Industrienetzwerke zum werksüber-greifenden Datenaustausch .
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Industrieforum 2007Vortrag: Peter Beutler
Industrienetzwerke zum werksüber-greifenden Datenaustausch.
Einsatz und Nutzen eines Industrienetzwerks.
Seite 2 Industrieforum 2007 © 2007 ETAVIS, www.etavis.ch
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
Seite 3 Industrieforum 2007 © 2007 ETAVIS, www.etavis.ch
Vor 181mio Jahren war hier das Juramehr und hinterliess Salz...
Einleitung
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Geographische Lage
Einleitung
Seite 5 Industrieforum 2007 © 2007 ETAVIS, www.etavis.ch
Heute ist dieses Salz unter einer Gesteinsschicht verborgen...
Einleitung
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Der Salzgewinnungs-Prozess
Produktions-prozess
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Die Eckdaten:
Produktions-prozess
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
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Solereinigung + Eindampfung
Produktions-prozess
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Eindickung + Trocknung
Produktions-prozess
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Nach der Trocknung, Salz-transport zu den Lagerstätten
Produktions-prozess
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Portionierung + Verpackung
Produktions-prozess
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Distanzen der Pipelines sowie der Stammkabel und LWL.
Soleförderung
Fast 4km zwischen Aufbereitungs-werk und dem Förderfeld
Jeweils ca. 700m zwischen den Förder-werken.
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Das Sole-Förderfeld
Soleförderung
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Mitten in der Natur, so diskret wie möglich, eine Unterstation
Soleförderung
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Förderwerke:Eine Pumpstation
Soleförderung
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Schaltschrankfront eines Pumpwerks
Soleförderung
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Pumpwerk: Pumpen sowie zugehörige Instrumentierung.
Soleförderung
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Die Vernetzung:Hauptverbindungen
Vernetzung
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
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Verbindungen über Stammkabel
Vernetzung
Vorteile Mit einfachen Bauteilen realisierbar sind:
Digitale Signale 24VDC / 48VDC Analoge Signale 4-20mA Telefon
Nachteile Wenig Datendurchsatz Blitz- und Überspannungsprobleme Erdpotenzialprobleme
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Lichtwellenleiter LWL
Vernetzung
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
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Der Profibus
Vernetzung
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.
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Ethernet TCP/IP vom Verarbeitungswerk bis zum Bohrfeld.
Vernetzung
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.
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DP + Ethernet
Vernetzung
Geschichtlich gewachsen... Ethernet parallel zu Profibus. Heute würde nur noch Ethernet gebaut.
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Die Leittechnik. Eingesetzte Geräte und Software
Leittechnik
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)
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Leittechnik: Ethernet nun auch auf dem Bohrfeld
Vortrag
Infra Trockner 1 Trockner 2 Trockner 3 SalztransportCo2 KompressorKopf Kdo Verdampfer
INTOUCH1 INTOUCH2 INTOUCH3 INTOUCH4 INTOUCH5 INTOUCH6 INTOUCH7 INTOUCH8 SQLSVR1
LWL PROFIBUS DP / FDL
Beschickung
Zinggibrunn Wartenberg Kopf Sulz Pust 1 Pust 3
Ethernet TCP / IP
PPS
INTOUCH9
SQLSVR2
Grosszinggibrunn
4km
LWL - Ethernet TCP / IP
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Bestehende Pumpstation. Bedienung über OP.
Leittechnik
Nur örtliche Bedienung möglich. Eingeschränkte Gesamtübersicht
der pumpstationfremden Bohrfelder.
Bedienungsphilosophie zwangsläufig anders als die Leittechnik im Kommandoraum.
Andere Passwörter als beim Leitsystem des Kommandoraumes
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Neues Pumpwerk. Bedienung gleich wie im Kommandoraum.
Leittechnik
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.
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Redundante Datenübertragung
Leittechnik
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
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Die Zusammenarbeit von SQL und InSQL Server.
Leittechnik
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
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Weitere Vorteile des Ethernets: Der Terminalserver - Betrieb
Leittechnik
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
Netz Saline
Büro PC . . .
Intouch 1 . . . Intouch 10
Terminal Server
Industrie Netz
Büro PC
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Die Statistik
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.
Seite 32 © 2007 ETAVIS, www.etavis.ch Industrieforum 2007
Bohrloch:Beispiel einer Drucklaugung.
Statistik
Der Wasserdurchfluss wird geregelt.
Wassereintritt und Soleaustritt werden erfasst und bilanziert.
Die Druckverhältnisse werden aufgezeichnet
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Statistik
Statistik
Die Statistik erlaubt den Erntebetrieb strategisch sinnvoll zu optimieren
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Statistik
Statistik
Seite 35 © 2007 ETAVIS, www.etavis.ch Industrieforum 2007
Die Zukunft
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.
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Schluss
Schluss
181mio Jahre... Hi-Tech... Vernetzung... Leittechnik... Salzpäckli...
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.
Industrieforum 2007Vortrag: Peter Beutler