anlagenmodernisierung mit abc systemen variante 3.pdfoffice/database network machine network. 8...

Integration eines Analyse – und Datenmanagement Systems

Anlagenmodernisierung mit

ABC IT Systemen

May 31, 2016 Copyright by ABC IT GmbH 1

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Ethernet Sinec H1

Machine Network

Iststand• Simatic S5 SPS-Systeme

– WF470 Bedienterminal

– Interbus-S

– IP, WF, Digital IOs

– STEP 5 Programmierung

• Sinec H1 Bussystem

• Gracis Leitsystem– Siemens PC mit Flex-OS Betriebssystem

– CP1143 (H1 Anschaltung) oder ähnlich mit ISA-Bus

FlexOS PCs

WF470 Terminals

Interbus-S

STEP 5

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Ethernet Sinec H1

Machine Network

Iststand - Bewertung

FlexOS PCs

WF470 Terminals

Interbus-S

STEP 5

• Die Integration eines Analyse- und Datenmanagement Systems ist mit der vorhandenen Infrastruktur nicht zu erreichen.

• Alle hier eingesetzten Komponenten sind veraltet, abgekündigt und als Ersatz nur noch schwer bzw. gar nicht mehr zu beschaffen.

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ABC Retrofit - Konzept

Das ABC Retrofit Konzept ist die Basis für Erweiterungenund Modernisierungen von Simatic S5-Anlagensteuerungen

Kosten der einzelnen Modernisierungs- und Umbauphasensind genau zu beziffern

Anlagen werden nach dem Stand der Technik über einenZeitraum vom 1-5 Jahren geplant modernisiert

Keine zusätzlichen Stillstands Zeiten der Anlage währendder einzelnen Modernisierungsphasen

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Ethernet TCP/IP

Ethernet Sinec H1

Office/Database Network

1. Integration eines Analyse- und Datenmanagement Systems

ABC-DServer

Datensammler

ADM Server

ADM Clients

Machine Network

• Datensammler mit Simatic S5 SPS-System

• ABC Device Server (ABC-DServer)

• Analyse und Datenmanagement Server (ADM Server)

• Analyse und Datenmanagement Clients (ADM Client)

• SAP Integration

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Schritt 1.1

Datensammler

• Datensammler mit Simatic S5 SPS-System– Simatic S5 Rack (aus Ersatzteilhaltung)

– ABC-X-CPU (neu)

– CP143 (Sinec H1) (aus Ersatzteilhaltung)

– Verbindungsprojektierung in den einzelnen Zellen erweitern

– Keine Programmanpassungen notwendig

– Datenpunkte müssen bekannt sein

Machine Network

Ethernet Sinec H1

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Ethernet TCP/IP

Ethernet Sinec H1

Schritt 1.2

ABC-DServer

Datensammler

• ABC Device Server (ABC-DServer)– Datenakquise zentral aus dem Datensammler via ABC-X-CPU

und Ethernet TCP/IP

– Daten werden in eine SQL-Datenbank (z.B. Oracle) zur weiteren Verarbeitung geschrieben

– Der Server wird auf einem Windows XP/ Windows 7 bzw. Windows Server System installiert und als Service gestartet

– Die Verbindungsparametrierung erfolgt in der Datenbank. Es sind keine zusätzlichen Tools für die Parametrierung notwendig


Machine Network

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Ethernet TCP/IP

Ethernet Sinec H1


Schritt 1.3

Datensammler

• Analyse und Datenmanagement Server (ADM Server)

– Die Oberfläche mit Datenanzeige und Auswertungen wird entsprechend Kunden-Anforderung realisiert

– Der Server wird auf einem Windows XP/ Windows 7 bzw. Windows Server System installiert und als Service gestartet

– Es werden Netzwerkzugriffe auf die SQL-Datenbank (ODBC) und dem Office Netzwerk (Clients) benötigt.

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

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Ethernet TCP/IP

Ethernet Sinec H1


Schritt 1.4

Datensammler

• Analyse und Datenmanagement Clients (ADM Client)

– Clients greifen per Webbrowser (z.B. Internet Explorer) auf den ADM Server zu. Es sind keine zusätzlichen Programminstallationen auf den Clients notwendig

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

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Ethernet TCP/IP

Ethernet Sinec H1


Schritt 1.5

Datensammler

• SAP Integration– SAP greift direkt auf die SQL-Datenbank und den

vom ABC-Server bereitgestellten Daten zu

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

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Ethernet TCP/IPOffice/Database Network

2. ModernisierungSteuerungsebene

Ethernet TCP/IP

ABC-DServer

ADM Server

ADM Clients

WinCC Leitsystem

WinCC Flexible Operator Panels

• Simatic S5 SPS-System mit ABC-X-CPU• Verwendung der Twisted-Pair Verkabelung auch

für TCP/IP• Programmierung mit STEP 5 via Ethernet TCP/IP• Programmierung mit STEP 7 via Ethernet TCP/IP• Siemens WinCC Leitsystem• Siemens WinCC Flexible Operator Panels• Vorteil: Alle Umstellungen besitzen eine Fault-

Back Strategie. Bevor ein System abgelöst wird, läuft dieses eine Zeit parallel zum bestehenden System und wird erst nach erfolgreichem Test aktiviert

• Vorteil: Nicht geplante Stillstands Zeiten treten während der Umbauphasen nicht auf

Machine Network

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Schritt 2.1

Ethernet TCP/IP

• Simatic S5 SPS-System mit ABC-X-CPU

• Verwendung der Twisted-Pair Verkabelung auch für TCP/IP

Datensammler

Ethernet Sinec H1

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

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Schritt 2.2

Ethernet TCP/IP

• Programmierung mit STEP 5 via Ethernet TCP/IP

• Kommunikation Datensammler via Ethernet TCP/IP

• S5<->S5 Kommunikation von H1 auf TCP/IP umstellen

• Vorteil: Während der Umstellung wird die H1 und TCP/IP – Kommunikation parallel betrieben.

