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Verfahrenstechnik 6/2015

Verfahrenstechnik 6/2015

Intuitive Bedienung

Intuitive Bedienung Moderne Visualisierungslösung für Abwasserbetriebe Joel Stratemann Zum wirtschaftlichen Betrieb einer Kläranlage ist eine moderne Visualisierungslösung unerlässlich. Der Abwasserbetrieb Warendorf testet deshalb eine Scada-Software in Teilbereichen seiner Anlage, denn das Tool ermöglicht eine intuitive Bedienung, ein schnelles Alarmmanagement sowie eine umfassende Dokumentation. Autor: Joel Stratemann, Industry Solutions, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont Die Prozessvisualisierung dient in der Automatisierung ursprünglich dazu, aufwändige Prozesse für beliebige Anwender übersichtlich und verständlich darzustellen. Um die Verfahrensabläufe jedoch so effektiv wie möglich zu gestalten und somit Energie, Kosten und Zeit einzusparen, muss eine moderne Visualisierungslösung mehr können als lediglich die auftretenden Fehler rechtzeitig anzuzeigen. Darüber hinaus sollte der Bediener aktiv in den Prozess eingreifen und ihn so auf plötzliche Veränderungen anpassen können. Damit sich große Anlagen oder weit verzweigte Außenstationen überschaubar darstellen lassen, wird also ein Software-Tool benötigt, das dem Anwender eine einfache Handhabung und hohen Bedienkomfort bietet. Er muss sich in den häufig komplexen Anlagen problemlos zurechtfinden sowie schnell zwischen den unterschiedlichen Gewerken navigieren können. Nur so kann der Bediener kurzfristig auf ungeplante Ereignisse reagieren. Neben den genannten Eigenschaften sollte die Visualisierungslösung über verschiedene Kommunikationsschnittstellen verfügen, sodass die über die Jahre gewachsenen Anlagenteile mit den unterschiedlichen Übertragungsprotokollen verbunden werden können. Darstellung der Betriebsdaten Die technischen Anlagen des Abwasserbetriebs Warendorf setzen sich aus zahlreichen vernetzten Anlagenteilen zusammen. Dazu zählen eine unterlagerte Kläranlage, neun Schmutz- und Mischwasser-Pumpwerke sowie unterschiedliche Sonderbauwerke. In vielen dieser Einrichtungen müssen die wichtigen Betriebsdaten, Alarmmeldungen und Ereignisse verarbeitet und für den Bediener übersichtlich angezeigt werden. Die unterlagerte Kläranlage in Hoetmar im Kreis Warendorf nutzt unter anderem ein lokales Visualisierungssystem, das aus einem stationären Computer sowie zwei angeschlossenen Monitoren besteht. Alle wesentlichen Daten werden von einer vor Ort installierten Steuerung über das OPC- Protokoll an die lokale Visualisierungslösung Visu+ von Phoenix Contact übertragen. Der OPC-Standard (OLE for Process Control) ist auf die Weiterleitung von Echtzeitwerten spezialisiert. Über Visu+ kann der Bediener den gesamten Klärprozess überwachen und schnell eingreifen, wenn eine Ausnahmesituation dies erfordert. Die aussagekräftigen Betriebsdaten wie Messwerte, Schaltspiele und Betriebsstunden der einzelnen Aggregate werden für den Anwender einfach erfassbar in Form einer Übersicht oder einer Trendgrafik dargestellt. Da in einem Klärprozess verschiedene Verfahrensgrößen wie Sauerstoffgehalt, Temperatur oder Trübung auftreten, ergibt sich eine besondere Herausforderung in der genauen Gegenüberstellung der Größen. Auf diese Weise lassen sich die Zusammenhänge besser erkennen und der Verfahrenstechniker kann sie einfacher analysieren. Visu+ erzeugt deshalb unterschiedliche Trendgrafiken, die verschiedene Anpassungen und Filter zur Verfügung stellen und somit eine detaillierte Betrachtung der relevanten Informationen erlauben. Weiterleiten von Störmeldungen Neben der Abbildung von Betriebsdaten, Messwerten und prozesstechnischen Informationen verwaltet das lokale Visualisie- 76 VERFAHRENSTECHNIK 6/2015

