMATIC TeleControl. 2

3 Ein System, zahllose Vorteile SIMATIC 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 SIMATIC 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 SIMATIC 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 SIPLUS RIC (Remote Interface Control) mit Modbus-/IEC-Schnittstelle, erweiterter Temperaturbereich, geringe Stromaufnahme, bis ca. 30 E/A-Signale Auf Basis SIMATIC S7-300/S7-300F mit SINAUT TIM (TeleControl Interface Module), Modbus-/IEC-Schnittstelle, auch in fehlersicherer Ausführung, extrem flexibel konfigurierbar, bis ca. 100 E/A Auf Basis SIMATIC 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 SIMATIC Engineering Station (integriert in SIMATIC ): Mit Basis-Bibliothek von TeleControl- Bausteinen, erweiterbar durch neue Bausteintypen mit zugehöriger Scriptverarbeitung 4

5 Operator Station Clients / TeleControl Engineering Station TeleControl Operator Station Server (dedicated / double channel) Operator Station Server Ethernet Konverter TCP/IP <--> seriell oder zentrales SINAUT TIM Modem WAN weit verteilte TeleControl- Außenstationen mit serieller Kommunikation SIPLUS RIC WAN TCP / IP WAN Router in Vorbereitung weit verteilte TeleControl- Außenstationen mit TCP / IP- Kommunikation ET 200M ET 200M SIMATIC AS 412FH AS 414FH AS 417FH ET 200M ET 200M SIMATIC AS 414 AS 416 AS 417 SIMATIC S7-300 PROFIBUS SIMATIC S7-400 Zugeschnittene Kommunikation SIMATIC TeleControl unterstützt folgende Kommunikationsmechanismen: SINAUT ST7 Protokoll sowie Modbus- Verbindungen (seriell, TCP/IP-gestützt) Unempfindliches Zeitverhalten bei langsamen Übertragungsstrecken Zeitstempelung der Daten (Meldungen, Messwerte) in den Außenstationen Zeitsynchronisation der Außenstationen durch TeleControl-Server Vermeidung von Datenverlust durch Pufferung der Daten in den Außenstationen (z. B. zur Überbrückung von Verbindungsstörungen) Ereignisgesteuerte Verarbeitung von Alarmen und Analogwerten zur Reduzierung des Datenvolumens Zeitfolgerichtige Archivierung und Verarbeitung der Daten im TeleControl-Server 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 SIMATIC 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 Engineeringeffizienz konform mit SIMATIC. 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 Serielle Unterstationen lassen sich über direkt an die Server angeschlossene SINAUT ST7 Zentralmodule anbinden. Auch Anlagen mit Modbus-Infrastruktur können problemlos nach SIMATIC TeleControl migriert werden. Unterstationen auf Basis von TCP / IP lassen sich entweder direkt oder über Router an den Anlagenbus koppeln ohne zusätzliche Kopfstation. Die Datenaufbereitung und -darstellung auf den SIMATIC TeleControl-Servern erfolgt durch entsprechende, in einer Bibliothek abgelegte Bausteine. Diese unterstützen die Bedienerführung sowie die Störmeldehierarchie von SIMATIC für ein einheitliches Look & Feel von Anlagenautomatisierung und Fernwirken. 5

6 Applikation Öl- und Gas-Industrie Gas-Pipeline von der Kompressorstation bis zur Entspannungsstation Eine Gas-Pipeline erstreckt sich über eine Distanz von ca. 400 km und umfasst eine Kompressorstation am Anfang, 20 Schieberstationen und 3 Messstationen dazwischen sowie eine Entspannungsstation am Ende. Die Kompressorstation mit ca. 800 E/A- Signalen sowie die Entspannungsstation mit ca. 300 E/A-Signalen sind mit dem Prozessleitsystem SIMATIC automatisiert. Aufgrund hoher Verfügbarkeitsanforderungen kommt ein redundanter zum Einsatz, der auch die homogene Integration des Emergency Shut Down (ESD) unterstützt. In der Kompressorstation 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 Schieberstationen (RTUs) mit ca. 30 E/A-Signalen sind mit SIMATIC S7-300 Steuerungen automatisiert. Die Messstationen 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 Entspannungsstation 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 Pipeline Messstationen S7-400 ca. 100 E/A Clients Server SINAUT TIM lokale Station Ethernet Server H/F ca. 800 E/A Safety ESD PROFIBUS Kompressorstation TeleControl- Server RTU S7-300 incl. SINAUT TIM ca. 30 E/A Schieberstationen Pipeline S7-400H ca. 300 E/A Safety ESD Entspannungsstation 6

7 Applikation Wasser- /Abwasser-Industrie Kläranlage einschließlich Pumpwerk und Regenüberlaufbecken Das Abwassernetz besteht aus verschiedenen Messstationen 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 SIMATIC S7-300 Steuerungen automatisiert, welche auch eine TIM-Baugruppe für die Fernwirkverbindung zur Leitstelle enthalten. In den Regenüberlaufbecken wird aufgrund der geringen Anzahl von Prozesssignalen, der schwierigen Umweltbedingungen und des geringen Energieverbrauchs als lokale Station eine SIPLUS RIC eingesetzt. Die Stationen sind über private Standleitungen (Telekommunikationskabel) angebunden, aber auch die Anwahl über das Telefonnetz bzw. ISDN ist möglich. Weiter entfernte Regenüberlaufbecken werden über GPRS erreicht. Im zentralen Klärwerk kommt das Prozessleitsystem SIMATIC, 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 zusammen mit den zentralen Fernwirkmodems 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 Niederschlagsereignissen Hohe Sicherheit und Verfügbarkeit des Kommunikationsnetzes durch die Verwendung privater Standleitungen und den Einsatz der GPRS-Technologie Kläranlage Client -Server inkl. TeleControl-Server Ethernet Modem Regenüberlaufbecken Modem ca. 25 E/A SIPLUS RIC lokale Station ca. 500 E/A ca. 500 E/A ca. 500 E/A Modem lokale Station S7-300 Zulauf Vorklärung Belebung Gebläsestation Schlammbehandlung ca. 150 E/A Pumpwerk PROFIBUS 7

8 Get more information Siemens AG Industry Sector Industry Automation Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND Änderungen vorbehalten 04/08 Bestell-Nr.: E20001-A219-P280 Dispostelle /10778 MK.AS.PS.XXXX WS 0408X. Gedruckt in Deutschland Siemens AG 2008 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.