Ethernet in Abwasser-Behandlungsanlagen.

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In der industriellen Automatisierung werden offene, firmenneutrale und durchgängige Systeme immer wichtiger. Die Durchgängigkeit bezieht sich auf die Vernetzung, die Prozessleittechnik mit der SPS-Programmierung und den Dienstleister, der die Anlage realisiert. So können Anlagen effizient errichtet und betrieben werden. In der ersten Aufbaustufe erfolgte die Vernetzung der ARA Bielefeld mit PROFIBUS-FMS und im jetzigen Ausbau mit Ethernet. Hierbei kommen Standardindustriekomponenten zum Einsatz.

450_Bielefeld_Schaltung

 

Moderne Abwasserbehandlungsanlagen sind großflächige Anlagen, auch im Außenbereich und verfügen über einen hohen Automatisierungsgrad. Die Reinigung besteht aus mehreren Reinigungsstufen: Rechen, Feinrechen, Sandfang, Vorklärung, biologische Stufe mit belüfteten und unbelüfteten Zonen sowie Nachklärbecken und Schlammbehandlung. Die verfahrenstechnischen Vorgänge werden über eine kontinuierliche Regelung optimiert. Die Programmierung der SPS-Steuerungen erfolgt in einer „Formalen Sprache“ von der Prozessleittechnik aus. Hierdurch wird die Programmierung für den Betreiber und Anlagenbauer verständlich.

Projektparameter

  • Beginn der Projektumsetzung: 1994
  • 36 SPS und Unterstationen, über PROFIBUSFMS und Ethernet redundant mit dem Prozessleitsystem „Iltis“ der Firma IST verbunden.

Anforderung

  • Lichtwellenleiter (LWL) 50/125 μm mit STSteckverbindern
  • Rail-Hubs und Switches mit RJ45-Steckern zum Anschließen von SPS, IPC, Laptop und Feldbusmodulen
  • Redundante optische Ringe
  • Großflächige Anlagen, teilweise raue Betriebsbedingungen und hohe Anforderungen
  • Durchgängige Vernetzung mit Ethernet von der Feldbusebene über die Leitebene „Iltis“ bis hin zur Büro-/Managementebene
  • SPS-Programmierung von der Prozessleittechnik aus mit dem Iltis-Tool „Falke“

Lösung

  • PROFIBUS-FMS-Netz für bestehende Anlagen
  • Ethernet für Neuanlagen: Ethernet TCP/IP Büronetz mit Anbindung an die Prozessleittechnik
  • Übertragung von Video-Daten über Ethernet zur Anlagen-Überwachung
  • Eliminierung von Störeinflüssen der Spannungsleitungen etc. durch Einsatz von LWL
  • Netzausdehnung: Je 3 Ringe für ARA Heepen und ARA Brake mit einer Leitungslänge von bis zu 940 m
  • Verbindung der beiden ARA über eine 4,5 km lange Monomode-LWL-Strecke
  • Hirschmann OZD Profi G4-Module, Rail Hubs RH1-TP/FL und Rail Switches RS2-FX-SM/FX-SM
  • Durchgängige Automatisierungstechnik von der Programmierung der SPS bis zur Visualisierung mit einem vom Hersteller unabhängigen System.

Warum Hirschmann?

  • Aufbau von Ringstrukturen
  • Zuverlässiges PROFIBUS- und Ethernet-Netz
  • Flexibilität
  • Hohe Verfügbarkeit
  • Die Anlagenkonfiguration läuft von der ersten Inbetriebnahme an störungsfrei.