Pflichtenheft Steuerungen PLS/SPS


Inhaltsverzeichnis Pflichtenheft PLS/SPS  der ARA Untermarch

1

Allgemeine Projektinformationen

2

Automatisierungskonzept

2.1

Grundsätzliches

2.2

Automatisierung

2.2.1

Einzelsteuerung

2.2.2

Prozesse

2.3

Systemverhalten

2.3.1

Laufzeitüberwachung

2.3.2

Verhalten bei "Neuanlauf"

2.3.3

Verhalten bei Wiederanlauf

2.3.4

Verhalten bei partiellem Steuerspannungsausfall

2.3.5

Verhalten bei SPS-internen Störungen

2.3.6

Zentrale Überwachung der am Netzwerk aufgeschalteten SPS

2.3.7

Notstromprioritäten

2.3.8

Wiedereinschaltfolgen

2.3.9

Freigabe nach Störungen eines Einzelsteuergliedes

2.3.10

Prozess-Synchronisation zwischen SPS

2.3.11

Verhalten bei externen NOT-AUS

2.3.12

Verhinderung von Folgealarmen (Alarmgruppierung)

2.3.13

Bedienungkonzept elektrischer Antriebe

3

Speicher Programmierbare Steuerung SPS

3.1

Grundsätzliche Anforderungen an die SPS

3.1.1

Fabrikat

3.1.2

Online Programmierung

3.1.3

Modem / Router für Fernwartung

3.2

Hardware

3.2.1

Kosten

3.2.2

Technische Mindestanforderung der Hardware

3.3

Signal - Definitionen

3.4

Analogwertverarbeitung

3.4.1

Grenzwertbildung

3.5

Schreiberfunktion resp. Registrierfunktionen

3.6

Prozessregler

3.7

Bausteinkonzept

3.8

Programmiergerät / Software

4

Prozess Leitsystem PLS

4.1

Grundsätzliche Anforderungen an das PLS

4.2

PLS Hardware

4.2.1

Allgemeines

4.2.2

Rechner

4.2.3

Bildschirm / Terminal

4.2.4

Drucker

4.2.4.1

Ereignisse

4.2.4.2

Protokolle - Bilder

4.2.5

USV-Anlage

4.2.6

Externe Bedienstation

4.3

PLS Software

4.3.1

Allgemeines

4.3.2

Aggregatbedienung

4.3.3

Funktionalität PLS

4.4

Optimierung der Anlage

4.5

Datensicherung und Datenarchivierung

5

Verwaltung der Betriebsdaten

6

Netzwerk

6.1

Netzwerk- und Bus-Systeme

6.2

Netzwerkkonzept

6.3

Netzwerkkomponenten

6.4

Netzwerk für die SPS Programmierung

7

Schnittstellen und Einbindung von Fremdsteuerungen

7.1

Einbindung von neuen Fremdsteuerungen

8

Alarmierungssystem

9

Dokumentation

9.1

Allgemeines

9.2

Unterlagen die dem Unternehmer zur Verfügung gestellt werden

9.3

Unterlagen die der Unternehmer erstellen muss

9.4

Nachführen der Dokumentation

9.5

Form der Dokumente

9.5.1

Allgemeines

9.5.2

Pflichtenheft SPS / PLS

9.5.3

Elektroschema

10

Funktionstest und Inbetriebsetzung

10.1

Provisorien

11

Optionen

11.1

Wartungsvertrag

11.1.1

Fernwartung

11.1.2

Datenpflege

11.2

Ersatzteile

11.2.1

SPS

11.2.2

PLS

11.2.3

Netzwerk

12

Projektorganisation / Referenzanlagen

12.1

Projektorganigramm des Lieferanten

12.2

Offertvorstellung / Besuch von Referenzanlagen

13

Gliederung der Offerte / Preisbasis

13.1

Gliederung der Offerte

13.2

Leistungsverzeichnis

13.3

Einzelpreise

13.4

Angebotsvarianten

13.5

Fragenbeantwortung

13.6

Dokumentation der Offerte

13.7

Beilagen zum Angebot


Pflichtenheft Steuerungen PLS/SPS


1  Allgemeine Projektinformationen

Auf der ARA Untermarch in Lachen wird die Abwasserstrasse erneuert und erweitert. In diesem Zusammenhang werden die gesamten MSRE Anlagen erneuert. Für die UV 100-300 werden neue Schaltanlagen gebaut. In den UV 400 und 500 werden die bestehenden SPS Systeme (Simatic S5 95U) beibehalten.

