Wasser für Morgen

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Wasser für Morgen - Automation Technology

process
news
The Magazin
Das
Magazinefür
fordie
theProzessindustrie
Process Industry
Volume
14.
Jahrgang
14, Number
November
3, 2009
3/2009
Australien:
Simatic-Technologie schützt Ressourcen auf dem fünften Kontinent
Wasser für Morgen
Eine innovative
Automatisierungslösung mit
Simatic PCS 7 sichert die
zukünftige Wasserversorgung
von Pimpama Coomera
Publicis
Publicis
process news | 3-2009
Siemens AG
Inhalt
Die Stadt Luxemburg brachte eine
Kläranlage mit Automatisierung
und Prozessinstrumentierung von
Siemens auf den neuesten Stand
der Technik
Seite 4
Seite 20
. Titel
4
8
Australien
Goldene Zukunft
20
Pharmaindustrie
Präzise abgefüllt
22
Präzision auf Tauchstation
Erste Sahne
Neue Maßstäbe bei der
Time-to-Market
GlaxoSmithKline, Italien
. Technologie
24
Sicherheit mit System
Henkel Adhesives, Sealants and
Surface Treatments, Australien
18
19
26
Prozessleittechnik
Tools für mehr Performance
Simatic PCS 7 APC-Portfolio
Mehr Sicherheit im Prozess
Tasmanian Electro Metallurgical
Company, Australien
Manufacturing Execution System
Papierlos in der Produktion
Baxter Healthcare, Irland
IDT, Australien
16
Wasser
Kleine Anlage, große Wirkung
Wissensdurst
Bulla Dairy Foods, Australien
14
. Industrie
Stadt Luxemburg, Luxemburg
Sydney Water, Australien
12
Seite 24
Gold Coast City Council, Australien
Water Corporation, Australien
10
Elan Software hat mit einer
MES-Lösung ein papierloses
E-Batch-System bei Baxter
Healthcare in Irland
implementiert
27
Prozessanalytik
Geprüfte Messung
In-situ-Messung in
Motorprüfständen
Leben mit Simatic PCS 7
Qenos, Australien
28
Prozessinstrumentierung
Wasser-Werte
Durchflussmessung
29
31
2
Kurz notiert
Dialog
Editorial
Liebe Leserin, lieber Leser,
kein Zweifel: Nachhaltigkeit ist eine der größten globalen Herausforderungen,
denen wir im Moment gegenüberstehen. Insbesondere in Australien gehört
die nachhaltige und sichere Versorgung mit Wasser und Strom zu den
wichtigsten Themen der Zukunft.
Albert Goller
Managing Director
und Chairman
Siemens Australien
und Neuseeland
Zusammen mit unserem globalen Expertenteam von Pictures of the Future hat
unser Rechercheteam vor Ort daher die besonderen Bedingungen untersucht,
denen die Wasser- und Stromversorgung Australiens unterliegen. Auf der
Basis der technischen Möglichkeiten hat das Team Lösungen präsentiert, die
unserer Einschätzung nach einen nachhaltigen und umweltbewussten
Versorgungsmix für Australien ab dem Jahr 2020 ermöglichen.
Schon heute tragen innovative Produkte von Siemens weltweit zum Schutz der
Umwelt bei. So sind zum Beispiel die Memcor-Membranen von Siemens seit
langem führend in der Wasseraufbereitung und eine der großen technischen
Erfolgsgeschichten in Australien. Das umfassende Wissen und die Erfahrung
in der Membranfiltertechnik werden eingesetzt, um eine energiesparende und
chemiefreie Filtration bei der Meerwasserentsalzung zu ermöglichen.
Ein anderes Beispiel ist die Installation von Simatic PCS 7 in der Wasseraufbereitungsanlage Pimpama, mit dessen Hilfe das Gold Coast City Council
die Verwendung von Trinkwasser in Brauchwasseranwendungen wesentlich
vermindern konnte. Auch der Einsatz von Chemikalien wurde so auf ein
Minimum reduziert.
Wir bei Siemens engagieren uns für eine langfristige Zusammenarbeit mit
unseren Kunden und begreifen uns als aktiven und verantwortlichen Teil der
Gesellschaft. Mit unseren innovativen Technologien unterstützen wir unsere
Kunden dabei, ihre Umweltschutzziele zu erreichen, und wir werden auch
weiterhin einen Beitrag leisten, um die Umwelt für nachfolgende
Generationen zu bewahren.
Ihr
process news | 3-2009 3
Titel
Australien
Pimpama Water future
Master Plan
Ziel: ein nachhaltiger Wasserkreislauf für
die Region, der alle Wasserarten einbezieht:
– Regenwasser
– Hochwasser
– Trinkwasser
– Abwasser
– Recyclingwasser
Wohn- und Zweckgebäude werden ab jetzt
mit zwei Wasserversorgungsnetzen gebaut für:
– Trinkwasser
– Recyclingwasser der Klasse A+
Neue Aufbereitungsanlage für Abwasser
und Recyclingwasser:
– Wasser durchläuft mehrere Prozessstufen
– Automatisierung auf Basis von Simatic PCS 7
mit CPU AS 417H, Vernetzung über Profibus
4
. Gold Coast City Council, Australien
Goldene
Zukunft
Eine innovative Lösung für die Wasserverteilung
und -aufbereitung sichert die zukünftige Wasserversorgung von Pimpama Coomera. Das System
wird mit Simatic PCS 7 gesteuert.
Foto: Siemens AG
A
ngesichts der bislang längsten dokumentierten Dürre und dem niedrigsten Speicherpegel bei gleichzeitig wachsender Bevölkerung
und steigendem Wasserbedarf wäre es verständlich,
wenn sich ein Wasserversorger einfach „nur“ auf die
Aufrechterhaltung der Versorgung konzentrieren
würde. Als sich das Gold Coast City Council (GCCC) in
Queensland vor einigen Jahren in dieser Situation
sah, erkannte die Behörde aber, dass das Problem
proaktiv und umweltgerecht gelöst werden muss,
damit die Schwierigkeiten von heute nicht zu den Katastrophen von morgen werden. Daher entwickelte
das GCCC den zukunftsorientierten, sozialen und umweltgerechten Pimpama Coomera Waterfuture Master
Plan. Die Umsetzung des preisgekrönten Vorhabens
steht jetzt kurz vor dem Abschluss.
Pimpama Coomera gilt als das kommende bedeutende Wachstumsgebiet in der schnell expandierenden Gold-Coast-Region. Die Bevölkerung dieser zirka
50 Kilometer südlich von Brisbane gelegenen Region
wird bis 2056 von 15.000 auf geschätzte 150.000 Menschen anwachsen. Die gesamte Bevölkerung der Gold
Coast wird im gleichen Zeitraum massiv von 500.000
auf 1,2 Millionen Einwohner zunehmen. Das bedeutet eine exponentielle Zunahme des Wasserbedarfs
von Haushalten und Industrie – angesichts der in
Australien inzwischen häufigen Dürreperioden ein
großes Problem. Der Pimpama Coomera Waterfuture
Master Plan ist ein Vorbild für die nachhaltige Wassernutzung in dieser Region. Dieser Plan beinhaltet
eine integrierte Lösung für alle Elemente des städtischen Wasserkreislaufs einschließlich Regenwasser,
Hochwasser, Trinkwasser, Abwasser und Recyclingwasser und ermöglicht die nachhaltige Nutzung
neuer Wasserquellen für bestimmte Anwendungen.
Titel
Australien
Nachhaltigkeit auch beim Leitsystem
gebäude werden mit einem separaten
Wasserversorgungsnetz für Recyclingwasser der Klasse A+ gebaut
Alle Fotos: Siemens AG
Alle neuen Wohn- und Gewerbe-
Ein Plan für die Zukunft
Seit 2005 werden sämtliche neuen Wohn- und Gewerbegebäude in der Region Pimpama Coomera mit zwei
getrennten Wasserleitungen gebaut, die an die Versorgungsnetze für Trinkwasser beziehungsweise Recyclingwasser der Klasse A+ angeschlossen sind. Wasser der Klasse A+ ist Recyclingwasser der höchsten
Qualitätsstufe in Queensland. Es wird in mehrstufigen
Prozessen hochgradig gereinigt und erfüllt die strengen Umwelt- und Gesundheitsauflagen in Queensland.
Für die Aufbereitung wurde in Pimpama nun eine
neue Anlage gebaut. Recyclingwasser der Klasse A+
wird in Wohn- und Gewerbegebäuden als Brauchwasser beispielsweise für Toilettenspülungen genutzt.
6
Um diese wichtige Anlage wie geplant innerhalb eines
knappen Zeitrahmens fertigstellen zu können, entschied sich das GCCC beim Bau der Anlage für United
Group Ltd.-Infrastructure (UGL) als Partner der öffentlichen Wasserbetriebe Gold Coast Water in der
Watercycle Alliance. UGL ist eines der größten Unternehmen Australiens für Anlagenbau, Industriewartung und Facility-Management und unterstützt seine
Kunden mit vielfältigen Dienstleistungen im Bereich
Wasserver- und -entsorgung. Mit seiner großen Erfahrung in Planung, Bau und Betrieb von zahlreichen
Wasser- und Abwasserbehandlungsanlagen in ganz
Australien war dieses Unternehmen die erste Wahl für
ein derart bedeutendes und komplexes Projekt. Bereits in einer frühen Phase des Projekts entschied sich
GCCC auch für das Prozessleitsystem Simatic PCS 7.
Schon beim Bau der Abwasserbehandlungsanlagen
Coombabah und Merrimac hatte das Council auf
Simatic PCS 7 gesetzt und sehr gute Erfahrungen gemacht, insbesondere mit dem hohen Automatisierungsstandard und der Benutzerfreundlichkeit. Auch
das erfahrene Team der Systemintegration bei UGL
wollte PCS 7 unbedingt einsetzen und arbeitete mit
großem Enthusiasmus an dem für sie ersten Projekt
mit diesem System. „Betreiber von Wasser- und Abwasseranlagen schätzen einfache, intuitive Bedienerschnittstellen“, so Karen Eaton von UGL, „und PCS 7
bietet genau dies. In der Wasserwirtschaft ist es entscheidend, schnell und wirtschaftlich auf neue Anforderungen reagieren zu können. Dank unserem Knowhow bei der Systemintegration sind wir bei UGL in der
Lage, moderne Systeme wie Simatic PCS 7 schnell und
effizient an komplexe kundenspezifische Anforderungen anzupassen. Gerade bei einem terminkritischen
Projekt wie der Watercycle Alliance ist das besonders
wichtig.“ Das Feldbussystem Profibus wurde breit eingesetzt, um Instrumentierung, Antriebe und Motorsteuerungen effizient implementieren und betreiben
zu können. Kombiniert mit Simatic PCS 7 erhält der
Anlagenbetreiber mithilfe der umfangreichen Diagnosemöglichkeiten belastbare Performance-Daten, die
die Basis für eine effektive Instandhaltung der Anlage
bilden. Profibus liefert die für solch große Datenmengen benötigte Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und
Flexibilität. Zudem bietet Profibus die Sicherheit
einer in großem Maßstab eingesetzten Technik sowie
die Voraussetzung für eine einfache Integration von
Steuerungstechnik, Instrumentierung und Elektrotechnik in ein einfaches Kommunikationssystem. Die
Abwasseraufbereitung in Pimpama erfordert eine besonders hohe Betriebseffizienz und Zuverlässigkeit.
Deshalb entschieden die Verantwortlichen, an allen
kritischen Punkten des Systems mit Redundanzen
eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten. Werksserver, Werkskommunikation und die hochverfügbare
Hauptsteuerung mit einer leistungsfähigen CPU PCS 7
4127H sind als redundante Systeme ausgelegt. Die redundanten Controller des PCS 7-Automatisierungssystems wurden an unterschiedlichen Standorten installiert, um die Verfügbarkeit weiter zu erhöhen. Die
Eine kritische Anlage für die
Sicherheit der Wasserversorgung:
Die neue Abwasserbehandlungsanlage liefert hochgradig
gereinigtes Wasser der Klasse A+
mit optischen Leitungen vernetzten PCS 7-Steuerungen garantieren hohe Geschwindigkeit und Verfügbarkeit. Zudem können Konfigurationen leicht geändert und Geräte im Betrieb hinzugefügt werden.
