Die Fernbedienung für den Wasserhahn zu Hause wird wohl noch ein wenig auf sich warten lassen. Bei Ver- und Entsorgungsbetrieben ist sie längst Realität: Meist können die Betreiber aus einer beliebig großen Entfernung auf ihre weit verteilten Anlagen zugreifen. Dezentral installierte Automatisierungslösungen sind dort auf dem Vormarsch. Sie erfassen die anfallenden Daten und übertragen sie sicher an das überlagerte Leitsystem. Für die Steuerung und Überwachung der peripheren Hardware setzt man immer häufiger auf Netzwerk-Technologien und das IP-Protokoll. An die eingesetzte Hardware und das Fernwirkprotokoll haben die Betreiber hohe Erwartungen hinsichtlich Erweiterbarkeit und Effizienz. Einfach und wirtschaftlich kann man entsprechende Anwendungen mit Resy+ umsetzen. Das Fernwirksystem ermöglicht eine sichere, ereignisorientierte und kostengünstige Überwachung der dezentralen Anlagen, wobei die Daten über Ethernet, Standleitung, Wählverbindung, SMS, GSM, GPRS oder Funk weitergeleitet werden können. Resy+ fungiert als Oberbegriff für verschiedene Fernwirkbibliotheken. Zur IP-basierten Kommunikation unterstützt das System beispielsweise das weltweit akzeptierte Fernwirkprotokoll IEC 60870-5-104 (RTU). Gleiches gilt für die Ethernet-Protokolle Modbus TCP und ODP (Open Data Port). Zur seriellen Datenübertragung nutzt Resy+ den Fernwirkstandard IEC 60870-5-101 (RTU) sowie Modbus RTU, SEAB/1F und ODP. Falls das Leitsystem die Daten via OPC austauscht, kann der Anwender den AX-ODP/OPC-Server von Phoenix Contact verwenden. Über Ethernet oder eine serielle Verbindung kann man die Lösung an die Prozessstationen anbinden. Der in der Leitwarte angesiedelte AX-ODP/OPC-Server stellt die Daten aus den Prozessstationen als OPC-Variable mit Zeitstempel zur Verfügung. Ereignisorientierte Fernwirkprotokolle wie IEC 60870-5-104, IEC 60870-5-101 und ODP haben den Vorteil, dass alle Daten mit Zeitstempel übermittelt werden können, das Datenvolumen gering gehalten wird und sich Ereignisse bei Kommunikationsunterbrechung zwischenspeichern lassen. Wie viele Ereignisse so archiviert werden können, hängt von der Speicherkapazität der genutzten Steuerung ab. Neben den Fernwirkprotokollen umfasst das Resy+-System weitere Bibliotheken wie ResySMS zum Versenden von SMS-Nachrichten. Der Anwender kann damit eine Mitteilung von maximal 160 Zeichen verschicken, das Service-Personal bei Störungen alarmieren oder die Fernsteuerung dezentraler Anlagen parametrieren. Integrierte Security-Funktionen stellen sicher, dass nur die definierten Empfänger auf die Daten zugreifen können. Mit der Bibliothek ResyWeb lassen sich E-Mails mit bis zu zehn Adressen und Dateianhängen zuverlässig manuell oder zeitgesteuert versenden.
Auf dem Programm: externe Diagnose
Sämtliche Funktionsbausteine aus der Resy+-Bibliothek verfügen über eine interne Statusstruktur mit Informationen zu ihrem Zustand. Die dort hinterlegten Tipps erweisen sich insbesondere während der Inbetriebnahme als hilfreich. Zudem erlaubt der modulare Aufbau der Fernwirkbibliotheken eine gezielte Diagnose in den einzelnen Schichten des Systems. Die externe Diagnose kann sowohl bei der Inbetriebnahme als auch im Rahmen von Langzeituntersuchungen eingesetzt werden. Zu diesem Zweck verbindet sich ein kleines auf dem PC installiertes Programm mit der auf der Steuerung abgelegten Applikation und zeichnet den gesamten Datenverkehr sowie Timeout-Fehler und weitere Statusinformationen auf. Der Vorteil der externen Diagnose besteht darin, dass selbst Informationen, die nur für wenige Millisekunden anstehen, vom Programm erfasst und ausgegeben werden.
SPS mit Mobilfunk-Modem
Prozessdaten werden heute üblicherweise über das netzwerkfähige Fernwirkprotokoll IEC 60870-5-104 ausgetauscht. Aufgrund der modularen Struktur der Resy+-Bibliotheken lassen sich die innerhalb einer dezentralen Anlage verwendeten Protokolle auch kombinieren. So können beispielsweise unterlagerte Modbus-Teilnehmer von der dezentralen Station erfasst und in das IEC104-Protokoll konvertiert werden. Neben der Wahl des geeigneten Fernwirkprotokolls spielt die Hardware zur Übertragung der Daten eine wichtige Rolle. Die Kleinsteuerungen der 100er Leistungsklasse von Phoenix Contact können dazu um digitale und analoge Ein- und Ausgänge ergänzt werden, die ebenfalls Bestandteil des Inline-Installationssystems in Schutzart IP20 sind. Das sorgt für die optimale I/O-Konfiguration jeder Überwachungs- und Steuereinheit. Der Anwender kann sein Netzwerk wahlweise auf Basis von Kupfer- oder Lichtwellenleitern respektive Funk aufbauen, mit Hilfe leistungsfähiger Schnittstellengeräte. Welches Übertragungsmedium geeignet ist, hängt von den Anforderungen der jeweiligen Applikation ab. Sind große Distanzen zwischen den Teilnehmern zu überbrücken, empfiehlt sich die Nutzung von Lichtwellenleitern. Ist das Verlegen von Kabeln zu teuer oder sogar unmöglich, stellt der drahtlose Datenaustausch die beste Wahl dar. Die nahezu weltweit vorhandenen Mobilfunknetze ermöglichen die wirtschaftliche Umsetzung einer Kommunikationslösung, weil Investitions- und Wartungskosten niedrig sind. Die Kleinsteuerung ILC 150 GSM/GPRS vereint dazu die geforderte Flexibilität und Kommunikationsfähigkeit in einem Gerät, denn in die SPS ist bereits ein GSM/GPRS-Modem integriert. Auf dieser Grundlage lässt sich ein zuverlässiges, skalierbares und damit kostengünstiges Fernwirksystem realisieren. Die Fernwirklösung Resy+ umfasst alle notwendigen Funktionsbausteine, sodass der Anwender seine Applikation mit dem gewünschten Protokoll aufbauen kann. Programmiert wird mit der Engineering-Software PC Worx von Phoenix Contact. Genau betrachtet muss die Lösung eigentlich nur parametriert werden, da die Basisbausteine des Systems bereits viele Anforderungen abdecken - beispielsweise die Datenübertragung auf der Grundlage des Fernwirkprotokolls IEC 60870-5-104. Als Resümee ist festzuhalten: Die Rahmenbedingungen bei der Automatisierung von dezentralen Anlagen lassen sich durch den Einsatz von Standards kosten- und zeitgerecht umsetzen. Ein durchgängiges Konzept aus Steuerungstechnik, Kommunikationsschnittstelle und Fernwirkprotokollen schafft beste Voraussetzungen für ein zukunftsorientiertes Fernwirksystem für den Wasser-/Abwasserbereich.
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