Feldbusnetzwerk

Eine sichere Trinkwasserversorgung

ist auch in den industrialisierten Ländern nicht selbstverständlich. Voraussetzung hierfür sind moderne, weitgehend automatisierte Wasserversorgungsanlagen, die auf eine im Tagesverlauf stark schwankende Nachfrage flexibel reagieren und selbst bei Störungen eine ausreichende Versorgung der Bevölkerung sicherstellen. Wie ein solches Steuerungskonzept aussehen kann, zeigt das Beispiel einer Pumpenstation auf den Britischen Inseln, die über ein CC-Link-Netzwerk gesteuert wird.

Sechs Pumpen mit Leistungen von 130, 250 und 630 Kilowatt regeln in der Pumpenstation den Zu- und Abfluss von Wasserwerk und Vorratsspeichern. Sie passen die geförderte Trinkwassermenge stets dem aktuellen Bedarf der Bevölkerung an. Damit die Wasserversorgung Tag und Nacht gewährleistet ist und selbst Störungen wie der Ausfall einer Pumpe diese nicht unterbrechen, hat der Betreiber ein automatisches Steuerungssystem installiert, das sich auf das offene Feldbusnetzwerk CC-Link (Control and Communication Link) stützt. CC-Link ist ein deterministisches Hochgeschwindigkeitsnetzwerk und gehört mit mehr als fünf Millionen installierten Netzwerkknoten zu den drei weltweit führenden Feldbussystemen. Das offene Kommunikationsprotokoll ermöglicht es dem Anwender, auch bereits installierte Steuerungen und Feldgeräte verschiedener Hersteller in einem Netzwerkverbund zu betreiben.

Um innerhalb der Pumpenstation die erforderliche Sicherheit zu erreichen, sind sowohl die zentrale Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) als auch das CC-Link-Netzwerk redundant aufgebaut (Hot-Standby-Betrieb). So ist die übergeordnete SPS beispielsweise mit zwei Prozessoren, zwei Stromversorgungen und zwei CC-Link-Karten für die Datenübertragung ausgestattet. Überwacht und gesteuert wird die Pumpenstation über ein Bediengerät, das an die zentrale SPS angeschlossen ist. Sie trifft die Entscheidung, welche Förderleistung notwendig ist und welche Pumpenkombination eingesetzt wird – auch wenn eine Pumpe ausfallen sollte. Aufgrund der geforderten Redundanz sind auch die lokalen Steuerungen der sechs Pumpen, die Befehle von der übergeordneten Steuerung erhalten und Statusinformationen der jeweiligen Pumpe übertragen, mit jeweils zwei CC-Link-Karten ausgestattet.

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Verbunden ist das Netzwerk der Pumpenstation mit einem über das gesamte Wasserwerk verteilten Steuerungssystem (Distributed Control System). Die Kommunikation erfolgt über das Modbus-2-Protokoll. Die Flexibilität des offenen Netzwerks CC-Link zeigt sich auch in der breiten Palette an verfügbaren Automatisierungskomponenten unterschiedlicher Hersteller: von kompakten und modularen speicher-programmierbaren Steuerungen über Frequenzumrichter, Servoantriebe und Roboter bis hin zu Bediengeräten, E/A-Modulen, Barcodelesern oder Sensoren. st

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