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Siemens Prozessleitsystem

Wie Siemens mit neuer Version seines Prozessleitsystems mehr Flexibilität in der Prozessautomatisierung schafft

| Autor / Redakteur: Manuel Keldenich / Dr. Jörg Kempf

Mit der Version 9 des Prozessleitsystems Simatic PCS 7 eröffnet Siemens Anlagenbetreibern Raum für neue Perspektiven in der Prozessindustrie und schafft einen weiteren Baustein für das Digital Enterprise.
Mit der Version 9 des Prozessleitsystems Simatic PCS 7 eröffnet Siemens Anlagenbetreibern Raum für neue Perspektiven in der Prozessindustrie und schafft einen weiteren Baustein für das Digital Enterprise. (Bild: Siemens)

Für jeden Industriezweig gelten andere Innovationszyklen, die oft mit Anlagenlaufzeiten verknüpft sind. Dass Anlagen in der Prozessindustrie 30 Jahre und länger laufen, heißt aber nicht, dass hier weniger Fortschritt als in der Fertigungsindustrie stattfindet. Die Veränderung ist stetig und so sind Technologien klar im Vorteil, die Zukunftssicherheit mit dem Schutz getätigter Investitionen vereinen. Siemens gelingt dieser Spagat – mit der neuen Version des Prozessleitsystems Simatic PCS 7.

Verkürzung von Produktentwicklungszeiten, kontinuierliche Effizienzsteigerungen, flexiblere Produktionsansätze, erhöhte Verfügbarkeit, optimierte Anlageninstandhaltung oder fundierte Entscheidungen aufgrund von Echtzeitdaten – die Liste von Vorteilen durch die Digitalisierung ist lang. Damit reale und virtuelle Produktion über den gesamten Lebenszyklus verschmelzen, ist die Datenintegration über alle Prozessschritte und Ebenen zwingend notwendig. Die physikalische Grundlage bilden flexible Kommunikationsnetze von der Feld- bis zur Leitebene.

Die notwendige Bandbreite, Flexibilität und Effizienz wird durch Profinet (Process Field Network) bereitgestellt. Das offene Standardprotokoll auf Ethernet-Basis erfüllt mittlerweile alle Anforderungen der Prozessindustrie hinsichtlich Verfügbarkeit, Robustheit, Echtzeitfähigkeit und sicherheitsgerichteter Kommunikation. Gleichzeitig überzeugt es durch einfache Handhabung und stoßfreie Änderbarkeit der Konfiguration im laufenden Betrieb. Mit Profinet und entsprechenden Switchen gelingt der schnelle Aufbau von skalierbaren Kommunikationsnetzen in Stern- oder Ringstrukturen bzw. Kombinationen beider Modelle. Der neue Y-Switch ermöglicht eine redundante Auslegung und hilft beim Aufbau von Ringarchitekturen. Er trägt somit signifikant zur Erhöhung der Sicherheit und Verfügbarkeit der Anlage bei.

Zwei weitere Eigenschaften machen Profinet darüber hinaus für die Prozessindustrie besonders interessant: die Kompatibilität und Durchgängigkeit zum auf dem Weltmarkt führenden Feldbus Profibus sowie die internationale Standardisierung. Proxys oder I/O-Gateways binden Anlagenteile, die mit Profibus ausgestattet sind, einfach an Profinet an. Nicht nur bei Hardware-Investitionen herrscht Sicherheit: Auch erworbenes Know-how bleibt erhalten. So ähneln sich Profibus und Profinet in puncto Engineering. Auf der anderen Seite stellen die weltweite Standardisierung gemäß IEC 61158/61784 sowie die konsequente Weiterentwicklung den Einsatz von Profinet über den gesamten Lebenszyklus von Anlagen hinweg sicher.

Hochverfügbares Peripheriesystem

Siemens unterstützt in der neuen Version 9.0 des Prozessleitsystems Simatic PCS 7 diesen leistungsstarken Industrial Ethernet Standard. Für die Realisierung dezentraler Automatisierungslösungen ist dazu die Produktlinie Simatic ET 200 speziell für die Prozessindustrie um ein Mitglied erweitert worden. Das Peripheriesystem Simatic ET 200SP HA nutzt die Vorteile von Profinet optimal: Redundante Profinet-Anschlüsse erlauben die Verbindung zu hochverfügbaren Controllern über zwei vollständig voneinander getrennte Netzwerke, wahlweise per Kupferkabel oder Lichtwellenleiter.

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Das I/O-System ist modular und kann in kleinen Schritten skaliert und erweitert werden. Es passt sich durch die große Anzahl verfügbarer Module optimal an jede Automatisierungsaufgabe an. Dabei ist die Größe der neuen Baugruppe im Vergleich zu bisherigen Modellen knapp um die Hälfte reduziert worden. Gleichzeitig konnte die Anzahl der Module pro Station von zwölf auf 56 erhöht werden. Bis zu 32 Kanäle lassen sich pro Modul nutzen. Damit geht eine enorme Platzökonomie im Schaltschrank einher.

Das I/O-System überzeugt aber auch im maschinennahen Einsatz durch Kompaktheit und hohe Leistungsdichte. Der erweiterte Arbeitstemperaturbereich von -40 bis +70 °C und das Conformal Coating aller Komponenten machen in den meisten Anwendungen einen zusätzlichen Schutz vor Umwelteinflüssen oder gar eine Klimatisierung überflüssig. Die Simatic ET 200SP HA ist auch in Ex-Zone 2 einsetzbar.

Neben Redundanz am Profinet Interface können auch die Peripheriemodule selbst redundant ausgeführt werden. Ein Terminalblock für integrierte I/O-Redun-danz ermöglicht den Einsatz redundanter I/O-Module für besonders hochverfügbare Anwendungen in der Prozessindustrie ohne Veränderung der Verdrahtung.

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