T. Meyer: "Sanierung einer Anlagensteuerung während des Betriebs"

<BODY> <H1>www.aud24.net : T. Meyer: "Sanierung einer Anlagensteuerung während des Betriebs"</H1> <P> <BR> [<A href="/">www.aud24.net</A>] [<A href="../index.html">back</A>] </P> <TABLE WIDTH=100% BORDER=0 CELLSPACING=0 CELLPADDING=0> <TR> <TD VALIGN=top> <TABLE WIDTH=100% BORDER=0 CELLSPACING=0 CELLPADDING=0> <TR> <TD VALIGN=TOP CLASS=detailBereichRedaktion>Bereich > Redaktion > <B><FONT color="#CC3300">Fachbeiträge</FONT></B></TD> <TD ALIGN=right VALIGN=bottom CLASS=detailDatum>20.11.2000</TD> </TR> </TABLE> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top CLASS=detailFirma ID=topSpace>automationX:</TD> <TD VALIGN=top> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top CLASS=detailTitel>T. Meyer: "Sanierung einer Anlagensteuerung während des Betriebs"</TD> <TD VALIGN=top> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top CLASS=detailSubtitel>Neue Steuerung bringt bestehende Wartungsanlage auf Vordermann</TD> <TD VALIGN=top> </TD> <TD VALIGN=top> </TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top> <TABLE BORDER=0 CELLSPACING=0 CELLPADDING=0> <TR> <TD VALIGN=top CLASS=detailContent>Erschienen in: A&D NEWSLETTER 6/2000, S.20<BR><BR>Die Entscheidung, ob eine veraltete Anlage neu geplant, erweitert oder partiell ausgebaut wird, basiert neben den Überlegungen zur erreichbaren Leistungssteigerung auf Aspekten wie den Kosten für deren Umsetzung. Wichtige Aspekte sind hier die durch Planung- und Inbetriebnahme entstehenden Kosten. Der Ersatz von älteren Systemen durch integriertere Automatisierungssysteme mit umfassender Visualisierung lohnt sich, wie das Beispiel eine Wartungsanlage für Flugszeigtriebwerke zeigt.<BR><BR>Ausbau, Umbau, Neubau? Dies ist regelmäßig die Frage, wenn Anlagen nicht mehr den Anforderungen entsprechen, die an sie gestellt werden müssen. Entscheidend dabei ist, welche neuen Spezifikationen (auf gesetzlicher Basis, Zertifizierungsanforderungen usw.) einzuhalten und welche Performance-Steigerungen (Reduzierung von Standzeiten, schnellere Abläufe etc.) zu erreichen sind. Gerade die Anbieter für Gesamtlösungen von Steuerungen sind hier gefordert, besonders wenn die Anlage unterbrechungsfrei umgerüstet werden und die Kosten in vertretbarem Rahmen bleiben sollen. In der Regel gilt es dabei, neben den geschilderten betriebswirtschaftlichen Aspekten die unterschiedlichsten technischen und chemischen Parameter zu berücksichtigen.<BR>SR Technics wartet als Tochter der SAir Group sowohl die Flugzeuge der konzerneigenen Fluggesellschaft Swissair wie auch die anderer Fluglinien. Es wird prinzipiell zwischen Flugzeug- und Triebwerkwartung unterschieden. Die Triebwerke werden einzeln angeliefert und in ihre Einzelteile zerlegt. Vor deren Prüfung müssen sie gereinigt werden. Dafür bestehen vom Triebwerkhersteller exakte Spezifikationen, sie sind entsprechend zertifiziert und ihre Einhaltung wird laufend kontrolliert.<BR>Die Anlage wurde 1994 in Betrieb genommen. Die Steuerung erfolgte mittels einer Hard-SPS eines renommierten Herstellers mit einer UNIX-basierenden Visualisierung. Mit der Zeit zeigten sich verschiedene Schwachstellen: der Zustand der einzelnen Anlagekomponenten wurde nicht in Realtime dargestellt, bei Anlagestillständen konnten die Ursachen nur sehr zeitaufwendig ermittelt werden, da die Zustände der einzelnen Ein- und Ausgänge nicht visualisiert wurden und dem Unterhalt die Programmierkenntnisse für die eingesetzte Steuerungen fehlte. Außerdem war der Visualisierungsrechner vom Jahr-2000-Problem betroffen.