Die Verfahrenstechnische Ausrüstung der ARA Lachen sieht wie folgt aus:
(Stichwortartige Zusammenfassung)

Das beigelegte SPS-PLS Konzept zeigt die vorgesehenen Systeme. Es sind 5 Unterverteilungen mit Prozessteuerungen sowie die Kopfstation für die Bewirtschaftung der Aussenwerke. Bei der Kopfstation ist keine Software für die Bewirtschaftung vorzusehen. Diese wird zu einem späteren Zeitpunkt, zusammen mit der Aufschaltung der Aussenwerke erstellt.

Für die Bedienung sind 3 Bedienstationen vorgesehen. Die Bedienstationen Betriebsgebäude und Biologie sind für den redundanten Betrieb vorgesehen.


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2  Automatisierungskonzept

2.1 Grundsätzliches

Aufgaben der Prozessebene (SPS-System):

Aufgaben der Leitebene (PLS-System):


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2.2 Automatisierung

2.2.1 Einzelsteuerung

Als Einzelsteuerebene wird die Ansteuerung der einzelnen Aggregate bezeichnet. Die Antriebe und Absperrorgane lassen sich von der Hardware - Ebene wie auch von der SPS - Ebene ansteuern.

Mit dem Vorort-Sicherheitsschalter, mit den 3 Stellungen (DIREKT ↔ AUS ↔ FERN), kann das Aggregat in den gewünschten Zustand versetzt werden.

In der Schalterstellung FERN des Vorort-Sicherheitsschalters besteht zusätzlich die Möglichkeit, das Aggregat ab dem PLS-System zu bedienen (Leitebene). Hier kann der Benutzer ebenfalls die drei verschiedenen Zustände Programm Gruppe (EIN ↔ AUS ↔ Automatik) wählen:

DIREKT

Das Aggregat ist im Dauerbetrieb eingeschaltet. Es nimmt keine Befehle aus übergeordneten Ebenen an. Beim Einsatz dieser Methode, die Anlage von Hand zu steuern, ist der Benutzer selber für die richtige Einschaltreihenfolge und die Auswahl der benötigten Aggregate verantwortlich. Übergeordnete Prozesse sind in einem solchen Fall nicht mehr lauffähig, da sie keinerlei Einfluss mehr auf das Aggregat besitzen.

AUS

Das Aggregat ist ausgeschaltet. Es nimmt keine Befehle aus übergeordneten Ebenen an. In dieser Position kann der Sicherheitsschalter mit bis zu 3 Bügelschlössern verriegelt werden.

FERN (Automatik)

Das Aggregat reagiert nur auf Befehle respektive Einschaltbedingungen der Prozessebene. Beim Einsatz dieser Methode, die Anlage im Automatikbetrieb zu steuern, bestimmt das Prozessleitsystem die richtige Einschaltreihenfolge und die Auswahl der benötigten Aggregate. Übergeordnete Prozesse müssen in einem solchen Fall ebenfalls lauffähig sein, da sie Einfluss auf das Aggregat besitzen.

2.2.2 Prozesse

Die einzelnen Aggregate werden, wo notwendig, zu Prozessen zusammengefasst. Auf die Anforderung der Prozesse erfolgt die Ansteuerung der einzelnen Aggregate. Die Prozesse schalten die Aggregate koordiniert ein und aus, und überwachen deren Zustände. Befindet sich ein Aggregat eines Prozesses in einem nicht zulässigen Zustand (z.B. Störung), wird der gesamte Prozess stillgelegt.

2.3 Systemverhalten

2.3.1 Laufzeitüberwachung

Alle mechanischen, thermischen Vorgänge und Abläufe, die einen genau definierten und erfassbaren Anfangs- und Endzustand aufweisen, werden auf der Steuerungsebene zeitlich überwacht. Diese zeitliche Überwachung dient der Erkennung aufgetretener Störungen, die physikalisch nicht erfasst werden können. Sie dient dem Schutz der Antriebe und Einrichtungen und verursacht daher immer einen Stopp der betroffenen Einrichtung. Die Folge davon ist eine Störungsmeldung auf dem PLS System.

2.3.2 Verhalten bei "Neuanlauf"

Alle Aggregate fahren beim Start in eine definierte Position (Initialisierungsphase). Nach fehlerfreier Initialisierungsphase beginnt für jedes Aggregat der Normalbetrieb. Ist deren Einschaltbedingung erfüllt, kann es zu laufen beginnen.

