Virtualisierung von Prozessleitsystemen (PCS7) am · PDF fileSchritt 1 (1) Aufbau eines...

Guido Niehaves

5. Instandhaltungsworkshop Uniper Anlagenservice GmbH

Land Gut Höhne, Mettmann/Düsseldorf

28.11. – 01.12.2017

Virtualisierung von Prozessleitsystemen (PCS7)

am Beispiel eines konkreten Projektes

Vorbemerkung – Situation Chemiepark Marl

Am Standort Marl steht eine Neu-Bewertung der Energieversorgung

(Schwerpunkt Dampf/Fernwärme) in den kommenden Jahren an.

Betroffene Anlagenteile / Projekte:

- KW 1 PCS7 Projekt

- Neue Dampfregelung (Verbrauchsabhängige Dampfregelung)

- AS 20+

Die vorhandene LT-Struktur (PCS7) ist den Anforderungen und Modifikationen

nicht mehr gewachsen.

Forderungen:

- Flexibles und zukunftsgerichtetes Migrationskonzept um den

o.g. Anforderungen gerecht zu werden.

- Langfristige Investitionssicherheit,

- Anforderungen an Redundanzen (Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit),

- Aktuelle Rechnertechnik mit Möglichkeiten zur Implementierung aktueller

IT-Security Themen,

- Für Anlagenteile die ggf. nicht mehr benötigt werden; sicherer Weiterbetrieb

ohne weitgehende Änderungen (keine Migration).

2

Ziele und Motivation

Abgekündigte Betriebssysteme Windows XP und Windows 2003 Server werden

gegen aktuelle Betriebssysteme als 64-Bit Version ersetzt.

Erneuerung der vorhandenen Rechnertechnik – Verbesserung der Performance

und der Ersatzteilverfügbarkeit.

Erweiterter Aufbau / Funktionalität des WebServers.

Erweiterte Langzeitarchivierung mit Zugriff vom Büronetzwerk mit Acron / June5

(Ersatz für den nicht mehr unterstützten Central Archiv Server „CAS“).

Verbesserung der Anlagensicherheit und Verfügbarkeit durch Trennung der

H- CPU´n im Bereich der Dampfwirtschaft.

Verbesserung der Anlagensicherheit und Verfügbarkeit durch Update der

Firmware der eingebauten CPU´n.

Verbesserung der Ergonomie der Bedienbilder durch Installation von 16:9

Bildschirmen.

Reduzierung der Netzwerk und Rechner Infastruktur (Verschlankung).

3

Ausgangssituation - Bestandsaufnahme

4

Anlagenbus (LWL)

OS-Server 1 OS-Server 2

Terminalbus (LWL)

OS-Client 1

D LL

D LL

WEB-ServerArchiv-Server

OS-Client 2

D LL

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 05

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 07

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 09

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 11

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 13

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Infr. TZ &

T16

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Wärmetauscher

1, 2 & 3

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Kammerfilter-

presse 2

SIEME

NS

SIEME

NS

ZELW

S7

-30

0

SAT

1703

/ 250

ES

PCS7 Version 6 mit Power Solution Bibliothek

Abgekündigte Betriebssysteme Windows XP und Windows 2003 Server

Erweiterungen mit aktueller Hardware nicht möglich

Ersatz- und Reserveteile nicht mehr vollständig verfügbar

Schritt 1 (1)

Aufbau eines redundanten Rechnersystems zur Virtualisierung der bestehenden

PCS7 V6 Rechner auf zwei „HP“ Server. Clients und Engineeringstation werden zu

Thin Clients. Administration über vCenter Server PC

Das vorgeschlagene System ist PCS7 zertifiziert und bietet die Möglichkeit

bestehende Rechnersysteme virtuell auf aktueller Plattform laufen zu lassen.

