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Windows-basierte Systeme sind heutebereits ein Standard in verschiedenenAutomatisierungsanwendungen. Dies istneben der rasanten Entwicklung der Rechentechnik vor allem der Betriebs-sicherheit von Microsoft Windows NT 4.0zu verdanken. Leistungsfähige objekt-orientierte Prozeßvisualisierungssystemewie InTouch bilden den Kern der Appli-kationen.

Mit komfortablen Editier- und Zei-chenfunktionen, umfangreichen Anima-tionsverknüpfungen, konfigurierbarenStandardmodulen, Echtzeit- und histori-schen Trenddiagrammen, Alarmfenstern,Bibliotheken mit vielen fertigen und kon-figurierbaren Wizards und einer ma-kroähnlichen Skriptsprache hat nicht nurder Anlagenautomatisierer leichtes Spiel,sondern auch der Bediener erhält ein

überdurchschnittliches Maß an Übersicht-lichkeit für seine Anlage.

Das universelle VisualisierungssystemInTouch läßt sich für nahezu alle Appli-kationen einsetzen. Zu den fast unzäh-ligen Projekten gehören Applikationenfür den Maschinen- und Fahrzeugbau,Leitzentralen für Logistik- und Förder-anlagen, Visualisierungen von Block-heizkraftwerken und Prüfständen, Leit-stände für Wasserver- und -entsorgungs-anlagen sowie für die Nahrungsmittel-industrie und selbst Netzleitzentralen fürEnergieverteilungsunternehmen. Das System ist vom Einzelplatz bis hin zukompletten großen Fabriken skalierbar.Verteilte Architekturen werden ebensowie Client-Server-Lösungen. Zur An-bindung an die auf dem Markt befind-lichen Steuerungen und Feldbussystemekann auf eine Bibliothek von über 500 verschiedenen Treibern zurückgegriffen werden.

Die leichte Bedienbarkeit und Lei-stungsfähigkeit von InTouch läßt sich amBeispiel der Anfang 1997 im Auftrag derWabag-Leipzig GmbH neugebauten Klär-anlage Fahrland zeigen. Die gesamte Au-tomatisierung für diese Kläranlage ver-wirklichte die Berliner Ingenieurgesell-schaft für Automatisierungs- und Com-putertechnik Aucoteam (Kasten).

Die Aucoteam-Spezialisten setzten fürdie Klärwerksautomatisierung in Fahr-land auf PC-Technik mit Microsoft Win-dows für die Prozeßleittechnik. Für dieSteuerung werden Simatic-SPS S5-115Usowie S5-100U genutzt. Als Softwarekommen das Visualisierungssystem In-Touch und ein Protokolliersystem zumEinsatz. Vernetzt wird das Leitsystem mitder SPS-Technik über 3964R (RK 512).Bild 1 zeigt die Automatisierungskon-figuration.

Gleiche Anordnung für jedes Prozeßbild

Gerade in Klärwerken ist es wichtig,daß sich der Betreiber leicht einenÜberblick über den Anlagenzustand ver-schaffen kann. Um die wichtigen Bild-schirmelemente leicht wieder zu finden,sind sie in jedem Prozeßbild gleichartigangeordnet. Zu diesen Elementen gehörtdas Feld Alarmlistenanwahl am linkenoberen Bildschirmrand. Wird dieses Feldmit der linken Maustaste angeklickt, er-scheint das Alarmlisten-Fenster auf demBildschirm. Dieses legt sich dann über dasProzeßdarstellungsfeld. In diesem Alarm-listen-Fenster erkennt der Bediener dieletzten anstehenden Alarme.

Daneben befindet sich die Alarmzeile.Hier steht der Alarmtext zum jüngsteneingetroffenen Alarm mit Datum, Uhrzeitsowie Alarmzustand. Darunter befindetsich das Feld mit der eigentlichen An-lagendarstellung – der eigentliche tech-nische Teil der Visualisierung. Dieses Feld stellt die vom realen Prozeß kom-menden Daten bildlich dar; hier wird der Prozeß mit den jeweils grafischenMitteln „bedient“. Alle anderen Elementehaben dagegen eher Verwaltungsfunk-tionen.

