ProCoS LEITTECHNIK

Prozessleitsystem ProCoS:Das Multitalent der Leittechnik.

ENERGIEVERSORGUNG | WASSER | ABWASSER | INDUSTRIE | INFRASTRUKTUR

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Das Prozessleitsystem ProCoS verbindet die

Leistungen eines klassischen Leitsystems

mit den Anforderungen an die Steuerung

von Smart Grids, virtuellen Kraftwerken

und die Integration von erneuerbaren

Energieerzeugungsanlagen in die Netzbe-

triebsführung.

Einsatzbereiche

Das in Hardware- und Software modulare

ProCoS ist ein wahres Multitalent, das mit

seiner Flexibilität in unterschiedlichsten

Bereichen einsetzbar ist. Diese sind bei-

spielsweise:

� Anwendungen für Strom-, Gas-, Wasser-

und Wärmenetze

� Anwendungen für Abwassernetze und

Kläranlagen

� Anwendungen in der Industrie (Energie-

netze, Lastmanagement)

� Infrastrukturanwendungen für z.B.

Leuchtfeuerüberwachung, Autobahnin-

frastruktur, Sendernetze, Hafenanlagen-

überwachung, ...

ProCoS im Überblick

ProCoS ist klar strukturiert und nach

dem Client-Server-Prinzip aufgebaut. Der

modulare Aufbau des Systems in Hard- und

Software ermöglicht eine Skalierbarkeit

nach Funktion und Größe. So kann ProCoS

eine breite Einsatzpalette vom Protokollier-

system bis hin zum redundanten Netzleit-

system mit mehreren Arbeitsplätzen und

vielfältigen Schnittstellen zur Bürowelt

abdecken.

Ob Strom, Gas, Wasser oder Abwasser:

Für jeden Einsatzbereich bietet ProCoS

spartenspezifische Zusatzmodule mit ent-

sprechend spezialisierten Funktionen. Diese

Komponenten sind zu einem projektspezi-

fischen Einsatzszenario kombinierbar.

Komfortable Funktionen der Fernalarmie-

rung sowie der Fernzugriff auf ProCoS über

Terminalserver oder ProCoS WEB ermögli-

chen einen ortsunabhängigen Leisystembe-

trieb. Somit ist kostenoptimal ein sicherer

Betrieb der jeweils überwachten Anlagen

bzw. Prozesse gewährleistet.

Prozessanbindung

Die Prozessanbindung wird im ProCoS-IRI

(Intelligent Remote Interface) abgewickelt.

Aktuell kommen folgende Kommunikations-

protokolle zum Einsatz:

� IEC 60870-5-101/104 Master oder Slave

� IEC 60870-5-102 Master oder Slave

� IEC 61107

� OPC Server oder Client

� SNMP-Manager

Darüber hinaus stehen Protokollkonverter

für eine Vielzahl proprietärer Fernwirk- und

SPS-Protokolle zur Verfügung. Ein Mischbe-

trieb mit unterschiedlichen Kommunikati-

onsprotokollen ist problemlos möglich.

Prozessleitsystem ProCoS für die Ver- und Entsorgungswirtschaft, für Industrie und Dienstleister.

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SCADA-Funktionen

Mensch-Maschine-Interface (MMI)

Die Beobachtung und Steuerung des zu

führenden Prozessgeschehens erfolgt in

der Regel an Arbeitsplätzen mit hochauf-

lösenden Monitoren. Die MMI-Software

unterstützt das Multiscreening mit bis zu

acht Monitoren, wobei sich der aktuelle

Desktop über alle Monitore hinweg auf-

schalten lässt. ProCoS unterstützt darüber

hinaus die Ansteuerung von Großbildwän-

den zur Darstellung von größeren Netz-

übersichten. Arbeitsplätze außerhalb des

PLS-LAN werden vorzugsweise über einen

Terminalserver betrieben; dies betrifft

insbesondere Arbeitsplätze im Büro-LAN

bzw. des Bereitschaftsdienstes. Als reine

browserbasierte Auskunftskomponente

zur Darstellung/Abruf archivierter und

aktueller Prozesszustände über das Intranet

bzw. Internet dient die (mandantenfähige)

ProCoS Web Lösung.

Parametrierung

Die Parametrierung der Prozessdaten-

punkte und der zugehörigen Verarbeitungs-

vorschriften erfolgt komfortabel über Excel.