5

D LL

OS 1

Thin-Client

D LL

OS 2

Thin-Client

Anlagenbus (LWL)

Terminalbus (LWL)

D LLES

Thin-Client

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 05

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 07

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 09

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 11

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 13

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Infr. TZ &

T16

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Wärmetauscher

1, 2 & 3

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Kammerfilter-

presse 2

SIEME

NS

SIEME

NS

ZELW

S7

-30

0

SAT

1703

/ 250

VM-ESXi

OS-Server 1 (V6)

HA – High Availibility

vSphere

Server 2

vSphere

Server 1

VM-ESXi

NAS

WEB-Server (V6)

Engineering (V6)

OS-Client 1 (V6)

OS-Server 2 (V6)

Archiv-Server CAS (V6)

OS-Client 2 (V6)

vCenter Server

Schritt 1 (2)

2 Stck VM-Server „HP“ inkl. VM-Softwarepaket und red. NAS-Server

1 Stck Softwarepaket vCenter Server

3 Stck Thin Client „HP“ mit Dual Monitor-Karte (Monitore (4:3), Maus Tastatur

werden weiter verwendet).

2 Stck Netzwerk/PC-Schaltschrank zur Aufnahme der Server-Rechner und

Netzwerkkomponenten in unterschiedlichen Brandabschnitten.

Virtualisierung der bestehenden Rechnersysteme (OS-Server 1&2, OS-Client 1&2,

ES, Web-Server, Archiv-Server (CAS)) und „Umzug“ in die VM-Server.

Rückbau, Installation und Inbetriebnahme

Dokumentation (Netzwerkübersicht)

6

Liefer- und Leistungsumfang UAS:

Liefer- und Leistungsumfang Evonik:

Bereitstellung Netzwerk-Infastruktur und Spannungsversorgung

Einpflegen von Dokumentationen im Comos

Schritt 2 (1)

Neues AS-ZELW als redundantes PCS7 System (V8) ausführen – Reengineering

der Software und Kopplung zum SAT-System.

VM-System mit virtuellen OS Servern, Engineering und Client erweitern.

7

D LL

OS 1

Thin-Client

D LL

OS 2

Thin-Client

Anlagenbus (LWL)

Terminalbus (LWL)

D LLES (V6)

Thin-Client

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 05

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 07

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 09

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 11

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 13

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Infr. TZ &

T16

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Wärmetauscher

1, 2 & 3

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Kammerfilter-

presse 2

SAT

1703

/ 250

vSphere

Server 2

D LLES (V8)

Thin-Client

D LL

OS 11

Thin-Client

D LL

OS 12

Thin-Client

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

0

ZELW

(Dampfregelung)

VM-ESXi

vSphere

Server 1

VM-ESXi

NAS

OS-Server 1 (V6)


WEB-Server (V6)

Engineering (V6)

OS-Client 1 (V6)

OS-Server 2 (V6)


OS-Client 2 (V6)

OS-Server 12 (V8)

WEB-Server (V8)

Engineering (V8)

OS-Client 12 (V8)

OS-Server 11 (V8)

ACRON-Archiv-Server

OS-Client 11 (V8)

vCenter Server

Schritt 2 (2)

PCS7 Migrationslizenzen (V7&V8) sowie Betriebssystemlizenzen und Erstellung

virtueller Rechnersysteme Version 8 für OS-Server 11&12, OS-Client 11&12, ES,

Web-Server, Acron- Archiv-Server /June 5 (2.000 verfahrenstechnische Einheiten

& 15 Nutzer)) .

3 Stck Thin Client „HP“ mit Dual Monitor-Karte. 6 Stck neue 16:9 Monitore; 3 Stck

Maus und Tastaturen.

Neues redundantes AS 410 mit 1000 PO Expansion Card (ZELW) zur Montage in

vorhandenen Schaltschrank inkl. red. Anbindung an Anlagenbus und red.

Anbindung (Ethernet) an das bauseitige SAT System. Software Re-Engineeríng

der vorhandenen Step 7 Software ZELW in PCS7 konformen Format (CFC).

Anpassung der Querkommunikation zu den vorhandenen PCS7 AS‘n (V6).

Installation und Inbetriebnahme

Dokumentation Schrankaufbauplan und Stromlaufpläne ZELW

8




Anpassungen im bauseitigem SAT-System (redundante Kopplung)

Gemeinsame Inbetriebnahme


Schritt 3a (1)

Schrittweise Migration und Überführung der 5 AS`n in die Version 8.

Die Turbinen AS‘n verbleiben bis zur Endgültigen Klärung in Version 6. Bei Bedarf

können diese sukzessive migriert oder herausgelöst werden.

