Mit seinen drei Tiefbrunnen versorgt der Zweckverband Gruppenwasserversorgung Höchenschwanderberg im Südschwarzwald rund 24.000 Einwohner mit Trinkwasser. Jetzt musste die Steuerungstechnik modernisiert werden – mit pfiffigen Lösungen und etablierter Technologie.
Die effektive Steuerung von Pumpen ist die zentrale Aufgabe
der Wasserversorgung im Südschwarzwald. Kein Wunder, denn in der Region Sankt
Blasien und Höchenschwand bis zur Stadt Waldshut-Tiengen wollen zwei Täler mit
einem Höhenunterschied von rund 360 Metern überwunden werden. Viele der mehr
als 18 Hochbehälter haben schon mehr als sechs Jahrzehnte auf dem Buckel. Das
Rohrleitungsnetz umfasst allein hier etwa 65 Kilometer.
Neben topografischen Herausforderungen sorgen häufig auch ungünstige
Witterungsbedingungen, starker Regenfall oder Schmelzwasser, für
Herausforderungen bei der Einhaltung der hohen Trinkwasserqualität.
Die Modernisierung seiner Anlagen geht der Zweckverband kontinuierlich über mehrere Jahre verteilt an. Daher legen die Verantwortlichen des Zweckverbands besonderen Wert auf systemische Offenheit sowie die einfache Parametrierung der Visualisierungstechnik und effiziente Programmierung der Steuerungen. Der Verbandsvorsitzende Bürgermeister Stefan Dorfmeister erklärt: „Unsere Mitarbeiter sollen in der Lage sein, den Betrieb und die anstehenden Erweiterungen der Anlagen eigenständig umzusetzen.“ Dazu sollen nicht nur die bestehenden Anlagen erneuert, sondern auch eine neue Visualisierungssoftware installiert werden.
Flexibles Datenfutter
Dafür greift man im Südschwarzwald auf Visu+ 2 von Phoenix Contact zurück. Das ist, so erklärt Diplom-Ingenieur Hans-Jürgen Fiene, einfach an Steuerungen unterschiedlicher Hersteller anzubinden. Der Experte von Phoenix Contact führt aus: „Durch native Kommunikationstreiber lässt sich eine direkte und effiziente Anbindung von Steuerungen unterschiedlicher Hersteller an die Visualisierungssoftware realisieren. Auf diese Weise kann Visu+ 2 auf die Daten der bereits verbauten S7-300-Kopfstation von Siemens zugreifen, wobei die Datenverbindung zum bislang verwendeten Visualisierungssystem nicht unterbrochen wird.“
Das vollständige Engineering des Leitsystems, das aus der Visualisierung, Analyse und Archivierung der Daten, Alarmierung des Betriebspersonals sowie der Kommunikationsanbindung an die SPS-Kopfstation besteht, wurde auf Wunsch des Zweckverbands von den Mitarbeitern der Phoenix Contact Deutschland GmbH übernommen. Die Dienstleistung beinhaltet das Aufsetzen des PC-Systems und dessen Montage vor Ort. Installiert sind sämtliche Software-Lösungen und das Alarmportal auf einem Industrie-PC-System vom Typ BL Rackmount 4U von Phoenix Contact.
Unabhängige Wasserwerker
Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme schulten die Wasserspezialisten die Mitarbeiter des Zweckverbands außerdem über mehrere Tage. So wird die gewünschte Unabhängigkeit erlangt, denn das Instandhaltungs- und Betriebspersonal ist jetzt in der Lage, Optimierungen effizient zu realisieren und die Anlagen auf dem neusten Stand der Technik zu halten.
Eine besondere Herausforderung ist, dass die Außenbauwerke –
also Pumpstationen und Hochbehälter – durch das neue Leitsystem gesteuert und überwacht
werden sollen. Da der Zweckverband über ein eigenes, allerdings mehr als 50
Jahres altes Kabelnetz verfügt, kann Phoenix Contact durch die Verwendung von
Ethernet-Extender-Geräten ausgedehnte IP-Netzwerke realisieren. Mit denen sind
Leitungslängen bis 20 Kilometer pro Strecke möglich. Aufgrund
der Repeater-Funktion der Ethernet-Extender lassen sich auch größere
Gesamtleitungslängen überbrücken. Die Daten werden über die alten
Kabelverbindungen sicher weitergeleitet, denn in jedem Streckenabschnitt findet
eine Signalaufbereitung der Datenübertragung statt.
Um die Feldgeräte ins Netz einzubinden, nutzen die Wasserwerker die
Kleinsteuerung ACX 1050. Die wird im vorliegenden Fall unter anderem mit Daten
der Frequenzumrichter von Danfoss oder den magnetisch-induktiven Wasserzählern
von Krohne gefüttert. Die Ankopplung der Feldgeräte erfolgt über die
Prozessbibliothek Waterworx.
Alle Daten vor dem Schaltschrank
Eine weitere Anforderung der Betreiber ist, dass die Mitarbeiter in sämtlichen Außenanlagen den vollen Überblick über das gesamte Versorgungsgebiet haben sollen. Durch den Zugriff auf das Leitsystem sollen sie Zählerstände und Messwerte abfragen und beispielsweise Pumpensteuerungen anpassen können, ohne dass sich jemand in der Zentrale befindet. Phoenix Contact erfüllt diese Aufgabe mit dem WLAN Access Point 1100, einer WLAN-Komplettlösung, die Funkmodul und zwei leistungsstarke Antennen vereint. Darüber verbinden sich die Mitarbeiter des Betriebspersonals per Smartphone, Tablet-PC oder Laptop mit dem Leitsystem. Auf diese Weise können sie besonders im Störungsfall auftretende Fehler schnell identifizieren und beheben. Charmante Besonderheit der Schwarzwälder Wasserwerker: Die WLAN-Lösung macht es möglich, dass der Schaltschrank während der Inspektion gar nicht mehr geöffnet werden muss. Sobald der Mitarbeiter in Reichweite des WLAN-Punktes ist, kann er die Betriebsdaten abrufen. Das spart Zeit und erleichtert die Wartung.