<BR><BR>Die neue Steuerung<BR><BR>Folgende Lösungsansätze waren denkbar: <BR><BR>· Ausbau des UNIX-Rechners (neuer Release)<BR>· neue Visualisierung zur bestehenden Steuerung<BR>· komplett neue SPS inklusive neuer Visualisierung<BR><BR>An das neue System wurden folgende Anforderungen gestellt:<BR><BR>· detaillierte Visualisierung der Anlagezustände<BR>· einfache und sichere Bedienung für das Personal<BR>· für den Unterhalt eine Überwachung der Echtzeit-Anlagezustände bis auf die EA-Ebene<BR>· Nachvollziehbarkeit aller Operatoreingriffe (Starten von Programmen sowie alle manuelle Eingriffe wie Öffnen und Schließen von Ventilen, Festlegen von Badtemperaturen usw.) <BR>· die Möglichkeit über einen bestimmten Zeitraum zurückzuverfolgen, welche Teile in welchen Bädern wie lange behandelt wurden<BR>· Verfügbarkeit > 99%<BR>· kein Stillstand während der Umbauzeit<BR><BR>Die Lösung<BR><BR>Im Zuger der Evaluierung bot sich der Einsatz des Softwaresystems automationX an, welches Soft-SPS und Visualisierung in einem System integriert. Die Lösungen wurde in mehreren Teilschritten realisiert:<BR><BR>Elektrische Vorbereitungsarbeiten<BR><BR>Zuerst wurde die bestehende SPS mitsamt den EA-Modulen von der Schaltschrankrückwand gelöst und auf temporär befestigte Tablare gelegt. Dadurch wurde Platz geschaffen für die spätere Anbringung der neuen Busmodule. Diese Arbeit war notwendig, da die Reserve in den Schaltschränken weniger als 10% betrug und kein Platz für einen neuen Schaltschrank gegeben war.<BR><BR> Projektierung der Anlagesteuerung<BR><BR>Parallel zu den elektrischen Vorbereitungsarbeiten wurde im Hause M&R Automation die Projektierung und Programmierung der Steuerung in Angriff genommen. Damit die bestehenden Elektroschematas beibehalten werden konnten, legte der verantwortliche Projektingenieur, schon zu Beginn fest, dass für die Symbolik in den Programmen die gleichen Bezeichnungen zu verwenden seien. Der Querverweis auf die alten Eingangsbezeichnungen wurde mittels einer Tabelle sichergestellt.<BR>Nun konnte mit der Entwicklung der anlagespezifischen Klassen begonnen werden. Die Steuerungssoftware von automationX (aX) erlaubt das Anlegen von Klassen (vergleichbar in etwa mit der Sprache C), welche eine spezifische Aufgabe erfüllen. Bestandteile einer &sbquo;aX‘-Klasse sind die graphische Ausprägung, ein Popup-Window für die Operator Interaktion und natürlich die eigentliche Funktion, die gemäß IEC 1131-3 programmiert wird. Bedingt durch den integrierten Aufbau entfallen im Gegensatz zu einer konventionellen SPS-Visualisierungslösung alle Schnittstellen.<BR>Begonnen wurde mit der zentrale Badklasse, danach wurden die Klassen für die Heizung, Füllstand, Ultraschall, Deckel usw. erstellt. Durch die objektorientierte Funktionsweise von automationX konnten nun bei der Instanzierung der Klassen je nach Ausrüstungsgrad eines Bades die entsprechenden Komponenten als eigentliche Subklassen hinzugefügt werden. Bei nachträglichen Änderungen einer Klasse werden diese von aX automatisch in allen Instanzen nachvollzogen. <BR>Nach den Badkomponenten wurden die Klassen für die Umsetzer und das Dispatcher-Programm erstellt. Dieser Programmteil ist verantwortlich für das ganze Fahrmanagement und die Reservation bzw. die Zuteilung der Bäder und der Umsetzer.<BR>Die gesamte Steuerung konnte nun am Schreibtisch ausgetestet werden, kann doch jedes einzelne I/O auf einfachste Art von Hand gesetzt werden, unabhängig davon, ob die Feldebene angeschlossen ist oder nicht.<BR><BR>Inbetriebnahme<BR><BR>Inbetriebnahme des Feldbusses<BR><BR>In einem ersten Schritt bauten die Installateure den Rechner direkt neben dem Schaltschrank auf und schlossen ihn provisorisch mittels eines Profibus-Kabels an die Busmodule an. Mit der Gleichstellung der Teilnehmer-Nummern an den Modulen und in automationX waren die Vorbereitungsarbeiten zur Businbetriebnahme bereits abgeschlossen.