9

D LL

OS 1

Thin-Client

D LL

OS 2

Thin-Client

Anlagenbus (LWL)

Terminalbus (LWL)

D LLES (V6)

Thin-Client

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 05

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 07

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 09

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 11

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 13

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Infr. TZ &

T16

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Wärmetauscher

1, 2 & 3

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Kammerfilter-

presse 2

SAT

1703

/ 250

D LLES (V8)

Thin-Client

D LL

OS 11

Thin-Client

D LL

OS 12

Thin-Client

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

0

ZELW

(Dampfregelung)

Migration auf Version 8Migration auf Version 8 oder Rückbau nach Bedarf

vSphere

Server 2

VM-ESXi

vSphere

Server 1

VM-ESXi

NAS

OS-Server 1 (V6)


WEB-Server (V6)

Engineering (V6)

OS-Client 1 (V6)

OS-Server 2 (V6)


OS-Client 2 (V6)

OS-Server 12 (V8)

WEB-Server (V8)

Engineering (V8)

OS-Client 12 (V8)

OS-Server 11 (V8)

ACRON-Archiv-Server

OS-Client 11 (V8)

vCenter Server

Schritt 3a (2)

AS / OS Migration von 5 AS‘n inkl. Firmwareupdate.

Anpassung der Querkommunikation

Erweiterter Aufbau/ Funktionalität des WebServers.

Erweiterte Langzeitarchivierung mit Zugriff vom Büronetzwerk mit Acron / June5

Verbesserung der Anlagensicherheit und Verfügbarkeit durch Trennung der H-

CPU´n im Bereich der Dampfwirtschaft.

Installation und Inbetriebnahme

Dokumentation Schrankaufbauplan und Stromlaufpläne Dampfwirtschaft

10




Gemeinsame Inbetriebnahme und Koordination der Anlagenstillstände


Schritt 3b (1)

Integration der neuen Dampfregelung in das neue AS der ZELW.

Detailspezifikation zum Mengen und Massengerüst und zur Funktionalität

erforderlich.

11

D LL

OS 1

Thin-Client

D LL

OS 2

Thin-Client

Anlagenbus (LWL)

Terminalbus (LWL)

D LLES (V6)

Thin-Client

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 05

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 07

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 09

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 11

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 13

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Infr. TZ &

T16

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Wärmetauscher

1, 2 & 3

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Kammerfilter-

presse 2

SAT

1703

/ 250

D LLES (V8)

Thin-Client

D LL

OS 11

Thin-Client

D LL

OS 12

Thin-Client

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

0

ZELW

Dampfregelung

...

vSphere

Server 2

VM-ESXi

vSphere

Server 1

VM-ESXi

NAS

OS-Server 1 (V6)


WEB-Server (V6)

Engineering (V6)

OS-Client 1 (V6)

OS-Server 2 (V6)


OS-Client 2 (V6)

OS-Server 12 (V8)

WEB-Server (V8)

Engineering (V8)

OS-Client 12 (V8)

OS-Server 11 (V8)

ACRON-Archiv-Server

OS-Client 11 (V8)

vCenter Server

Schritt 3b (2)

Technisch ist das AS ZELW zur Aufnahme der Funktionalitäten und möglicher

Hardwareerweiterungen vorgesehen.

Integration der Funktionalitäten zur neuronalen, vorausschauenden

Dampfschienenregelung.

Integration in das aktuelle virtuelle PCS7 System

12



Spezifikation der Liefer- und Leistungsumfanges sowie der Mengen und Massen.

Schritt 4 (1)

Deinstallation (Hard- und Software der nicht mehr benötigten Version 6

Komponenten.

Ziel: Nur noch aktuelle PCS7 Version.

13

Anlagenbus (LWL)

Terminalbus (LWL)

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 05

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 07

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 09

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 11

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Turbine 13

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Dampf-

wirtschaft 1

SIEMEN

S

SIEMEN

SA

S 4

XX

Infr. TZ &

T16

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Wärmetauscher

1, 2 & 3

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

4X

X

Kammerfilter-

presse 2

SAT

1703

/ 250

D LLES (V8)

Thin-Client

D LL

OS 11

Thin-Client

D LL

OS 12

Thin-Client

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

0

ZELW

Dampfregelung

...

vSphere

Server 2

VM-ESXi

vSphere

Server 1

VM-ESXi

NAS

HA – High Availibility OS-Server 12 (V8)

WEB-Server (V8)

Engineering (V8)

OS-Client 12 (V8)

OS-Server 11 (V8)

ACRON-Archiv-Server

OS-Client 11 (V8)

vCenter Server

Budgetkalkulation – Schritt 4

Löschen der nicht mehr benötigten virtuellen Maschinen auf den Host-Rechnern.