Diese Excel-Datenblätter enthalten somit

die komplette Dokumentation von der

Klemme im Automatisierungsgerät bis zur

Verarbeitung im Leitsystem. Bei Daten-

punkterweiterungen können diese Daten-

blätter online importiert oder exportiert

werden. Die Grunddatenverarbeitung selbst

für numerische und binäre Prozessvaria-

blen erfüllt die heute gängigen Bearbei-

tungsanforderungen.

Archivierung

Prozessdaten und -zustände speichert

ProCoS in Archiven. Diese Archive sind als

Rasterarchive, Delta-Event-Archive bzw.

Ereignisarchive ausgelegt. Die in Raste-

rarchiven gespeicherten Daten lassen sich

durch Verdichtungsfunktionen (Summe,

Mittelwert, Minimum, Maximum etc.) in die

SCADA-Funktionen Höherwertige Funktionen Sonstige Funktionen

� Parametrierung mit Excel

� Grunddatenverarbeitung

� Archivierung

� Betriebstagebuch

� Stör-, Warn- und Nichtquittiertenlisten

� Visualisierung

- Prozessbilder frei konfigurierbar

- Hierarchische Strukturen

- Kindbilder

- WebCam-Bilder integrierbar

- GIS-Schnittstelle (Option)

� Connectivity

- Datenpunktbezogene Connectivities

- Externe Anwendungen und Dokumente

aufrufen

� Auswertungen

- Reports/Diagramme mit PLS-Funkti-

onen inkl. Exportmöglichkeiten nach

Excel, ASCII, HTML

- Excel-Reports

� Fernalarmierung

� Reviewfunktion (Zeitraffer)

� Applikationen STROM

- Lastmanagement Strom (ProCoS LKE)

- Steuerung Minutenreserveleistungslie-

ferung

- Topologie & Schaltfehlerschutz

- Einspeisemanagement für EEG-Anla-

gen

� Applikationen GAS

- Lastmanagement Gas (ProCoS LKG)

- Prognose & Netznutzung

- Leckerkennung für Gasrohrnetze

� Applikationen WASSER

- Lecküberwachung

- Rohrbruchüberwachung

- Trendlinienüberwachung von Behälter-

ständen

- Wasseroptimierungsfunktionen (Behäl-

ternachfüllung, Pumpen- und Brunnen-

liniensteuerung)

� Applikationen ABWASSER

- Protokollierung gem. ATV-Richtlinien

- RÜB-Protokollierung

- Integration von Reglern zur Optimie-

rung der Abwasserreinigung

� Prozessanbindung

- IEC 60870-5-101/104 Master oder

Slave

- IEC 60870-5-102 Master oder Slave

- OPC Server oder Client

- SNMP-Manager

- Proprietäre Kommunikationsprotokolle

� Global Access

- Terminal Server

- Intranet/Internet

- Datennetz

- Service-Schnittstellen zur Ferndiagno-

se & Wartung

� Protokollierung mit Excel-Reports

Archivgrafik Strom

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jeweils nächsthöhere Verdichtungsstufe

überführen. Diese Verarbeitungsvorschrif-

ten sind in der Grunddatenparametrierung

definiert. Jeder archivierte Wert führt

eine Kennung, die auf die jeweils höhere

Verdichtungsstufe vererbt wird. In Backup-

Archiven ausgelagerte Daten ermöglichen

eine nachträgliche Auswertung mit den

Standard-Grafik- und Reportfunktionen.

Auswertungen

Archivierte Daten lassen sich mit Reports

und Archivgrafiken übersichtlich aufberei-

ten und auswerten. Hierfür stehen entspre-

chende Generatoren zur Verfügung. Weitere

Auswertungen kann der Anwender über

die komfortablen Excel-Schnittstellen des

ProCoS-Systems generieren.

Visualisierung

Für die Prozessbilderstellung besitzt

ProCoS ein komfortables Grafikprogramm.

Jeder neuen Anwendung steht eine Vielzahl

von (branchenspezifischen) Daten- bzw.

Bildobjekten zur Verfügung. Die hinterlegte

datenpunktbezogene Connectivity-Funktion

bietet dem Benutzer einen hohen Komfort

bei der Betriebsführung. Er kann daten-

punktbezogene Meldungs- und Wertarchive

sowie Projektierungsdialoge aufrufen und

weiterbearbeiten.

