Uniper Anlagenservice: Virtualisierung Leitsysteme
 

Virtualisierung von Leitsystemen

Ingenieure von Uniper Anlagenservice lassen Computer zu virtuellen Maschinen werden.

Kunde:

Evonik Industries, Uniper Kraftwerke, Innovatherm GmbH

Zeitraum:

2019

Zusammenfassung

Ingenieure von Uniper Anlagenservice haben ein eigenes Konzept entwickelt zur Virtualisierung des Leitsystems im Kraftwerk Shamrock. Die virtuellen Maschinen sind nicht nur sicherer und flexibler als die Ursprungsrechner. Sie sind auch sparsamer und können nahezu nicht ausfallen. 

 

Herausforderung

Das Prozessleitsystem Simatic PCS 7, das die Automatisierungs- und Regelungstechnik des Heizwerks Herne-Shamrock steuert, sollte von der Version 7 auf die aktuelle Version 9 migriert werden. Gleichzeitig wollte Uniper Kraftwerke die Fernwärmeversorgung für die Zukunft flexibler gestalten, da sich die Erzeuger- und Verbraucherstruktur in der Fernwärmeversorgung verändert hatte. Kurzum: Uniper Kraftwerke wollte den neuesten Stand der Technik installieren bei gleichzeitiger Verringerung der IT-Infrastruktur. 

 

Lösung

Die IT-Spezialisten von UAS reduzierten die IT-Struktur auf zwei HP Synology Hochleistungsserver. Aus den Ursprungsrechnern wurden virtuelle Maschinen. Zusätzlich fanden auch die beiden PCS 7-Server, ein Webserver und drei Web-Clients Platz auf den neuen Hochleistungsmaschinen. Die zwei unschlagbaren Vorteile des Konzeptes: Die Redundanz der beiden Hochleistungsrechner, die die Verfügbarkeit erhöht und das Ausfallrisiko reduziert. Sowie die Möglichkeit  bereits abgekündigte Betriebssysteme wie Windows XP oder Windows 2003 sowie ältere Automatisierungs- oder Steuerungssysteme auf den Hochleistungsrechnern weiterbetreiben zu können - eine interessante Lösung für die Betreiber älterer Kraftwerke.

Key Facts

7

Rechner

sparten die IT-Spezialisten ein mit ihrer virtuellen Rechnerlösung

2

Vorteile

besitzt das Konzept: höhere Verfügbarkeit und Betriebsverlängerung für bereits abgekündigte Systeme 

3

Kunden

haben die Virtualisierung des Leitsystems bereits erprobt

„Mit der virtuellen Rechnertechnik sind wir im Heizwerk Shamrock nun unabhängig von Hardware und können das Prozessleitsystem länger in der vorhandenen Version betreiben.“
Hubertus Grafe
Uniper Kraftwerke, Projektleiter
Leitsystem virtualisieren: Klärschlammverbrennungsanlage von Innovatherm in Lünen
Klärschlammverbrennungsanlage von Innovatherm in Lünen
Virtuelle Rechnertechnik installiert von UAS auch bei Innovatherm in Lünen
Virtuelle Rechnertechnik installiert von UAS auch bei Innovatherm in Lünen

Komplette Projekt-Story

Industrie 4.0 in der Leittechnik: UAS-Ingenieure Karsten Pankoke und Rolf Hadrian lassen Computer zu virtuellen Maschinen werden. Diese sind nicht nur sicherer und flexibler als die Ursprungsrechner, sondern auch sparsamer und können nahezu nicht ausfallen. Die virtuelle Rechnerlösung der IT-Spezialisten ist gefragt: Evonik Industries und Uniper Kraftwerke haben sie schon installiert, und die Innovatherm GmbH ist gerade dabei.

Betreiber, die ihre Heiz- und Kraftwerke für die Zukunft optimal aufstellen wollen, entscheiden sich immer häufiger für die virtuelle Rechnertechnik von Uniper Anlagenservice (UAS). Die beiden Ingenieure Karsten Pankoke und Rolf Hadrian haben sie entwickelt. „Unsere virtuelle Variante ist gegenüber einem konventionellen 1:1-Austausch veralteter Hardware nicht nur kostengünstiger“, sagt Karsten Pankoke. Kunde Hubertus Grafe, Projektleiter von Uniper Kraftwerke, bringt die Vorzüge der UAS-Lösung auf den Punkt: „Mit der virtuellen Rechnertechnik sind wir im Heizwerk Shamrock nun unabhängig von Hardware und können das Prozessleitsystem länger in der vorhandenen Version betreiben.“ Außerdem sei durch die üppige Systemauslegung eine Erweiterung leicht umzusetzen, ohne die Infrastruktur verändern zu müssen. Im Sommer 2018 modernisierte UAS das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 im Heizwerk Herne-Shamrock. Die Anlage ist Teil der Fernwärmeversorgung im nördlichen Ruhrgebiet.

