Integration eines Analyse und Datenmanagement Systems Anlagenmodernisierung mit ABC IT Systemen. November 22, 2013 Copyright by ABC IT GmbH 1

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1 Integration eines Analyse und Datenmanagement Systems Anlagenmodernisierung mit ABC IT Systemen November 22, 2013 Copyright by ABC IT GmbH 1

2 Iststand Simatic S5 SPS-Systeme WF470 Bedienterminal Interbus-S IP, WF, Digital IOs STEP 5 Programmierung Sinec H1 Bussystem Gracis Leitsystem Siemens PC mit Flex-OS Betriebssystem CP1143 (H1 Anschaltung) oder ähnlich mit ISA-Bus FlexOS PCs WF470 Terminals STEP 5 Ethernet Sinec H1 Interbus-S 2

3 Iststand - Bewertung Die Integration eines Analyse- und Datenmanagement Systems ist mit der vorhandenen Infrastruktur nicht zu erreichen. Alle hier eingesetzten Komponenten sind veraltet, abgekündigt und als Ersatz nur noch schwer bzw. gar nicht mehr zu beschaffen. FlexOS PCs WF470 Terminals STEP 5 Ethernet Sinec H1 Interbus-S 3

4 ABC Retrofit - Konzept Das ABC Retrofit Konzept ist die Basis für Erweiterungen und Modernisierungen von Simatic S5-Anlagensteuerungen Kosten der einzelnen Modernisierungs- und Umbauphasen sind genau zu beziffern Anlagen werden nach dem Stand der Technik über einen Zeitraum vom 1-5 Jahren geplant modernisiert Keine zusätzlichen Stillstands Zeiten der Anlage während der einzelnen Modernisierungsphasen 4

5 1. Integration eines Analyse- und Datenmanagement Systems Office/Database Network Datensammler mit Simatic S5 SPS-System ABC Device Server () Analyse und Datenmanagement Server () Analyse und Datenmanagement Clients (ADM Client) SAP Integration Datensammler Ethernet Sinec H1 5

6 Schritt 1.1 Datensammler mit Simatic S5 SPS-System Simatic S5 Rack (aus Ersatzteilhaltung) ABC-X-CPU (neu) CP143 (Sinec H1) (aus Ersatzteilhaltung) Verbindungsprojektierung in den einzelnen Zellen erweitern Keine Programmanpassungen notwendig Datenpunkte müssen bekannt sein Datensammler Ethernet Sinec H1 6

7 Schritt 1.2 ABC Device Server () Datenakquise zentral aus dem Datensammler via ABC-X-CPU und Daten werden in eine SQL-Datenbank (z.b. Oracle) zur weiteren Verarbeitung geschrieben Der Server wird auf einem Windows XP/ Windows 7 bzw. Windows Server System installiert und als Service gestartet Die Verbindungsparametrierung erfolgt in der Datenbank. Es sind keine zusätzlichen Tools für die Parametrierung notwendig Office/Database Network Datensammler Ethernet Sinec H1 7

8 Schritt 1.3 Analyse und Datenmanagement Server () Die Oberfläche mit Datenanzeige und Auswertungen wird entsprechend Kunden-Anforderung realisiert Der Server wird auf einem Windows XP/ Windows 7 bzw. Windows Server System installiert und als Service gestartet Es werden Netzwerkzugriffe auf die SQL-Datenbank (ODBC) und dem Office Netzwerk (Clients) benötigt. Office/Database Network Datensammler Ethernet Sinec H1 8

9 Schritt 1.4 Analyse und Datenmanagement Clients (ADM Client) Clients greifen per Webbrowser (z.b. Internet Explorer) auf den zu. Es sind keine zusätzlichen Programminstallationen auf den Clients notwendig Office/Database Network Datensammler Ethernet Sinec H1 9

10 Schritt 1.5 SAP Integration SAP greift direkt auf die SQL-Datenbank und den vom ABC-Server bereitgestellten Daten zu Office/Database Network Datensammler Ethernet Sinec H1 10

11 2. Modernisierung Steuerungsebene Simatic S5 SPS-System mit ABC-X-CPU Verwendung der Twisted-Pair Verkabelung auch für TCP/IP Programmierung mit STEP 5 via Programmierung mit STEP 7 via Siemens WinCC Leitsystem Office/Database Siemens WinCC Flexible Network Operator Panels Vorteil: Alle Umstellungen besitzen eine Fault- Back Strategie. Bevor ein System abgelöst wird, läuft dieses eine Zeit parallel zum bestehenden System und wird erst nach erfolgreichem Test aktiviert Vorteil: Nicht geplante Stillstands Zeiten treten während der Umbauphasen nicht auf WinCC Leitsystem WinCC Flexible Operator Panels 11

12 Schritt 2.1 Simatic S5 SPS-System mit Office/Database ABC-X-CPU Network Verwendung der Twisted-Pair Verkabelung auch für TCP/IP Datensammler Ethernet Sinec H1 12