Bei der Entwicklung der Applikation haben die UGLIngenieure besonders an die Bedürfnisse der Anlagenbediener gedacht. Bedienerfreundliche PCS 7 Tools
ermöglichen eine einfache Navigation zwischen Anlagenteilen und einen problemlosen Zugriff auf Diagnoseinformationen. Durch den Einsatz des SFC-basierten Visualisierungstools können Anlagen-Sequenzen effizient nachverfolgt werden. Darüber hinaus
stellt die Funktion „Smart Alarm Hiding“ sicher, dass
die Anlagenbediener nicht durch eine Flut von Alarmen verwirrt werden.
» Die Möglichkeit, alle zentralen
Aufgaben in einem Leitsystem zu
integrieren und gleichzeitig flexibel
bei der Systementwicklung zu sein,
war eines der Hauptkriterien bei der
Entscheidung für Simatic PCS 7. «
L. Wells, Koordinator Elektro- und Steuerungssysteme, Gold Coast Water
Vorteile jetzt und für die Zukunft
Durch Simatic PCS 7 und Profibus konnten die Systemintegratoren von UGL die strengen Anforderungen an
die Anlage erfüllen. Die Vorteile des innovativen Ansatzes des GCCC für die Nachhaltigkeit der Wasserversorgung werden sich in den nächsten Jahren noch
vervielfachen, wenn die Region Pimpama Coomera
weiter wächst. Mit der zukunftssicheren Lösung für
alle Elemente des städtischen Wasserkreislaufs hat
das GCCC eine aktive Rolle im Bereich Umwelt und Gesundheit übernommen. Jetzt können sich die Einwohner der Region Pimpama Coomera ihrer nachhaltigen
Wasserversorgung sicher sein.
.
Die Abwasserbehandlungsanlage ermöglicht die Wieder-
i nfo
kont a k t
www.siemens.de/pcs7
[email protected]
verwendung von geklärtem Wasser als Brauchwasser
R iutberl i k A uUsnt rt e
T
a rl ireunb r i k
Simatic PCS 7
Simatic PCS 7-Webserver
300 Profibus PA-Geräte
Antriebe Sinamics G150
Motorstarter Simocode
. Water Corporation, Australien
Wissensdurst
Durch ein prestigeträchtiges Projekt, das 2008 mit dem Zenith Award ausgezeichnet
wurde, profitiert eine der größten Umkehrosmose-Entsalzungsanlagen auf der
Südhalbkugel von den detaillierten Prozessinformationen, die Simatic PCS 7 und
Profibus bereitstellen. Die umweltfreundliche Anlage wird mit Windenergie betrieben.
W
ater Corporation, das Wasserversorgungsunternehmen von Western Australia,
musste angesichts der schlimmsten Dürre
in Westaustralien seit Jahrzehnten Schritte unternehmen, um der unmittelbar bevorstehenden Wassernot
entgegenzuwirken und die zukünftige Versorgung zu
sichern. Nach Abwägung aller Optionen erwies sich die
Meerwasserentsalzung als folgerichtigste Lösung.
Das Projektteam entschied sich für eine Umkehrosmose-Anlage, da diese effizienter, energiesparender
und kompakter ist als eine herkömmliche thermische
Entsalzungsanlage. Der Auftrag für die Anlage am
Strand von Kwinana mit einer Kapazität von 45 Mio.
Kubikmetern pro Jahr ging an ein Joint Venture des
französischen Unternehmens Degrémont SA und der
australischen Multiplex Engineering Pty. Da die Water
8
Corporation den Stromverbrauch des energieintensiven Prozesses so niedrig wie möglich halten wollte,
war eine innovative Energierückgewinnung gefragt.
Die Umsetzung des Projektes erfolgte in zwei Phasen: Planung und Konstruktion sowie Betrieb und
Wartung. Der Zeitplan für den Bau war eng – weniger
als 18 Monate bis zum Abschluss von Phase 1 – und
es gab strenge Vorgaben zur Maximierung der betrieblichen Effektivität. Entscheidend dabei war, dass
die Steuer- und Elektrosysteme zuverlässig sein sollten und den komplexen Prozess effektiv handhaben
und die nötige Informationstiefe liefern konnten, um
die Transparenz der Anlage unter allen Umständen
sicherzustellen. Wegen umfassender Referenzen im
Bereich Entsalzung fiel die Wahl auf Simatic PCS 7
und Profibus.
Alle Fotos. Siemens AG
Das Automatisierungsprojekt
» Die Energieüberwachung ist ein wichtiges Thema. Wenn sie korrekt vonstatten geht,
können dadurch bedeutende Energie- und Kosteneinsparungen erzielt werden. Durch die
Nutzung der umfangreichen Informationen, die von Schlüsselgeräten bereitgestellt
werden, können die Energieintensität und der Leistungsfaktor überwacht und so eine
effiziente Rekonfiguration des Energieverbrauchs vorgenommen werden. «
Eric Garcin, Degrémont
Einfache Diagnose
Mit Profibus kann die gesamte Gerätekommunikation
in einem einzigen Bussystem genutzt werden – ein
wichtiger Aspekt für eine Anlage mit über 300 Profibus PA-Geräten, vielen Antrieben vom Typ Sinamics
G150 und einer Vielzahl intelligenter Simocode-Motorstarter. Das System verhilft der Water Corporation
zu vielfältigeren Diagnose-Informationen, wodurch
vorbeugende Wartung möglich wird – eine Schlüsselanforderung an die Anlage.
Bei einem 25-Jahres-Vertrag für Betrieb und Wartung der Anlage war es für die Water Corporation ein
Muss, den Lebenszyklus des ausgewählten Prozessautomatisierungssystems mit in Betracht zu ziehen.
Weil PCS 7 Teil von TIA (Totally Integrated Automation)
ist, sind seine Schlüsselkomponenten, auch wenn die
Technik sich weiterentwickelt, stets abwärtskompatibel. Dadurch sind immer passende Ersatzteile verfügbar, so dass die Lebensdauer des Systems weit über
die gewöhnlichen Erwartungen hinausgeht. Dies wiederum reduziert die Gesamtbetriebskosten.
Um die strengen Betriebsanforderungen der Anlage
zu erfüllen, wurden vier Sätze redundanter PCS 7-Controller mit hoher Verfügbarkeit sowie redundante
Ethernet- und Profibus-Netze eingesetzt. „PCS 7 ermöglicht den Zugriff auf alle internen Parameter von
einem einzigen Platz aus – ein wichtiger Vorteil bei
der Inbetriebnahme“, erklärt Eric Garcin von Degrémont. „In einer so kritischen Projektphase kann ein
einfacher Zugriff die Inbetriebnahmezeit jeglicher
Geräte drastisch reduzieren.“
Termingerechter Abschluss
Bloch Technologies verfügte über gute Referenzen,
was die terminund budgetgerechte Abwicklung seiner Projekte betrifft, und war sowohl der Water Corporation als auch Siemens bekannt. So beauftragten
die Verantwortlichen das Unternehmen mit der Systemintegration. Das erste Wasser wurde wie geplant
im November 2006 geliefert. Dank PCS 7 konnte Bloch
eine einfach über verschiedene Managementinformationen und Berichtspakete zugängliche Datenstruktur
definieren. Dazu zählten aus Umweltschutzgründen
auch ein detailliertes Berichtswesen sowie der Zugang zu Anlagenleistungs- und Diagnosedaten für
alle Schlüsselkomponenten.
Nach ihrer Fertigstellung war die Anlage die größte
ihrer Art auf der Südhalbkugel und die drittgrößte
weltweit. Sie ist außerdem enorm umweltfreundlich,
da sie mit elektrischer Energie aus dem Emu Downs-
Windpark in der Nähe von Cervantes an der westaustralischen Küste betrieben wird.
Durstlöscher
Die Anlage nahm im April 2007 offiziell den Betrieb
auf. Das Betriebs- und Wartungspersonal fügte einen
PCS 7 Web-Server hinzu, um seinen Arbeitsrahmen
zu erweitern. Der Server bietet ihnen die nötigen
Tools, um auch von außerhalb in einer sicheren Umgebung auf Anlagendaten zugreifen zu können. Dies
vereinfacht die Anlagenwartung, besonders außerhalb der normalen Arbeitszeiten, und ermöglicht
auch den Zugriff auf Anlagendaten zu Optimierungsoder Berichtszwecken.
Weniger als zwölf Monate nach der offiziellen Eröffnung weist der Werksleiter Greig Mercer darauf hin,
dass die Anlage „die Produktionserwartungen weit
übertrifft“ – ein Beweis für die Fortschrittlichkeit der
in der Anlage genutzten Technik. Das Engagement
und Know-how des Projektteams sowie die ausgezeichnete Leistung der Anlage wurden auch auf höherer Ebene anerkannt: Sie erhielt 2008 den prestigeträchtigen PACE Zenith Award in der Kategorie Wasser
und Abwasser. Das System stellt umfassende Umweltund Betriebsdaten bereit, um sowohl die Anforderungen an die Anlage als auch die der Umweltbehörden
zu erfüllen. Solche Daten können nur durch den Einsatz der leistungsstärksten integrierten Prozessleitund Gerätelösungen in Kombination mit führender
Bus-Technologie bereitgestellt werden – Technologien,
die auch den größten Wissensdurst löschen.
Die Simatic PCS 7Umgebung bietet
den Zugriff auf
detaillierte Diagnosedaten aller Schlüsselkomponenten, um
die Anlage effizient
zu betreiben
.
i nfo
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www.siemens.de/pcs7
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Australien
Alle Fotos: NextStep Fabrications und Aqualift Pacific Diving Services
Titel
. Sydney Water, Australien
Präzision auf
Tauchstation
Durch die Montage von Durchflussmessern in den Trinkwasserspeichern
konnte Sydney Water sein Wassermanagement verbessern – ohne die
Versorgung unterbrechen zu müssen.
Sitrans F M Durchflussmesser
(oben links) ermöglichen eine
hochpräzise Überwachung des
Zu- und Ablaufs
Die Installationsarbeiten in den
Tanks führten Taucher durch.
Vorgefertigte Baugruppen
vereinfachten die Arbeit (oben
rechts, Mitte, rechts)
Eines der mit Sitrans-Sensoren
ausgerüsteten Reservoirs von
Sydney Water (ganz rechts)
10
W
asser ist ein kostbares Gut, insbesondere
in Trockenperioden, wenn Spitzennachfrage und eingeschränkte Verfügbarkeit
aufeinandertreffen. Um die Wasservorräte besser verwalten und erhalten zu können, suchte Sydney Water
nach einem genauen und effizienten Verfahren zum
Messen des Trinkwasserzu- und Abflusses in seinen
Reservoirs.
Üblicherweise werden zur Installation von Durchflussmessern in Reservoirs die Leitungen ausgegraben und neue Ventilschächte gebaut. Für dieses teure
Verfahren muss das Reservoir geleert und der Betrieb
unterbrochen werden. Sydney Water fand jedoch einen
besseren Weg, um die elektromagnetischen Durchflussmesser Sitrans F M einzubauen. Der Sitrans F M
MAG 5100 W eignet sich ideal für Wasseranwendungen und ist mit einer für Trinkwasser zugelassenen
EPDM-Auskleidung lieferbar. Für Sydney Water wurden die Sensoren außerdem von SFI Stonehouse mit
einem speziellen Anschluss versehen, der ursprünglich für den Offshore-Einsatz in der Nordsee entwickelt wurde. Er ist doppelt abgedichtet und bis 30
Meter Tiefe wasserdicht. Die innenliegenden Kabel
wurden in Australien vollständig eingegossen. Sydney Water hat mehr als 10 dieser Durchflussmesser
an den Zu- und Abläufen seiner Reservoirs installiert.
Die F M MAG 5100 W-Geräte können eingebaut werden, ohne das Trinkwasser aus den Reservoirs abzulassen. Bei dieser Installationsvariante im Reservoir
genügt ein Messgerät, das am Hauptablauf angebracht
wird, bevor sich dieser in verschiedene Rohrleitungen
verzweigt.