ACHEMA I MESSEN, REGELN, AUTOMATISIEREN rungssystem auch das Alarmmanagement. Darunter fällt z. B. das Versenden von wichtigen Alarm- und Störmeldungen der gesamten Anlage. Sollte es im laufenden Prozess zu einem Fehler kommen, leitet Visu+ die Störmeldung sofort an den verantwortlichen Personenkreis weiter. Übersteigen beispielsweise die Sauerstoffwerte im Belebungsbecken den festgelegten Bereich, wäre es beispielsweise möglich, die Verfahrenstechnik zu informieren, während der Sicherungsfall eines Motors eine Benachrichtigung der Instandhaltung auslösen würde. So ist der Betreiber umgehend über den Zustand der Anlage sowie des Prozesses in Kenntnis gesetzt und damit in der Lage, ohne Zeitverzug situationsgerecht zu handeln. Aufgrund der lokalen Visualisierung kann der Bereitschaftsdienst zudem jederzeit in den Prozess eingreifen und sämtliche Aggregate über Visu+ steuern oder einstellen. An die Kläranlage in Hoetmar ist ein Regenüberlaufbecken angebunden, das über ein lokales Touch-Panel verfügt. Über die dezentrale Bedienstation lassen sich alle Betriebsdaten auf einen Blick erfassen und Fehler daher schnell lokalisieren und quittieren. Weil die Störungsursache umgehend erkannt und behoben werden kann, reduzieren sich Stillstandzeiten erheblich. Ergänzend zu den Alarmmeldungen und Betriebsdaten sind sämtliche Vorgabewerte wie Schaltpunkte oder Frequenzen einstellund veränderbar. Der Prozess lässt sich also durch die autorisierten Mitarbeiter sofort an unterschiedliche Ereignisse anpassen oder noch effizienter gestalten. Prozesse und Anlagen anpassen Zusätzlich zur lokalen Visualisierung der unterlagerten Kläranlage sind im zentralen Leitstand des Abwasserbetriebs Warendorf alle verzweigten Anlagen zusammengeführt und dargestellt. Die Ankopplung von zwei Stationen erfolgt über das Fernwirkprotokoll IEC 60870-5-104. Sämtliche relevanten Daten aus dem entfernt in der Ortschaft Milte gelegenen Mischwasser-Pumpwerk werden von der Steuerung direkt per Fernwirkprotokoll an die ebenfalls im Leitsystem verwendete Software Visu+ gesendet und dort verarbeitet sowie übersichtlich visualisiert. Aufgrund der integrierten Schnittstellen lässt sich die Konfiguration der Verbindung über die Entwicklungs-Umgebung umsetzen, was wegen der intuitiven und übersichtlichen Einbindungsmöglichkeiten eine zeitaufwändige Entwicklung der Visualisierung erspart. Um die Vielzahl der Datenpunkte während der Erstellung mit dem System zu verknüpfen, steht eine Excel- Schnittstelle bereit. Auf diese Weise senkt der Betreiber die Inbetriebnahme-Kosten und er kann außerdem nachträgliche Anpassungen selbstständig durchführen. „Die intuitiv handhabbare Bedienoberfläche ermöglicht es meinen Mitarbeitern, die Visualisierung ohne großen Aufwand zu ändern und damit optimal auf die Prozesse und die Anlage abzustimmen“, erläutert Tim Jungmann, technischer Leiter des Abwasserbetriebs Warendorf. „Neben der einfachen Einbindung von Anlagenteilen und der selbsterklärenden Bedienung haben uns die zahlreichen integrierten Schnittstellen überzeugt.“ Schnelles Anfertigen der Berichte In der Leitzentrale kann die Visualisierung auf verschiedenen Endgeräten betrieben werden. So lässt sich das Software-Tool vom Verfahrenstechniker bis zum Elektromeister von jedem Mitarbeiter öffnen, um die für seinen jeweiligen Aufgabenbereich relevanten Daten zu entnehmen. Ausführliche Trend- Optionen erlauben es dem Verfahrenstechniker, einen Prozess genau zu beobachten, zu analysieren und zu optimieren. Im nächsten Schritt können Vorgabewerte von Reglern einfach über die Visualisierung angepasst werden. Bei Störungen unterstützt das Betriebspersonal ein übersichtliches Alarmfenster mit eindeutigen Alarmtexten bei der schnellen Lokalisierung der Störung. Im Nachgang ist dann eine genaue Fehleranalyse durch das gezielte Filtern von Schaltvorgängen oder Ereignissen in der Anlage möglich. Tim Jungmann, technischer Leiter des Abwasserbetriebs Warendorf, hat den Überblick über alle Stationen in der Leitwarte; die intuitive Handhabung der Visualisierungslösung hat ihn überzeugt Da die Betreiber von Anlagen der Wasserund Abwasserwirtschaft zur Erstellung ausführlicher Berichte verpflichtet sind, werden alle wesentlichen Messwerte, Schaltvorgänge, Ereignisse und Alarmmeldungen zusätzlich in Acron, einem Programm zur Langzeit-Archivierung, gespeichert, sodass sie für eine detaillierte Analyse und Dokumentation verwendbar sind. Vorgefertigte Vorlagen erlauben das schnelle Anfertigen umfassender und übersichtlicher Reports. Vor dem Hintergrund stetig steigender Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit der Anwendungen sowie der Notwendigkeit einer Kostensenkung ist es immer wichtiger, Informationen zu bündeln und gezielt an den betroffenen Personenkreis weiterzuleiten. Diese Rahmenbedingungen setzt die Visualisierungslösung Visu+ von Phoenix Contact um. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Daten auf einem mobilen Endgerät, einem lokalen Touch-Panel oder einer übergeordneten Visualisierung genutzt werden. Halle 11.1, Stand A27 www.phoenixcontact.de Öl & Gas plantIng your vision. our know-how. Energie Pharmazie & Life-Science Besuchen Sie uns in Halle 9.1., Stand B 42. Wir freuen uns auf Sie! Petrochemie www.plant-ing.de Chemie Vom 15. bis 19.6.2015 in Frankfurt am Main.

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