Darüber hinaus kann der Anwender aus

der Visualisierung externe Dokumente und

Anwendungen aufrufen, z.B. Maschinenda-

tenblätter, Hinweistexte und GIS-Informa-

tionen. Die Review-(Zeitraffer-) Funktion

ermöglicht das nachträgliche Monitoring

des bereits abgelaufenen Prozessgesche-

hens über Prozessbilder.

ProCoS Arbeitsplätze können über Termi-

nalserverbetrieb unter Berücksichtigung

der heute üblichen IT-Sicherheitsanforde-

rungen außerhalb des PLS-LAN betrieben

werden. Gleiches gilt für die Informations-

darbietung des ProCoS Web Servers via

Internet und Intranet.

Hierbei ist es möglich, die Informationen

mandantenorientiert auch externen Part-

nern zur Verfügung zu stellen.

Von großer Bedeutung ist der sichere Da-

tenaustausch von/zu anderen DV-Systemen

über das ProCoS Datennetz. Archivierte

Daten des ProCoS Systems lassen sich

zyklisch und/oder ereignisorientiert an ex-

terne Datenbanken (MS SQL Server, Oracle)

exportieren. Umgekehrt sorgt das ProCoS

Datennetz für die sichere Übernahme von

Daten aus anderen DV-Systemen wie z.B.

Fahrpläne für die Lastmanagementfunkti-

onen.

Fernalarmierung und Fernzugriff

Störungen im Prozess leitet ProCoS durch

das Fernalarmierungsmodul an die jewei-

ligen Bereitschaftsdienste weiter - per SMS,

E-Mail, Sprachausgabe, Fax usw.

Ein Bereitschaftsplan und persönliche

Telefonbücher ermöglichen die Anpassung

der Alarmierungsabfolge individuell an die

betrieblichen Gegebenheiten.

Für den Fernzugriff ist größtmögliche Mobi-

lität garantiert:

� ProCoS Web auf mobilen Geräten

(Tablets, Smartphones usw.) stellt alle

wichtigen Informationen, auch mandan-

tenspezifisch, zur Verfügung:

- Grafiken und Protokolle

- Zustandsabfragen (Snapshot von Pro-

zessvariablen)

- Meldebuch

- Stör-, Warn- und Nichtquittiertenlisten

inkl. Quittierfunktion

- Prozessbilder (inklusive Zoom)

- individuelle Zusammenstellung von

Informationen als Cockpit

� ProCoS Terminalserver auf Netbooks

bietet komfortable volle Arbeitsplatz-

funktionalität auch unterwegs.

Prozessbild Strom

Prozessbild: Schema Wasserübersicht

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Höherwertige Funktionen

Lastmanagement Strom/Gas

Die Lastmanagementfunktion ermöglicht

die minutenzyklische Hochrechnung der

15- bzw. 60-minütigen Bezugsleistung

und ermittelt jeweils eine entsprechende

Korrekturleistung (Lastüberwachung). Die

Laststeuerungsfunktion schaltet lastabhän-

gig Erzeuger oder Verbraucher zu- oder

ab - natürlich unter Berücksichtigung der

üblichen technischen und vertraglichen

Randbedingungen.

Unterschiedliche Vorgaben der Bezugssoll-

werte sind möglich, z.B.: Sollwertfahrplan

(Übernahme aus Excel möglich), Sollwert

in Abhängigkeit eines Betriebszustands,

Sollwert über Schleppzeigerfunktion.

Neben der Überwachung des Strombezugs

können auch komfortabel Lieferverträ-

ge überwacht werden - sogar mehrere

Verträge parallel mit unterschiedlichen

Messperioden. Bei Einsatz entsprechender

Erfassungs-Hardware ist eine Zykluszeit

kleiner als 60 Sekunden für die Vertrags-

überwachung einstellbar.

Steuerung Minutenreserveleistung

Das Zusatzmodul ProCoS MRM ermöglicht

Poolbetreibern die effiziente Administra-

tion vieler technischer Einheiten und eine

weitestgehend automatisierte Abrufsteue-

rung von Minutenreserveleistung. Vgl. hier-

zu auch die separate Produktbeschreibung

„ProCoS MRM“.

Topologie/Spannungsverfolgung

In Netzübersichts-, Teilnetz- und anderen

Bildern von Mittelspannungsnetzen werden

die unterschiedlichen Versorgungszustände

der einzelnen Netzzweige durch Einfärbung

der Leitungen visualisiert. Die über die

Topologiefunktion ermittelten Zustände

sind z.B. versorgt, unversorgt, Erdschluss,

Sammelschluss.

