Reengineering von Industrieanlagen ist ein strategisches Programm mit vielen Einflussfaktoren. Der Anlagenbetreiber muss zunächst Dienstleistungen, Supportprozesse sowie die Arbeitsorganisationen kritisch betrachten und neu bewerten, um sicherzustellen, dass Vorhandenes optimal weitergenutzt und ein hohes Verbesserungspotential durch Neues ausgeschöpft werden kann.

1. Reengineering am Beispiel
Automatisierungstechnik
eines Heizkraftwerks Holm Bilstein • Thomas Schulz
über einen Protokollkonverter. Die Konfi-
Reengineering von Industrieanlagen ist ein strategisches Programm guration und Parametrierung des Proto-
mit vielen Einflussfaktoren. Der Anlagenbetreiber muss zunächst kollkonverter PKV 11 aus dem Hause Hil-
scher wurde durch ein komfortables Pro-
Dienstleistungen, Supportprozesse sowie die Arbeitsorganisationen jektierungs- und Diagnoseprogramm rea-
kritisch betrachten und neu bewerten, um sicherzustellen, dass lisiert. Die Arbeitsplätze des Leitsystems
Vorhandenes optimal weitergenutzt und ein hohes Verbesserungs- vernetzen LWL-Kabel in Industrieaus-
potential durch Neues ausgeschöpft werden kann. Wichtig ist eine führung; eine Erweiterung der Konfigu-
ration ist problemlos möglich. Mit han-
kooperative Durchführung von Reengineering-Projekten von Betrei-
delsüblichen Grafikkarten lässt sich über
berseite und ausführenden Unternehmen. Auf Betreiber und Instand- den Anschluß von zwei Monitoren an ei-
halter des Auftraggebers kommt darüber hinaus ein respektables nen Arbeitsplatz eine Grafikauflösung
Pensum an Weiterbildung zu. von 2048 x 768 Punkten erreichen.
Standard: Prozessvisualisierungs-
Das Werk Hennigsdorf vor den Toren befindlicher Steuerungen und Feldbussys- systeme unter Windows
Berlins ist der größte Standort der Ad- temen kann bei InTouch gegenwärtig auf Prozessvisualisierungssysteme unter
tranz in Deutschland. Dort werden neben eine Bibliothek von über 700 verschiede- Microsoft Windows sind heute als
Triebzügen mit und ohne Neigetechnik nen Anschaltungen zurückgegriffen wer- Schnittstelle zwischen Bediener und Pro-
auch Niederflur-Straßenbahnen sowie U- den. Neben Einzelanschaltungen existie- zess ein Standard. Mit nur geringen Vor-
und S-Bahnen gebaut. Das Werk verfügt ren Kommunikationen aller gängigen kenntnissen ist es möglich, umfangreiche
über ein modernes Prüf- und Servicezen- Standardbusse aus Industrie- und Gebäu- Applikationen zu erstellen. Hauptmerk-
trum mit verschiedenen Teststrecken, deautomation. Das System unterstützt mal von Visualisierungssystemen ist ihre
Speziallabors und einem Designcenter. uneingeschränkt auch den OPC- Stan- Fähigkeit, grafische Objekte zu annimie-
Den Bedarf an Prozesswärme für Farbge- dard. Dadurch hat die Applikation direk- ren. Das System erleichtert mit leistungs-
bungsprozesse und der Wärmebedarf zur ten Zugriff auf die Daten eines beliebigen fähigen Editier- und Zeichenfunktionen
Versorgung der Büroräume und Werk- OPC-Servers. die Bilderstellung. Grundlage bildet eine
stätten stellt ein eigenes Heizkraftwerk Im vorliegenden Fall hat sich die Be- objektorientierte Vektor-Grafik. InTouch
mit vier Dampferzeugern sicher. Die Auf- stückung der SPS Modicon A350 auf- bietet hierbei viele Möglichkeiten, um
gabenstellung des Reengineering-Projek- grund der Verbindung zu dem neuen Prozesszustände realistisch und anwen-
tes bestand darin, ein für die Prozess- Leitsystem nicht geändert. Alle Baugrup- derfreundlich nachzubilden. So besteht
führung des Heizkraftwerks vorhandenes pen des Zentralteils und der E/A-Peri- die Möglichkeit, dass sich Objekte auf
proprietäres Leitsystem durch einen offe- pherie haben ihre alte Funktion behalten. dem Bildschirm bewegen, dass sie ihre
nes, auf Standards basierendes System, Die Systemkopplung zwischen der SPS Größe verändern oder ihre Farbe wech-
abzulösen. Die vorhandene Fernwirk- und dem Leitrechner läuft mit den Proto- seln. Weiterhin lassen sich Grafikobjekte
übertragungsstrecke zu den prozessnahen kollen Modnet 1 / SFB und Modbus / RTU horizontal oder vertikal füllen oder dre-
Komponenten sollte dabei beibehalten hen bzw. ihre Sichtbarkeit verändern.
werden. Das von der Alstom Anlagen- Die Kombination verschiedener Animati-
und Automatisierungstechnik GmbH in Dipl.-Ing. Holm onstypen führt zu interessanten und
Berlin erarbeitete Konzept erhielt 1999 Bilstein ist Service- wirklichkeitsnahen Effekten.
