Retrofit Variante 3

Integration eines Analyse – und
Datenmanagement Systems
Anlagenmodernisierung mit
ABC IT Systemen
May 31, 2016
Copyright by ABC IT GmbH
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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
Machine Network
Ethernet Sinec H1
STEP 5
Interbus-S
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Iststand - Bewertung
•
•
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.
FlexOS PCs
WF470 Terminals
Machine Network
Ethernet Sinec H1
STEP 5
Interbus-S
3
ABC Retrofit - Konzept
 Das ABC Retrofit Konzept ist die Basis für Erweiterungen
und Modernisierungen von Simatic S5-Anlagensteuerungen
 Kosten der einzelnen Modernisierungs- und Umbauphasen
sind genau zu beziffern
 Anlagen werden nach dem Stand der Technik über einen
Zeitraum vom 1-5 Jahren geplant modernisiert
 Keine zusätzlichen Stillstands Zeiten der Anlage während
der einzelnen Modernisierungsphasen
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1. Integration eines Analyse- und
Datenmanagement Systems
ABC-DServer
ADM Server
Office/Database Network
Ethernet TCP/IP
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
Datensammler
Ethernet Sinec H1
5
Schritt 1.1
•
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
Datensammler
Ethernet Sinec H1
Machine Network
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Schritt 1.2
•
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
Office/Database Network
ABC-DServer
Ethernet TCP/IP
Datensammler
Ethernet Sinec H1
Machine Network
7
Schritt 1.3
•
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.
Office/Database Network
ABC-DServer
ADM Server
Ethernet TCP/IP
Datensammler
Ethernet Sinec H1
Machine Network
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Schritt 1.4
•
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
ABC-DServer
ADM Server
Office/Database Network
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Datensammler
Ethernet Sinec H1
Machine Network
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Schritt 1.5
ABC-DServer
•
SAP Integration
–
SAP greift direkt auf die SQL-Datenbank und den
vom ABC-Server bereitgestellten Daten zu
ADM Server
Office/Database Network
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Datensammler
Ethernet Sinec H1
Machine Network
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2. Modernisierung
Steuerungsebene
ABC-DServer
•
•
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
Network
•Office/Database
Siemens WinCC Flexible
Operator Panels
•
Vorteil: Alle Umstellungen besitzen eine FaultBack 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
ADM Server
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
WinCC Leitsystem
Machine Network
WinCC Flexible
Operator Panels
Ethernet TCP/IP
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Schritt 2.1
ABC-DServer
•
Simatic S5 SPS-System mit
ABC-X-CPU Network
Office/Database
•
Verwendung der Twisted-Pair
Verkabelung auch für TCP/IP
ADM Server
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Datensammler
Ethernet Sinec H1
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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Schritt 2.2
ABC-DServer
•
Programmierung mit STEP 5 via Ethernet
TCP/IP
•
Kommunikation Datensammler via
Ethernet TCP/IP
Network
• Office/Database
S5<->S5 Kommunikation
von H1 auf
TCP/IP umstellen
•
Vorteil: Während der Umstellung wird
die H1 und TCP/IP – Kommunikation
parallel betrieben.
ADM Server
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Datensammler
Ethernet Sinec H1
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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Schritt 2.3
ABC-DServer
•
Datensammler Simatic S5 SPSSystem wird komplett aufgelöst
und in die Ersatzteilhaltung
Office/Database
Network
zurückgeführt.
•
ABC-DServer kommuniziert direkt
mit der Steuerungsebene
ADM Server
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Ethernet Sinec H1
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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Schritt 2.4
ABC-DServer
•
Simatic STEP7 – Programmierung der ABCX-CPU im Mischbetrieb (Erweiterungen,
Kommunikationsschnittstellen, …).
•
Siemens WinCC Leitsystem mit
Kommunikation Network
via Ethernet TCP/IP
Office/Database
•
Vorteil: Zugriff WinCC mittels Standard S7Treiber auf ABC-X-CPU
•
Vorteil: Paralleler Aufbau und Betrieb mit
zeitlich überlappender Inbetriebnahme des
neuen Leitsystems
ADM Server
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Ethernet Sinec H1
Machine Network
Ethernet TCP/IP
15
Schritt 2.5
ABC-DServer
ADM Server
Office/Database Network
•
•
Rückbau altes Leitsystem
Rückbau Sinec H1 - Bus
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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Schritt 2.6
ABC-DServer
•
Siemens WinCC - Flexible Operator
Panel (OP) mit Kommunikation via
Ethernet TCP/IP
•
Vorteil: Zugriff WinCC - Flexible mittels
Office/Database
Network
Standard S7-Treiber
auf ABC-X-CPU
•
Vorteil: Paralleler Aufbau und Betrieb
mit zeitlich überlappender
Inbetriebnahme des neuen Operator
Panel
ADM Server
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
17
Schritt 2.7
ABC-DServer
ADM Server
Office/Database Network
•
•
Rückbau WF470 Bedienterminal
Rückbau WF470 im S5-Rack und
STEP5 - Programmcode
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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3. Modernisierung
Feldbusebene
ABC-DServer
•
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
Office/Database
Network
•
Zentrale IO-Komponenten durch Profibus-DP
mit Siemens ET200 ersetzen
•
Simatic S5-WF/IP – Baugruppen durch
intelligente Profibus-DP Komponenten ersetzen
ADM Server
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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Schritt 3.1
ABC-DServer
ADM Server
Office/Database Network
•
•
•
•
ABC-Extension auf ABC-X-CPU adaptieren (z.B.
Profibus-DP Master)
Profibus-DP Konfiguration erstellen
STEP5 - Programm Anpassungen durchführen
Inbetriebnahme
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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Schritt 3.2
ABC-DServer
ADM Server
Office/Database Network
•
•
Dezentrale IO-Komponenten Interbus-S durch
z.B. Profibus-DP mit Siemens ET200 ersetzen
Inbetriebnahme
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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Schritt 3.3
ABC-DServer
ADM Server
Office/Database Network
•
•
•
Zentrale IO-Komponenten durch Profibus-DP
mit Siemens ET200 ersetzen
Simatic S5-WF/IP – Baugruppen durch
intelligente Profibus-DP Komponenten ersetzen.
Inbetriebnahme
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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4. Modernisierung
Simatic – S5 Rack
ABC-DServer
•
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)
Network
•Office/Database
Die ABC-X-CPU mit
Profibus-DP Extension
wird in ein kompaktes Gehäuse integriert
•
Vorteil: Bereits validierte Hardware und
Software
•
Vorteil: Keine Neuinbetriebnahme
ADM Server
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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5. Modernisierung
STEP 5 - Software
ABC-DServer
•
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
•Office/Database
Engineering ToolsNetwork
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.
ADM Server
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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6. Modernisierung
in Hardware und Software umgesetzt
ABC-DServer
ADM Server
Office/Database Network
Ethernet TCP/IP
ADM Clients
Machine Network
Ethernet TCP/IP
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ABC Leistungsumfang
 Erweiterung der Anlage um ein Analyse- und Datenmanagement
System
 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
27
ABC Komponenten
www.abcit.eu
28

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