Um in jeder Jahreszeit eine flächendeckende und druckstabile Lieferung mit Gas sicherzustellen, befinden sich in den Niederlanden an entsprechenden Orten Kavernen, um Erdgas zu speichern. In den Sommermonaten, wenn der Gasverbrauch niedrig ist, werden diese Kavernen gefüllt. In den Wintermonaten wird die benötigte Gasmenge aus den Kavernen entnommen und wieder ins Leitungsnetz eingespeist. Vor der Netzeinspeisung muss das Kavernengas noch gereinigt und getrocknet werden. BP unterhält für diesen Zweck im niederländischen Alkmaar die Gastrocknungsanlagen Fornuis 1 und 2. Im Zuge der Modernisierung der Anlagen wurde das niederländische Engineering-Unternehmen Powerspex damit beauftragt, die Anlagenzustandserfassung, Steuerung und Fernkontrolle zu erneuern. Zu diesem Zweck sollte die über zehn Jahre alte Steuerung des Brenners modernisiert und das Gesamtsystem um die Darstellung weiterer Anlagenparameter und einer Fernkontrolle erweitert werden.
Als Hardwareplattform für die Brennersteuerung wurde eine Simatic S7-F ausgewählt. Als Mensch Maschine Interface (HMI) kommt ein DigiWeb/MPI Webserver mit integrierter MPI Schnittstelle von Digitronic zum Einsatz. Die Module bestehen aus kleinen Webservern für Hutschienenmontage mit Ethernet TCP/IP Anschluss und einem weiteren Interface (RS232/RS485, MPI) für den Datenaustausch mit einer beliebigen Steuerung.
Die neue Steuerung übernimmt Daten aus dem vorhandenen Safety Guard System (SGS) und zusätzlich direkt aus dem Feld. Über die Web-Verbindung werden die benötigten Daten des Anlagenzustandes und die Daten zur Fernkontrolle auf ein browserfähiges Touchpanel gebracht. Das Ethernetmodul mit integriertem Webserver übernimmt die Aufgaben einer intelligenten Schnittstelle zur Simatic und dient als Webserver, unter dem die Anlagenparameter auf dem Browser als Webseiten dargestellt werden.
Quo vadis Anlagenvisualisierung
Da in der Brenneranlage brennbares Gas getrocknet wird, musste das Anlagenkonzept von dem dafür in den Niederlanden akkreditierten Institut Gasunie zugelassen werden. Die Brennersteuerung zusammen mit der Simatic Steuerung hatte bereits eine Zulassung. Der gesamte Bereich HMI – und damit auch das Ethernetmodul – musste noch zugelassen werden, denn kein Datenaustausch mit der Steuerung darf zu einem gefährlichen Zustand der Anlage führen. Entsprechend erwarten die Zulassungsexperten bei Gasunie eine vollständig transparente Schnittstellenkommunikation.
Powerspex entwarf dafür eine eigene Klasse von Java-Applets, die über das offengelegte Http-Schnittstellenprotokoll des Moduls Daten mit der Steuerung austauschen. Dies ermöglicht eine vollkommene Transparenz und Kontrolle der Daten, die zwischen der Steuerung und dem Ethernetmodul gesendet werden. Das Java-Applet mit den Anlagenbildern wird auf dem Webserver im Modul gespeichert. Bei Aufruf der entsprechenden Webseite durch das Terminal lädt sich das Applet in den Browser und kommuniziert über das Http-Protokoll und dem MPI Interface mit der Brennersteuerung.
Bilder und die Farbgebung wurden so gestaltet, dass sie dem vorhandenen Digital Control System (DCS) in etwa gleich kommen, aber mehr Informationen über die gesamte Fornuisanlage und den Zustand, in dem sich das Brenner-Programm befindet, darstellen.
Auf dem Bedienterminal lässt sich ein spezieller Frame mit Sicherheitsfunktionen wie beispielsweise Zugangsberechtigungen, Zugangsebenen oder Abspeicherung der Eingabe einfügen. In diesem Fall wird das erstellte Java-Applet als Unterprogramm in einer so genannten Java Applikation eingebunden. Diese Anwendung wird fest auf einen Bedien-PC installiert. Das Ethernetmodul mit integriertem Webserver nimmt in diesem Fall die Rolle eines intelligenten Schnittstellenwandlers ein, der über TCP/IP angefragt wird.
Bisher hatte Powerspex immer Anlagen über einen IPC-Server mit separatem Programm und entsprechenden Lizenzen aufgebaut. Aus technischer Sicht sprach auch nichts dagegen, allerdings sollte heutzutage eine technisch gleichwertige, aber günstigere Möglichkeit auf dem Markt verfügbar sein. Powerspex entschied sich daher für das DigiWeb/MPI Modul. Da dieses auf standardisierte Webtechnologie zurückgreift, werden keine zusätzlichen Runtime-Lizenzen und Kosten für Editoren bzw. Datenverknüpfungspunkte fällig. Für die Darstellung genügt ein browserfähiges Terminal. Ein PC oder IPC ist dabei nicht einmal zwingend notwendig.
Fazit: Durch das Ethernetmodul mit integriertem Webserver konnte ein modernes Steuerungs-und Überwachungskonzept realisiert werden. Durch die verwendeten Module ist es nun auch möglich, die Anlage über browserorientierte Visualisierung besser und sicherer zu überwachen. Das hat letztendlich auch Gasunie überzeugt: Die Anlagen wurden schlussendlich auch mit den neuen Kommunikationsmodulen zugelassen.