Ingenieur im Be-
den Zuschlag. Mit verschiedenartigen Animationsver-
reich Anlagenbau
und Technische knüpfungen kann praktisch jede Appli-
Offenes System besteht aus PC- Dienste der Alstom kationsstrategie abgedeckt werden. Größe,
basierter Visualisierung und SPS Anlagen- und Auto- Farbe, Position, Füllung, Sichtbarkeit usw.
Um sämtliche Bedien- und Beobach- matisierungstechnik eines Objekts sind bedienerfreundlich än-
GmbH in Berlin
tungsfunktionen von einem zentralen Ar- derbar. Auch Objekten und Objektgrup-
beitsplatz bearbeiten zu können, müssen pen einschließlich ihrer Prozessverknüp-
zuerst die Steuersignale und Rückmel- fung können hinsichtlich Zeiteinsparung
dungen erfasst werden. Das Sammeln der Dipl.-Ing. Thomas in einer Bibliothek abgespeichert und wie-
Schulz ist Leiter
Prozesssignale und die Ausführung der derverwendet werden. InTouch erlaubt
der Geschäftsstelle
Steuer- und Regelfunktionen übernehmen Berlin der Wonder- weiterhin die Einbindung und Dynamisie-
im vorliegenden Projekt speicherprogram- ware GmbH rung sowohl von Pixelgrafiken aus Grafik-
mierbare Steuerungen (SPS) vom Typ systmen wie Bitmap-Format, PCX-Format
Modicon A350. Als PC-basiertes Leitsy- und andere als auch von Vektorgrafiken
stem unter dem Betriebssystem Microsoft aus CAD-Systemen im DXF-Format. Da-
Windows NT kam das Modul InTouch der mit ist eine einfache Übernahme von Ge-
FactorySuite 2000 von Wonderware zum bäudegrundrissen oder Anlagenplänen aus
Einsatz. Zur Anbindung auf dem Markt Planungssystemen möglich.
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2. Bild 1. Luftaufnahme Werk Hennigsdorf
Modbus Ethernet-TCP/IP
Hilscher-
Konverter InTouch- InTouch-
Server und Bedienplatz
Bedienplatz (Warte)
Modnet 1/SFB
1 2 3 4 5 1 2
Service
A 350
Bild 2. Topologie Leitsystem
Jedes Prozessbild gleich angeordnet dort angebotenen Menüpunkte ermöglicht
Für die Anlagenbedienung ist es wich- einen Sprung in die detaillierten Alarm-
tig, dass sich der Betreiber leicht einen listen, historische Trenddarstellung oder
Überblick über den Anlagenzustand ver- eine Bildanwahl. Aus der Anlagenüber-
schaffen kann. Um die wichtigen Bild- sicht lassen sich technologische Bilder,
schirmelemente problemlos wieder zu fin- Regler und Gruppendarstellungen direkt
den, sind sie in jedem Prozessbild gleich- anwählen.
artig angeordnet. Zu diesen Aufbau ge- Der Bediener kann gezielt und schnell
hören Kopfbild, Prozessbild und Fußbild. auf relevante Anlagenteile zugreifen. Dies
Das Kopfbild stellt System- und Alarm- erreicht er mit Hilfe von Mausbetätigun-
funktionen über eine Alarmzeile dar; an- gen in den Steuerungsfeldern oder Text-
gezeigt wird der Alarmtext zum jüngsten eingaben über die Tastatur in den ent-
eingetroffenen Alarm mit Datum, Uhrzeit sprechenden Felder. Zur Visualisierung
sowie Alarmzustand. Darunter befindet und Steuerung werden unter anderem
sich der Bereich der eigentlichen Anlagen- Analoganzeigen, Buttons sowie Farbum-
darstellung. Die Funktionsleiste im Fuß- schläge für Maschinensymbole genutzt.
