Stets verfügbare Funk-Kommunikation
Die größte Herausforderung bestand weniger im Automatisieren der Wasserversorgungsanlage, als in der Realisierung einer stets verfügbaren Funk-Kommunikation zwischen der Leitwarte und den Unterstationen. Während der Pilotphase mit acht Außenstationen stellte sich heraus, dass die Kommunikationsnorm IEC-60870-5-104 im konkreten Fall nicht den gesetzten Erwartungen entsprach. „Im Zusammenspiel mit der Funktechnologie kam es zu Bandbreiten- und Zeitproblemen„, erklärt Metior-Projektmanager Mario Petschenig. Die Alternative bot sich rasch in Form des DNP3-Protokolls auf UDP-Basis an. „Dieses bietet den Vorteil, mittels sicherer Mechanismen Datenpakete schnüren und dann auf einmal und schnell per Funk übertragen zu können„, so Christoph Lex, Project Engineer Automation, bei Metior. DNP3 bietet neben umfassenden Verschlüsselungsmöglichkeiten die Sicherheit, dass selbst bei Funküberlastung keine Datenpakete verloren gehen. Die Datenpufferung auf der Steuerung von bis zu einer Woche bei Funkausfall kommt ebenfalls dem Anwender zugute.

Wahlfreiheit an Bord
Ein großer wirtschaftlicher sowie technischer Vorteil ergibt sich durch den Einsatz der kompakten S7-1500SP Steuerung und dem neuen Siemens-Kommunikationsprozessors CP1542SP-1 IRC, der eine preislich interessante Kommunikationsmöglichkeit in Zusammenspiel mit vollen SPS-Prozessautomatisierungsmöglichkeiten schafft. Da es sich um kein proprietäres System handelt, kann die Steuerung mit den gängigen Sprachen gemäß EN61131 normkonform programmiert werden. Dafür gibt es sogar – speziell für die Wasserbranche entwickelte – kostenlose Bausteinbibliotheken für das TIA-Portal. Für die Fernwirk-Kommunikation müssen Anwender allerdings gar nicht programmieren, es ist lediglich eine Konfigurierung erforderlich. „Gut, dass der Kommunikationsprozessor standardmäßig alles an Bord hat, um neben IEC- auch mittels DNP3-Protokoll – und natürlich Siemens SINAUT ST7 – zu kommunizieren„, ergänzt Ing. Benjamin Schrunner, Sales Specialist für Digital Connectivity & Power bei Siemens. „Wir sind mit unseren Produkten offen für alles.“ Praktischerweise muss nur ‚softwareseitig umgeschaltet‘ werden, dies gestaltet die Umstellung auf das DNP3-Protokoll extrem einfach und macht sie intuitiv durchführbar. „Technologisch hat Siemens überzeugt, weil man mit der Implementierung verschiedenster Kommunikationsnormen auf einem Gerät eine hervorragende Leistung bietet„, so Mario Petschenig. Für Siemens sprach zudem die ausgereifte, einfach bedienbare Technologie und das gute Preis-Leistungs-Verhältnis, die gesicherte Ersatzteilhaltung mit rascher Verfügbarkeit und die weite Verbreitung: „Viele Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bringen bereits Know-how in der Bedienung von Siemens-Produkten mit. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil für Unternehmen„, so Mario Petschenig.

Patentlösung für Infrastrukturbetreiber
„Lösungen wie diese eignen sich für alle Unternehmen, welche auf einem großen Gebiet verteilte Anlagen sicher betreiben müssen, zum Beispiel im Bereich Infrastruktur„, so Benjamin Schrunner. Nach den überaus guten Erfahrungen geht die Leibnitzerfeld Wasserversorgung GmbH jetzt mit der neuen Technologie in die Breite, es sollen pro Jahr rund zehn weitere Anlagen mit Siemens-Technologie ausgerüstet werden. In Zukunft ist übrigens angedacht, die in vielen Außenstationen vorhandenen Notstromversorgungsaggregate via Fernwirktechnik aktivieren zu können, um die Reaktionsprozesse im Störfall zu beschleunigen und so Versorgungssicherheit weiter zu steigern.

