Mithilfe der in den Komponenten integrierten Logikfunktionen steigert der Wasserversorger Emasesa die Verfügbarkeit seiner Anlagen, ohne zusätzliche dezentrale Steuerungen zu benötigen.

Mithilfe der in den Komponenten integrierten Logikfunktionen steigert der Wasserversorger Emasesa die Verfügbarkeit seiner Anlagen, ohne zusätzliche dezentrale Steuerungen zu benötigen.Rockwell Automation

Das spanische Unternehmen ‚Empresa Metropolitana de Abastecimiento y Saneamiento de Aguas de Sevilla‘ (Emasesa) verantwortet rund um Sevilla den kompletten Wasserkreislauf. Dazu zählen: Trinkwassererzeugung, Beschaffung, Bereitstellung, Behan­dlung und Verteilung sowie Drä­nage, Entsorgung, Aufbereitung, Reinigung, Ableitung sowie Recycling von Flüssigkeiten und Klärschlamm. Vom Hauptsitz in Sevilla aus werden Nebenstellen in mehreren Nachbarstädten zur Klärung und Reinigung des Abwassers betrieben. Zudem versorgt das Unternehmen weitere 26 Kommunen in den Regionen Aljarafe und Guillena-Las Pajanosas mit unbehandeltem, sogenanntem Rohwasser. Insgesamt verwaltet der Wasserversorger zwei große Wasserreservoirs, in denen rund 639 hm³ (Kubikhektometer) gesammelt werden, drei Wasserkraftwerke, eine Wasseraufbereitungsanlage mit einer Leistung von 10 m³/s, zwei Druckregelsysteme, 35 Pumpstationen, 28 Wassertanks, sechs Anlagen zur Abwasseraufbereitung mit einer Leistung von 494 220 m³/Tag, 24 Pumpstationen für Abwasser sowie drei Sturmtanks. Das Mengengerüst zeigt: Die zahlreichen Anlagen sind in einem großen Einzugs­bereich verteilt und müssen daher aus der Ferne überwacht und gesteuert werden.

Da weitere Kommunen ihre Wasserver- und -entsorgung mit Emasesa realisieren wollten, wurde der Bau von Gebäu­den für weitere Anlagen sowie die Erneuerung von Steuerungs- und Betriebsanlagen in der bestehenden, teils veralteten Infrastruktur notwendig. Vor diesem Hintergrund wurde ein neues Management­modell für die verschiedenen Automatisierungssysteme gesucht. José Manuel Barrera Cuadra, Manager of Control Systems Development and Mana­gement bei Emasesa, erläutert die Aufgaben: „Das Modell sollte die Automatisierung neuer Prozesse in allen Planungsphasen von der Entwicklung über die Ausführung und Inbe­triebnahme vereinfachen, standardisieren und optimieren. Uns ging es dabei auch um Kosteneinsparungen und geringere Abweichungen bei der Überwachung und Inbetriebnahme.“

Neben der Kontinuität sollte das neue System auch die Ausfallzeiten reduzieren, über ein Scada-System den Datenzugriff verbessern sowie für mehr Konsistenz und Übersichtlichkeit beim Umgang mit den Ersatzteilen sorgen. Nicht zuletzt war auch der effizientere Einsatz des Personals und der technischen Ressourcen ein Aspekt im Auswahlprozess.

Alternative Betriebsarten ohne Zusatzaufwand realisiert

„Zusätzlich wollten wir auch alternative Betriebsarten zur Verfügung haben, um auf Fehler reagieren zu können“, so Cuadra. Die Herausforderung bestand darin, ein Automatisierungssystem zu entwickeln und einzuführen, das alle diese ­Ziele erfüllt. Ausgewählt wurde das Auto­matisierungssystem von Rockwell Automation, auf das die bestehenden Systeme schrittweise migriert wurden beziehungsweise mit dem neue Projekte automatisiert werden.