14

Liefer- und Leistungsumfang AN:


Wesentliche Abweichungen zum

konventionellen Urspungskonzept

Turbinen AS‘n werden nicht vollständig migriert – Anpassung der

Querkommunikation erforderlich (Black-Box-Kopplungen)

Neues AS ZELW als PCS7 konformes System in redundanter Ausführung

Statt Bedienkanalverlängerungen für reale Clients werden Thin Clients

(Rechner in Buchgröße ohne rotierende Medien und Lüfter) eingesetzt

Geringerer Aufwand bei der Anpassung der Netzwerk Infastruktur durch die

Evonik

Platzbedarf im Wartenpult reduziert

Reduzierung der Anzahl der Rechnersysteme und Netzwerktechnik durch

Virtuelle Maschinen

Parallelbetrieb von Alt (V6) und Neusystemen (V8)

Performantere und modernere Rechnertechnik sowie maximale Flexibilität

15

Erreichtes Projektziel: Verbesserung der Verfügbarkeit bei

gleichzeitiger Verschlankung der Infrastruktur.

Flexibeler Umbau im laufenden Betrieb war nur durch den

Einsatz virtueller Rechnersysteme möglich.

Salzgitter Flachstahl AG – Kraftwerk

Ausgangslage - Bestandsaufnahme

16

Terminalbus Block 2 (1 GBit LWL)

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Kühlturmanlage

zu Block 2

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

D LL

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

D LL

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

DCF77

Funkuhr

Siclock TMX1 X2

GPS-In

DCF-Sim

hopf 687

0

roline KVM4321

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

D LL

NIC

NIC

OS-Server 1

Block 2

OS-Server 2

Block 2

ES 2

Schalthaus Block 2

OS-Client 1

Block 2

D LL

ES 1

Wärmewarte

OS-Client

Block 2

Block 2 Block 1Kessel 2 /

3

Dampf

Fernwärme

Bestandsanlagen

OS-Client

Allgem.

OS-Client

Block 1

OS-Client

Kessel 2/3

D LL

Power CC-Client

Anbindung an

bestehendes

Netzleitsystem

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

NIC

NIC

von den Servern der

autarken Systeme

Kessel 2 / Kessel 3

NIC

NIC

NIC

NIC

NIC

NIC

NIC

NIC

Farb Laser

Drucker

DIN A4

D LL

NIC

NIC

OS-Client 2

Block 2

Großbild - Display Bedienen- und Beobachten Block 2

D LL

OS-Client

Schalthaus Block 2

NIC

NIC

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Dampferzeuger

zu Block 2

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Brennersteuerung

zu Block 2

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Balance of Plant

zu Block 2

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

HS

ca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Turbosatz

Anlagenbus Block 2 (LWL - Doppelring)

Aufstellungsort

Bereich

Schalträume /

Blockgebäude

Aufstellungsort

Bereich

Wärmewarte

Terminalbus Nebenanlagen (1 GBit LWL)

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

D LL

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

D LL

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

DCF77

Funkuhr

Siclock TMX1 X2

GPS-In

DCF-Sim

hopf 687

0

roline KVM4321

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

D LL

NIC

NIC

OS-Server 1

Nebenanlagen

OS-Server 2

Nebenanlagen

ES 3

OS-Client 1

Prozessdampf /Fernw.

D LL

NIC

NIC

OS-Client 2

Prozessdampf /Fernw.

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

HS

ca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Dampfreduzier-

stationen

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Nebenanlagen

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

HS

ca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Speisewasser-

pumpen

Anlagenbus Nebenanlagen (LWL - Doppelring)

Bedienen- und Beobachten Prozessd. & Fernw.


SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Kühlturmanlage

zu Block 1

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

D LL

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

D LL

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

DCF77

Funkuhr

Siclock TMX1 X2

GPS-In

DCF-Sim

hopf 687

0

roline KVM4321

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

D LL

NIC

NIC

OS-Server 1

Block 1

OS-Server 2

Block 1

ES 4

Schalthaus Block 1

OS-Client 1

Block 2

ES 5

Wärmewarte

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

Farb Laser

Drucker

DIN A4

D LL

NIC

NIC

OS-Client 2

Block 2

Bedienen- und Beobachten Block 1

D LL

OS-Client

Schalthaus Block 1

NIC

NIC

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Dampferzeuger

zu Block 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Brennersteuerung

zu Block 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Balance of Plant

zu Block 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

HS

ca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Turbosatz


D LL

OS-Client 1

Block 2

D LL

OS-Client 2

Block 2

Schichtmeister

D LL

NIC

NIC

NIC

NIC

NIC

NIC

SIPART Regler

Beckhoff Klemmen

ET 200M I/O-Karten

ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-KartenET 200M I/O-KartenET 200M I/O-KartenET 200M I/O-KartenET 200M I/O-Karten

S7-300

Kühlwasserkonitionierung

CP

U

31

5F

-2D

P

ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-Karten

ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-Karten

ET 200M I/O-Karten

ET 200M Failsafe-I/O-KartenET 200M Failsafe-I/O-Karten

ET 200M I/O-KartenET 200M I/O-Karten

ET 200M I/O-Karten

Feuerung / Kesselschutz

Rezi / Luftmischer

Frischluft-Zufuhr / LuVo

Mischgas-Druckerhöhungsstation

Vor-Ort-Bedienung

Dampferzeuger

Vor-Ort-Bedienung

Kühlturm

Vor-Ort-Bedienung

Dampferzeuger

Vor-Ort-Bedienung

Dampferzeuger

Vor-Ort-Bedienung

Kühlturm

Vor-Ort-Bedienung

Dampferzeuger

ET 200M I/O-Karten

Maschinenschutz:

Siemens 7UM613

Synchronisiergerät:

Siemens 7VE63

Gen.-Diff´ Schutz:

Siemens 7SD61

ET 200M I/O-Karten

Maschinenschutz:

Siemens 7UM613


Siemens 7VE63

Gen.-Diff´ Schutz:

Siemens 7SD61

Bestandsleittechnik PCS7 V7.X

Salzgitter Flachstahl AG – Kraftwerk

Konzept - Virtualisierung

17


SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Kühlturmanlage

zu Block 2

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

D LL

DCF77

Funkuhr

Siclock TMX1 X2

GPS-In

DCF-Sim

hopf 687

0

roline KVM4321

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

D LL

ES 2

Schalthaus Block 2

Thin-Client 1

(OS)

Block 2

Thin-Client

(OS)

Block 2

Block 2 Block 1Kessel 2 /

3

Dampf

Fernwärme

Bestandsanlagen

Thin-Client

(OS)

Allgem.

Thin-Client

(OS)

Block 1

OS-Client

Kessel 2/3

D LL

Power CC-Client

Anbindung an

bestehendes

Netzleitsystem

NIC

NIC

von den Servern der

autarken Systeme

Kessel 2 / Kessel 3

NIC

NIC

Farb Laser

Drucker

DIN A4

Großbild - Display Bedienen- und Beobachten Block 2

D LL

Thin-Client (OS)

Schalthaus Block 2

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Dampferzeuger

zu Block 2

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Brennersteuerung

zu Block 2

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Balance of Plant

zu Block 2

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

HS

ca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Turbosatz


Aufstellungsort

Bereich

Schalträume /

Blockgebäude

Aufstellungsort

Bereich

Wärmewarte

Terminalbus Nebenanlagen (1 GBit LWL)

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

HS

ca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Dampfreduzier-

stationen

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Nebenanlagen

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

HS

ca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Speisewasser-

pumpen

Anlagenbus Nebenanlagen (LWL - Doppelring)

Bedienen- und Beobachten Prozessd. & Fernw.


SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Kühlturmanlage

zu Block 1

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

654321 87 109 1211 21

DCF77

Funkuhr

Siclock TMX1 X2

GPS-In

DCF-Sim

hopf 687

0

Farb Laser

Drucker

DIN A4

Bedienen- und Beobachten Block 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Dampferzeuger

zu Block 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

Brennersteuerung

zu Block 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

H

A B

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

A

B

Balance of Plant

zu Block 1

SIEMEN

S

SIEMEN

S

AS

41

7-4

HS

ca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Turbosatz


Schichtmeister

D LL

SIPART Regler

Beckhoff Klemmen

ET 200M I/O-Karten

ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-KartenET 200M I/O-KartenET 200M I/O-KartenET 200M I/O-KartenET 200M I/O-Karten

S7-300

Kühlwasserkonitionierung

CP

U

31

5F

-2D

P

ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-Karten

ET 200M I/O-Karten ET 200M I/O-Karten

ET 200M I/O-Karten

ET 200M Failsafe-I/O-KartenET 200M Failsafe-I/O-Karten

ET 200M I/O-KartenET 200M I/O-Karten

ET 200M I/O-Karten

Feuerung / Kesselschutz

Rezi / Luftmischer

Frischluft-Zufuhr / LuVo

Mischgas-Druckerhöhungsstation

Vor-Ort-Bedienung

Dampferzeuger

Vor-Ort-Bedienung

Kühlturm

Vor-Ort-Bedienung

Dampferzeuger

Vor-Ort-Bedienung

Dampferzeuger

Vor-Ort-Bedienung

Kühlturm

Vor-Ort-Bedienung

Dampferzeuger

ET 200M I/O-Karten

Maschinenschutz:

Siemens 7UM613


Siemens 7VE63

Gen.-Diff´ Schutz:

Siemens 7SD61

ET 200M I/O-Karten

Maschinenschutz:

Siemens 7UM613


Siemens 7VE63

Gen.-Diff´ Schutz:

Siemens 7SD61

D LL

Thin-Client (ES)

Nebenraum

Wärmewarte

D LL

Thin-Client (ES)

Schalthaus Block 2

Konsole nicht erforderlich

CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

VM

-Wa

re E

SX

i S

erv

er

2 B

loc

k 2

OS-Server 2

Client 3-WarteClient 2-WarteClient 1-Großb.

NIC

NIC

VM-Fest VM-Variabel

CP

16

23

CP

16

23

VM

-Wa

re E

SX

i S

erv

er

1 B

loc

k 2

OS-Server 1

Client 4-Schalth.Client 3-WarteClient 2-WarteClient 1-Großb.

Client 5-Schichtm.

NIC

NIC

NIC

NIC

VM-Fest VM-Variabel

Redundanz-

abgleich

über 10 Git/s

ISCSI-Netzwerk

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

D LL

roline KVM4321

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

D LL

Thin-Client (OS)

Schalthaus Block 2

D LL

Thin-Client (ES)

Schalthaus Block 2


CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

VM

-Wa

re E

SX

i S

erv

er

2 B

loc

k 1

NIC

NIC

CP

16

23

CP

16

23

VM

-Wa

re E

SX

i S

erv

er

1 B

loc

k 1

NIC

NIC

NIC

NIC

D LL

Thin-Client 2

(OS)

Block 2

D LL

Thin-Client 1

(OS)

Prozessd./Fernw.

D LL

Thin-Client 2

(OS)

Prozessd./Fernw.

D LL

Thin-Client 1

(OS)

Block 1

D LL

Thin-Client 2

(OS)

Block 1

D LL

Thin-Client 1

(OS)

Schichtmeister

D LL

Thin-Client 2

(OS)

Schichtmeister

DCF77

Funkuhr

Siclock TMX1 X2

GPS-In

DCF-Sim

hopf 687

0

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

D LL

roline KVM4321

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

D LL

Thin-Client (ES3)


CP

16

23

CP

16

23

NIC

NIC

VM

-Wa

re E

SX

i S

erv

er

2 A

llg

em

ein

NIC

NIC

CP

16

23

CP

16

23

VM

-Wa

re E

SX

i S

erv

er

1 A

llg

em

ein

NIC

NIC

NIC

NIC

ES-Station 1-WarteES-Station 2-Schalth

Client 4-Schalth.Client 5-Schichtm.ES-Station 1-Warte

ES-Station 2-Schalth

OS-Server 2


VM-Fest VM-VariabelOS-Server 1

Client 4-Schalth.Client 3-WarteClient 2-WarteClient 1-Großb.