Unter den Anlagenbildern ist das Kom-ponentenanwahl-Menü angeordnet. Die-ses besteht aus verschiedenen Feldern.Das Anwählen eines beschrifteten Feldesaktiviert die entsprechende Komponente:Man erzeugt ein Dialog-Fenster zu dieser

Effizient Kläranlagen steuernThomas Schulz • Werner Zuchhold

In letzter Zeit häufen sich Berichte über die vielfältigenMöglichkeiten Windows-basierter Automatisierungslösungen in derFachpresse. Immer öfter tauchen Schlagwörter wie Microsoft BackOffice, AxtiveX oder OLE for Process Control (OPC) auf. AuchWonderware setzt mit seiner Prozeßvisualisierung InTouch als Teilder FactorySuite ausnahmslos auf diese zukunftsweisendenTechniken. Überzeugend läßt sich die Leistungsfähigkeit diesesStandardsystems an den vielfältigen Anwendungen erläutern, zumBeispiel bei der Steuerung des Klärwerks Fahrland.

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Bild 1. Automatisierungskonfigurationfür die Kläranlage Fahrland

ProzeßleitsystemWindows (InTouch, Acron)

Protokoll-drucker

Störmelde-drucker

Prozeßanschluß3964R (RK512)

SimaticS5-115U

Dipl-Ing. ThomasSchulz (34) ist alsVertriebsingenieurder WonderwareGmbH in Münchenverantwortlich fürdas Büro Berlin. Seit1991 ist er im Ver-trieb für technischeSoftware tätig. Er stu-dierte Maschinenbauan der TU Budapest.

Dipl.-Ing. WernerZuchhold (50) istseit 1991 als Ge-schäftsführer derAucoteam GmbH inBerlin verantwort-lich für den BereichSoftwareenginee-ring. Er studierte In-formationstechnikan der TU Dresden.

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Komponente. Die Komponenten bein-halten von links nach rechts die Proto-kollierung, das vorherige Anlagenbild,die Paßworteingabe, die neue Paßwort-vergabe sowie die Bildanwahl-Matrix.Mit der Bildanwahl-Matrix kann der Be-diener ein anderes Anlagenbild im dar-über liegenden Feld aktivieren.

Die obere Zeile der Bildanwahlmatrixenthält Auswahlmöglichkeiten für „Über-sicht“ und „Trend“. Die zweite und dritteZeile gibt wichtige Informationsbereichewieder. So stellt der Informationsbereich„Zulauf“ eine Übersicht über die Fäkal-annahme und die Rechenanlage mit demfolgenden Meßschacht dar. Der Bereich„Biologische Reinigung“ beinhaltet dieBelebung und die Nachklärung.

Prozeßbilder leicht bedienenDer Bediener kann gezielt und schnell

die relevanten Anlagenteile anwählen.Dies erreicht er mit Hilfe von Maus-betätigungen in den Steuerungsfeldernoder Texteingaben mittels Tastatur in dieentsprechenden Felder. Zur Visualisie-rung und Steuerung werden unter an-derem Analoganzeigen, Buttons sowieFarbumschläge für Maschinensymbolegenutzt.

Die Analoganzeigen sind den Bedie-nern von herkömmlichen Anzeigegerätenbekannt. Sie zeigen den physikalischenMeßwert sowie den oberen und den un-teren Grenzwert an. Unter- oder über-schreitet die angezeigte Meßgröße einenGrenzwert, ändert sich die Anzeige: DerMeßwert wird rot dargestellt. Jederzeitkann der Bediener einen neuen Grenzwertfür eine Meßgröße vorgeben. Eindeutigsind auch die Farbumschläge für die Be-triebsmittel: grün bedeutet ein-, grau aus-geschaltet und rot gestört.

Viele Anlagenbilder enthalten ergän-zende Zustandsanzeigen der Maschinen-

symbole. Die Anzeigen signalisieren demAnlagenfahrer, in welchem Zustand sichdas Betriebsmittel befindet. Im Automa-tikbetrieb ist kein Ein- oder Ausschaltenmöglich. Dies erlaubt erst der Hand-betrieb.

