Saubere Migration

Veraltete, teilweise längst abgekündigte Steuerungstechnik erhöht das Ausfallrisiko vieler Anlagen. Trotzdem scheuen Betreiber die Risiken und Kosten einer kompletten Neuinstallation. Es geht auch weniger radikal, wie die Firma OHP beim Retrofit der AEG-basierenden Steuerungstechnik im Kasseler Klärwerk zeigt.

Veraltete, teilweise längst abgekündigte Steuerungstechnik erhöht das Ausfallrisiko vieler Anlagen. Trotzdem scheuen Betreiber die Risiken und Kosten einer kompletten Neuinstallation. Es geht auch weniger radikal, wie die Firma OHP beim Retrofit der AEG-basierenden Steuerungstechnik im Kasseler Klärwerk zeigt.

Vor dem Problem überalterter, aber nach wie vor zuverlässig funktionierender Steuerungstechnik steht aktuell der Kasseler Entwässerungsbetrieb (KEB) bei seinem Klärwerk Kassel. Die Anlagen im Kanalnetz werden seit Jahrzehnten mit Hilfe von Automatisierungsgeräten gesteuert. Für die Überwachung, Steuerung und Visualisierung befinden sich derzeit rund 90 SPS-basierende Automatisierungsgeräte im Einsatz. Zur Minimierung der Instandhaltungskosten wurde seit Jahren eine sehr hohe Standardisierung bei allen Komponenten der Automatisierungstechnik vorangetrieben. Daraus resultiert ein weitgehend homogener Aufbau der Automatisierungsstruktur auf Basis der modularen Steuerungen A120 und A250 der Firma AEG.

Ein von dem KEB im September 2007 an ein Ingenieurbüro erteilter Auftrag zur Ausarbeitung eines Migrationskonzeptes favorisiert das Retrofit-Konzept der Firma OHP. Ausschlaggebend war die weitere Nutzung der vorhandenen E/ABaugruppen. Lediglich die alten CPUBaugruppen der SPS-Systeme A120 beziehungsweise A250 werden durch die Zentraleinheiten @120 und @250 der Firma OHP ersetzt. Nur bei den A120-Steuerungen wird zusätzlich der Grund-Baugruppenträger (DTA200) gegen einen leistungsfähigeren (Typ DTA300) ausgetauscht, bei dem die Backplane dem leistungsstärkeren Prozessor der CPU angepasst ist. Ansonsten bleiben sämtliche E/A-Baugruppen und deren Verdrahtung mit der Prozessperipherie unverändert.

Die Koppelbaugruppen (KOS114/ KOS115) im Basisträger und Modnet-1-SFB (System-Feldbus) ermöglichen in Verbindung mit der DEA-Prozedur (Dezentrale Ein-/Ausgabe) die Nutzung der bisherigen Erweiterungs-Baugruppenträger. Alle relevanten E/A-Baugruppen der Systeme A120/A250 stehen als Redesign für mindestens 15 Jahre zur Verfügung. Damit ist eine langfristige Verfügbarkeit der wesentlichen Module gesichert. Ebenso können die vorhandenen Fernwirk-Kommunikationsbaugruppen für die Übertragungsprotokolle Protokolle 1/F oder 1/W weiterhin genutzt werden – parallel zu neueren Fernwirk-Protokollen wie IEC870-5-101/104. Da die bisherigen Zentraleinheiten jederzeit wieder gesteckt werden können, lässt sich bei Problemen der ursprüngliche Zustand umgehend wieder herstellen (kalkulierbares Risiko). Insgesamt sinkt der Projektierungsaufwand, da weniger Provisorien erstellt werden müssen.

Projektierung und Programmierung

Die bisherigen Zentraleinheiten unterstützten lediglich die Programmierung mit AKF (Anweisungsliste, Kontaktplan, Funktionsplan) gemäß DIN 19239. Mit der Migration erfolgt die Umstellung auf eine IEC61131-3-konforme Programmierung auf Basis der Projektierungsumgebungen Multiprog der Firma KW-Software.

Die bisherigen Zentraleinheiten unterstützten lediglich die Programmierung mit AKF (Anweisungsliste, Kontaktplan, Funktionsplan) gemäß DIN 19239. Mit der Migration erfolgt die Umstellung auf eine IEC61131-3-konforme Programmierung auf Basis der Projektierungsumgebungen Multiprog der Firma KW-Software.

Der KEB nutzt für die Anlagenprojektierung ein CAE-Tool, das aus den Planungsdaten wichtige Projektierungsdaten für die Programmierung generiert. Diese Daten lassen sich nur als Text-Datei exportieren. Der automatische Import dieser Dateien ist nur bei Multiprog problemlos möglich, da andere Programmiertools ausschließlich komplexere XML-Strukturen unterstützen.

Bei diesen Systemen hätten die rund 50 000 Prozessvariablen des Projekts nur nach vorheriger Aufbereitung und per Hand in das jeweilige Projektierungstool übernommen werden können. Das damit verbundene Risiko von Eingabefehlern und die daraus resultierenden Konsequenzen für den Anlagenbetrieb wären enorm gewesen.