2.3.3 Verhalten bei "Wiederanlauf"

Bei einem Wiederanlauf des Systems laufen Prozesse und Abläufe dort weiter, wo sie unterbrochen wurden. Alle intern anstehenden Zustände und Werte werden bei einem Unterbruch gemerkt und beim Wiederanlauf automatisch wieder übernommen.

2.3.4 Verhalten bei partiellem Steuerspannungsausfall

Alle vom Spannungsausfall betroffenen Elemente müssen, sofern dies aus Sicherheitsgründen erforderlich ist, in einen Urzustand fahren (mechanische Eigenschaften). Bei den betroffenen Elementen handelt es sich in der Regel um einen gesamten Anlagenteil, der soweit überhaupt noch möglich heruntergefahren wird. Alle vom Spannungsausfall verursachten Folgestörungen werden vom System unterdrückt. Nach dem Beheben des Steuerspannungsausfalles erfolgt ein Neuanlauf des stillgelegten Anlagenteiles.

2.3.5 Verhalten bei SPS-internen Störungen

Bei SPS-internen Störungen, wird versucht, dies dem PLS-System mitzuteilen, um eine entsprechende Fehlermeldung zu generieren. Ist dies nicht mehr möglich, muss der Fehler der entsprechenden SPS durch eine andere Einrichtung (z.B. Watchdog), welche die Kommunikation überwacht, erkannt werden. Die betroffene Steuerung wird aufgrund der aufgetretenen Störung versuchen, den Betrieb der Anlage oder zumindest eines Teiles der Anlage aufrecht zu erhalten.

2.3.6 Zentrale Überwachung der am Netzwerk aufgeschalteten SPS

In kurzen zeitlichen Abständen muss vom PLS-System überprüft werden, ob die Kommunikation zu den einzelnen Steuerungen noch funktioniert. Die Überprüfung muss so aufgebaut sein, dass neben der Kommunikation auch der Betrieb der SPS überwacht wird.

2.3.7 Notstromprioritäten

Ausser für den PLS-Rechner sind auf der Anlage keine USV oder Notstromanlage vorgesehen. Nach Rückkehr der Netzspannung muss die Anlage (Steuerung und Leitsystem) wieder hochgefahren werden. Die Anlage muss automatisch wieder in Betrieb gehen.

2.3.8 Wiedereinschaltfolgen

Das Einschaltverhalten nach einem Netzausfall oder bei einem sonstigen Anlauf der Anlage bedingt das gruppierte Einschalten der verschiedenen Anlagenteile. Dies geschieht, um Überströme durch das gleichzeitige Anlaufen mehrerer Antriebe zu verhindern. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass das Einschalten in logisch zusammengehörenden Gruppen erfolgt. Kann dies nicht gewährleistet werden, muss darauf geachtet werden, dass die Einschaltreihenfolge vom Ende zum Anfang einer Prozesstrecke erfolgt (logisch nachfolgende Systeme müssen immer zuerst in Betrieb sein um den Betriebsfluss zu garantieren). Dieses Einschaltverhalten ist vor allem für Ablaufprogramme von grosser Wichtigkeit um einen reibungslosen Wiederanlauf zu garantieren. Die Wiedereinschaltfolgen lassen sich ebenfalls auf dem PLS-System durch Fachpersonal konfigurieren.

2.3.9 Freigabe nach Störungen eines Einzelsteuergliedes

Nach der Quittierung und Behebung einer Störung eines Aggregates muss dieses auf dem PLS-System wieder für den Betrieb freigegeben werden. Diese Freigabe geschieht ebenfalls, wie die Quittierung der Störung in der Alarmtabelle. Das Aggregat meldet bei nicht mehr anstehender Störung und quittiertem Alarm mit einer Statusmeldung, dass es nicht freigegeben ist. Diese Statusmeldung kann quittiert werden, worauf das Einzelsteuerglied seine Freigabe erhält.

2.3.10 Prozess-Synchronisation zwischen SPS

Die Prozess-Synchronisation bei systemübergreifenden Prozessen erfolgt über die Bus-Systeme. Es findet eine Kommunikation der verschiedenen Steuerungen untereinander statt. In einem definierten Datenbereich stellt jede der Steuerungen die von anderen Systemen benötigten Daten zur Verfügung. In diesem Datenbereich befinden sich sämtliche Handshake-Signale (Befehle, Rückmeldungen etc.) und Betriebsdaten, die vom anderen System benötigt werden.