Die Schaltfehlerschutzprüfung prüft und

signalisiert die Auswirkungen einer Schalt-

handlung auf die betroffenen Betriebsmittel

bzw. den Netzzustand. Eine Fehlerortung

im Netz ist möglich über die Auswertung

der Informationen von Kurzschlussan-

zeigern, Erdschlussrichtungsrelais und

Schutzgeräten unter Berücksichtigung des

gemeldeten Fehlerorts in Metern oder Ohm.

Die Kabelstammdaten können im System

hinterlegt werden. Optional ist eine Schnitt-

stelle zu Betriebsmitteldatenbanken bzw.

zu GIS-Systemen möglich.

Zusätzlich können die Störereignisse im

Mittelspannungsnetz, die zu einer Versor-

gungsunterbrechung von Teilnetzen führen,

exportiert und für die Weitermeldung an

die BNA verwendet werden.

Einspeisemanagement für EEG-Anlagen

Die Standard-SCADA-Funktionen dienen

auch der Überwachung, Steuerung und

Regelung der Last- und Einspeisesituati-

on in Netzsegmenten. Bei Bedarf werden

Ab- und Zuschaltungen automatisch oder

manuell durchgeführt. Hierzu kann der

Benutzer eine übersichtliche Visualisie-

rung und entsprechende Schaltdialoge

verwenden. Um die Diskrimierungsfreiheit

zu gewährleisten, werden bei der Auswahl

der zu schaltenden Anlagen Prioritäten und

Abschalthäufigkeit/Dauer berücksichtigt. Es

stehen Reports zur Verfügung, um komfor-

tabel die Erlösausgleiche und Abschalthäu-

figkeiten zu dokumentieren.

ProCoS mobil mit ProCoS Web und ProCoS Terminalserver Bereitschaftsplan

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Prognose & Netznutzung Gas

Dieses Modul beinhaltet die adaptive

außentemperaturabhängige Prognose von

Stunden- und Tageswerten bis zu sieben

Tage in die Zukunft. Es prognositiziert bei

Bedarf verschiedene Abnehmergruppen se-

parat. Temperaturverläufe werden ggf. über

FTP von einem Wetterdienst übernommen.

Auf der Grundlage der prognostizierten

Lastverläufe des Prognosemoduls werden

Speicherverläufe im voraus simuliert und

optimale Bezugssollwerte ermittelt bzw. die

Einhaltung von Sollwertfahrplänen geprüft.

Notwendige Abschaltungen/Zuschaltungen

unterbrechbarer Abnehmer lassen sich so

vorausschauend eingeplanen.

Leckerkennung für Gasrohrnetze

Das Modul dient der Überwachung von

beliebig vermaschten Gasrohrnetzen. Es

berechnet dazu die im allgemeinen instatio-

nären Strömungsvorgänge im Leitungsnetz.

Die Berechnungen (Zustandsbeobach-

tungen) erfolgen über ein eingebundenes

externes Gasrohrnetzprogramm.

Grundlage der Berechnungen sind die vorab

eingegebenen Gas- und Netztopologiedaten

sowie die online erfassten Messdaten von

Druck-, Zu- und Abflussmessstellen sowie

Schiebern (Auf/Zu). Mit

den Ergebnissen aus

diesen Berechnungen

wendet ProCoS das

Verfahren der dyna-

mischen Massenbilan-

zierung zur Leckerken-

nung an. Es bilanziert

dabei über das gesamte

Leitungsnetz.

Funktionen für die

Wasserversorgung

Als spartenspezifische

Funktionen stehen die

� Rohrbruchüberwachung

� Leckverlustkontrolle

� Überwachung von Behälterentleerungen

zur Verfügung. Desweiteren sind Module

für die übergeordnete Optimierung in Was-

serverteilnetzen verfügbar.

Funktionen für die Abwasserwirtschaft

ProCoS bietet dem Anwender vorgenerierte

Excel-Protokolle für die ATV-konforme

Protokollierung eines Klärwerksbetriebs.