13 Schritt 2.2 Programmierung mit STEP 5 via Ethernet TCP/IP Kommunikation Datensammler via Office/Database S5<->S5 Kommunikation Network von H1 auf TCP/IP umstellen Vorteil: Während der Umstellung wird die H1 und TCP/IP Kommunikation parallel betrieben. Datensammler Ethernet Sinec H1 13

14 Schritt 2.3 Datensammler Simatic S5 SPS- System wird komplett aufgelöst Office/Database und in die Ersatzteilhaltung Network zurückgeführt. kommuniziert direkt mit der Steuerungsebene Ethernet Sinec H1 14

15 Schritt 2.4 Simatic STEP7 Programmierung der ABC- X-CPU im Mischbetrieb (Erweiterungen, Kommunikationsschnittstellen, ). Siemens WinCC Leitsystem mit Office/Database Kommunikation Network via Vorteil: Zugriff WinCC mittels Standard S7- Treiber auf ABC-X-CPU Vorteil: Paralleler Aufbau und Betrieb mit zeitlich überlappender Inbetriebnahme des neuen Leitsystems Ethernet Sinec H1 15

16 Schritt 2.5 Office/Database Network Rückbau altes Leitsystem Rückbau Sinec H1 - Bus 16

17 Schritt 2.6 Siemens WinCC - Flexible Operator Panel (OP) mit Kommunikation via Vorteil: Zugriff WinCC - Flexible mittels Office/Database Standard S7-Treiber Network auf ABC-X-CPU Vorteil: Paralleler Aufbau und Betrieb mit zeitlich überlappender Inbetriebnahme des neuen Operator Panel 17

18 Schritt 2.7 Office/Database Network Rückbau WF470 Bedienterminal Rückbau WF470 im S5-Rack und STEP5 - Programmcode 18

19 3. Modernisierung Feldbusebene Interbus-S Anschaltung mit ABC-X-CPU Extension für Profibus-DP ersetzen Dezentrale IO-Komponenten Interbus-S durch Office/Database z.b. Profibus-DP mit Network Siemens ET200 ersetzen Zentrale IO-Komponenten durch Profibus-DP mit Siemens ET200 ersetzen Simatic S5-WF/IP Baugruppen durch intelligente Profibus-DP Komponenten ersetzen 19

20 Schritt 3.1 Office/Database Network ABC-Extension auf ABC-X-CPU adaptieren (z.b. Profibus-DP Master) Profibus-DP Konfiguration erstellen STEP5 - Programm Anpassungen durchführen Inbetriebnahme 20

21 Schritt 3.2 Office/Database Network Dezentrale IO-Komponenten Interbus-S durch z.b. Profibus-DP mit Siemens ET200 ersetzen Inbetriebnahme 21

22 Schritt 3.3 Office/Database Network Zentrale IO-Komponenten durch Profibus-DP mit Siemens ET200 ersetzen Simatic S5-WF/IP Baugruppen durch intelligente Profibus-DP Komponenten ersetzen. Inbetriebnahme 22

23 4. Modernisierung Simatic S5 Rack Alle Komponenten des Simatic S5 Rack sind dezentral via Profibus-DP ausgeführt In dem Simatic S5 Rack ist nur noch die ABC-X-CPU enthalten (Voraussetzung für die Ablösung) Office/Database Die ABC-X-CPU mit Network Profibus-DP Extension wird in ein kompaktes Gehäuse integriert Vorteil: Bereits validierte Hardware und Software Vorteil: Keine Neuinbetriebnahme 23

24 5. Modernisierung STEP 5 - Software Die ABC-X-CPU beherrscht die Verarbeitung von STEP5- und STEP7-Code zur gleichen Zeit Das bedeutet ein einfaches konvertieren, sicheres in Betrieb nehmen und keine Stillstands Zeiten Office/Database Engineering Tools Network sind STEP5 und STEP7 von Siemens Vorteil: Test von Programmcode auch während kurzer Stillstände möglich Vorteil: Während der Software Modernisierung sind keine Umbaumaßnahmen in der Anlage erforderlich. 24

25 6. Modernisierung in Hardware und Software umgesetzt Office/Database Network 25

26 ABC Leistungsumfang Erweiterung der Anlage um ein Analyse- und Datenmanagement System Die ABC IT übernimmt die komplette Projektabwicklung Modernisierung Simatic S5 Steuerungen Der Zeitraum und Zeitpunkt für Erweiterungen und Modernisierungen wird seitens des Kunden definiert Die ABC IT plant, realisiert und begleitet den Kunden während der Modernisierung falls gewünscht Die ABC IT arbeitet mit dem Kunden verbundenen Anlagenbauer/Systemintegrator zusammen falls gewünscht Die ABC IT übernimmt die komplette Abwicklung der Modernisierung falls gewünscht 26

27 Kostenbeispiel 27

28 ABC Komponenten 28