Prozeßautomatisierung unter Windows NT

Als Anwendungsbeispiel für WinErs dient hier eine Neutralisationsanlage für Altlaugen und Altsäuren. Die Altlaugen und Altsäuren werden in vier voneinander unabhängigen Vorlagebehältern vorgehalten, von denen sie zur Neutralisation in vier Reaktionsbehälter gepumpt werden. Über zwei Dosiertanks läßt sich dann gezielt, unter Berücksichtigung bestimmter Randbedingungen wie Temperatur und pH-Wert, Lauge bzw. Säure in die Reaktionsbehälter zudosieren. Des weiteren gibt es eine Big-Bag-Station, aus der Kalk zur Neutralisation der Säure zugeführt werden kann. Nach Reaktionsablauf wird die neutrale wäßrige Lösung zur weiteren Aufbereitung in einen Behandlungsbehälter geleitet.

Die gesamte Neutralisationsanlage mit ihren diversen Ablaufmöglichkeiten wird vollständig von einem PC unter Windows NT mit dem Prozeßleitsystem WinErs bedient und gesteuert. Der Prozeßanschluß erfolgt mit Hilfe des Feldbussystems InterBus-S. Über Fernbusse sind drei räumlich in der Anlage verteilte Schaltschränke mit dem Rechner verbunden. Innerhalb der Schränke sind die binären und analogen Signale (hier ca. 700 binäre und 100 analoge Signale) über den Peripheriebus an die InterBus-Module angeschlossen.

Über einen entsprechend zu konfigurierenden Treiber wird die Verbindung der Prozeßsignale zu dem Automatisierungssystem WinErs hergestellt.

Das modulare WinErs-System kann zur Visualisierung, Bedienung, Überwachung, Alarmierung, Protokollierung, Meßwertspeicherung, Steuerung und Regelung eingesetzt werden. Mit dem Modul Prozeßvisualisierung werden die Bildschirmoberflächen zur Überwachung und Bedienung konfiguriert und erstellt. Das Modul Alarme und Meldungen ermöglicht die Verwaltung von Alarmen, die in einem Störwertfenster beim Auftreten angezeigt und ausgedruckt werden können. Insbesondere ist der Einsatz von Min- und Max-Alarmen bei der Neutralisationsanlage notwendig, da sie als Trockenlaufschutz für die Pumpen bzw. als Überfüllschutz für die Behälter eingesetzt werden.

Die Eingaben zur Prozeßsteuerung und -regelung erfolgen grafisch in Form von Blockstrukturseiten, die der Anwender aus einer großen Anzahl von analogen und binären Standardblöcken erstellt. Für Ablaufsteuerungen stehen beispielsweise Funktionsplanblöcke nach DIN 40719 zur Verfügung. Regelungen sind grafisch durch die Eingabe der aus der Regelungstechnik bekannten Blockschaltbilder bzw. Signaflußpläne realisierbar. Nach Einstellung der Parameter führt der WinErs-Server die erstellten Bilder direkt aus. Signalverläufe und -zustände können während der aktiven Steuerung und Regelung als Trenddarstellung oder in der Blockstrukturansicht überwacht werden.

Als Meßwerterfassungssystem bietet WinErs die Möglichkeit, alle interessierenden analogen wie binären Signalverläufe aufzuzeichnen. Die Meßwertspeicherung ist individuell einstellbar. Bei der Langzeitmessung werden beispielsweise die Meßwerte komprimiert auf Platte abgelegt, so daß eine Meßwertspeicherung über Monate möglich ist. Die Meßwertspeicherung dient nicht nur zur Überwachung und zur Qualitätskontrolle, sondern es läßt sich hiermit auch im Störfall nachträglich eine Fehlerdiagnose durchführen bzw. können die Meßwerte zur Prozeßoptimierung benutzt werden.

Die Client-Server-Architektur von WinErs ermöglicht es, das System im Netzwerk zu betreiben und von mehreren Bedienstationen (Clients) auf den Server mit der Prozeßschnittstelle zuzugreifen. So könnten einfach über das Netzwerk von Windows NT mehrere Bedienstationen bzw. Auswerterechner angeschlossen werden. Ein Anschluß von Altanlagenteilen, die konventionell mit SPSsen gefahren werden, ist ebenso möglich. In WinErs gibt es Treiber für den Profibus, die PG-Schnittstelle für SPS S5 sowie die MPI-Schnittstelle für die SPS S7.

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