Installation „auf Tauchstation“
Die Reservoirs besitzen individuelle Abläufe in Boden
und Wänden, außerdem unebene Bodenbereiche sowie Zwischenwände, Säulen und Bodenanschlüsse.
Daher wurde zunächst der jeweilige Installationsort
genau untersucht und anschließend für jede Installation spezielle Rohrkonstruktionen, Adapter und Halterungen gebaut. Die Länge der Zu- und Ablaufrohre
aus HDPE beträgt das Dreifache des Messrohr-Durchmessers, um eine laminare Strömung durch das Messgerät sicherzustellen. Um die für die Messung benötigte Mindestfließgeschwindigkeit von 0,25 Metern
pro Sekunde zu garantieren, sind die Rohre konisch
ausgeführt.
Nach der ersten Installation, bei der die Taucher umfangreiche, langwierige Montagearbeiten unter Wasser ausführten, entschied das Team, komplette Baugruppen bereits im Werk vorzumontieren. So mussten
zwar insgesamt größere Bauteile transportiert und
für einige größere Einheiten sogar Dachplatten von
den Reservoirs entfernt werden, um den Zugang zu
ermöglichen. Dieser Mehraufwand wurde aber durch
die kürzeren Tauchzeiten mehr als ausgeglichen, was
insbesondere angesichts der niedrigen Temperaturen
im Winter von Vorteil war.
Unter Wasser konnten auch komplette Einheiten
mit einem Gewicht von bis zu einer Tonne mithilfe
von Auftriebballons mühelos in den Reservoirs be-
wegt werden. Der erste Schritt war die Montage eines
HDPE-Adapterflansches an den vorhandenen Ablauf
mit Schrauben und Epoxydharz-Abdichtung. Dann
wurde der Durchflussmesser angesetzt und an die Aboder Zulauföffnung angeschraubt. Nach dem Anbringen an die Halterungen konnten die Auftriebballons
abgenommen werden.
Auf Lebenszeit kalibriert
Vom Steuergerät am Durchflussmesser zum Dach des
Reservoirs wurde ein rostfreies Stahlseil gespannt.
Daran wurden robuste Unterwasserkabel befestigt
und angeschlossen. Der Sitrans-Durchflussmesser ist
mit einer Sensorprom-Einheit ausgerüstet, in der alle
erforderlichen Kalibrierungsdaten und Sendeeinstellungen für die gesamte Lebensdauer des Gerätes gespeichert sind. Dadurch kann jeder Durchflussmesser
einfach in Betrieb genommen werden und arbeitet
dann ohne weitere Überwachung. Der Einbau der
Durchflussmesser wurde ohne Unterbrechung der
Wasserversorgung oder größere Bauarbeiten abgeschlossen – ein Erfolg, der nicht zuletzt auf das Engagement und die hervorragende Arbeit des australischen
Siemens Teams mit Col Gassman, Allan Pogonowski
und John Kearton zurückzuführen ist. In den 18 Monaten seit der Installation konnte Sydney Water durch
die von den Sitrans-Durchflussmessern gelieferten
Daten bereits deutliche Einsparungen und Effizienzsteigerungen erzielen.
.
Elektromagnetische Durchflussmesser Sitrans F M MAG 5100 W
Geeignet für die Durchflussmessung in
nahezu allen elektrisch leitfähigen
Flüssigkeiten, Pasten und Schlämmen
Messungen unabhängig von Temperatur,
Druck, Dichte und Viskosität
Lieferbar in Nenngrößen von DN 25 bis
DN 1200 (von 1" bis 48“)
Robuste NBR-Hartgummi-Auskleidung für
alle Wasser- und Abwasseranwendungen
EPDM-Auskleidung speziell für TrinkwasserApplikationen mit besonderen Zulassungen
(MID [EU], OIML R49 und MCERTS)
Erhöhte Genauigkeit bei geringem
Durchfluss für Wasserleckerkennung
Geeignet für Direkteingrabung und
permanente Überflutung (IP68)
Eingebaute Erdungselektrode serienmäßig
Einfache Inbetriebnahme und automatisches
Hochladen von Kalibrierwerten und
-einstellungen durch Sensorprom
Verificator-Einheit zur Überprüfung und
Leistungsbewertung
i nfo
kont a k t
www.siemens.de/sensoren/umwelt
[email protected]
Titel
Australien
. Bulla Dairy Foods, Australien
Erste Sahne
Aufbauend auf guten Erfahrungen mit Automatisierungstechnik von
Siemens profitiert die renommierte australische Molkerei Bulla Dairy
Foods jetzt mit Simatic IT von noch mehr Effizienz.
B
ulla Dairy Foods ist ein australisches Familienunternehmen, das seit 1910 in Colac im Bundesstaat Victoria Käse, Joghurt und Eiscreme
produziert. Das Unternehmen gehört zu den bekanntesten Molkereien Australiens.
Überwachung und Nachverfolgung
Bulla Dairy Foods hat insgesamt rund 160 Produkte
auf Lager, von denen 99 Prozent in einem strikten
Sieben-Tage-Zyklus produziert werden. Um einen reibungslosen Prozess sicherzustellen und die geforderten Produktionsquoten zu erreichen, sind eine detaillierte Planung, Ausführung, Überwachung und
Dokumentation nötig. Das papierbasierte Dokumentationssystem des Unternehmens war in dieser Hinsicht ein Hemmschuh, daher suchte Bulla nach einem
sicheren, zuverlässigen und effizienten Manufactu-
» Mit dem neuen MES können wir
unseren Ausstoß verbessern, weil
wir besser verstehen, welche
Auswirkungen die Herstellung
verschiedener Produkte zu
unterschiedlichen Zeiten in einer
Linie hat. «
James Downey, Operations Manager, Bulla Dairy Foods
12
Vor teile auf einen Blick
Alle Fotos: Bulla Dairy Foods
Maximale Anlagen-Performance
durch die Installation von
Simatic IT MES
Steigerung der operativen Qualität
durch Standard-KPI-Messung,
Optimierung und
Ausnahmebehandlung
Höhere Produktsicherheit und
Rückverfolgbarkeit sowie EchtzeitInteroperabilität für die
Standardisierung von Prozessen
und den Austausch von
Produktionsinformationen
Das neue MES Simatic IT bei Bulla Dairy wird von allen Beteiligten als
besonders nutzerfreundlich gelobt
ring Execution System (MES). Das MES sollte den Dokumentationsprozess beschleunigen, alle Systeme auf
elektronische Formate umstellen sowie Daten für das
strategische Management liefern. Dadurch sollten die
Bedienbarkeit und Beherrschbarkeit der Produktion
erleichtert sowie auch Unterbrechungen und Probleme
minimiert werden.
auch Insellösungen, papierbasierte Methoden und
nicht normgerechte Prozesse reduziert, während eine
nahtlose Verbindung zwischen Produktions- und Geschäftsprozessen erreicht wird. Dabei werden benutzerorientierte Key Performance Indicators (KPI) erzeugt, die dazu beitragen, den Produktionsprozess
effizienter zu machen.
Produktionseffizienz steigern
Vielseitiges und
benutzerfreundliches Reporting
In seinem hochmodernen Werk für gekühlte Milchprodukte setzt Bulla Dairy Foods bereits seit 2002
Automatisierungstechnik von Siemens ein. Da Bulla
mit der SPS-Technologie und dem Service von Siemens
sehr zufrieden war, entschied sich das Unternehmen
auch beim MES für Siemens. Insbesondere wollte Bulla
die bestehende Automatisierung in das für den Produktionsprozess vorgesehene neue MES integrieren, was
mit der Siemens Technologie problemlos möglich war.
Bulla war zudem von der langfristigen Betrachtungsweise des Projekts bei Siemens überzeugt. Siemens
führte eine eingehende Untersuchung der gesamten
Produktionsanlage im Hinblick auf Langzeitnutzen,
Kosten- und Betriebseffizienz durch und überzeugte
den Kunden durch sein fundiertes Verständnis für die
Produktionsweisen in dieser Branche.
Zu Beginn entschied sich das Molkereiunternehmen zunächst für ein MES-Pilotprojekt, das sich auf
die Overall Equipment Effectiveness (OEE) der Produktion konzentrierte. Wenn dieses Pilotprojekt erfolgreich verlief, wollte Bulla dann die MES-Software
in der gesamten Produktion einsetzen. Das Simatic IT
MES ist ein echtzeitfähiges Schlüsselwerkzeug für die
Optimierung der Prozesse in der gesamten Lieferkette.
Das System harmonisiert und integriert alle Produktionsprozesse, indem es sie synchronisiert und flexibler und effizienter macht. Durch Simatic IT werden
Nach der reibungslosen Installation, bei der das
Siemens Team auch Änderungen in letzter Minute flexibel integrieren konnte, ist Bulla Dairy Foods mehr
als zufrieden mit dem neuen System. Es wird von allen
Beteiligten, von den Bedienern bis zu den Wartungstechnikern und dem Management, als besonders nutzerfreundlich gelobt. Simatic IT liefert unter anderem
sehr hilfreiche Berichte, wie beispielsweise „die fünf
häufigsten Ausfallgründe nach Ursache“ und weitere
speziell für Bulla angelegte Berichte, die etwa den
Produktionsausstoß mit Sollwerten auf Sekundenbasis vergleichen, so dass Fabrikbereiche mit hoher und
solche mit geringer Produktion erkannt werden können. Ein anderer Bericht imitiert das frühere papierbasierte System, um Planungsdaten für Unternehmensressourcen zu generieren. Nach Abschluss des
Pilotprojektes konnte Bulla Dairy Foods viele Ausfallursachen erkennen und beheben sowie detaillierte
und übergeordnete Trends in seiner Anlage identifizieren – und somit Probleme besser erkennen und
deren Lösung vereinfachen.
.
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www.siemens.de/simatic-it
[email protected]
Titel
Australien
. IDT, Australien
Neue Maßstäbe bei
der Time-to-Market
Dank Simatic-Technologie konnte eine Anlage für die Produktion pharmazeutischer
Wirkstoffe in Rekordzeit errichtet werden. Das sichert dem Anlagenbetreiber den
zukünftigen Erfolg in einer Branche, in der die Time-to-Market entscheidend ist.
D
Von links nach
rechts: Marek Lisik,
PCS 7 Product
Manager, Siemens,
as ehemalige Institute of Drug Technology
Australia Ltd, jetzt IDT, hat seinen Sitz in Victoria. IDT produziert hochwirksame Arzneistoffe für Forschung und Entwicklung, für klinische
Studien und den Medikamentenhandel, alles gemäß
den Richtlinien für Good Manufacturing Practice
(GMP). IDT ist einer der wenigen Hersteller, die Medikamente in flexiblen Mengen oder als Einmalbestellung liefern können, und damit besonders für andere
pharmazeutische Unternehmen interessant, die selbst
nur über Anlagen für größere Chargen und lange Produktionszyklen verfügen.
Jacob MacDonald,
Project & Validation
Zahlreiche Hürden
Manager, IDT, und
Chris Vains, Product
Manager HMI,
Als IDT seine Produktionskapazitäten verzehnfachen
wollte, stand dafür trotz hoher Projektanforderungen
nur ein Budget von 10 Millionen australische Dollar
(knapp 6 Mio. Euro) zur Verfügung. Bei der Planung
der neuen Anlage musste IDT sowohl die Richtlinien
der australischen Therapeutic Goods Association
(TGA) als auch der FDA (U.S. Food and Drug Administration) für die Rückverfolgbarkeit von Engineering
und Produktion einhalten. Bei Medikamenten, die
schon in kleinsten Dosen medizinisch wirksam sind,
müssen Labors und Produktionsbereiche absolut abgeschottet sein. Darüber hinaus ist die Anlage auch
als Gefahrenbereich der Zone 1 klassifiziert, weil hier
auch explosionsgefährdete Stoffe eingesetzt werden.
