Ein Steuerungs-Konzept mit den GE Fanuc Produkten SPS Series 90-30 und der Prozessvisualisierungs-Software CIMPLICITY HMI wird mittlerweile in sieben Heizkraftwerken im Großraum Paris erfolgreich umgesetzt. Die Besonderheit: ein redundantes System auf der Ebene der Bedien- und Überwachungs-Software.

Im Pariser Vorort Medon La Foret steht ein Heizkraftwerk des Unternehmens ELYO. Das Heizkraftwerk versorgt mit seinen 94.000 Megawatt Leistung mehr als 7.500 Haushalte bzw. 30.000 Menschen mit Fernwärme. Neben der Fernwärme werden darüber hinaus auch 7 Megawatt Elektrizität erzeugt. Das 1961 gebaute Kraftwerk wurde bis vor zwei Jahren mit Kohle betrieben. Im Jahr 1997 wurde es für 85 Millionen Franc komplett modernisiert. Seit 1998 erzeugt das Kraftwerk die Fernwärme vorwiegend durch den Einsatz von Gas (Jahresverbrauch 175.000MWh). Das Gas wird in einer Turbine verbrannt. Das verbrannte Gas gelangt zu den 4 Boilern und erhitzt das Wasser auf 1700 Celsius. Die Wassererhitzung in den Boilern kann unter gewissen Umständen auch durch das Verbrennen von Öl (Jahresverbrauch 400 t) erfolgen.

Produktionskosten und Schadstoffe gesenkt
Zwei Gründe waren für die Modernisierung der Anlage von entscheidender Bedeutung. Zum einen mussten die Produktionskosten gesenkt werden, um die Preise für Fernwärme nicht erhöhen zu müssen. Zum anderen sollten aus Umweltgesichtspunkten die Schadstoffemissionen verringert werden. Durch die Investition in eine neue automatisierte und umweltfreundliche Anlage konnten beide Anforderungen mehr als erfüllt werden. Das Umrüsten der Anlage von Kohle zu Gas/Öl ermöglicht eine kostengünstigere und umweltschonende Verbrennungstechnik. Dadurch werden u.a. die strikten staatlichen Emissionsverordnungen eingehalten.

Produktion automatisiert
Vor der Modernisierung waren im Heizkraftwerk 24 Personen tätig, die die einzelnen Produktionsabläufe separat kontrollierten. Heute ist der gesamte Produktionsprozess voll automatisiert und wird von fünf Personen bedient und gewartet. Das Steuerungskonzept für die Anlage wurde von dem Systemintegrator SERITHA entwickelt und umgesetzt. In der Anlage befinden sich 12 GE Fanuc SPSen vom Typ Series 90-30 mit insgesamt 1.500 analogen und digitalen Ein/Ausgängen. Die SPSen sind über Ethernet mit der Software CIMPLICITY HMI verbunden. Eine Besonderheit des Steuerungskonzeptes war der Einsatz eines Lichtwellenleiters. Über einen Wandler AAUI wird das Ethernet-Modul an der SPS mit dem Lichtwellenleiter verknüpft. Dies ermöglicht eine sichere Kommunikation zwischen SPS und Software. Zu dem Steuerungskonzept befragt, sagt Christophe Henquinbrant vom Systemintegrator SERITHA "Die Entwicklung des Steuerungskonzeptes war nicht gerade einfach. Aber mit der technischen Unterstützung seitens GE Fanuc konnten wir eine beispielhafte Lösung erarbeiten die mittlerweile in sieben weiteren Heizkraftwerken von ELYO umgesetzt wurde."

Redundante Bedieneroberfläche
Das komplette Heizwerk wird von einem bzw. zwei Computern von einer Zentrale aus mittels der Software CIMPLICITY HMI bedient und überwacht. Um eine absolute Sicherheit bei der Überwachung und der Bedienung der Anlage zu erzielen, wurde ein redundantes System auf der Bedienerebene integriert. Sollte einer der beiden Computer ausfallen, könnte die Anlage mit dem zweiten PC gesteuert und kontrolliert werden. In der täglichen Arbeit wird mit beiden Computern gleichzeitig gearbeitet. Insgesamt werden die Informationen von über 3.000 Datenpunkten mit der Software verarbeitet. Die Software läuft unter Windows NT und der PC besitzt einen SQL Server für eine Datenbank. Jeden Tag werden die gewonnenen Daten dort abgespeichert. Über die Statistikfunktion und das Softwarefeature "Werkskalender" von CIMPLlCITY HMI dann z.B. ein Lastspitzenmanagement umgesetzt werden. Dabei wird ein mit der Gasgesellschaft definierte Abnahmewert an Gas eingegeben. Wird an einem Tage der Gasverbrauchswert erreicht, schaltet die Anlage automatisch auf Ölverbrennung um. Somit können nicht ganz unerhebliche Kosten eingespart werden, denn bei überschreiten des definierten Wertes würden erheblich höhere Gaspreise berechnet.

Erfahrungen und Ergebnisse
Seit gut einem Jahr ist das modernisierte Heizkraftwerk im Einsatz. Zu dem befragt, sagt Luic Bochon von dem Heizkraftwerksbetreiber ELYO: "Durch die Modernisierung konnten wir die Rentabilitiit der Anlage um 14% steigern. Einen wesentlichen Anteil daran hat das Steuerungskonzept und die Prozessvisualisierungs-Software CIMPLlCITY HMI. Bei ELYO haben wir deshalb beschlossen, auch die beiden letzten Kohlekraftwerke im Großraum Paris gemäß dieses Konzeptes umzurüsten."