Fährt der Bediener mit der Maustasteauf das Bildanwahl-Feld Übersicht unddrückt die Maustaste, gelangt er in dasBild der Kläranlage Fahrland in Karten-darstellung. Dieses Bild zeigt in Form einer Karte die Anlage mit den wesent-lichen Prozeßgrößen. Bewegt man sichmit der Maustaste über das Bild, so ver-ändert sich die Cursordarstellung. Er-scheint eine Umrandung eines Meß-

bereichs, so wird durch Mausklick derStandort der auftretenden Meßwerte sig-nalisiert. Klickt man auf die Bezeichnungeines Meßbereichs, erscheinen die einzel-nen Anlagenbilder wie Zulauf, Sand- undFettfang, Belebung/Nachklärung, Ablauf,Rückschlamm-Pumpenwerk und Schlamm-entsorgung. Der Bediener erreicht aufdiese Weise schnell den Dialog mit denrelevanten Anlagenteilen.

Wie leicht bedient werden kann, zeigtauch folgendes Beispiel: Wählt man imAnlagenbild Zulauf (Bild 2) die Füll-standsanzeige, blendet sich ein Bildmakroein (Bild 3). Hier kann über Schiebereglerein unterer und ein oberer Grenzwert zu-

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Bild 3. Anlagenbild Zulauf mit Bildmakro für Füllstandsanzeige

Bild 2. Anlagenbild Zulauf Kläranlage

Das Unternehmen Aucoteam entstand1991 im Rahmen eines Management-Buy-Out-Vorhabens mit Beteiligung vonFührungskräften und Mitarbeitern ausdem Forschungszentrum der Elektro-Apparate-Werke (EAW) Berlin. DasWachstum von jährlich 20% bis 25% demonstriert die gelungene strategischeOrientierung auf kundenorientierte Pro-blemlösungen. Ein Schwerpunkt bildetdie Erstellung kompletter Automatisie-rungslösungen vor allem für die Wasser-und Abwassertechnik.

Automatisierungfür Wasser- undAbwassertechnik

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geordnet werden, der vom Füllstand desSpeichers abgeleitet wird. Die eingestell-ten Grenzwerte übernimmt die SPS, so-bald der Button Übernahme betätigt wird.Sämtliche Eingaben überprüft InTouchauf Syntax, Plausibilität und Eingabebe-rechtigung.

Trends und Alarme Ein weiteres Merkmal, um die Lei-

stungsfähigkeit einer Visualisierung zubeurteilen, stellt der Komfort bei der Anzeige und Archivierung von Prozeß-daten und Alarmen dar. InTouch legt alle Alarme und historischen Daten in speziellen Dateien ab, die am Bild-schirm verfolgt oder ausgedruckt werden können.

Das Bild Historischer Trend bietet vie-le Buttons zur Einstellung der Trend-darstellung. Mit Rollbalken läßt sich einbestimmtes Zeitintervall darstellen. MitPfeilbuttons kann man sich in den einge-stellten Zeitspannen in der Trenddarstel-lung vor und zurück bewegen. Zur bes-seren Auswertung lassen sich die Kurven

auch dehnen und stauchen. Der Meßwert-button zeigt die Eintritts- und Austritts-größe des Meßwerts des augenblicklichdargestellten Trends. Im aktuellen Trend

werden die momentanen Werte der Meß-daten angezeigt.

Das Bild Aktuelle Alarme beinhaltet dieletzten anstehenden Alarme in vorgefer-tigten Alarmfenstern. Mit Hilfe des Mel-deklartexts und der Benennung der Meß-stelle läßt sich der Alarm leicht zuordnen.Der Bediener kann auch von einer Alarm-darstellung in eine andere wechseln. Dreiunterschiedliche Möglichkeiten stehenzur Verfügung, um zu quittieren: alleAlarme, Alarmgruppen oder einzelneAlarme. Die Farben rot für unquittiertund blau für quittiert charakterisieren denAlarmzustand. Für spätere Auswertungenwerden die Alarmwerte komplett vorge-halten. Die Alarm-Historie (Bild 4) zeigtalle gekommenen und gegangenen, quit-tierte und unquittierte Alarme.