Nicht zuletzt ist der Wert einer einzigen Charge, ungeachtet der geringen Mengen, sehr hoch – bis zu einigen Millionen Dollar. Um sicherzustellen, dass die
wertvollen Medikamente angemessen gehandhabt und
behandelt werden, kommt der Prozesssteuerung der
Siemens
» Der Return-on-Investment dieses
Projekts basiert nicht nur auf
den Investitionen in die Anlage,
sondern auch auf der kürzeren
Zeit, die wir bis zum Erreichen
der vollen Produktionskapazität
Fotos: Siemens AG
benötigt haben. «
14
Jacob MacDonald, Project & Validation Manager, IDT
Mit den neuen,
neuen Anlage entscheidende Bedeutung zu. Die Automatisierungslösung muss daher eine sichere Medikamentenproduktion bei maximaler Qualität gewährleisten können. Zudem musste berücksichtigt werden,
dass das Equipment zum Teil aus Europa geliefert
wurde, so dass das Prozessleitsystem innerhalb sehr
kurzer Zeit installiert und in Betrieb genommen werden musste.
sierungslösung auf Simatic-Basis erwies sich als ein
robustes, kompatibles und intuitives Prozessleitsystem, mit dem IDT seine Produktionsziele problemlos
erreichen konnte. Mithilfe dieser beiden Unternehmen wurde die Automatisierungslösung termingerecht
fertiggestellt, inklusive der Kommunikation zwischen
dem von anderen Herstellern gelieferten Equipment
und der Konfiguration der anlagenweiten HMI auf
Basis von Simatic WinCC, Logon und WinCC Audit.
verbesserten
Systemen für
Automatisierung
und ProduktionsAudit kann IDT
jetzt Medikamente
wesentlich
schneller liefern
Stärken kombinieren
IDT entschied sich daher für eine standardisierte Architektur auf Basis von Simatic-Technologie. IDT hatte
bereits früher mit Siemens erfolgreich zusammengearbeitet und gute Erfahrungen mit der Zuverlässigkeit der Systeme und Dienstleistungen gemacht. Basis
für eine möglichst einfache Integration aller Komponenten war die Standardisierung auf Simatic S7-300
als Automationsplattform und Simatic WinCC als Visualisierungslösung, die IDT den Lieferanten vorgab.
Die Simatic Logon- und WinCC Audit-Optionen ermöglichen eine streng definierte Zugriffskontrolle und
einen Audit-Pfad für Produktions- und EngineeringAktivitäten, die für die Einhaltung der TGA- und FDARichtlinien erforderlich sind. Die Integration der separaten Einheiten, die von verschiedenen Herstellern
aus ganz Europa bezogen wurden, lief im Vergleich zu
anderen Systemen reibungslos und die Visualisierung
konnte leicht modifiziert und programmiert werden
– zwei wichtige Punkte für IDT. Auch die räumliche
Nähe zur australischen Siemens Zentrale in Bayswater erwies sich als hilfreich, da der ständig verfügbare
Vor-Ort-Support angesichts des knappen Zeitrahmens
für die Installation des Prozessleitsystems entscheidend war.
Die von den Siemens Integratoren ZI-ARGUS und
ARA Electrical entwickelte und integrierte Automati-
Vorteile für jetzt und für die Zukunft
Mit den neuen, verbesserten Systemen für Automatisierung und Produktions-Audit kann IDT jetzt Medikamente für klinische Studien sowie Forschung und
Entwicklung wesentlich schneller liefern. Der Endanwender profitiert von einer kürzeren Time-to-Market
und schnellerer Medikamentenentwicklung. So konnte
IDT vor kurzem einen Vertrag mit einem multinationalen Kunden abschließen, da es nur ungefähr 15 bis
18 Monate für die Entwicklung, Umsetzung und Qualifizierung nach dem Standard der FDA benötigt – und
damit wesentlich schneller ist als ein multinationales
Unternehmen. Durch die Zusammenarbeit mit Siemens
und seinen Partnern gelang es IDT, eigenes SystemKnow-how aufzubauen und Automatisierungsstandards einzuführen, die bei zukünftigen Systemänderungen hilfreich sein werden. Das positive Feedback
von Anlagenbedienern zeigt, dass das neue Automatisierungssystem auch dort akzeptiert ist. Besonders
zufrieden ist das Personal mit dem Design und den
Bedienerschnittstellen des Systems.
.
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Titel
Australien
Preisgekröntes System
Henkel und ZI-ARGUS haben für die herausragende Qualität
ihres Leitsystems von der australischen Webseite Process &
Control Engineering (PACE) den Zenith Award 2008 in der
Kategorie Chemie und Petrochemie erhalten. Die jährlich
verliehenen PACE Zenith Awards wurden vom Magazin
Process & Control Engineering ins Leben gerufen, um Unternehmen auszuzeichnen, die bei Qualität und Innovation von
Engineering und Technologie Führungsrollen übernehmen.
Die Zenith Awards sind die bekanntesten branchenübergreifenden Auszeichnungen im Bereich Prozess-, Leit- und
Automatisierungstechnik.
. Henkel Adhesives, Sealants and Surface Treatments, Australien
Dank Simatic PCS 7 konnte Henkel in Australien mit dem neuen Leitsystem für
seine Flusssäureanlage und seine Metallvorbehandlung einen Preis gewinnen –
und gleichzeitig einen sicheren und transparenten Anlagenbetrieb gewährleisten.
16
Fotos: Siemens AG
Sicherheit mit System
D
ie Produktion in Kilsyth im australischen Bundesstaat Victoria ist eine der acht Anlagen der
Henkel-Gruppe in Australien und Neuseeland. Sie stellt Spezialklebstoffe und Dichtungsmittel
für eine Vielzahl von Branchen her. Im Zuge der Planung einer neuen Flusssäureanlage suchte Henkel ein
neues, modernes Leitsystem für die Batch-Steuerung
und wollte gleichzeitig die Leittechnik der Metallvorbehandlung im Werk Kilsyth modernisieren.
Henkel wollte ein integriertes System, das als Plattform für einen standardisierten und ganzheitlichen
Ansatz bei Bedienung und Steuerung im gesamten Werk
dienen sollte. Dieses System sollte bedienerfreundlich
und modern sein. Außerdem war dem Unternehmen
auch ein guter Systemsupport wichtig. Die wichtigsten
Anforderungen waren aber eine maximale Prozessund Anlagensicherheit sowie die Einhaltung der strengen unternehmensinternen Sicherheitsbestimmungen. Das gesamte Modernisierungs- und Neubauprojekt
sollte zudem mit minimalen Unterbrechungen der
Produktion und in einem akzeptablen Kostenrahmen
ablaufen.
Sensorik sowie Konfiguration und Prüfung der Simatic
PCS 7 Software. Dabei musste die anspruchsvolle Prozessleitsystemlösung in einem engen Zeitrahmen mit
minimaler Produktionsunterbrechung realisiert werden. Die alte SPS-Peripherie blieb bestehen und läuft
nun gemeinsam mit dem neuen Equipment, wobei
der ursprüngliche Prozessor im Feld durch einen Profibus-Kommunikationsprozessor ersetzt wurde.
Preisgekröntes Fundament für Wachstum
Mit Simatic PCS 7 besitzt Henkel nun ein komplett
durchgängiges System für alle Aufgaben: Prozessleittechnik, Chargensteuerung und Sicherheitstechnik.
Das Werk profitiert jetzt nicht nur innerhalb der Anlage,
sondern auch auf Managementebene von mehr Transparenz in der Produktion. Ein Beispiel: Die grafische
Programmierung mit CFC und die Safety Matrix erleichtern und vereinfachen die Fehlersuche erheblich.
Das neue Leitsystem ist auch ein Meilenstein für die
Implementierung der geplanten „intelligenten Bedienschnittstelle“ bei Henkel in Australien. Diese Schnitt-
Nach höchsten Standards
In enger Zusammenarbeit mit Siemens entschied sich
Henkel für ein integriertes System für die Prozessführung und Sicherheitstechnik auf Basis des Prozessleitsystems Simatic PCS 7. PCS 7 überzeugte insbesondere
durch seine Fähigkeit, konventionelle und sicherheitsrelevante Funktionen sowie die Chargensteuerung in
einer Plattform zu kombinieren. Darüber hinaus basiert Simatic PCS 7 auf einem durchgängigen Spektrum von Hardware-Modulen und Software-Komponenten, das kostengünstig skaliert und so auf jede
Anlagengröße und -auslegung zugeschnitten werden
kann. Dies war ein wichtiger Aspekt, da Simatic PCS 7
auch zukünftig die Anforderungen von Henkel erfüllen soll, darunter auch die Integration in ERP- und
MES-Systeme.
Globales Know-how vor Ort angewendet
Henkel vergab den Auftrag für die Konstruktion und
Lieferung eines modernen Leitsystems zur Chargensteuerung für das Werk Kilsyth an ZI-ARGUS, einen
weltweit tätigen Anbieter von Automatisierungslösungen mit Niederlassungen in Europa, dem asiatisch-pazifischen Raum und Australien. Die Arbeit der
Konstruktionsteams von ZI-ARGUS und Henkel begann im September 2007. In enger Kooperation entwickelte man eine Automatisierungslösung auf dem
neuesten Stand der Technik. Für die Implementierung der sicherheitsrelevanten Funktionen kam die
Simatic Safety Matrix zum Einsatz, die Bedienstationen basieren auf einem Simatic PCS 7 Web Client.
ZI-ARGUS entwarf die schlüsselfertige Lösung mit
kompletter elektrotechnischer Ausrüstung inklusive
Sicherheitstechnik und -komponenten bis zu Safety
Integrity Level 2, Elektroinstallation, Lieferung der
Durch einheitliche Bedienschnittstellen gewährleistet Simatic PCS 7 eine hohe
Transparenz von Anlage und Prozess und trägt zu maximaler Prozesssicherheit bei
stelle soll die Prozesssteuerung, Arbeitsanweisungen,
Inventarverwaltung sowie das Effizienz- und Stillstandsmanagement über Web-Technik miteinander kombinieren. Die neue Basis mit Simatic PCS 7 steht – jetzt
können bestehende Teile und zukünftige Anlagenerweiterungen stufenweise integriert werden. So wird
das neue System mit den steigenden Anforderungen
von Markt und Kapazität von Henkel wachsen.
.
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Titel
Australien
. Tasmanian Electro Metallurgical Company, Australien
Mehr Sicherheit im Prozess
In-situ-Messtechnologie mit dem Gasanalysator LDS 6 trägt dazu bei, die Prozesssicherheit in einem Erzverarbeitungsbetrieb auf Tasmanien zu gewährleisten.
D
ie Anlage der Tasmanian Electro Metallurgical Company (TEMCO), die zu BHP Billiton gehört, liegt 50 Kilometer nördlich der Stadt
Launceston auf der Insel Tasmanien und ist die einzige Hütte für Mangan-Eisen-Legierungen in Australien. TEMCO hält in seinen Produktionen hohe Sicherheitsstandards ein und ist gemäß internationalen
Normen für Qualitäts-, Umwelt- und Sicherheits-Managementsysteme sowie mehreren internen Richtlinien der BHP Billiton zertifiziert.
Sicherheit im Fokus
Nachdem das LDS 6 installiert war, konnte Paul
Dennis, Ingenieur bei BHP Billiton, eine entsprechende Routine entwickeln, um einen kritischen Anstieg des Wasserstands zu verhindern. Sobald der
erste Anstieg des Wasserstands im Ofen erkannt wird,
alarmiert das Leitsystem die Bediener an den Öfen,
die dann entsprechende Gegenmaßnahmen einleiten.
Auf diese Weise konnte bereits ein ernster Störfall verhindert werden: Nach einem Alarm fand das Team ein
großes Leck, das einen raschen Anstieg des Wasserstands im Ofen verursachte. Ohne den Gasanalysator
hätte sich rasch Druck aufgebaut und der Ofen wäre
explodiert.
Foto: TEMCO
Aus demselben Grund legt TEMCO auch großen Wert
darauf, die Prozesssicherheit kontinuierlich zu erhöhen – insbesondere weil die Verarbeitung von Mangan-Eisen-Legierungen einige hochkomplexe und potenziell sehr gefährliche Schritte beinhaltet.
Daher hat TEMCO vor kurzem das LaserdiodenSpektrometer LDS 6 erprobt, um potenziellen Sicherheitsrisiken zu begegnen. So gelten beispielsweise die
Submerged Arc-Reduktionsöfen (SAF) als kritischste
Prozessstufe bei BHP Billiton weltweit. Bei diesen SAFÖfen kann das zum Kühlen von Ofenteilen eingesetzte
Wasser im Laufe der Zeit in den Ofen eindringen, sich
in der Ofenbeschickung ansammeln und, wenn es in
Kontakt mit geschmolzenem Material kommt, eine
Dampfexplosion auslösen.
