Von Prozessleitsystemen wird eine hohe Reproduzierbarkeit, Leistungsfähigkeit und Flexibilität, zum Beispiel beim Wechseln von Messfühlern, erwartet. Das Leitsystem E-Suite bietet Lösungen von der Einzelinstrumentierung bis zum Betriebsmanagement. Dabei lassen sich mittels einfacher Konfiguration Ablaufsteuerungen, Berechnungen sowie die Visualisierung des Prozessgeschehens in Fließbildern realisieren.
Alfred Kremer
Die Funktionen eines Prozessleitsystems werden hinsichtlich ihrer zeitlichen Anforderungen in schnelle prozessnahe Funktionen wie Messen, Steuern, Regeln und Anzeige- und Bedienfunktionen, zu denen auch das Datenarchivieren und Auswertungen sowie das Konfigurieren gehören, unterschieden. Aus Gründen der Ausfallsicherheit ist es sinnvoll, die Funktion auf getrennten Komponenten, der prozessnahen Komponente (PNK) und der Anzeige- und Bedienkomponente (ABK), zu realisieren. Das Prozessleitsystem kann je eine oder viele solcher Komponenten enthalten, die untereinander durch einen Systembus, einem schnellen, masterlosen, echtzeitfähigen Netzwerk, verbunden sind. Neben der Sicherheit bietet ein dezentrales System weitere Vorteile wie eine erhöhte Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems sowie eine flexible Anpassung an verfahrensbedingte Erweiterungen der Anlage. Zur Abrundung der Steuer- und Regelaufgaben stehen auch Zentralkomponenten zur Verfügung. Diese Architektur, Zentralsteuerungen mit angeschlossenem Subsystem (PNK) baut direkt auf dem ISA Batchstandard S88 auf. Daher sollte die Aufteilung der Funktionalität auf Komponenten für kleinere Anlagen bis hin zu sehr großen Anlagen mit großem Mengengerüst gewährleistet sein, wobei nach oben kaum Grenzen bestehen.
Aufgaben derKomponenten
Zusammenfassend lassen sich die Aufgaben der Anzeige- und Bedienkomponenten und prozessnahen Komponenten folgendermaßen beschreiben. Die Anzeige- und Bedienkomponente (ABK) dient der Online- und Trendanzeige, der historischen Datenaufzeichnung, der zentralen Alarmverwaltung und dem Datenexport und Auswertung durch am Markt verfügbare Standard-Softwarepakete. Zudem beinhaltet die ABK Fließbilder mit Benutzerführung und einen Reportgenerator.
Die prozessnahen Komponenten (PNK) übernehmen die Messwerterfassung sowie die Regelung, Steuerung (SPS) und Überwachung der Anlage mit Unterstützung mathematischer Algorithmen, Einzel- und Gruppenfunktionen.
Grafische Bedienoberfläche
Das Prozessleitsystem E-Suite erfüllt die Anforderungen an ein Prozessleitsystem der Chemieindustrie. Die Anzeige- und Bedienkomponente Intouch Viewer bietet eine umfassende grafische Bedienoberfläche für die Erstellung von Fließbildern, Online-Anzeigen und Trends sowie für die Datenverarbeitung- und -archivierung. Die Projektierung mit halbautomatischer Programmerstellung und die Benutzerführung ermöglichen so ein einfaches Konfigurieren. Durch Echtzeitzugriff auf die dynamischen Prozesswerte ist eine sofortige Reaktion und damit ein optimaler Datendurchsatz möglich.
Die Produktfamilie bietet spezielle Lösungen von der Einzelinstrumentierung bis zum Betriebsmanagement durch eine gemeinsame Netzwerkstruktur, die mit Anlagenanforderungen und dem Investmentplan wächst. Konfiguration von Einzelmessstellen, zentrale, rationale Datenbasis, Datenimport, vorgefertigte Makro-Bausteine und halbautomatische Programmerstellung leisten einen Beitrag zu einem produktiven Projektengineering. Das halbautomatisch erstellte Programm lässt sich je nach Aufgabenstellung weiter bearbeiten und wird dann in die PNK geladen. Die Visualisierung wird ebenfalls über die gemeinsame Datenbasis teilweise automatisch erstellt.
Vier Schichten
E-Suite lässt sich in vier Schichten unterteilen: Instrumenten-, Anlagen- und Betriebslösungen in einer Konfigurationsumgebung. Zu der Instrumentenlösung gehören die Steuerung mit Grafikanzeige, Fließbilder, VGA Touch Screen, Mulitfunktionsregelung, Alarmverwaltung und Datenspeicherung, Programmgeberfunktion sowie eine fortschrittliche Regelung und Steuerung mit SPS-Ablaufsteuerung.
Die Anlagenlösung verfügt über eine redundante Prozessoroption und ein offenes E/A-Netzwerk. Die ausbaufähige Lösung ist voll integrierbar mit der Instrumentenlösung. Zudem gehören zu dieser Lösung eine fortschrittliche Regelung und Steuerung mit SPS-Ablaufsteuerung, eine Bedieneroberfläche und Bedienerführung sowie eine Alarmverwaltung und Datenspeicherung. Die zentrale Datenbasis minimiert die Konfigurationszeit.
Die Betriebslösung ermöglicht einen Datenaustausch mit anderen Softwarepaketen. Der Information Manager speichert hier alle Daten zu jeder Zeit und der Track Manager erlaubt die Bereitstellung aller Informationen zur Produktverfolgung in der Anlage.
Die Konfigurationslösung Projekt Studio ermöglicht mit integrierter Entwicklungsumgebung und Tag-orientierter Programmierung die Konfiguration vom Einzelinstrument bis zu Multi-Netzwerksystemen und einen Zugriff auf alle Prozessdaten. Sie setzt sich aus Engineering-Validierung, Inbetriebnahme-Tools, Makro-Bausteine für komplexe Programmaufgaben und einem Softwarepaket für eine komplette Anlagenkonfiguration zusammen.
E cav 211
Chemieindustrie Leistungsmerkmale eines Prozessleitsystems
• geringer Platzbedarf
• hohe Verfügbarkeit
• hohe Flexibilität
• hohe Verarbeitungstiefe der erfassten Daten
• komplexe Datenverarbeitung
• vorkonfektionierte und konfigurierbare Softwaremodule
• Softwareschnittstellen zu Standardprogrammiersprachen und Standardsoftwarepaketen
• geringe Anzahl von Ein- und Ausgängen
• Datenaustausch mit übergeordneten Rechnern, z. B. SQL-Datenbank, Kopplung an Management Informationssysteme
• Dezentrale/Zentrale Client/Server-Netzwerkarchitektur
• OPC-Server Funktionalität
• Redundanz auf allen Ebenen, von der Messwerterfassung bis zum Leitrechner
• Online-Konfiguration
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