2010-04-19 - Integrierte Prozess- und Schaltanlagenautomatisierung spart Zeit und Kosten, verringert das Projektrisiko und unterstützt optimalen Lebenszyklus von Produktionsanlagen
Das Leitsystem der Zukunft muss mehr können als nur Anlagen zu automatisieren und zu optimieren. ABB zeigt deshalb auf der Hannover Messe in einem Exponat, wie die Integration der Automatisierung und der den Prozess versorgenden elektrischen Anlagen vonstatten geht. Der erweiterte Funktionsinhalt des ABB-Leitsystems 800xA unterstützt und integriert den effizienten Betrieb und die Wartung von elektrischen Systemen. Bei der Versorgung mit elektrischer Energie gehören hierzu zum Beispiel Schaltanlagen mit ihren Leistungsschaltern und mit Blick auf Produktionsanlagen die Automatisierungskomponenten vom Leitsystem über die Instrumentierung bis zu den Analysensystemen.
Voraussetzung dafür ist ein erweiterter Informationsumfang, denn die Prozess- und Schaltanlagenautomatisierung können nicht ohne weiteres miteinander kommunizieren. Aufgrund unterschiedlicher technischer Anforderungen dieser beiden Bereiche gelang eine elektrische Integration bisher nicht oder nur mit hohem Aufwand. Aktuelle und zukunftssichere Leitsysteme wie System 800xA stellen unter Nutzung offener Schnittstellen und Standards eine informationstechnische Lösung zur Verfügung, die auf modernste Technologien sowie geeignete Methoden und Werkzeuge zurückgreift.
Der Mehrwert für den Anwender eines solchen integrierten Systems ergibt sich aus einer übergreifenden Diagnose und einem Anlagenmanagement des gesamten Werks mit einer einzigen Bedienoberfläche, einheitlicher Benutzerführung und gemeinsamer Datenhaltung. All das erhöht die Bedienereffizienz, Verfügbarkeit, Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit. Es verbindet die bisher autonomen Systeme für Prozess- und Schaltanlagenautomatisierung und schafft ein integriertes Gesamtsystem mit erhöhter Funktionalität und Qualität.
Diese – oft auch als „Electrical and Device Integration“ (EDI) bezeichnete Vorgehensweise – ermöglicht in industriellen Prozessen eine höhere Verfügbarkeit und Energieeffizienz sowie die Reduzierung von Betriebs- und Investitionskosten. Dies resultiert aus einer Reduzierung der Vielfalt der Leitsysteme in der Funktionseinheit und damit einer Verringerung der Vielfalt technischer Ausrüstungen, deren Ersatzteilhaltung und des Wartungsaufwands. Für die Bediener verringert sich der Schulungsaufwand und auch Planungs-, Montage- sowie Inbetriebnahmezeiten verkürzen sich. Dadurch wirkt sich EDI äußerst positiv auf die Lebenszykluskosten einer Prozessanlage aus.
Während in der Vergangenheit ausreichend offene und international akzeptierte Standards fehlten, sind diese heute in Form der diversen Feldbusse, Profinet oder die IEC 61850 Norm verfügbar und im ABB-Leitsystem 800xA integriert. Besonderes Augenmerk erfordern die unterschiedlichen Zielsetzungen in den verschiedenen Branchen der Prozessindustrie und der Energieversorgung – den Haupteinsatzbereichen von Prozessleitsystemen. Während in der Industrie ein unterbrechungsfreier Betrieb oder ein verbrauchsoptimierter Energieeinsatz vorrangig ist, spielt in der Stromerzeugung die optimale Nutzung der Kapazitäten und die Versorgungssicherheit die wichtigste Rolle. Allen Industrien gemeinsam ist die Forderung nach Lösungen zu Kosteneinsparungen bei Installation, Planung und Zukunftssicherheit während der Lebensdauer des Systems. Die Lösung für alle diese Anforderungen ist Integration.
Optimal ermöglicht wird die Integration von Prozessleittechnik und Schaltanlagenleittechnik in einem einzigen System auf Basis der Norm IEC 61850. Sie wurde für die Kommunikation sämtlicher Funktionen einer Schaltanlage entwickelt und ist weit mehr als ein Übertragungsprotokoll. Ihr wesentlicher Nutzen ist Interoperabilität: Schutz- und Steuergeräte eines oder mehrerer Hersteller können Informationen miteinander austauschen und diese Daten für eigene Funktionen nutzen. Die IEC 61850 unterstützt alle Kommunikationsanforderungen in einer Schaltanlage, in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung.
Der Nutzen der Zusammenführung der unterschiedlichen Leitsystemfunktionen liegt einerseits in den Vorteilen einer gemeinsamen Bedien- und Beobachtungsoberfläche. Der weit größere Nutzen – und das ist der wesentliche Punkt – liegt in den Möglichkeiten, die die gemeinsame Informationshaltung und der gemeinsame Zugriff auf korrelierende Daten für andere Bereiche des Unternehmens eröffnet.
Die zusammenhängende Datenbasis wird – neben den Anlagenfahrern – von Wartungs- und Instandhaltungspersonal sowie Anlageningenieuren genutzt, die den Betrieb optimieren. So sind heute bessere und effektivere Störfall- und Schadensanalysen möglich. Effizienz und Rentabilität werden nachhaltig gesteigert. Es können Bilanzierungen erstellt werden, beispielsweise die Energieeffizienz von Betriebsmitteln, Analysen beliebiger Daten, beispielsweise auch in der Office-Umgebung. Zustandsorientierte und prädikative Wartungsmaßnahmen lassen sich durch einfache Verbindung des Leitsystems zu Unternehmenssystemen und Instandhaltungsmanagement zuverlässig einplanen, so dass unvorhergesehene, kostenintensive Anlagenausfälle von vornherein vermieden werden.
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Unter Electrical and Device Integration (EDI) versteht man die Integration der Automatisierung und der den Prozess versorgenden elektrischen Anlagen in einem Leitsystem.