Industrienetzwerke zum werksüber-greifenden Datenaustausch .

Industrienetzwerke zum werksüber-greifenden Datenaustausch. Einsatz und Nutzen eines Industrienetzwerks. Industrieforum 2007 Vortrag: Peter Beutler

Inhalt Inhalt: • Das Projekt: Die Vereinigten Schweizerischen Rheinsalinen. Werk Pratteln. • Einleitung: Die Salzgewinnung. • Der Produktionsprozess • Die Soleförderung • Die Vernetzung • Die Leittechnik. Der Aufbau • Statistik und Berichte.Der Nutzen Industrieforum 2007

Einleitung Vor 181mio Jahren war hier das Juramehr und hinterliess Salz... Industrieforum 2007

Einleitung Geographische Lage Industrieforum 2007

Einleitung Heute ist dieses Salz unter einer Gesteinsschicht verborgen... Industrieforum 2007

Produktions-prozess Der Salzgewinnungs-Prozess Industrieforum 2007

Produktions-prozess Die Eckdaten: • Produktionswerk mit: • Solereinigung • 6 Verdampfer • 3 Zentrifugen • 3 Trockner • Transportvorrichtungen • Portionierung und Verpackung • Förderfeld mit: • ca. 30 Förderbohrungen • 3 Pumpwerke • 4 Unterstationen • 15 Simatic SPSen • 11 ET200M (entfernte E/As) • 13 Rechner. Server und PCs. • 4 PCs im Terminalserver-Betrieb • Ca. 5000 Datenpunkte Industrieforum 2007

Produktions-prozess Solereinigung + Eindampfung Industrieforum 2007

Produktions-prozess Eindickung + Trocknung Industrieforum 2007

Produktions-prozess Nach der Trocknung, Salz-transport zu den Lagerstätten Industrieforum 2007

Produktions-prozess Portionierung + Verpackung Industrieforum 2007

Soleförderung Distanzen der Pipelines sowie der Stammkabel und LWL. • Fast 4km zwischen Aufbereitungs-werk und dem Förderfeld • Jeweils ca. 700m zwischen den Förder-werken. Industrieforum 2007

Soleförderung Das Sole-Förderfeld Industrieforum 2007

Soleförderung Mitten in der Natur, so diskret wie möglich, eine Unterstation Industrieforum 2007

Soleförderung Förderwerke:Eine Pumpstation Industrieforum 2007

Soleförderung Schaltschrankfront eines Pumpwerks Industrieforum 2007

Soleförderung Pumpwerk: Pumpen sowie zugehörige Instrumentierung. Industrieforum 2007

Vernetzung Die Vernetzung:Hauptverbindungen • Stammkabel und LWL sind entlang den Pipelines verlegt. (Hauptachsen) • Bis 1999 nur Stammkabel • Ab 2000 zusätzlich 12pol - LWL für Profibus • 2006 Auf gleichem LWL-Kabel Ethernet TCP/IP Industrieforum 2007

Vernetzung Verbindungen über Stammkabel • Vorteile • Mit einfachen Bauteilen realisierbar sind: • Digitale Signale 24VDC / 48VDC • Analoge Signale 4-20mA • Telefon • Nachteile • Wenig Datendurchsatz • Blitz- und Überspannungsprobleme • Erdpotenzialprobleme Industrieforum 2007

Vernetzung Lichtwellenleiter LWL • Vor 5 Jahren wurden die 12- poligen LWL-Kabel entlang der Pipelines verlegt. • Damals nur für den Profibus • Heute auf gleichem LWL-Kabel auch Ethernet - TCP/IP Industrieforum 2007

Vernetzung Der Profibus • 2001 Wurde der Profibus eingerichtet • Anfänglich wurde er als Profibus-DP eingerichtet. • Angesichts der grossen Datenflut wurden später zusätzlich AG-AG Kopplungen erstellt. • Zur Wandlung von LWL auf den elektrischen Bus wurden LWL-Module von Siemens (OLM) eingesetzt. Sie sind heute noch in Betrieb. Industrieforum 2007

Vernetzung Ethernet TCP/IP vom Verarbeitungswerk bis zum Bohrfeld. • 2006 wurde, parallel zum Profibus, auf 2 freien LWL-Adern das Ethernet TCP/IP erstellt. • Eingesetzt wurden LWL-Switchs von Hirschmann. • Der Profibus konnte von der zusätzliche Belastung befreit bzw. entlastet werden. • Zusätzlich: • Das Ethernet in der neuen Pumpstationen erlaubt eine Visualisierung an Stelle der Operations-Panels (OPs) einzusetzen. • In allen bestehenden Werken kann heute eine mobile Visualisierung z.B. Notebook eingesteckt werden. z.B. für Fehlersuche, Funktionskontrollen) • Die schlecht funktionierenden Telefone auf dem Bohrfeld konnte zum Teil durch Chat ersetzt werden. Industrieforum 2007

Vernetzung DP + Ethernet • Geschichtlich gewachsen... • Ethernet parallel zu Profibus. • Heute würde nur noch Ethernet gebaut. Industrieforum 2007