Datensammler

Ethernet Sinec H1

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

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Schritt 2.3

Ethernet TCP/IP

• Datensammler Simatic S5 SPS-System wird komplett aufgelöst und in die Ersatzteilhaltung zurückgeführt.

• ABC-DServer kommuniziert direkt mit der Steuerungsebene

Ethernet Sinec H1

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

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Schritt 2.4

Ethernet TCP/IP

• Simatic STEP7 – Programmierung der ABC-X-CPU im Mischbetrieb (Erweiterungen, Kommunikationsschnittstellen, …).

• Siemens WinCC Leitsystem mit Kommunikation via Ethernet TCP/IP

• Vorteil: Zugriff WinCC mittels Standard S7-Treiber auf ABC-X-CPU

• Vorteil: Paralleler Aufbau und Betrieb mit zeitlich überlappender Inbetriebnahme des neuen Leitsystems

Ethernet Sinec H1

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

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Schritt 2.5

Ethernet TCP/IP

• Rückbau altes Leitsystem

• Rückbau Sinec H1 - Bus

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

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Schritt 2.6

Ethernet TCP/IP

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server• Siemens WinCC - Flexible Operator Panel (OP) mit Kommunikation via Ethernet TCP/IP

• Vorteil: Zugriff WinCC - Flexible mittels Standard S7-Treiber auf ABC-X-CPU

• Vorteil: Paralleler Aufbau und Betrieb mit zeitlich überlappender Inbetriebnahme des neuen Operator Panel

Machine Network

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Schritt 2.7

Ethernet TCP/IP

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

• Rückbau WF470 Bedienterminal

• Rückbau WF470 im S5-Rack und STEP5 - Programmcode

Machine Network

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3. ModernisierungFeldbusebene

Ethernet TCP/IP

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server• Interbus-S Anschaltung mit ABC-X-CPU

Extension für Profibus-DP ersetzen• Dezentrale IO-Komponenten Interbus-S durch

z.B. Profibus-DP mit Siemens ET200 ersetzen• Zentrale IO-Komponenten durch Profibus-DP

mit Siemens ET200 ersetzen• Simatic S5-WF/IP – Baugruppen durch

intelligente Profibus-DP Komponenten ersetzen

Machine Network

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Schritt 3.1

Ethernet TCP/IP

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

• ABC-Extension auf ABC-X-CPU adaptieren (z.B. Profibus-DP Master)

• Profibus-DP Konfiguration erstellen• STEP5 - Programm Anpassungen durchführen• Inbetriebnahme

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Schritt 3.2

Ethernet TCP/IP

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

• Dezentrale IO-Komponenten Interbus-S durch z.B. Profibus-DP mit Siemens ET200 ersetzen

• Inbetriebnahme

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Schritt 3.3

Ethernet TCP/IP

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

• Zentrale IO-Komponenten durch Profibus-DP mit Siemens ET200 ersetzen

• Simatic S5-WF/IP – Baugruppen durch intelligente Profibus-DP Komponenten ersetzen.

• Inbetriebnahme

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4. ModernisierungSimatic – S5 Rack

Ethernet TCP/IP

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

• Alle Komponenten des Simatic S5 – Rack sind dezentral via Profibus-DP ausgeführt

• In dem Simatic S5 – Rack ist nur noch die ABC-X-CPU enthalten (Voraussetzung für die Ablösung)

• Die ABC-X-CPU mit Profibus-DP Extension wird in ein kompaktes Gehäuse integriert

• Vorteil: Bereits validierte Hardware und Software

• Vorteil: Keine Neuinbetriebnahme

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5. ModernisierungSTEP 5 - Software

Ethernet TCP/IP

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

• Die ABC-X-CPU beherrscht die Verarbeitung von STEP5- und STEP7-Code zur gleichen Zeit

• Das bedeutet ein einfaches konvertieren, sicheres in Betrieb nehmen und keine Stillstands Zeiten

• Engineering Tools sind STEP5 und STEP7 von Siemens

• Vorteil: Test von Programmcode auch während kurzer Stillstände möglich

• Vorteil: Während der Software –Modernisierung sind keine Umbaumaßnahmen in der Anlage erforderlich.

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6. Modernisierungin Hardware und Software umgesetzt

Ethernet TCP/IP

ADM Clients

ABC-DServer

ADM Server

Machine Network

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ABC Leistungsumfang

Erweiterung der Anlage um ein Analyse- und DatenmanagementSystem Die ABC IT übernimmt die komplette Projektabwicklung

Modernisierung Simatic S5 – Steuerungen Der Zeitraum und Zeitpunkt für Erweiterungen und Modernisierungen

wird seitens des Kunden definiert Die ABC IT plant, realisiert und begleitet den Kunden während der

Modernisierung – falls gewünscht Die ABC IT arbeitet mit dem Kunden verbundenen

Anlagenbauer/Systemintegrator zusammen – falls gewünscht Die ABC IT übernimmt die komplette Abwicklung der Modernisierung –

falls gewünscht

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Kostenbeispiel

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ABC Komponenten

www.abcit.eu

http://www.abcit.eu/

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