Auch in der Fernwirktechnik etablieren sich neben proprietären Protokollen zunehmend standardisierte Lösungen. Diesem Trend folgend, haben wir in unseren neuen Kommunikationsprozessoren vielfältige Möglichkeiten implementiert. Von dieser Offenheit profitiert zum Beispiel die Leibnitzerfeld Wasserversorgung GmbH (LFWV), die ihre geografisch weit verteilten Anlagen via Funktechnologie steuert und überwacht. Unsere Kollegen Johannes Freithofnig und Benjamin Schrunner haben die LFWV in Leibnitz besucht.

„Wasserversorger denken in langen Zeiträumen“, so Wolfgang Schautzer-Habith, Automatisierungstechniker bei der Leibnitzerfeld Wasserversorgung GmbH, „daher ist es für uns von großer Bedeutung, auch bei Automatisierungssystemen auf eine nachhaltige Lösung mit langfristig gesicherter Erweiterbarkeit und Ersatzteilversorgung zu setzen.“

Langfristig denken
Die Übertragung von Betriebsdaten der geografisch weit verteilten Brunnenanlagen, Drucksteigerungsanlagen und Hochbehälter erfolgte bisher über analogen Funk, eine Technologie, die in absehbarer Zukunft auslaufen wird. Demgemäß gestaltete sich die Ersatzteilversorgung zunehmend schwierig. Für die Leibnitzerfeld Wasserversorgung GmbH gab diese Entwicklung den Startschuss, auf eine neue Fernwirktechnik umzustellen, die aktuellen Standards und dem Stand der Technik entspricht. Im Zuge dessen wollte man neben der Datenübertragung auch die Anlagenbedienung und Steuerung in die neue Lösung miteinbeziehen – ein Punkt, der in hohem Maß der Versorgungssicherheit zugutekommt. Da die Erfahrungen mit der Funkübertragung bisher durchaus gut waren, entschlossen sich die Südsteirer, dieser Technologie treu zu bleiben, nicht zuletzt im Interesse eines autarken, von öffentlichen Netzen unabhängigen Kommunikationssystems.

© Siemens

Technologische Qualität
Um hier das beste Ergebnis zu erzielen, holte sich die Leibnitzerfeld Wasserversorgung GmbH als Partner Metior an Bord. Metior – ein Unternehmen der VTU Gruppe – ist ein Ingenieurbüro in Graz und entschied sich, Produkte von Siemens einzusetzen. Über die neue Fernwirktechnik werden aktuelle Betriebsdaten (Druck, Durchflussmengen, Zählerstände, Störungsdaten etc.) übertragen und die Anlagen der Außenstationen (Frequenzumrichter, Stellantriebe etc.) von der Leitwarte gesteuert. Um Wasserengpässe oder gegebenenfalls Störfälle auszugleichen, können die einzelnen Anlagen bei Bedarf auch automatisch untereinander kommunizieren. Selbstverständlich erfolgt die Datenübertragung verschlüsselt und ist somit bestmöglich geschützt. 

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Wusstet ihr, dass die Leibnitzerfeld Wasserversorgung 

… für die Trinkwasserversorgung von 80.000 Menschen in 28 Gemeinden in der Süd- und Südoststeiermark in Österreich verantwortlich ist? 
… – als gemeinnütziges und in öffentlicher Hand befindliche Unternehmen – 12 Brunnenanlagen, 60 Drucksteigerungsanlagen und 42 Hochbehälter mit einem Fassungsvermögen von insgesamt 10.000 Kubikmetern betreibt?
… etwa 340 km Transport- und Versorgungsleitungen betreut und ca. 3,3 Mio. Kubikmeter Trinkwasser befördert?

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