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Visualisierung

Überwachen und steuern über zentralen Leitstand

In Dotternhausen im Südwesten der Republik fertigt Holcim verschiedene Produkte aus Zement, Kies und Beton. Um der Vielzahl von eingesetzten Applikationen Herr zu werden, entschieden sich die Verantwortlichen, die drei Produktionsbereiche über einen zentralen Leitstand zu kontrollieren und zu steuern.



Bild: Schneider Electric

Die Holcim (Süddeutschland) GmbH im baden-württembergischen Dotternhausen ist eine Tochtergesellschaft des weltweit tätigen Baustoffkonzerns Holcim Ltd. und Lösungsanbieter rund um die Baustoffe Zement, Kies und Beton. Mit der Zeit und fortlaufender Entwicklung ergab sich im Unternehmen folgende Situation: Mit Wachsen und Erweitern der Produktion waren im gesamten Werk eine Vielzahl an Visualisierungs-Applikationen verteilt, die direkt an die Steuerungssysteme angeschlossen waren. Diese Intouch-Applikationen waren nicht untereinander vernetzt, was einen erheblichen Wartungs- und Administrationsaufwand verursachte. Zudem war an eine zentrale Produktions-Überwachung nicht zu denken. Dies sollte anders werden. Holcim kontaktierte den langjährigen Partner im Bereich Automatisierungssoftware und Wonderware System-Integrator Drücker Steuerungssysteme GmbH mit der Aufforderung, eine Lösung für den Zentralen Leitstand zu konzipieren.

Die Anforderungen

Zum einen sollten die bestehenden Visualisierungspunkte vernetzt und dadurch vom zentralen Leitstand aus die Bereiche Klinkerproduktion, Brennen von Ölschiefer (GÖS-Produktion) sowie Zementmahlung überwacht und gesteuert werden. Zum anderen war aufgrund der durchgehenden Rund-um-die-Uhr-Produktion das Erreichen einer hohen Verfügbarkeit des Systems ein zentraler und somit wichtiger Punkt. Auch im Falle eines Server-Ausfalls sollte aufgrund der Server-Redundanz eine reibungslose Datenerfassung gegeben sein. Zusätzlich war eine standardisierte Darstellung zu erstellen, womit in sämtlichen Bereichen die gleichen Symbole beziehungsweise Objekte für dieselben Funktionen verwendet werden.

Die Umsetzung

Das Projekt ist unterteilt in drei Bereiche: Klinkerproduktion, GÖS-Produktion und Zementmahlung. Jeder dieser Bereiche wurde im Zuge des Projekts über zwei Application Object Server ins Gesamtsystem integriert. Ebenso befinden sich in jedem der drei Teilbereiche zwei Rechner zur redundanten I/O-Akquise. Ein Teil der Applikation ist Bestandteil der Galaxy, hat aber einen eigenen Daten-Historian, um diesen Teil unabhängig von dem Rest der Applikation betreiben zu können. Der immense Aufwand für dieses neue System, von der elektrischen Steuerungsebene der Anlagen über den Server bis zur Bildschirmbedienung, lässt sich anhand folgender Zahlen beschreiben: Ursprünglich wurden etwa 80.000 Variablen (zum Beispiel Meldetexte, Grenzwerte und so weiter) generiert, rund 2.600 Visualisierungsbilder erstellt sowie 2.300 Funktionsbausteine in die Prozess-Steuerungen integriert. Damit verbunden war auch die Umstellung von Einzelplatz-Systemen auf eine Zentralserver- Architektur.

Mittlerweile werden zirka 153.000 Datenpunkte in einem Intervall von 600 Millisekunden übertragen. Die Strukturierung der Daten erfolgt über etwa 18.300 Objekte. Die Visualisierung erfolgt über zwei Intouch-Applikationen mit insgesamt rund 250 Anlagenfenstern über fünf Terminal Server. Detailfenster sind für rund 18.000 der oben angegebenen Objekte verfügbar. Für die Visualisierung über Terminal Server wurden etwa 10.000 Application Object-Instanzen erstellt. Ein Datenbankserver beherbergt das Galaxy Repository, die Alarm Datenbank sowie den Wonderware Historian. Für die Aufzeichnung von Analogwerten werden zwei Historian-Systeme mit insgesamt zirka 7.700 Tags verwendet. Die erstellten Intouch-Applikationen enthalten zum Teil bereits sehr große Übersichtsbilder (etwa 3.000 Referenzen zum Application Server je Bild in einer Auflösung von 1.600 mal 1.200). Derzeit werden noch weitere Anlagen aufgeschaltet sowie einige Anlagen umgebaut. Nach erfolgreicher Testphase soll das Projekt ausgerollt werden. Um die Durchführung des Projekts für Holcim zu erleichtern und fachgerecht und professionell zu gestalten, stand der Wonderware Partner und Archestra zertifizierte System Integrator Drücker Steuerungssysteme GmbH bereit.



Alles im Blick: Am zentralen Leitstand fließen die Informationen aus der Produktion zusammen. Bild: Schneider Electric

Die Ergebnisse

Rund zwei Millionen Euro hat Holcim am Standort Dotterhausen dafür investiert, um in dem architektonischen Meisterstück in Sichtbeton alle bisherigen Leitstände aus den Bereichen Klinkerproduktion, GÖS-Produktion und Zementmahlung zusammenzufassen. Gemäß den Anforderungen wurde ein umfassendes und einheitliches Bedienkonzept eingeführt. Es umfasst eine komplett neue Programmierung sowie Visualisierung der genannten Produktionsbereiche. Somit ist es gelungen, alle wichtigen Schnittstellen zusammenzufassen: Einzelarbeitsplätze, die bisher zum Teil weit voneinander entfernt lagen, sind nun in der großzügigen Leitzentrale untergebracht, von wo aus Produktion und Qualität überwacht und gesteuert werden. Unter anderem steigert dies die Sicherheit für das Personal und die Produktionsprozesse. Mit eingebunden sind auch die Meisterbüros der Produktion sowie das Büro des Plant Performance Engineers. Auch das Zuschalten zusätzlicher Bereiche im Nachhinein ist Dank des flexiblen Wonderware-Ansatzes kein Problem und wurde schnell und einfach durchgeführt.

Der Nutzen

Die deutliche Steigerung der Integration und Arbeitseffizienz machte sich von Anfang an bemerkbar. Denn so futuristisch das Gebäude erscheint, so modern ist die Technik, die darin steckt: Neueste Prozess- und Automatisierungstechnik sowie ein hoher Automatisierungsgrad sorgen für gleichmäßige Prozesse, fördern eine konstant hohe und ausgewogene Qualität und bieten Sicherheit und Umweltschutz.

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