Know-how vom SystemintegratorDie Verwendung moderner Visualisie-

rungssysteme erleichtert den Anlagenfah-rern die Beobachtung und Steuerung ih-rer Verfahren und Prozesse. Das hoheMaß an verfügbaren Daten über den Pro-zeß ermöglicht die Optimierung der Pro-zeßparameter. Die Verfahren werden re-produzierbar gestaltet. Außerdem liegteine komplette Dokumentation vor. DieInvestition in ein Prozeßvisualisierungs-system zahlt sich daher meist in Kürzeaus.

Der Preisverfall der benötigten Hard-ware läßt die Anschaffungskosten fürPC-basierte Visualisierungssysteme im-mer günstiger werden. Systemintegratorenwie Aucoteam bringen das notwendigetechnische und branchenspezifischeKnow-how für die jeweilige Automatisie-rungsapplikation mit und erarbeiten diespezifische Visualisierungslösung für dasAutomatisierungsproblem. ■

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Bild 4. Alarm-Historie

Die Wonderware Corporation und Phoenix Contact haben auf der FachmesseSPS/IPC/Drives im November letzten Jahres eine Vereinbarung unterzeichnet, wonachdie beiden Unternehmen die Automatisierungssoftware FactorySuite von Wonderware aufBasis der Interbus-Technik gemeinsam am Weltmarkt anbieten. Phoenix Contact nimmt dieFactorySuite als Ergänzung zur vorhandenen Automatisierungslösung PC Worx ins Programm.So können Anwender, die sich für diese auf dem Open Control Standard basierende Lösungentschieden haben, als Prozeßvisualisierung die HMI-Software InTouch einsetzen.

Das Marktforschungsunternehmen ARC (Automation Research Corporation) hat denHMI (Human-Machine-Interface)-Markt entsprechend den Leistungsvermögen der Entwick-lungslizenzen für die Software-Pakete neu definiert: Zur ersten Gruppe gehören die Low-Cost-Pakete bis etwa 1 000 $. Die zweite Gruppe sind typische OEM-Produkte – hierzuzählen die Integrated Packages für ungefähr 2 500 $. Die dritte Gruppe setzt sich ausden Client-Server-Systemen von 3 500 $ bis 4000 $ zusammen, die bevorzugt bei End-kunden zum Einsatz kommen. Diese Systeme sind modular und skalierbar. Die Schnitt-stellenverantwortung liegt allerdings beim Hersteller. Zur vierten, neuen Gruppe zählendie sogenannten Software-Suites für ungefähr 10000 $. Hier übernimmt der Anbieter die Integration der Softwarekomponenten vollständig.

Im Zuge der Diskussion um das Thema „Jahr-2000-Fähigkeit von EDV- und Com-putersystemen“, das zumindest von der IT-Branche ernstgenommen zu werden scheint,weist das Unternehmen Wonderware darauf hin, daß dieses Thema für die Fertigungs-umgebung mindestens genauso relevant ist wie für alle anderen Einsatzgebiete von Com-putern und Software. Nach dem 31.12.99 können viele Programme das Jahr nicht mehreindeutig bestimmen. Da das Datum oft für Berechnungen verwendet wird (z. B. zur Be-rechnung des Haltbarkeitsdatums), müßten alle Stellen im Programm gefunden werden,an welchen das Datum genutzt wird. Dies ist sehr aufwendig. Datumsangaben werden fürhistorische Daten, Alarmerfassung und -auswertung sowie ergebnisgesteuerten Aufgabengenutzt. Mögliche Probleme sind: Datenverlust, Systemfehler oder Produktionsausfall.Aber selbst für Programme, in denen das Datum keine sofort ersichtliche, relevante Rollespiele, bleibt es nicht ohne Einfluß: Programme können ab einem bestimmten Datum ge-löscht werden, Lizenzen können vorfristig ablaufen o. ä. Wonderware gibt bekannt, daßsich die Komponenten der neuen FactorySuite 2000 grundsätzlich für das Jahr 2000 unddarüber hinaus eignen. Die Wonderware-Anwender können ältere Applikationen aktualisie-ren, ohne daß diese neu entwickelt oder mit großem Aufwand angepaßt werden müssen.

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