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Rockwell Automation

Die technologische Weiterentwicklung der Infrastruktur umfasste auch die Zusammenführung unterschiedlicher Technologien, die hinsichtlich Instandhaltung und Fehler- und Alarmmangement einen unterschiedlichen Automatisierungsgrad aufwiesen. Um diese verschiedenen Systeme standardisiert einbinden zu können, wurde bei Emasesa ein objektorientiertes Modell für die Komponenten eingeführt. Abhängig von den bereitgestellten Betriebsfunktionen der jeweiligen Anlagen – je nach Typ oder Subprozess – reicht dessen Detaillierungsgrad von einzelnen Komponenten im Schaltschrank über eine Signalliste bis hin zu einem Diagramm.

Juan Alberto García Barroso vom Technical Support for Control Systems Development and Management bei Emases erläutert: „Für die Standardisierung suchten wir jeweils nach der besten Lösung für den gesamten Prozess, von der Planung und Projektierung bis hin zur Inbetriebnahme und der Implementierung der Komponenten im Leitsystem des Kon­trollzentrums.“ Dabei wurde insbeson­dere auf die Kostenreduzierung und eine einfache Umsetzung geachtet.

Grundlage des Konzepts bilden verschiedene Controllogix-Steuerungen, die über Devicenet vernetzt sind. An diese Steuerungen sind über eine Ethernet/IP-Ring­topologoie wiederum die dezentralen I/O-Komponenten angeschlossen. Da sowohl die Steuerungen als auch die Remote-I/Os die Komponenten-Technologie Device Logix von Rockwell unterstützen, ließ sich die dezentrale Steuerungsfunktionalität ohne viel Aufwand realisieren.

Die I/Os in den dezentralen Stationen können einfache Steuerungsaufgaben wie boolsche Verknüpfungen oder Zählfunktionen eigenständig, ohne eine Verbindung zur Steuerung weiter arbeiten und bei Bedarf Abläufe unmittelbar abschalten.

Die I/Os in den dezentralen Stationen können einfache Steuerungsaufgaben wie boolsche Verknüpfungen oder Zählfunktionen eigenständig, ohne eine Verbindung zur Steuerung weiter arbeiten und bei Bedarf Abläufe unmittelbar abschalten.Rockwell Automation

Intelligente Geräte ersetzen dezentrale SPS

Die Device-Logix-Komponententechnologie integriert einfache Lösungsfunktionen in die I/O-Ebene und andere Automatisierungskomponenten, wie Motorstarter, Taster oder Relais. Somit lassen sich Grundfunktionen, etwa boolsche Operationen, Signalkonditionierung und Zähler ohne dezentrale Steuerung bei geringeren Kosten realisieren. Der Vorteil: Fällt das zentrale Steuerungssystem oder das Kommunikationsnetzwerk aus, steht mit der Device-Logix-Technik dennoch ein alternatives System parat, um die dezentralen Komponenten weiter zu betreiben. Das vermeidet Systemunterbrechungen und verringert das Risiko nicht überwachter oder nicht gesteuerter Abläufe.

Die Projektverantwortlichen: Juan Alberto García Barroso vom Technical Support for Control Systems Development and Management (links) und José Manuel Barrera Cuadra, Manager of Control Systems Development and Management (rechts).

Die Projektverantwortlichen: Juan Alberto García Barroso vom Technical Support for Control Systems Development and Management (links) und José Manuel Barrera Cuadra, Manager of Control Systems Development and Management (rechts).Rockwell Automation

José Manuel Barrera Cuadra ergänzt: „Unabhängig davon, ob der Zentralprozessor die Anlage arbeitet, können wir die Prozesse mithilfe der Komponententechnologie im Automatikmodus zumindest eingeschränkt weiterlaufen lassen.“ „Mehr noch“, hakt García Barroso ein, „die Projektierung vereinfacht sich, ­erlaubt eine hohe Standardisierung und reduziert zusätzlich die Kosten“. Darüber hinaus ermöglicht das System, die eigenen Steuerungsprogramme zu standardisieren, benötigt weniger Überwachung durch das Automatisierungsteam und verkürzt die Anlaufzeit.