<BR>Der Profibus funktionierte auf Anhieb und damit auch die komplette Visualisierung der Anlagezustände. <BR><BR>Handbetrieb<BR><BR>Nun ging es daran, alle Handfunktionen in Betrieb zu nehmen. Damit das Umschalten von der alten auf die neue Steuerung noch einfacher erfolgen konnte, wurden mit minimalem Aufwand zwei Schalter an die Spannungsversorgung der alten und neuen I/O-Modulen angeschlossen. Nun konnte innerhalb von Minuten zwischen den Steuerungen hin- und hergeschaltet werden. Dies erleichterte die weitere Inbetriebnahme ungemein, konnte doch während des laufenden Betriebs, sobald die Anlage für eine gewisse Zeit nicht mehr gebraucht wurde, weiter an der Inbetriebnahme gearbeitet werden.<BR><BR>Halbautomatik-Betrieb<BR><BR>Nachdem alle Sicherheitsfunktionen und Verriegelungen erfolgreich ausgetestet waren, wurde der Halbautomatik-Betrieb in Angriff genommen. Dabei werden die Funktionen (wie Behälterheben) vom Bediener angewählt und von der Anlage selbständig zu ende gefahren.<BR><BR>Automatikbetrieb<BR><BR>Nachdem alle Anlageteile im Hand- und Halbautomatikbetrieb erfolgreich funktionierten, konnte mit der Inbetriebnahme des Fahrmanagements begonnen werden, welches so konzipiert wurde, dass es auf den Halbautomatik-Funktionen aufsetzt. Damit werden für jede Betriebsart dieselben Steuerungsfunktionen eingesetzt. Für jede neue Charge werden anhand des gewählten Waschprogramms die Reservationszeiten für die Bäder festgelegt. Dabei wird die effektive Startzeit hinausgezögert, bis keine Überschneidung mit aktiven Chargen mehr besteht.<BR><BR>Serverkonfiguration<BR><BR>Zuletzt wurden zwei Rechner für den redundanten Betrieb konfiguriert. Während der eine die Funktion des aktiven Servers wahrnimmt, agiert der andere als Hot-standby-Rechner, der im Fehlerfall den ausgefallenen Server ersetzt. Die Verfügbarkeit liegt daher bei 99%.<BR><BR>Auswertungen<BR><BR>Sämtliche Programmstarts, die Zuordnung der Behälter zu den Chargen, alle Bewegungen sowie die während der Prozesse herrschenden Badtemperaturen und Zustände werden via ODBC-Schnittstelle auf einen zentralen Server der SR-Technics geschrieben. Die gesammelten Daten können von allen berechtigten Stationen im Unternehmen mittels Standardabfragen ausgewertet werden.<BR><BR>Zusammenfassung<BR><BR>Alle an das System gesetzten Anforderungen konnten erfüllt werden. Auch die überaus wichtige, durchgängige Inbetriebsetzung der neuen Steuerung konnte erfolgreich realisiert werden.<BR>Die Transparenz aller Anlagezustände und Bedienereingriffe wird durch Basisfunktionen von automationX gewährleistet. Die Geschwindigkeit der Steuerung (19 ms Zykluszeit) ist mehr als ausreichend, es ist sogar geplant, weitere Bädersteuerungen auf dem selben Server zu integrieren.<BR>Für den Betreiber ist eines der wichtigsten Postulate in Erfüllung gegangen - die Wartbarkeit der Anlage ist heute wesentlich einfacher als mit der Vorgängersteuerung. <BR></TD> </TR> <TR> <TD CLASS=detailQuelle> </TD> </TR> </TABLE> </TD> <TD WIDTH=28 VALIGN=top><IMG NAME="" SRC=/pi/spacer.gif WIDTH=1 HEIGHT=1 ALT=""></TD> <TD WIDTH=174 VALIGN=top></TD> </TR> <TR> <TD VALIGN=top><IMG NAME="" SRC=/pi/spacer.gif WIDTH=393 HEIGHT=1 ALT=""></TD> <TD WIDTH=28 VALIGN=top><IMG NAME="" SRC=/pi/spacer.gif WIDTH=28 HEIGHT=1 ALT=""></TD> <TD WIDTH=174 VALIGN=top><IMG NAME="" SRC=/pi/spacer.gif WIDTH=174 HEIGHT=1 ALT=""></TD> </TR> </TABLE> <P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 13:54 Uhr aktualisiert</I></P> </BODY>