bild dient zur Bildanwahl. Die Anwahl der Die Analoganzeigen sind den Bedienern
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3. Bild 4. Störmeldungen und Historischer Trend
von herkömmlichen Anzeigegeräten be- lung von Echtzeit- und historischen tern beeinflussen. Neben dem automati-
kannt. Sie zeigen den physikalischen Mess- Trends. Hierfür werden die im System in- schen Betrieb der Anlage kann der Be-
wert sowie den oberen und den unteren tegrierten, vordefinierten Objekte genutzt. diener auch alle Aggregate für Repara-
Grenzwert an. Unter- oder überschreitet Die Echtzeit-Trends zeigen die momen- turzwecke vor Ort einzeln schalten. Die
die angezeigte Messgröße einen Grenz- tanen Prozesswerte in einem vorher fest- Hand-Funktion wird durch die Benut-
wert, ändert sich die Anzeige: Der Mess- gelegten Zeitintervall mit definiertem zung der für jedes Aggregat vorhandenen
wert wird rot dargestellt. Jederzeit kann Zeitraster an (z. B. die letzten 15 Minuten., Freinahme-Schaltung bedient. Die dyna-
der Bediener einen neuen Grenzwert für ein Wert pro Sekunde). Der historische misch animierten Bilder zeigen dem An-
eine Messgröße vorgeben. Eindeutig sind Trend dient zur Darstellung von Prozes- lagenbediener den Betriebszustand von
auch die Farbumschläge für die Betriebs- swerten über einen längere Zeit, wobei einzelnen Anlagenkomponenten unmit-
mittel: grün bedeutet ein-, grau ausge- die Prozesswerte archiviert und zu späte- telbar an. Ein automatischer Farbum-
schaltet und rot gestört. Viele Anlagen- ren Zeitpunkten ausgewertet werden kön- schlag weist darauf hin, ob 6auf einer an-
bilder enthalten ergänzende Zustandsan- nen. Aufzeichnung und Wiedergabe er- deren Bildschirmseite ein Alarm, eine
zeigen der Maschinensymbole. Diese An- folgen mit entsprechenden Schaltflächen Störung, eine Warnung oder nur eine
zeigen signalisieren dem Anlagenfahrer, (Aufnahme, Wiedergabe, schneller Vor- Meldung aktuell neu erschienen ist.
in welchem Zustand sich das Betriebs- und Rücklauf), die einem Recorder nach- Gleichzeitig wird akustisch gewarnt. Wei-
mittel befindet. Im Automatikbetrieb ist empfunden wurden. Über Zoom-, Scroll- tere Informationen zur Störung ruft der
kein Ein- oder Ausschalten möglich: dies und Zentrierfunktionen kann die Anzei- Bediener durch Anklicken der jeweiligen
erlaubt erst der Handbetrieb. ge beliebig konfiguriert werden; Cursor Komponenten ab.
helfen beim exakten Ablesen von Werten. Ein wesentlicher Aspekt bei den Leit-
Historische und Echtzeit-Trenddaten Das Bild ‘Historischer Trend’ bietet viele systemen basierend auf InTouch stellt
Ein weiteres Merkmal von Prozessvisua- Möglichkeiten zur Einstellung der Trend- die Systemsicherheit dar. Unbefugte Pro-
lisierungen ist die Anzeige von Trend- darstellung. Mit Rollbalken lässt sich ein zessbedienungen verhindert ein frei kon-
diagrammen. Die vorgestellte Applikation bestimmtes Zeitintervall darstellen. Mit figurierbarer Paßwortschutz mit bis zu
verfügt über die Möglichkeit der Darstel- Pfeilbuttons kann man sich in den einge- 9 999 Zugriffsebenen. Zu diesem Zweck
stellten Zeitspannen in der Trenddarstel- fragt das System beim Start der Applika-
lung vor und zurück bewegen. Zur bes- tion Benutzername und Passwort ab; zu-
seren Auswertung kann der Anwender sätzlich kann eine Aktivitätenüberwa-
die Kurven auch dehnen und stauchen. chung aktiviert werden. Abgerundet wer-
Der Messwertbutton zeigt die Eintritts- den die Systemdienste durch die Mög-
und Austrittsgröße des Messwerts des lichkeit einer Ferndiagnose über Modem.
augenblicklich dargestellten Trends. Für Das neue System wurde dem Unter-
statistische Betrachtungen werden Funk- nehmen Adtranz als Nutzer der Anlage
tionen wie Maximum, Minimum, Mittel- rechtzeitig zur Heizperiode im Herbst
wert und Standardabweichung angeboten. 1999 für den Betrieb des Heizkraftwerks
übergeben. ■
Modernes Stördatenmanagement
und Systemsicherheit
Nach dem Anfahrzyklus kann der Be-
diener durch Veränderungen der Soll-
werte in den automatischen Prozess steu- finden Sie im Internet
ernd eingreifen und diesen gemäß den unter http://www.etz.de
Bild 3. Anlagenübersicht gewünschten technologischen Parame-
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