Die Anlage von TEMCO ist die einzige Hütte für Mangan-
Sicherheitsüberwachung
in rauen Umgebungen
TEMCO wandte sich an Siemens, um eine Überwachungslösung zu finden, mit der sich diese kritische
Entwicklung zuverlässig verhindern lässt. Die Herausforderung bestand darin, einen Analysator zu finden, der unter extremsten Bedingungen arbeitet, beispielsweise bei Temperaturen um 500 °C sowie hohem
Wasser- und Staubgehalt in Anwesenheit von Teer und
flüchtigen Kohlenstoffverbindungen. Da das LDS 6 in
dieser Applikation noch nicht eingesetzt worden war,
passte das Team von Siemens Process Instruments
den LDS 6-Analysator zusammen mit einem Team von
Experten aus Deutschland, Schweden und Australien
entsprechend an.
18
Eisen-Legierungen in Australien
Ausgezeichnete Lösung
Diese signifikanten Verbesserung der Prozesssicherheit durch die TEMCO-Initiative fand beim Management von BHP Billiton große Anerkennung: Paul Dennis wurde für seine Arbeit mit dem LDS 6 kürzlich mit
dem BHP Billiton Safety Award ausgezeichnet. Und
BHP Billiton plant inzwischen, LDS 6-Einheiten auch
an anderen Standorten in der Mineralienverarbeitung
einzusetzen.
.
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Australien
Alle Fotos: Qenos
Titel
In der Leitwarte unterstützt Simatic PCS 7 Qenos mit einer kompletten Lösung für die Prozesssteuerung: Steuerung, Überwachung und Diagnose
. Qenos, Australien
Leben mit Simatic PCS 7
Vor zehn Jahren implementierte Qenos sein erstes Prozessleitsystem auf Basis von
Simatic PCS 7. Das Unternehmen ist mit dem System sehr zufrieden und entschied
sich vor kurzem, die installierte Version 5 auf die neue Version 7 zu migrieren.
Q
enos ist einer der größten Kunststoff- und
Gummihersteller Australiens und produziert Rohmaterialien für viele Produkte aus
den Bereichen Haushalt, Konsumgüter und Industrie.
In den Produktionsstätten des Unternehmens in Sydney und Melbourne werden Olefine, Polyethylen-Produkte (HDPE, LDPE und LLDPE) sowie verschiedene
Spezialpolymere hergestellt. Bereits 1999 implementierte Qenos in seiner Kunstharzanlage in Altona in
Victoria ein neues Simatic PCS 7-Leitsystem. Es war
außerdem das erste australische Unternehmen, das ein
redundantes PCS 7-System installierte. Qenos war mit
dem neuen System außerordentlich zufrieden. Neun
Jahre später führte das Unternehmen dann erfolgreich
ein Upgrade des PCS 7-Systems durch und konnte
damit Produktivität und Qualität weiter steigern.
Upgrade des Systems
Als Qenos sich entschieden hatte, das bestehende
PCS 7-System in der Version 5 – die erste Installation
in Australien – zu modernisieren, erstellte Siemens
zusammen mit Qenos einen umfangreichen Migrationsplan. Dieser gewährleistete ein nahtloses Upgrade
und ermöglichte eine einfache Abstimmung der kundenspezifischen Anpassungen des Original-PCS 7 mit
der neuen Systemfunktionalität.
„Ich war überrascht, wie einfach die beiden Systeme
migriert werden konnten“, berichtet Geoff Scott, Verfahrens- und Anwendungsingenieur bei Qenos. „Mit
der richtigen Mischung von Leuten und vernünftiger
Planung konnten wir das gesamte Upgrade terminund budgetgerecht realisieren – und das fast ohne
Auswirkungen auf die laufende Produktion.“ Die Veränderungen in der Kunstharzanlage in Altona beinhalteten die Optimierung bestehender Netzwerke,
das Upgrade der Server-Racks, die Zusammenlegung
von Leitwarten und die Installation von Siemens 547B
Industrial PCs mit Web Server/Client-Architektur. Die
bestehende Hardware wie PCS 7-Controller und Peripheriegeräte konnte komplett übernommen werden,
nur die Speichererweiterung der Zentraleinheit – mit
der neuesten Firmware – wurde ausgetauscht.
Überzeugendes Return on Investment
Die Rentabilität dieses Upgrades zeigte sich für Qenos
bereits nach kurzer Zeit: weniger Stillstandszeiten,
höhere Kapazität, geringerer Schulungs- und Wartungsaufwand sowie geringere Softwarekosten. Craig
Moore, Werksingenieur in der Kunstharzanlage von
Qenos, war direkt an der ersten Implementierung 1999
sowie an den folgenden Anlagenerweiterungen beteiligt. „Wir sind mit dem PCS 7 mehr als zufrieden. Es hat
jeden einzelnen Aspekt erfüllt und die gesamte Anlage
hat auf allen Ebenen profitiert“, erklärt er. „Außerdem
haben uns die Mitglieder des Siemens Teams mit
ihrem außergewöhnlichen Service und Support wirklich beeindruckt. Das Know-how und das echte Interesse an unseren Geschäftszielen macht Siemens zum
perfekten Projektpartner.“
.
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Industrie
Wasser
. Stadt Luxemburg, Luxemburg
Kleine Anlage,
große Wirkung
Im Rahmen eines umfangreichen Neubau- und Modernisierungsprojektes brachte
die Stadt Luxemburg eine ihrer Kläranlagen auf den neuesten Stand der Technik.
Automatisierungs- und Messtechniksysteme von Siemens tragen wesentlich dazu
bei, die Prozessleistung zu erhöhen.
Z
urzeit betreibt die Stadt Luxemburg zwei Kläranlagen, eine im Süden und eine im Norden
der Stadt. Die Kläranlage im Norden befindet
sich im Stadtteil Beggen und stammt aus den 1970er
Jahren. Seitdem haben sich sowohl die Normen für die
Ableitung des geklärten Wassers als auch die Prozessund Automatisierungstechnik wesentlich geändert.
Die Anlage in Beggen entsprach deshalb nicht mehr
den Anforderungen der Stadt. Außerdem plant die
Stadt Luxemburg, langfristig die gesamte Abwasseraufbereitung in die Kläranlage Beggen zu verlagern.
Daher wurde diese Anlage vor kurzem modernisiert
und erweitert.
Mehr Kapazität, aber nicht mehr Platz
Bei der Erweiterung der Kapazität gab es vor allem
eine Schwierigkeit: Es stand keine zusätzliche Fläche
zur Verfügung, da sich die Kläranlage in einer Wohngegend befindet. Aus diesem Grund mussten auch
strenge Vorgaben hinsichtlich Geruchsbelästigung und
Emissionen erfüllt werden, um die Auswirkungen auf
die angrenzenden Wohngebiete zu minimieren.
Die Stadt Luxemburg löste das Platzproblem, indem
ein Prozess gewählt wurde, bei dem die nötige Aufbereitungstechnik mit einer geringen Nutzfläche auskommt. Im Jahr 2005 gewann die Schweizer Anlagen-
In der Schlammbehandlung, die nach
dem Flotationsverfahren arbeitet,
kommen Flüssigkeits-
schall-Füllstandmessgerät Multiranger 100
zum Einsatz
20
Alle Fotos: Publicis
analytik von HachLange und ein Ultra-
baufirma Alpha Umwelttechnik, ein Teil von Veolia
Water Solutions & Technologies, die EU-weite Ausschreibung. Ihr Anlagenkonzept beruht auf dem firmeneigenen Biostyr™-Verfahren, bei dem statt der
herkömmlichen Belebungsbecken ein Biofilter eingesetzt wird. Biostyr ist ein Markenzeichen von Veolia
Water Solutions & Technologies. Biostyr™-Anlagen
werden seit den 1980er Jahren zur Abwasseraufbereitung eingesetzt und haben sich seitdem sehr gut bewährt. Eine Biostyr™-Kläranlage benötigt nur zehn
Prozent der Nutzfläche einer „normalen“ Kläranlage
nach dem Belebtverfahren.
Um die strengen Vorgaben für die Stickstoffeinleitung in den Fluss Alzette zu erfüllen, arbeitet das Verfahren mit einer Nitrifikations-/Denitrifikations- und
einer Nach-Denitrifikationsstufe. Außerdem ist die Anlage komplett eingehaust und mit einem großen Ventilations- und Abluftbehandlungssystem sowie einem
Abluftkamin ausgestattet, um die Geruchsbelästigung
in der Umgebung zu minimieren. Die Abluft wird in
einem ebenfalls von Alpha Umwelttechnik entwickelten komplexen chemiefreien Verfahren gereinigt.
Dreiphasige Modernisierung
im laufenden Betrieb
Das gesamte Projekt musste ohne Betriebsunterbrechungen der Kläranlage durchgeführt werden. Deshalb wurde das Projekt in drei Phasen geteilt. In der
bereits abgeschlossenen Phase 1 wurden der Zulauf,
die mechanische Reinigung sowie der Sand- und Fettabscheider durch neue Systeme ersetzt. Der Zulauf
liegt 17 Meter unter der Anlage, weshalb das Wasser
zweimal gehoben wird: einmal für die Vorklärung und
einmal vor der Biofiltration. In Phase 2, die derzeit
läuft, wird die Biofiltration auf dem Anlagengrundstück errichtet. Diese Phase wird 2010 abgeschlossen
sein. In Phase 3 soll schließlich das bestehende Belebtschlammbecken rückgebaut werden. Die bestehende
Schlammbehandlung wird erhalten und über eine
Schlammleitung an die neue Kläranlage angeschlossen. Nach Abschluss des Projekts kann die Anlage in
Beggen 200.000 Einwohneräquivalente behandeln –
genug für die Stadt Luxemburg mit 80.000 Einwohnern sowie zusätzliche Abwässer aus den umliegenden Gemeinden.
Hochverfügbare Lösung
für maximale Zuverlässigkeit
Die gesamte Anlage ist mit über Profibus vernetzten
Simatic-Controllern automatisiert. Alle Controller sind
redundant ausgelegt. Dabei sind die mechanischen
und die Biostyr™-Einheiten mit S7-400H Controllern
ausgerüstet, die Schlammbehandlung mit S7-300 Controllern. Zum Bedienen und Beobachten wird Simatic
WinCC eingesetzt. Diese redundante Architektur war
eine Anforderung des Anlagenbetreibers, da ein fehlerfreier Betrieb ohne Stillstandszeiten für die Kläranlage unabdingbar ist.
Siemens lieferte außerdem den größten Teil der Prozessinstrumente der Anlage. Marc Lambert, leitender
Die Zuverlässigkeit
der Prozessinstrumente wie
der Füllstandmessgeräte
Multiranger ist
kritisch für die
Gesamtleistung der
Kläranlage in
Beggen
Projektingenieur bei Alpha Umwelttechnik, ist besonders mit der Leistung der magnetischen Durchflussmesser Sitrans F zufrieden: „Die Messgeräte arbeiten seit sechs Monaten problemlos – in einer solchen
Anlage durchaus bemerkenswert.“ Für die Messung
von pH-, Ammoniak- und Stickstoffwerten wird Flüssigkeitsanalytik von Hach-Lange eingesetzt. Auch diese
Geräte arbeiten sehr gut. „Die Zuverlässigkeit der
Messtechnik ist in dieser Anlage entscheidend“, erklärt Marc Lambert. „Mit der Technik von Siemens
und Hach-Lange sind wir sehr zufrieden.“ Das Projekt
liegt im Zeitplan und bisher erfüllt die gesamte Technik die Erwartungen. Mit Technologie von Siemens ist
die Anlage zudem auch für zukünftige Anforderungen bestens gerüstet.
.