Aufgestellt für die Zukunft

Über das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 wird die Automatisierungs- und Regelungstechnik des Heizwerks gesteuert, beobachtet und bedient. In Herne-Shamrock sollte es von der Version 7 auf die aktuelle Version 9 migriert werden. „Gleichzeitig wollte Uniper Kraftwerke die Fernwärmeversorgung für die Zukunft flexibler gestalten“, erklärt UAS-Ingenieur Pankoke. Die Erzeuger- und Verbraucherstruktur in der Fernwärmeversorgung hatte sich verändert. Kurzum: Uniper Kraftwerke wollte den neuesten Stand der Technik installieren bei gleichzeitiger Verringerung der IT-Infrastruktur. Pankoke: „In ihren Anlagen hat Uniper Kraftwerke bereits gute Erfahrungen mit virtuellen Umgebungen gemacht.“

Zuverlässiger und sicherer

Ein Auftrag wie gemacht für Pankoke und Hadrian. Sie reduzierten die IT-Struktur auf zwei HP Synology Hochleistungsserver, indem sie zunächst die Systeme der sieben Ursprungsrechner – sechs Bedien- (OS-Clients) und eine Engineeringstation – kopierten und auf zwei Hochleistungsrechnern aktivierten. An den OS-Clients steuern Operatoren die Anlage, an der Engineeringstation werden Funktionen programmiert und Störungen beseitigt. Aus den Ursprungsrechnern wurden virtuelle Maschinen. „Sieben auf einen Streich!“, sagt Rolf Hadrian und schmunzelt. Zusätzlich fanden auch die beiden PCS 7-Server, ein Webserver und drei Web-Clients Platz auf den neuen Hochleistungsmaschinen wie auch ein vollautomatisiertes Back-up-System aller Rechner. Beide HP-Rechner erfüllen die neuen gesetzlichen Vorgaben zur IT-Sicherheit. Schritt für Schritt rüsteten Pankoke und Hadrian später die virtuellen Maschinen auf die höhere PCS 7-Version um und passten die Steuerungs- und Regelungstechnik an.

Ältere Systeme integrieren

Zwei unschlagbare Vorteile besitzt das UAS-Konzept: Der eine ist die Redundanz der beiden Hochleistungsrechner. „Sie erhöht die Verfügbarkeit und reduziert das Ausfallrisiko“, so Hadrian. Außerdem können abgekündigte Betriebssysteme wie Windows XP oder Windows 2003 sowie ältere Automatisierungs- oder Steuerungssysteme auf den Hochleistungsrechnern weiterbetrieben werden. „Interessant ist das vor allem für die Betreiber älterer Kraftwerke“, bemerkt Pankoke.

Projekte in der Pipeline

Selbstverständlich lassen sich auch neue, hochmoderne Automatisierungssysteme in die virtuelle Umgebung integrieren, um so die Fahrweisen der Anlagen zu verändern, wie etwa in Shamrock. Dort integriert UAS derzeit eine Programmierstation für Kesselsteuerung ins neue virtuelle System. Maximale Flexibilität war auch im Chemiepark Marl gefragt. Die übergeordnete Dampfdruckregelung musste dem individuellen Bedarf der Verbraucher angepasst werden. Über 100 Anlagen versorgt Parkbetreiber Evonik Industries dort mit Strom und Dampf. Voraussetzung: die Migration des Prozessleitsystems Simatic PCS 7 von der Version 6 auf Version 8. Auch hier war das virtuelle UAS-Konzept nicht nur die innovativste, sondern auch die kostengünstigste Lösung. Überzeugt hat die virtuelle UAS-Methode auch die Innovatherm GmbH aus Lünen, einem langjährigen Kunden der Gelsenkirchener. Die Rechnertechnik der dortigen Klärschlammverbrennungsanlage muss zukunftstauglich gemacht werden. Weitere Projekte befinden sich in der Pipeline.

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