Client 5-Schichtm.

VM-Fest VM-Variabel

Redundanz-

abgleich

über 10 Git/s

ISCSI-NetzwerkES-Station 1-Warte


Client 4-Schalth.Client 5-Schichtm.ES-Station 1-Warte


OS-Server 2


VM-Fest VM-VariabelOS-Server 1


Client 5-Schichtm.

VM-Fest VM-Variabel

Redundanz-

abgleich

über 10 Git/s

ISCSI-NetzwerkES-Station 3-Schalth

Client 5-Schichtm.ES-Station 3-Schalth

Thin-Client (ES)

Nebenraum

Wärmewarte

Details zur Lösung

18

iLO

UID

Drive Box ID:

Box 2Box 1

Box 3

ProLiant

DL380

Gen10

21 43 65 8721 43 65 87

2

1

3

PS1PS2

UID 41

iLO

4 1

500W

94%

5

4

6

1200W

PLC

94%

6 743210 5L L L LA A A A L L L LA A A A

!

HP StorageWorks 2/8q Fibre Channel Switch

1

1

2

2GE1 GE2MGMT FC1 FC2

HP StorageWorks

MPX20010GbE2 10GbE1

MPX200 Multifunction Router

10–1 GbE Blade

iLO

UID

Drive Box ID:

Box 2Box 1

Box 3

ProLiant

DL380

Gen10

21 43 65 8721 43 65 87

2

1

3

PS1PS2

UID 41

iLO

4 1

500W

94%

5

4

6

1200W

PLC

94%

6 743210 5L L L LA A A A L L L LA A A A

!

HP StorageWorks 2/8q Fibre Channel Switch

1

1

2

2GE1 GE2MGMT FC1 FC2

HP StorageWorks

MPX20010GbE2 10GbE1

MPX200 Multifunction Router

10–1 GbE Blade

Raid 50 Verbund

2x(7xHDD+1x Hot-Spare)

2xCP1623 Simatic-Net

VM-Ware-Server 2

iSCSI-Switch 10Gbit

Rackmount-NAS

iSCSI-Switch 10Gbit

Rackmount-NAS

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

DCF77

Funkuhr

Siclock TM

X 1 X 2

GPS-In

DCF-Sim

hopf 6870

D LL

Thin-Client (ES)

Schalthaus Block 2

654321 87 109 1211 21

Scalance X414-3E

D LL

Redundanz-abgleich

über 10 Git/s

ISCSI-Netzwerk

CP

16

23

CP

16

23V

M-W

are

ES

Xi S

erv

er

1 B

loc

k 2

OS-Server 1

Client 4-Schalth.

Client 3-Warte

Client 2-Warte

Client 1-Großb.

Client 5-Schichtm.

NIC

NIC

NIC

NIC

VM-Fest VM-Variabel

ES-Station 1-Warte


CP

16

23

CP

16

23V

M-W

are

ES

Xi S

erv

er

2 B

loc

k 2

OS-Server 2

Client 4-Schalth.

Client 3-Warte

Client 2-Warte

Client 1-Großb.

Client 5-Schichtm.

NIC

NIC

NIC

NIC

VM-Fest VM-Variabel

ES-Station 1-Warte


Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Sca

lan

ce

X2

04

-2

SIEMENS SCALANCE

X204-2

4321 1 2

Thin-Client (OS)

Schalthaus Block 2

Virtuelles Storrage

Raid 50 Verbund

2x(7xHDD+1x Hot-Spare)

2xCP1623 Simatic-Net

VM-Ware-Server 1



SIEMENS SIEMENS

AS

41

7-4

H

A B

SIEMENS SIEMENS

AS

41

0-5

H

A B

Prinzip-Darstellung Virtualisierung von PCS7 V7.X mit redundanter Server/Client Architektur und älteren redundanten AS‘n

Zusammenfassung

Virtuelle Rechnerlösungen bringen eine

Erhöhung der Verfügbarkeit bei gleichzeitiger

Verschlankung der IT-Infrastruktur sowie eine

„Entschleunigung“ von Innovationszyklen.

19

Virtualisierung von Prozessleitsystemen (PCS7) am · PDF fileSchritt 1 (1) Aufbau eines...

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