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

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

2 Seite 2© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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

3 Seite 3© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Vor 181mio Jahren war hier das Juramehr und hinterliess Salz... Einleitung

4 Seite 4© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Geographische Lage Einleitung

5 Seite 5© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Heute ist dieses Salz unter einer Gesteinsschicht verborgen... Einleitung

6 Seite 6© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Der Salzgewinnungs-Prozess Produktions- prozess

7 Seite 7© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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

8 Seite 8© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Solereinigung + Eindampfung Produktions- prozess

9 Seite 9© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Eindickung + Trocknung Produktions- prozess

10 Seite 10© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Nach der Trocknung, Salz- transport zu den Lagerstätten Produktions- prozess

11 Seite 11© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Portionierung + Verpackung Produktions- prozess

12 Seite 12© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Distanzen der Pipelines sowie der Stammkabel und LWL. Soleförderung Fast 4km zwischen Aufbereitungs- werk und dem Förderfeld Jeweils ca. 700m zwischen den Förder- werken.

13 Seite 13© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Das Sole-Förderfeld Soleförderung

14 Seite 14© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Mitten in der Natur, so diskret wie möglich, eine Unterstation Soleförderung

15 Seite 15© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Förderwerke: Eine Pumpstation Soleförderung

16 Seite 16© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Schaltschrankfront eines Pumpwerks Soleförderung

17 Seite 17© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Pumpwerk: Pumpen sowie zugehörige Instrumentierung. Soleförderung

18 Seite 18© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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

19 Seite 19© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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

20 Seite 20© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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

21 Seite 21© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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.

22 Seite 22© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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.

23 Seite 23© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 DP + Ethernet Vernetzung Geschichtlich gewachsen... Ethernet parallel zu Profibus. Heute würde nur noch Ethernet gebaut.

24 Seite 24© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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)

25 Seite 25© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Leittechnik: Ethernet nun auch auf dem Bohrfeld Vortrag InfraTrockner 1Trockner 2Trockner 3 Salztransport Co2 Kompressor Kopf Kdo Verdampfer INTOUCH1 INTOUCH2INTOUCH3INTOUCH4INTOUCH5INTOUCH6 INTOUCH7INTOUCH8 SQLSVR1 LWL PROFIBUS DP / FDL Beschickung ZinggibrunnWartenberg Kopf Sulz Pust 1 Pust 3 Ethernet TCP / IP PPS INTOUCH9 SQLSVR2 Grosszinggibrunn 4km LWL - Ethernet TCP / IP

26 Seite 26© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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

27 Seite 27© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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.

28 Seite 28© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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. INTOUCH 1 INTOUCH 3 INTOUCH1 INTOUCH3

29 Seite 29© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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 1SQL 2 SQLSVR1SQLSVR2

30 Seite 30© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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

31 Seite 31© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 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.

32 Seite 32© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Bohrloch: Beispiel einer Drucklaugung. Statistik Der Wasserdurchfluss wird geregelt. Wassereintritt und Soleaustritt werden erfasst und bilanziert. Die Druckverhältnisse werden aufgezeichnet

33 Seite 33© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Statistik Die Statistik erlaubt den Erntebetrieb strategisch sinnvoll zu optimieren

34 Seite 34© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Statistik

35 Seite 35© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 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.

36 Seite 36© 2007 ETAVIS, www.etavis.chIndustrieforum 2007 Schluss 181mio Jahre... Hi-Tech... Vernetzung... Leittechnik... Salzpäckli...

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