2.3.11 Verhalten bei externen NOT-AUS

Bei einem externen NOT-AUS wird der gesamte davon betroffene Anlagenteil hardwaremässig stromlos gemacht. Diese Information wird zusätzlich von der Steuerung als fehlende Freigabe für den Betrieb der betroffenen Anlagenteile interpretiert. Die Folge davon ist ein Unterbruch des Betriebes. Wird der NOT-AUS quittiert, laufen freigegebene Geräte selbständig wieder an. Automatisch gestartete Prozesse, die durch einen NOT-AUS unterbrochen wurden, laufen wieder an, manuell gestartete Prozesse müssen nach einem NOT-AUS wieder von Hand gestartet werden.

2.3.12 Verhinderung von Folgealarmen (Alarmgruppierung)

Zur Verhinderung von Folgealarmen sind logisch zusammengehörende Anlagenteile in Alarmgruppen zusammengefasst. Diese Zusammenfassung ermöglicht ein kontrolliertes Stillegen aller von der Störung eines Aggregates betroffenen Anlagenteile. Folgealarme werden somit schon möglichst an deren "Wurzel" unterbunden. Um Zusätzliche Gewähr zu haben, dass keine Folgealarme ausgelöst werden, erfolgt bei gewissen Aggregaten eine gegenseitige Verriegelung der Alarmmeldungen.

2.3.13 Bedienungkonzept elektrischer Antriebe

Das Bedienungskonzept der Anlage sieht wie folgt aus:


Sicherheitsschalter elektrisches Hardware Prinzipschema

Sicherheitsschalter elektrisches Hardware Prinzipschema


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3  Speicher Programmierbare Steuerung SPS

3.1 Grundsätzliche Anforderungen an die SPS

Um für die Bauherrschaft das Risiko möglichst klein zu halten, werden für die SPS nur Steuerungen der neusten Entwicklungsgenerationen akzeptiert. Für die Hardware des PLS müssen hochwertige Komponenten eingesetzt werden, die auf dem Markt gut eingeführt sind.

An die Programmierung und Dokumentation (Dokumente in Deutsch) der Software werden erhöhte Anforderungen gestellt.

3.1.1 Fabrikat

Auf der ARA Untermarch, Lachen sind bereits mehrere SPS Systeme der Familie Simatic im Einsatz. Das Betriebspersonal kennt sich aus der Betriebserfahrung und aus Schulungen im Umgang mit diesen Steuerungen sehr gut aus. Damit die Kenntnisse des Betriebspersonals und die vereinfachte Ersatzteilhaltung weiterhing von Nutzen sind, ist für das Angebot das vorgegebene Fabrikat vorzusehen. Wünscht der Unternehmer ein anderes Fabrikat von SPS Steuerungen einzusetzen, so ist dies in Form eines Unternehmerangebotes anzubieten. Ein Unternehmerangebot ist deutlich zu kennzeichnen und zu begründen. Ohne Grundangebot mit dem vorgegebenen Fabrikat werden die Unternehmerangebote nicht ausgewertet und berücksichtigt.

Die folgenden Anforderungen an die eingesetzten Systeme müssen erfüllt werden. Angebote die diese Anforderungen nicht erfüllen, werden von der Vergabe ausgeschlossen.

3.1.2 Online Programmierung

Programmergänzungen usw. müssen während des Betriebes ohne Unterbruch des laufenden Systems vorgenommen werden können. Programme der einzelnen Unterstationen müssen vollständig in den Programmier-PC eingelesen werden können. Die Übertragungsgeschwindigkeit muss ein flüssiges Arbeiten gewährleisten. Die Funktionalität der Onlineprogrammierung muss von jeder Unterstation aus für jede andere Unterstation gewährleistet sein.

3.1.3 Modem / Router für Fernwartung

Über ein Modem sowie je nach Fabrikat weiterer Hardwareteile, wird die Unterstützung für das Betriebspersonal im Störungsfall sichergestellt. Die Hard- und Softwarekonfiguration muss so erstellt sein, dass auf alle SPS Stationen über das Netzwerk zugegriffen werden kann. Dies muss ohne mechanische Eingriffe des Betriebspersonals möglich sein.

3.2 Hardware

3.2.1 Kosten

In den Hardwarekosten sind alle Teile und Materialien einzurechnen die für den störungsfreien Betrieb der Anlage und Kommunikation mit dem PLS nötig sind, wie:

3.2.2 Technische Mindestanforderung der Hardware

Die Baugruppenträger / oder Rack sind so zu dimensionieren, dass pro Baugruppenträger / oder Rack mindestens 2 Steckplätze für spätere Erweiterungen frei bleiben.