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Die Automatisierungs- und Messtechnik:
Automatisierung:
7 Simatic WinCC-Bedienstationen
Redundanter Industrial EthernetTerminalbus mit Scalance
Switches
4 Archivserver (hot-standby)
Redundanter Industrial EthernetAnlagenbus mit Scalance
Switches
Mechanische Stufe:
2 Simatic S7-400H
6 Peripheriesysteme
Simatic ET 200
Redundante Kommunikation
über Profibus
BiostyrTM:
2 Simatic S7-400H
6 Peripheriesysteme
Simatic ET 200
Redundante Kommunikation
über Profibus
Schlammbehandlung:
1 Simatic S7-400
6 Simatic S7-300
2 Simatic Multi Panels MP370
8 Peripheriesysteme
Simatic ET 200
Außenstationen:
Anbindung über DSL mit VPN,
Automatisierung mit Simatic
S7-300 oder S7-200 Controllern
Instrumentierung:
63 Druckmessumformer Sitrans P
64 magnetisch-induktive
Durchflussmesser Sitrans F M
39 Ultraschall-Füllstandmessgeräte Multiranger 100
Flüssigkeitsanalytik
von Hach-Lange
Pharma
Alle Fotos: GlaxoSmithKline
Industrie
GSK modernisierte eine Abfüllmaschine mit Simotion
. GlaxoSmithKline, Italien
Präzise abgefüllt
Nach der Modernisierung einer Abfüllmaschine
mit Simotion profitiert GlaxoSmithKline von einer
höheren Verfügbarkeit und Leistung.
D
as Werk von GlaxoSmithKline (GSK) im italienischen San Polo di Torrile in der Nähe von
Parma ist auf die Entwicklung steriler gefriergetrockneter (lyophiler) Produkte spezialisiert
und verfügt über eine der größten Reinraumflächen
in Europa. Von hier aus liefert GSK sterile Ampullen
und Flakons, gefriergetrocknete Arzneimittel, Nasensprays und Tabletten in alle Welt.
San Polo di Torrile gehört darüber hinaus zu den
Standorten innerhalb von GSK, die mit der Entwicklung und Einführung neuer Produkte betraut wurden.
Das Werk in der Provinz Parma ist dabei auf die Entwicklung steriler lyophiler Produkte, einschließlich
biotechnologisch hergestellter hochaktiver Arzneimittel und Medikamente zur oralen Einnahme, spezialisiert und nimmt daher innerhalb des Konzerns
eine besondere Rolle ein.
22
Da in San Polo di Torrile auch für den internationalen Markt produziert wird, muss die Produktion
selbstverständlich den geltenden Richtlinien entsprechen, insbesondere den Vorschriften der amerikanischen Food and Drug Administration (FDA).
Mehrere hundert Flakons pro Minute
Im Jahr 2007 startete das Werk ein Projekt zur Optimierung im Bereich der Gefriertrocknung. Der
Schwerpunkt lag dabei auf der Modernisierung der
Abfüllmaschine. In dieser Maschine werden die Flakons nach dem Spülen und Sterilisieren mit dem
Wirkstoff in wässriger Lösung befüllt. Das Produkt
wird dann in einer der fünf Lyophilisationsanlagen
innerhalb von 24 bzw. 36 Stunden getrocknet und fertiggestellt, bevor es schließlich verpackt wird.
S.I.A. srl
Das Engineering-Unternehmen S.I.A. ist Spezialist
für die Systemintegration in der industriellen
Automatisierung, Consulting, Entwicklung von
Anwendersoftware und Datenmanagement.
S.I.A. srl hat langjährige Erfahrung im Bereich
pharmazeutischer Prozesse, bei Prozessen in der
Lebensmittelindustrie sowie im chemischen
Bereich und bei der Klärung von Abwässern.
Gründungsjahr: 1995
Adresse: Via Verdi, 26/F
37060 Castel d’Azzano (Verona)
Tel.: +39 045 512900
Fax: +39 045 519091
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www.siavr.it
Das Abfüllen und der Transport der Flakons zum
Lyophilisator erfolgen unter Reinraumatmosphäre.
Die automatische Abfüllung der Flakons übernimmt
seit 2000 eine Maschine, die zehn verschiedene Formate verwalten und mehrere hundert Flakons pro
Minute befüllen kann.
Im Laufe der Zeit hatte jedoch die Zuverlässigkeit
von Antriebssystem und Steuerung nachgelassen. Zudem entsprachen die Motoren und das System zur Achssteuerung nicht mehr dem Stand der Technik. Um möglichen unerwarteten Ausfällen und Engpässen bei der
Ersatzteilversorgung zuvorzukommen, suchte GSK
nach Alternativen für diese Systeme, die gleichzeitig
auch die Füllgenauigkeit weiter verbessern sollten.
Die Automatisierungstechniker am Standort San
Polo di Torrile wandten sich an das italienische
Nach der Modernisierung der Antriebstechnik profitiert die
Maschine von mehr Leistung und Genauigkeit
Siemens Competence Center Verpackung. Siemens ist
der bevorzugte Lieferant für Automatisierungssysteme innerhalb von GSK. Gemeinsam analysierten die
Experten bei GSK und Siemens die Motion ControlStruktur der Abfüllmaschine und bewerteten mögliche Lösungen auf Basis verschiedener moderner
Komponenten. Dabei spielte auch der Zeitbedarf für
die Modernisierung eine wichtige Rolle: Für die Erneuerung der gesamten Motion Control-Architektur
standen lediglich zwei Zeitfenster während der geplanten Stillstandszeiten der Anlage zur Verfügung –
zwei Wochen im Dezember und drei im August.
Retrofit in kürzester Zeit
Die Modernisierung durch das Engineering-Unternehmen S.I.A. srl geschah in zwei Phasen. Während
der zweiwöchigen Weihnachtspause Ende 2007 wurden die fünf Motoren und Antriebe der Maschine ausgetauscht. In der dreiwöchigen Sommerpause 2008
folgte der Austausch der alten Nockensteuerung durch
eine Lösung auf Grundlage einer Simotion-Plattform
und der intelligenten Baugruppe FM452.
Das Motion Control-System Simotion D übernimmt
die Achskoordination und die Verwaltung aller damit
verbundenen Funktionen. Mit der vielseitigen Programmiersoftware Scout lässt sich die Anwendung in
Module aufteilen, die der Struktur der Maschine entsprechen. Dies ermöglicht die Optimierung der Software und macht es einfach, neue Maschinen-Module
hinzuzufügen. Das Antriebssystem Sinamics S120
treibt sowohl bürstenlose Motoren als auch Asynchronmotoren an.
» Das Retrofit verlief absolut nach Plan. «
Domenico Valente,
verantwortlicher Leiter im Bereich Automatisierung bei GSK
in San Polo di Torrile
„Das Retrofit verlief absolut nach Plan“, freut sich
Domenico Valente, der verantwortliche Leiter im Bereich Automatisierung im GSK-Werk in San Polo di
Torrile. „Voraussetzung dafür waren die detaillierte
Planung und Abstimmung aller Arbeiten, die wir gemeinsam mit Siemens durchführten. Jetzt haben wir
in dieser wichtigen Anlage eine Maschine, die mit
Standardkomponenten ausgerüstet ist. Damit ist die
Ersatzteilverfügbarkeit langfristig gesichert. Außerdem profitieren wir von besseren Produktionsergebnissen.“ Ein Ergebnis, das sich sehen lassen kann: Der
neue, intelligente Aufbau der Bewegungssteuerung
erlaubte es, die Performance der Maschine zu steigern und die Genauigkeit des Abfüllvorgangs weiter
zu verbessern. Dadurch stieg der Anteil des On-SpecProduktes deutlich.
.
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R eu cbhr n
T
i ko l oUgni tee r rMu abnr iukf a c t u r i n g E x e c u t i o n S y s t e m e
. Baxter Healthcare, Irland
Papierlos in
der Produktion
Elan Software, die kürzlich von Siemens zur
Verstärkung des MES-Portfolios übernommen wurde,
hat mit einer MES-Lösung eine papierlose Produktion
bei Baxter Healthcare in Irland realisiert.
24
M
it der Übernahme von Elan Software Systems
SA aus Toulouse, Frankreich, hat Siemens
sein Manufacturing Execution System(MES-)Portfolio um Software für die Prozessindustrie
erweitert. Elan Software Systems, ein international tätiger MES-Softwareanbieter für die Pharma- und Biotechnologiebranche, verfügt über ein hervorragendes Produktions-Know-how auf diesem Sektor und ist
seit mehr als 20 Jahren ein renommierter Partner und
bevorzugter Softwarelieferant vieler namhafter Unternehmen. Elan Software ist eine ideale Ergänzung
für das Siemens Prozessindustrie-Portfolio, zu dem
bereits die Simatic IT MES-Palette, das Simatic-Prozessleitsystem PCS 7 und die 2008 durch die Übernahme
von Innotec hinzugekommenen Comos LifecycleManagementsysteme zählen. Insbesondere für die
Pharma- und die Biotechnologieindustrie ergänzt die
XFP-Software-Suite das Simatic IT-MES-Portfolio.
Papierlose Produktion in
der Pharmaindustrie
Eines der Unternehmen, die bereits von einer von
Elan entwickelten und implementierten Lösung profitiert, ist Baxter Healthcare in Irland. Die weltweit
rund 46.500 Mitarbeiter von Baxter Healthcare sind
in den Bereichen Medizingeräte, Pharmazeutika und
Biotechnologie tätig. Baxter Healthcare ist hauptsächlich in drei Geschäftsfeldern aktiv: Bioscience, Medication Delivery (MD) und Renal (Therapie von Nierenerkrankungen). Die Softwarelösung von Elan wird nur
in den Geschäftsbereichen MD und Renal eingesetzt,
die Lösungen und Hilfsmittel für die intravenöse Applikation, vorformulierte Arzneimittel und Lösungsmittel für Medikamente, vorgefüllte Ampullen und
Spritzen für injizierbare Arzneimittel und elektronische Infusionspumpen sowie weitere Produkte herstellen, mit denen Patienten Flüssigkeiten und Arzneimittel verabreicht werden können. All diese Produkte
können nicht nachträglich geprüft oder nachgearbeitet werden, was Baxter vor eine schwierige Aufgabe
Baxter konnte mehr als 90 Prozent des Papiervolumens
aus dem Prozess eliminieren. Das E-Batch-System ist die
zentrale Schnittstelle im Produktionsprozess
Wir tschaf tliche Vor teile
Right-First-Time-(RFT-)Rate über 99 Prozent
Reduktion des Produktionsvorlaufes auf 30 Minuten
vor dem Zielzeitpunkt
Verringerung des Chargen-Freigabezyklus
von Tagen auf Stunden
250.000 US-Dollar Einsparungen durch weniger Ausschuss
Verbesserte Compliance mit Produktionsvorgaben
Senkung der Nachforschungszeit von Tagen auf Stunden
stellt: Die Produkte müssen auf Anhieb fehlerfrei sein.
2003 entschlossen sich die europäischen Geschäftsbereiche MD und Renal von Baxter, ein elektronisches
Batch-System einzuführen. Damit wollte Baxter Kosten
reduzieren, die Einhaltung der Qualität verbessern,
die Flexibilität erhöhen und die Chargen-Freigabe beschleunigen. Dazu wurde die XFP-Software-Suite von
Elan zur Steuerung sämtlicher Produktionsvorgänge
implementiert: vom Eingang der Rohstoffe in die Fabrik bis zum Transport der fertigen Produkte in das
Lager. Die XFP-Lösung erstreckt sich auf die Bereiche
Materialfluss und Inventarverwaltung, Wiegen, Zählen und Verteilen, Herstellung, tägliche Checks des
Equipments, Mischen, Bedrucken, Abfüllen, Sterilisieren, elektronische Chargen-Aufzeichnungen, ChargenTests und -Prüfungen, Verpackung und Etikettierung
sowie die Datenarchivierung. Sämtliche Daten werden in einer zentralen, für die normale Nutzung und
Prüfungen zugängliche Datenbank gespeichert, so
dass Baxter jederzeit Analysen durchführen kann, um
den Produktionsausstoß und -ausschuss zu messen.
