Als Hoechst Roussel Vet, einer der weltweit führenden Hersteller von Impfstoffen und anderen Medikamenten für Haustiere, vor der Modernisierung seiner Forschungs- und Produktionseinrichtungen stand, prüfte das Unternehmen zahlreiche Automatisierungslösungen - Darunter sowohl proprietäre verteilte Steuerungslösungen (DCS) als auch SCADA-Systeme. Entschieden hat sich das Unternehmen für SPS und CIMPLICITY HMI von GE Fanuc, mit zweifach redundanten Servern und einem zweifach redundanten Ethernet-Netzwerk.

Hoechst Roussel Vet stellt eine Reihe von bakteriellen Impfstoffen, Seren und ähnlichen Produkten her, die weltweit zur Behandlung von Tieren in der Landwirtschaft exportiert werden. Die komplexen chemischen Produktionsprozesse benötigen äußerst strikte Umgebungsbedingungen. Die Betriebsbedingungen müssen strengstens kontrolliert werden. Weitere Prozesse sind u.a. das Schleudern und Mischen der Endprodukte.
Während des Produktionsprozesses müssen die zugelassenen Verfahren strikt eingehalten werden. Zur Erfüllung der pharmazeutischen Normen sowie zur Überprüfung ihrer Einhaltung muss jedes Detail aufgezeichnet und protokolliert werden. Mit dem vorherigen manuellen Steuerungssystem konnte ein einziger Fehler die gesamte Produktion zum Stillstand bringen. Um einen unterbrechungsfreien Betrieb sicherzustellen, mussten die Anlagen rund um die Uhr personell besetzt sein. Zusätzlich mussten alle Vorgänge manuell erfasst und per Hand in ein Informationssystem eingegeben werden. Dies führte mitunter zu Verzögerungen und Fehlern.

DCS gegen SCADA Systeme
Hauptziel des neuen Systems war die Integration aller Prozesse für die Impfstoffherstellung, Mischung und Abwasserklärung in ein einziges, ständig verfügbares System unter Verwendung von einheitlichen Hardware- und Softwarebausteinen mit doppelter Systemredundanz. "Wir haben zwar einige DCS-Systeme gesehen, die eine zweifache Systemredundanz unterstützen, aber ihre proprietäre Systemarchitektur war für unsere Erfordernisse zu unflexibel und in der Umsetzung zu teuer," erklärt Kevin Richardson, Produktionsleiter bei Hoechst Roussel Vet. "PC-gestützte SCADA-Systeme haben uns interessiert, weil sie zum einen kostengünstiger sind und zum anderen als offene Systemlösungen die Vorteile einer Umgebung unter Windows NT bieten. Leider unterstützen die wenigsten zweifache Redundanz."

Lokale Steuerung
Das installierte System wurde von dem britischen System Integrator Silvertech geliefert. Auf der Grundlage der CIMPLICITY HMI Software wurde das System mit zwei Hauptservern eingerichtet. Für den Fall, dass ein Server ausfällt oder gewartet werden muss, übernimmt der zweite automatisch die Steuerung des Betriebs, ohne Unterbrechung der Prozesse und ohne irgendwelche Konfigurationseinstellungen ändern zu müssen. Weitere sechs CIMPLICITY HMI Stationen sind als abgesetzte Bedienerterminals bzw. Sichtgeräte konfiguriert. "Neben einer verbesserten Automatisierung bietet uns das System auch die Flexibilität, Prozesse besser zu steuern. So können zum Beispiel wichtige Parameter wie Prozesszeiten, Temperaturen oder PH-Werte in der SPS voreingestellt werden, während die Bediener im Werk an den CIMPLICITY HMI Bedienerterminals die volle manuelle Kontrolle über Sterilisierungsvorgänge, Behälterwechsel usw. haben," erläutert Kevin Richardson. Eine separate, an das Netzwerk angeschlossene Entwicklungsstation ermöglicht Systemabfragen, Fehlersuchen und Wartungen sowie die Entwicklung von Anwendungen, wobei sie bei Bedarf auch als Bedienerterminal eingesetzt werden kann.

Ethernet-Netzwerk
Für die Datenkommunikation wird ein zweifach redundantes Ethernet-Netzwerk eingesetzt, das die Server, die Bedienerterminals und die fünf verteilten SPSen der Serie 90-30 von GE Fanuc zur Steuerung der Prozesse bei insgesamt rund 1500 Ein-/Ausgängen miteinander verbindet. Jede SPS ist mit zwei Ethernet-Karten ausgestattet. Sollte das Kommunikationssystem an irgendeiner Stelle innerhalb einer SPS ausfallen, schaltet diese ohne Unterbrechung des Betriebs automatisch auf das andere Netzwerk um. Die SPS der Serie 90-30 überwachen sich weitestgehend selbst. Um die Zuverlässigkeit noch weiter zu optimieren, wurden für die beiden redundanten lokalen Netze innerhalb des Gebäudes unterschiedliche Verkabelungswege gewählt. Eine weitere Sicherheitsmaßnahme ist eine Verteilung der Prozesse auf sechs Leitungen, die jeweils von einer oder mehreren SPS gesteuert werden. So werden bei Ausfall einer SPS die anderen Leitungen nicht tangiert.

Weitere Systemvorteile
Zu den weiteren wesentlichen Vorteilen des neuen Systems gehört die Leichtigkeit, mit der über den Hauptserver Berichte, Statistiken oder Alarm- und Ereignisprotokolle erstellt werden können. Die Daten lassen sich zur Erstellung von Berichten bzw. zur Übernahme in das hauseigene Informationssystem ohne weiteres in industrielle Standardsoftwareprodukte exportieren.