Leittechnik Die Leittechnik. Eingesetzte Geräte und Software • Hardware: • S7-300 und S7400 (Siemens) • OPs (Siemens) • Server + PCs (HP) • Software • Visualisierung Intouch (Wonderware) • Datenerfassung • SQL (Microsoft) • InSQL (Wonderware) • SMS Alarmierung Alert (Macromedia) • Terminal-Server (Microsoft) • Statistik und Berichte • Access (Microsoft) • Active-Factory (Wonderware) • Active Factory Web (Wonderware) Industrieforum 2007

Vortrag Leittechnik: Ethernet nun auch auf dem Bohrfeld INTOUCH1 INTOUCH7 INTOUCH8 INTOUCH2 INTOUCH3 INTOUCH4 INTOUCH5 INTOUCH6 SQLSVR1 SQLSVR2 Ethernet TCP / IP Infra Co2 Kompressor Trockner 1 Trockner 2 Trockner 3 Verdampfer Salztransport Kopf Kdo 4km Beschickung INTOUCH9 LWL - Ethernet TCP / IP LWL PROFIBUS DP / FDL Pust 3 Zinggibrunn Wartenberg Pust 1 Grosszinggibrunn Kopf Sulz PPS Industrieforum 2007

Leittechnik Bestehende Pumpstation. Bedienung über OP. • Nur örtliche Bedienung möglich. • Eingeschränkte Gesamtübersicht der pumpstationfremden Bohrfelder. • Bedienungsphilosophie zwangsläufig anders als die Leittechnik im Kommandoraum. • Andere Passwörter als beim Leitsystem des Kommandoraumes Industrieforum 2007

Leittechnik Neues Pumpwerk. Bedienung gleich wie im Kommandoraum. • Panel-PC mit zugehörender Tastatur und Trackball. • Bedienung vor Ort ist gleich wie die Bedienung im Kommandoraum. • Bedienungsgeschützt kann die ganze Soleförderung und selbst der Produktionsprozess im Werk eingesehen werden. • Tiefere Eingriffe in die lokale Pumpstation sind ebenfalls durch entsprechende Logins geschützt. • Die Passwort-Philosophie ist vom Kommandoraum bis zu den Pumpwerken gleich. Industrieforum 2007

Leittechnik Redundante Datenübertragung Redundanter Datenübertragungsweg von den SPSen zum Leitsystem. • Die Kopplung der SPS- zu der Leitsystemwelt aus Sicherheits-gründen redundant. • Die Kopplung basiert ebenfalls auf Ethernet und kann deshalb elegant gelöst werden. • Wenn der erste Verbindungsweg eine Störung erleidet, schalten alle Clients automatisch auf den 2. Verbindungsweg um. INTOUCH1 INTOUCH3 INTOUCH1 INTOUCH3 Industrieforum 2007

Leittechnik Die Zusammenarbeit von SQL und InSQL Server. • Jeder der beiden SQL Server sammelt die Prozessdaten selbstständig. • Fällt ein Server aus, kann der 2. Server trotzdem ungestört weiterarbeiten. • Ist der erste wieder repariert, können die fehlenden Daten mit dem 2. SQL-Server abgeglichen werden. SQL 1 SQL 2 SQLSVR1 SQLSVR2 Industrieforum 2007

Leittechnik Weitere Vorteile des Ethernets: Der Terminalserver - Betrieb • 2006 wurde der Terminalserver-Betrieb eingeführt. • Da die Programme für die Clients nur auf dem Terminalserver laufen, werden an die Client-Computer (Terminals) keine hohen Ansprüche gestellt. • Die Clients sind „normale“ Büro-PCs auf dem Salinen-Netz • Auf den Clients existiert keine spezielle Software Büro PC Büro PC . . . Netz Saline Terminal Server Industrie Netz Intouch 1 . . . Intouch 10 Industrieforum 2007

Statistik Die Statistik • Die entsprechend aufbereiteten Förderdaten der einzelnen Bohrlöcher (ca. 30 Stück) ist eine wichtige Grundlage um den dynamischen Prozess der einzelnen Bohrlöcher zu erfassen: • Diese Grundlage erlabt es erst den Erntebetrieb entsprechend zu optimieren. Industrieforum 2007

Statistik Bohrloch:Beispiel einer Drucklaugung. • Der Wasserdurchfluss wird geregelt. • Wassereintritt und Soleaustritt werden erfasst und bilanziert. • Die Druckverhältnisse werden aufgezeichnet Industrieforum 2007

Statistik Statistik • Die Statistik erlaubt den Erntebetrieb strategisch sinnvoll zu optimieren Industrieforum 2007

Statistik Statistik Industrieforum 2007

Zukunft Die Zukunft • Statistik-Konfiguration und Statistik-Anzeige über Internetexplorer. • Einsicht und Wartung über Internet(im Moment über direkte Modemeinwahl) • Ethernet bis zu den Bohrlöchern, oder • Wlan auf dem Bohrfeld. • Die Möglichkeiten sind vielfältig . . . • Dank Ethernet kann auf sehr viele handelsübliche HW- und SW Produkte zurückgegriffen werden. Industrieforum 2007

Schluss Schluss • 181mio Jahre... • Hi-Tech... • Vernetzung... • Leittechnik... • Salzpäckli... Industrieforum 2007

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Industrieforum 2007 Vortrag: Peter Beutler

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