Elektronische Chargen-Speicherung
bietet viele Vorteile
Das intern „E-Batch“ genannte System führt Benutzer
durch den gesamten Prozess und dient als elektronischer Router mit kontrollierter Aufgabenerfüllung
und automatischen Berechnungen. Gleichzeitig werden alle Aktionen aufgezeichnet. Mit diesem System
wurde die Gefahr menschlicher Fehler deutlich verringert und die Qualität erhöht. Zudem können größere Volumina mit weniger Ressourcen und höherer
Qualität gemanagt werden, und es wird dabei sogar
weniger Lagerfläche benötigt. Features wie Nachverfolgbarkeit, elektronische Signatur und Sicherheitseinrichtungen helfen, die Einhaltung der entsprechenden
Vorschriften wie die der US-amerikanischen Food and
Drug Administration (FDA) sicherzustellen. Schließlich trägt das neue System auch dazu bei, die Chargen-Leitzeiten und die Kosten zu reduzieren. Sämtliche
Daten werden in einem Chargen-Bericht gesammelt,
der jederzeit abrufbar ist. Nachträgliche Prüfungen
finden nun nur noch in Ausnahmefällen statt, wodurch
deutliche Zeit- und Kosteneinsparungen realisiert
werden konnten.
Baxter / Healthcare
.
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T
i ko l oUgni tee r rPur b
o rz ieks s l e i t t e c h n i k
. Simatic PCS 7 APC-Portfolio
Tools für mehr
Performance
Ein Whitepaper erläutert, wie Advanced Process Control-(APC-)Lösungen
mit Simatic PCS 7 kostengünstig implementiert werden können. Dazu stellt
PCS 7 Standard-Funktionsblöcke und vordefinierte CFC-Vorlagen aus der
PCS 7 APC-Bibliothek zur Verfügung.
A
PC-Verfahren sind ein entscheidender Hebel
zur Verbesserung der Anlagen-Performance
hinsichtlich Produktivität und Wirtschaftlichkeit, Produktqualität, Operabilität und Verfügbarkeit, Bedienbarkeit, Sicherheit und Umweltschutz. Sowohl Anlagenbetreiber und Anlagenbauer als auch
EPCs und Systemintegratoren sind sich dessen bewusst und schätzen die Bedeutung von APC entsprechend hoch ein – halten die Implementierung solcher
Verfahren aber auch für kompliziert.
Simatic PCS 7 APC:
kostengünstig und einfach
Genau diese Bedenken werden in einem Whitepaper
von Siemens thematisiert. Das Whitepaper zeigt die
Vorteile auf, die sich aus der Nutzung der integrierten APC-Funktionen des Prozessleitsystems Simatic
PCS 7 ergeben. Diese Funktionen sind bereits im Standardumfang von PCS 7 ohne Zusatzkosten enthalten.
Simatic PCS 7 bietet APC-Funktionen für Control Performance Management, Erweiterungen zur PID-Regelung und Mehrgrößenregelung. Neben dem eigentlichen Kernalgorithmus sind im Standard-Lieferumfang
auch dazu passende Messstellentypen sowie Software-Tools zur rechnergestützten Inbetriebnahme
verfügbar. Durch den geringeren Einstandspreis einer
systemintegrierten und Template-basierten Implementierung werden jetzt zahlreiche Applikationen
26
auch an kleineren und mittleren Anlagen für Advanced-Control-Verfahren zugänglich, bei denen es sich
aufgrund der geforderten Amortisationszeiten nicht
lohnt, kostspielige APC-Softwarepakete von außen an
das Prozessleitsystem anzukoppeln.
Das richtige APC für optimale Ergebnisse
Um die maximale Performance einer Anlage auszuschöpfen, ist es entscheidend, das optimale APC-Tool
für die jeweilige Aufgabe auszuwählen. Diesen Entscheidungsprozess vereinfacht das Whitepaper zu Simatic PCS 7 APC , denn darin wird erläutert, welcher
Ansatz für welche Aufgabenstellung auszuwählen ist,
beispielsweise um die Anlagenperformance zu verbessern und eine optimale Ausbeute mit minimalem
Ressourceneinsatz zu erzielen. Das Paper gibt einen
Überblick über die Hauptprinzipien, zeigt typische
Einsatzbeispiele und Anwendungen der APC-Tools
und erläutert anhand einer Fallstudie, wie sich die
Prozesssteuerung mit APC-Tools optimieren lässt.
.
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–> Technologiekomponenten
–> Advanced Process Control
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Prozessanalytik
. In-situ-Messung in Motorprüfständen
Geprüfte Messung
Mit dem Laserdiodenspektrometer LDS 6 lässt sich der Ammoniakschlupf
in Motorprüfständen zuverlässig und in Echtzeit erfassen.
Experte für Prüfstände
Hohe Temperaturen treten beispielsweise in Prüfständen für LKW-Katalysatoren auf. Um die immer strengeren Abgasgrenzwerte einzuhalten, müssen auch
Dieselfahrzeuge zunehmend mit Katalysatoren ausgerüstet werden, damit sie die Anforderungen der
Euro-5-Norm und geplanter Verordnungen hinsichtlich der Stickoxid-(NOx-)Emissionen erfüllen. Die Automobilindustrie nutzt dazu die selektive katalytische
Reduktion. Dabei werden die Stickoxide mithilfe von
Stickstoffverbindungen wie Ammoniak über eine Synproportionierung zu N2 und H2O umgesetzt – möglichst vollständig, ohne dass Ammoniak als Schlupf
nach dem Katalysator im Gasstrom vorhanden ist.
Siemens hat die Entwicklung der LKW-Katalysatoren
von Anfang an mit Laserspektrometern für NH3/H2Oinline-Messungen unterstützt. Mittlerweile sind etwa
100 Systeme weltweit in solchen Applikation zur
Überwachung des NH3-Schlupfes installiert.
Die Abgastemperatur kann im Hauptstrom bis zu
600 °C betragen. Messelektronik, die unmittelbar am
Prozess sitzt, ist thermisch schwer zu isolieren, so dass
es zu fehlerhaften Messungen kommen kann. Ein weiteres Problem für kompakte Systeme mit kombinierter Messeinheit und Elektronik sind mechanische
Motorvibrationen, die auf ein direkt gekoppeltes Messsystem übertragen werden können. Dies kann auf
Dauer mechanische Schäden wie zum Beispiel Platinenrisse verursachen. Der LDS 6 ist dank der abgetrennten Elektronik in der Zentraleinheit immun gegenüber solchen Störungen.
Speziell für den Einsatz in Motorprüfständen sind
weitere Merkmale des LDS 6 vorteilhaft: Durch den
Einsatz einer patentierten Referenzzelle, die das zu
messende Gas enthält, ist der Messwert permanent
ohne Referenzgase kalibriert. Messungen, die Jahre
auseinander liegen oder mit verschiedenen Geräten
durchgeführt wurden, sind durch die permanenten
Kalibrierungen, die auf gemeinsame Urkalibrationen
im Werk fußen, untereinander direkt vergleichbar.
Auch als mobiles System
Wenn Messungen im Nebenstrom möglich sind, bietet
Siemens eine weitere, sehr kostengünstige und zudem mobile Variante der kompakten Messung an. Sie
besteht aus einer fahrbaren, beheizten Messstrecke
mit sehr geringem Platzbedarf und frei wählbarem
Standort. Hiermit lassen sich auch mehrere Motorprüfstände überwachen, wenn nur zeitweise Bedarf an
Schlupfmessungen besteht und eine Festinstallation
nicht sinnvoll ist.
.
Neben fest installierten
Analysatoren für die
Schlupfmessung an
Motorprüfständen gibt
es auch eine mobile
Variante für Messungen
im Nebenstrom, die
dank des senkrechten
Aufbaus sehr wenig
Platz benötigt
Siemens AG
M
it dem LDS 6 und dem Sitrans SL bietet
Siemens zwei IR-Laserdiodenspektrometer für die In-situ-Prozessgasanalyse, die
das gleiche Messverfahren nutzen, sich aber deutlich
in Aufbau und Art der Applikationen unterscheiden.
Das Sitrans SL-Gerät ist kompakt aufgebaut und beherbergt die komplette Messtechnik – Sender, Empfänger
und Elektronik – in einem Gerät. Im LDS 6 Analysator
ist die Messelektronik hingegen von der Messeinheit
mit Sender und Empfänger getrennt. Dieser Aufbau eignet sich besonders für Hochtemperaturanwendungen.
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Proessinstrumentierung
. Durchflussmessung
Wasser-Werte
Siemens AG
Die Clamp-on- und integrierten Sitrans-Durchflussmesser helfen,
Lecks und unerlaubte Entnahme in der Wasserversorgung zu erkennen.
Wasserverluste
können durch
zuverlässige und
kontinuierliche
Durchflussmessung
mit Sitrans F USGeräten erkannt und
verhindert werden
J
edes Jahr wird aufbereitetes Wasser im Wert von
einigen Millionen Euro verschwendet. In vielen
Städten rund um den Globus sind Wasserleitungen
und Messinstrumente in einem so schlechten Zustand,
dass bis zu 60 Prozent des Trinkwassers auf dem Weg
zum Empfänger einfach verloren geht – entweder durch
Lecks oder unerlaubte Entnahme aus den Leitungen.
Diesem Missstand kann man mit einem effektiven
Versorgungsmanagement begegnen. Das heißt: Man
weiß, was wohin in welcher Menge fließt. Ein Kernstück
sind dabei Ultraschall-Durchflussmesser. Sie bieten für
die Wasseraufbereitung viele Vorteile, so vor allem
eine hohe Messgenauigkeit, geringen Stromverbrauch,
weniger Beanspruchung des Wassermanagementsystems und ein optimiertes Leckage-Management. Außerdem können sie unter allen Umgebungsbedingungen betrieben werden und sind unempfindlich gegen
Verunreinigungen, Hindernisse und starke Lufteinschlüsse.
Durchfluss exakt überwacht
Siemens bietet mit der Serie Sitrans F US sehr vielseitige integrierte und Clamp-on-Ultraschall-Durchflussmesser an, die besonders für die Durchflussüberwachung in der Wasserversorgung geeignet sind. Die drei
Clamp-on-Ultraschall-Produktfamilien decken dabei
ein breites Anforderungsspektrum ab: Der AllzweckDurchflussmesser Sitrans FUS1010 bietet zahlreiche
Funktionen für komplexere Aufgaben, während sich
das tragbare, batteriebetriebene Gerät Sitrans FUP1010
besonders für Messungen vor Ort eignet. Sitrans
FUP1010 ist darüber hinaus als komplettes Prüfset für
Untersuchungen vor Ort und Leistungsprüfungen erhältlich. Für Anwendungen, die weniger Funktionalität
28
erfordern, stellt Sitrans FUS1020 oft benötigte Basisfunktionen zur Verfügung.
Außer den Clamp-on-Durchflussmessgeräten bietet
Siemens zwei Familien integrierter Geräte für die
Wasser- und Abwasserindustrie an. Das batteriebetriebene 2-Pfad-Gerät Sitrans FUS380 kann in Bereichen ohne Netzstromversorgung installiert werden
und arbeitet rund sechs Jahre lang zuverlässig, bevor
ein Batteriewechsel nötig ist. Das für die Nachrüstung
geeignete Sitrans F US Sonokit ist mit einem Hochleistungsmessumformer Sitrans FUS060 ausgestattet
und bietet eine einfache, präzise Alternative zu herkömmlichen Durchflussmessgeräten. Dieses Set enthält alle Komponenten, die für die Installation von
flüssigkeitsbenetzten Schallwandlern an einem bestehenden Rohr erforderlich sind. Der Einbau kann an
Leerrohren oder druckbeaufschlagten Rohren nach
der Hot-Tap-Methode erfolgen.
Messungen für ein effektives Management
Die Durchflussmessgeräte Sitrans liefern präzise Daten
zu Durchflussmengen und gewährleisten eine zuverlässige und wartungsfreie Messung. Sie helfen beim
Erkennen von Leckagen sowie beim Erhalt der Wasserqualität und sichern die Wassernutzung. Damit garantieren sie, dass dieses kostbare Gut die Verbraucher
zuverlässig erreicht.
.