Alternativ lassen sich ATV-Protokolle ande-

rer Hersteller einbinden. Für die Protokol-

lierung des Betriebsgeschehens in Regen-

rückhaltebecken stehen ATV-konforme

Excel-Vorlagen zur Verfügung. Bei Bedarf

können Fuzzy-Regler zur Optimierung der

Abwasserreinigung über OPC-Schnittstellen

eingebunden werden.

Erweiterte Funktionen für Industrie und

Dienstleister

Mit den erweiterten Funktionen schafft

ProCoS die notwendige Datenbasis, um ein

Energiemanagementsystem gem. DIN EN

ISO 50001 einzuführen und zu betreiben.

Dabei übernimmt ProCoS Zählerdaten über

unterschiedliche Schnittstellen, wie z.B.

� IEC 61107

� IEC 870-5-102

� M-BUS

� LON-BUS

� OPC

� Dateiimport (csv, HTML, usw.)

� mobile Zähldatenerfassung.

ProCoS führt kostenstellenbezogene

Aufteilungen von Energie- und sonstigen

Verbrauchsdaten durch und ermittelt darü-

ber hinaus energiebezogene Produktions-

kennzahlen. Die hierzu notwendigen Daten

können von Produktionsleitsystemen über

Profibus-/Modbus oder OPC-Schnittstellen

übernommen werden.

Leitwarte mit Monitorwand zur Visualisierung der Netze

Prozessbild Industrie

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Hardware & Systemkonfiguration

Die Hardwareplattform für ProCoS Prozess-

leitsysteme sind PC-basierte Serverrechner

und Workstations. Als Betriebssystemplatt-

form kommen durchgängig die aktuellen

Microsoft Betriebssysteme zum Einsatz. Der

Betrieb auf virtuellen Servern ist ebenfalls

möglich.

Die Vernetzung der einzelnen Rechner

erfolgt über ein Hochgeschwindigkeits-

PLS-LAN (Ethernet TCP/IP) - im Bedarfsfall

auch in redundanter Auslegung. Server und

Bedienebene sind in Client-Server-Architek-

tur aufbaubar. Die ProCoS-Serversysteme

lassen sich redundant im „hot-stand-by“-

Betrieb einsetzen.

Leitwarten-Arbeitsplätze verfügen über bis

zu acht Monitore. Darüber hinaus besteht

die Möglichkeit, Großbildsysteme über

separate Controller als Ersatz von Mosaik-

wänden anzusteuern.

Arbeitsplätze außerhalb des PLS-LAN

werden über einen ProCoS Terminalserver

bedient. Gleiches gilt für die ProCoS Infor-

mationsdarbietung im Internet/Intranet.

Die Anbindung von Fernwirkanlagen über

GPRS, UMTS oder DSL wird grundsätzlich

über VPN verschlüsselt und durch den

Einsatz von Firewalls und DMZ an das

Leitsystem-LAN abgesichert. So werden

die heute üblichen IT-Sicherheitsstandards

in hervorragender Weise abgebildet und

eingehalten.

Die minimale Systemkonfiguration eines

ProCoS PLS konzentriert die Prozess-Kom-

munikation, Serverfunktion und Arbeits-

platzfunktionalität auf einem PC-System.

Die zugrundeliegende Client-Server-Struk-

tur ermöglicht die schrittweise Anpassung

des ProCoS PLS an die wachsenden Aufga-

benstellungen des Kunden und bietet somit

eine hohe Investitionssicherheit.

Aufbau ProCoS EMS: vom Einplatzsystem bis zum vernetzten, redundanten System

© KISTERS 2015Die in dieser Broschüre erwähnten Soft- und Hardwarebezeichnungen sind in den meisten Fällen auch eingetragene Warenzeichen und unterliegen als solche den gesetzlichen Bestimmungen. Technische Änderungen und Irrtümer vorbehalten.

Automatisierungs-stationen (IE/OPC)

Dezentrale Automatisierungs

systeme

Dezentrale Fernwirkanlagen

(IEC 60870-5-101)

Fernwirkzentrale(IEC 60870-5-104)

Fernwirkanlage(IEC 60870-5-104)

ProCoS Arbeitsplatz-Betriebsführung

ProCoS Arbeitsplatz-Systembetreuer Großbildprojektion

PLS-LAN (ggf. redundant)

Arbeitsplätzeim Büro LAN

RemoteArbeitsplätze

Fernwartung

In VM-Umgebung möglich

ProCoS Server(redundant)

ProCoS Gateway-Terminal/Webserver

Firewall

VPN-Router

Internet

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