Sitrans F US: Wichtigste Vor teile
Einfache Installation und Wartung
Vor-Ort-Einbau des Messgeräts ohne
Leitungsunterbrechung
Schnelle und kostengünstige Messung mit
tragbarem Gerät
Installation in Bereichen ohne
Netzstromversorgung
Batteriebetriebene Geräte arbeiten zuverlässig
über sechs Jahre
Optimales Management durch Verfügbarkeit
von umfassenden Daten zu Durchflusswerten
Durchflussmessung von verschiedenen
Flüssigkeiten mit bidirektionaler WideBeamLaufzeit-Messung oder Doppler-Messung
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Kurz notiert
Gaz de France Norge AS, Norwegen
Foto: StatoilHydro
Überlegene Funktionalität
Gaz de France Norge AS entscheidet sich für Comos für das Management technischer Anlagendaten und das Instandhaltungsmanagement auf der neuen Gjøa-Plattform. Comos soll für das
Management aller Aufgaben in den Bereichen betriebstechnische Planung, Dokumentation und Instandhaltung bei Gaz de
France Norge, speziell beim Betrieb des Gjøa-Feldes, eingesetzt
werden. Terje Overvik, Geschäftsführer Gaz de France Norge:
„Die Comos Industry Solutions GmbH hat den Auftrag erhalten,
nachdem sie sich in der Anfangs- und Endphase der Ausschreibung gegen 14 Wettbewerber durchgesetzt hatte. Comos Industry Solutions machte während der Verhandlungen einen professionellen und vertrauenswürdigen Eindruck und ihre
Systeme boten die beste Funktionalität für die Anforderungen
von Gaz de France Norge. Die technischen und kaufmännischen
Teams haben einstimmig beschlossen, den Auftrag an Comos
Industry Solutions zu vergeben.“
„Die Systeme werden in hohem Maße dazu beitragen, dass wir
unsere Ziele im Bereich Integrated Operations erreichen“, erläutert der Betriebsleiter Kjell Ola Jørgensen. Mit den neuen
Systemen wird das Betriebspersonal in die Lage versetzt, alle
erforderlichen Informationen auf der Benutzeroberfläche zu
erhalten, ohne dass manuell interveniert werden muss. Das ermöglicht schnellere, bessere und präzisere Entscheidungen
und Lösungen im Tagesgeschäft. Comos Industry Solutions
wird während der Einführung der neuen Systeme eng mit Gaz
de France Norge zusammenarbeiten und auch die Integration
in andere Systeme, die Unterstützung von Fremdsystemen
sowie den Datenimport einrichten.
Gaz de France Norge AS ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der seit 2001 in Norwegen vertretenen GDF SUEZ.
Das Unternehmen ist Teilhaber einiger Felder auf dem norwegischen Kontinentalschelf und der Anlagenbestand wächst. Im
Jahr 2010 wird Gaz de France Norge der Betreiber des Gjøa-Feldes werden.
.
Die Gasvorkommen des Gjøa-Feldes werden von Gaz de France Norge AS
gemeinsam mit StatoilHydro erschlossen
www.comos.com
MAN Diesel, Deutschland
Referenz-Objekt
Seit einem Jahr ist bei MAN in Augsburg ein Prozessgaschromatograph Sitrans CV erfolgreich in der Bestimmung
von Heizwert und Gaszusammensetzung im Einsatz. Der
Sitrans CV läuft seit Sommer 2008 zur vollsten Zufriedenheit des Kunden und ist auch ein Referenzobjekt für andere
Unternehmen, die sich für diese Siemens Lösung interessieren. Siemens lieferte ein Sitrans CV-Gerät inklusive Applikationsmodul und Probenaufbereitung zum Einsatz in
Ex-Zone 1 als Systemlösung im Schutzkasten. Mittlerweile
ist bereits ein zweites Messsystem für MAN im Gespräch.
MAN nutzt das Sitrans CV-Gerät für die Bestimmung von
Heizwert und Gaszusammensetzung an Gasmotorenprüf-
ständen und bei der Inbetriebnahme dieser Motoren weltweit einen mobilen Prozessgaschromatographen mit Ex-Zulassung. Die Zusammensetzung und der Heizwert der zu
bestimmenden Gase schwankt dabei stark, der Heizwert
liegt in Extremfall zwischen 7 und 12 Kilowattstunden pro
Normkubikmeter. Der Prozessgaschromatograph Sitrans CV,
eine Weiterentwicklung der Mikro-Prozessgaschromatographen von Siemens, konnte die Anforderungen bei dieser
Messaufgabe problemlos erfüllen.
.
www.siemens.de/sitranscv
Kurz notiert
Bandwaagensysteme MSI und MMI
Erweiterte EDD für Sitrans LR250
Höhere Kapazität, geprüfte Genauigkeit
Neue Merkmale und
Zulassungen
Die Milltronics-Bandwaagen MSI und MMI eignen sich jetzt für
Förderraten bis zu 12.000 Tonnen/Stunde, d. h. 7.000 Tonnen/
Stunde mehr als bisher. Zusätzlich haben die beiden Geräte in
Kombination mit einem Milltronics-Messumformer BW500 und
einem Geschwindigkeitssensor die OIML-(International Organization of Legal Metrology-) und MID-(Measuring Instruments
Directive-)Zulassung erhalten. Hierdurch wird garantiert, dass
die MSI- und MMI-Bandwaagen hohe Anforderungen an Genauigkeit und Reproduzierbarkeit in Mess- und Gewichtanwendungen erfüllen.
Milltronics MSI ist eine hoch belastbare Einrollen-Präzisionsbandwaage zur Überwachung von Prozess- und Verladeabläufen
auch in rauen Umgebungen. Die Waage reagiert sofort auf Bandlasten und bietet einen Überlastschutz bis 300 Prozent. Die Bandwaage MSI misst nur die über dem Band und der aufgehängten
Tragrolle aufgebrachte Vertikallast. Beide Bandwaagen lassen sich
ohne Kran oder andere aufwändige Hilfssysteme montieren.
Milltronics MMI ist eine hoch belastbare Mehrrollen-Präzisionsbandwaage, bestehend aus zwei oder mehr MSI-Bandwaagen, für
Anwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen oder zur
Überwachung kritischer Prozess- und Verladeabläufe. Milltronics MMI-2 bietet eine Genauigkeit von ± 0,25 Prozent, die Dreirollen-Bandwaage MMI-3 eine Präzision von ± 0,125 Prozent.
Siemens hat die erweiterte EDD (Elektronische
Gerätebeschreibung) der Sitrans LR250 für zusätzliche Diagnosefunktionen und erhöhte Benutzerfreundlichkeit um neue Funktionen, wie eine
zentrale Verwaltung der Echowerkzeuge und die
zyklische Speicherung von Echoprofilen, ergänzt.
Die erweiterte EDD ist eine der ersten, in der eine
neue, harmonisierte Menü- und Parameterstruktur zwischen den Füllstand-, Durchfluss-, Temperatur-, Druckmessgeräten und Stellungsreglern
von Siemens zum Einsatz kommt. Eine neue HART
EDD für die Emerson AMS Konfigurationssoftware
ist ebenfalls integriert, und NAMUR NE43 steht als
konfigurierbare Option zur Verfügung, um den
Failsafe-Ausgang auf 3,6 mA voreinzustellen.
Sitrans LR250 bietet außerdem neue Sicherheitszulassungen der Schutzart druckfeste Kapselung: CSA, FM, ATEX und IECEx. Mit diesen Zulassungen sind keine eigensicheren Barrieren
erforderlich, um Sitrans LR250 in explosionsgefährdeten Bereichen mit brennbaren Gasen einzusetzen.
www.siemens.de/waegetechnik
www.siemens.de/lr250
.
.
ADImmune, Taiwan
Das Unternehmen ADImmune aus Taiwan setzt in seiner neuen
Produktionsanlage für Impfstoffe auf Automatisierungs- und Gebäudetechnik von Siemens und ist damit bestens für heutige und
zukünftige Anforderungen gerüstet.
Die Anlage erhielt fast unmittelbar nach ihrer Inbetriebnahme
im Juni die Verantwortung für die Herstellung eines Impfstoffs
gegen den H1N1-Virus – gemeinhin als Schweinegrippevirus bezeichnet. Zurzeit produziert die Anlage 250.000 Impfstoffdosen
pro Tag, um die fünf Millionen Dosen liefern zu können, die von
der taiwanischen Gesundheitsbehörde für die Bevölkerung geordert wurden. Die Anlage wurde ursprünglich zur Herstellung
eines Impfstoffs gegen die Vogelgrippe ausgelegt. Sie erfüllt sowohl die Anforderungen der EU als auch die der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA).
Siemens lieferte die Automatisierungs- und Gebäudetechnik
für das Vaccine Manufacturing Control System (VMCS) und andere Prozess-Skids. ADImmune hatte sich nach einem umfassenden Bewertungsprozess der verfügbaren Lösungen für Siemens
entschieden. Grund waren die überragenden technischen Leistungen, die Integrationsfähigkeit und die Zuverlässigkeit von Totally Integrated Automation.
.
ADImmune
Gut gerüstet
Die neue Produktionsanlage von ADImmune setzt im
gesamten Prozess Automatisierungstechnik von Siemens
30
ein und erfüllt alle Anforderungen von EU und FDA
Dialog
infos
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Dann besuchen Sie doch unsere Online-Informationsplattform im Internet:
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und das aktuelle Heft als PDF-Datei herunterladen, im
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Themen, Technologien oder Systemen suchen.
corporate
Siemens beim Thema
Compliance auf gutem Weg
Die Korruptionsaffäre stürzte Siemens in eine schwere
Krise. Das Erkennen und Beheben dieser Fehler führte
zur Implementierung eines siemensweiten Antikorruptionsprogramms, mit höchster Managementaufmerksamkeit.
Diese Anstrengungen spiegeln sich auch in der Platzierung im Dow Jones Sustainability World Index
wider, einem auf Nachhaltigkeit ausgerichteten Aktienindex, in den Kategorien Compliance und Risk Management. Hier verbleibt Siemens an vorderster Stelle
(Stand Sept. 2009).
Siemens wird dem Thema Compliance auch in Zukunft höchste Priorität beimessen und gemeinsam
mit seinen Partnern verantwortungsvolles Handeln
im Geschäftsumfeld weiter vorantreiben.
.
Ansprechpartner für die Divisions Industrial
Automation & Drive Technologies:
Dr. Jörg Flath – Compliance Officer
Telefon: +49 (9 11) 8 95-57 69
E-Mail: joerg.fl[email protected]
Impressum: process news 3-2009
Herausgeber
Siemens Aktiengesellschaft,
Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnber
www.siemens.com/automation
Redaktionsbeirat
Alexandre Bouriant, Sean Cahill, Inez Costenoble,
Sigrun Ebert-Heffels, Michael Gilluck, Walter Huber,
Ivonne Luthardt, Rüdiger Selig, Roland Wieser
Division Drive Technologies
CEO Klaus Helmrich
Publishing House
Publicis KommunikationsAgentur GmbH, GWA
Corporate Publishing Medien 1
Postfach 32 40, 91050 Erlangen
Tel.: +49 (0) 91 31 91 92-5 01
Fax: +49 (0) 91 31 91 92-5 94
[email protected]
Division Industry Automation
CEO Anton S. Huber
Presserechtliche Verantwortung
Arno Hoier
Verantwortlich für den Inhalt
Cornelia Dürrfeld
Redaktion: Kerstin Purucker
Layout: Bettina Raunecker
C.v.D., Schlussredaktion: Sabine Zingelmann
DTP: Mario Willms, Lars Bochmann
Druck: Hofmann-Infocom, Nürnberg
Konzeption
Christian Leifels
process news erscheint vierteljährlich
Titelbild: corbis
Redaktion
Cornelia Dürrfeld, Siemens AG, I IA CC P
Siemensallee 84, 76187 Karlsruhe
Tel.: +49 (0) 7 21 5 95-25 91
Fax: +49 (0) 7 21 5 95-63 90
[email protected]
Auflage: 20.000
Jobnummer: 002800 19878
© 2009 by Siemens Aktiengesellschaft
München und Berlin
Alle Rechte vorbehalten. Diese Ausgabe wurde auf Papier aus
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SIMATIC IT, SIMATIC Multi Panel, SIMATIC PCS 7, SIMATIC
Safety Integrated, SIMOTION, SIMOCODE, SINAMICS,
SITRANS, TIA, WinCC
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4* ' /!*#-&+.'$$'$*&*!'%('&&,&$+$&"2 *!**,&**&-+,*!-&%!,!&*!+,'*!$+
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