Digitale Karten mit/ohne Profibus-Ankopplungen:

Analoge Karten mit/ohne Profibus-Ankopplungen:

Speicher für Programme:

3.3 Signal Definitionen

Digitale Eingänge

Für die Erfassung von digitalen Zuständen sind vorzugsweise Module mit 24 VDC Eingängen zu verwenden. Diese werden mit hoher Geschwindigkeit (Zykluszeit kleiner 100ms pro Station) zyklisch abgefragt, damit jede Signaländerung vom Automatisierungssystem erfasst werden kann.

Digitale Ausgänge

Die digitalen Ausgänge sind, wie die Eingänge, mit 24V versorgt. Sie sind in kleinen Gruppen abgesichert und kurzschlussfest.

Analoge Eingänge

Es werden einheitliche Analogeingangssignale 4..20 mA in Zwei- oder Vierleitertechnik verwendet.

Analoge Ausgänge

Die Analogausgänge sind potentialgetrennt und sind in der Lage Signale von sowohl 4..20 mA als auch 0..20 mA zu erzeugen.

3.4 Analogwertverarbeitung

Analogwerte werden als 4..20mA-Signale über Potentialgetrennte Eingabe- und Ausgabegruppen auf der SPS eingelesen resp. ausgegeben. Die Analogeingangsmodule erkennen sowohl einen Drahtbruch als auch einen Überlauf. Jeder auf dem PLS-System angezeigte Messwert kann in Kurvenform über eine bestimmte Zeitspanne (Trending) dargestellt und ausgedruckt werden.

3.4.1 Grenzwertbildung

Grenzwerte werden aufgrund der Anlagenspezifikation definiert und im Automatisierungssystem implementiert. Alle Grenzwerte sind immer Objektbezogen. Der Benutzer hat die Möglichkeit, diese Grenzwerte auf dem PLS-System den Gegebenheiten innerhalb einer Toleranzgrenze anzupassen. Für jeden Analogwert sind die Kosten für 2 Grenzwerte einzurechen.

3.5 Schreiberfunktion resp. Registrierfunktionen

Alle Schreiber- und Registrierfunktionen erfolgen auf dem PLS-System. Das Archivieren der Daten wird auf der Datenbank vorgenommen. Ein geeignetes Werkzeug muss die Möglichkeit bieten, Daten in einem bestimmten zeitlichen Raster zu archivieren oder später wieder als Trend oder Datenanzeige anzuzeigen und auszudrucken. Der Bediener muss menügeführt werden.

Der Bediener muss die Möglichkeit haben, Trendfunktionen von beliebigen Werten in einem Fenster über beliebige Zeitabschnitte darzustellen. (Pro Fenster 6-8 Werte)

3.6 Prozessregler

Es werden Softwareregler eingesetzt. Neben normalen PI-, PID-, und anderen- Reglern soll die Software die Möglichkeit für den Einsatz von FUZZY-Reglern bieten.

Alle relevanten Reglerdaten können (Passwortgeschützt) vom PLS-System aus verstellt werden.

3.7 Bausteinkonzept

Die Steuerungen müssen bausteinorientiert programmiert werden. Die Bausteine müssen ausführlich dokumentiert werden. Die Programmierung ist so auszulegen, dass nach erfolgter Inbetriebnahme für die Software noch 40 % Reserve vorhanden sind.

3.8 Programmiergerät / Software

Nach Abschluss der Arbeiten ist der Bauherrschaft eine komplette Programmiermöglichkeit auf der Anlage zu überlassen. Software auf Labor / Betriebsdaten-Rechnern sofern über Netzwerk möglich, Programmiergerät, oder Notebook mit der entsprechender Software und Kabel.


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4  Prozess Leitsystem PLS

4.1 Grundsätzliche Anforderungen an das PLS

Für das PLS ist ein System mit einem Rechner vorgesehen. Dieser befinden sich im Betriebsgebäude im Kommandoraum. Als Betriebsystem ist ein auf den neusten technischen Stand befindliches Multiuser/ Multitasking fähiges System vorzusehen.

Der Rechner muss mit Doppelmonitoren ausgerüstet sein. Auf den einzelnen Bildschirmen müssen gleichzeitig verschiedene Prozessinformationen angezeigt werden können.

4.2 PLS Hardware

4.2.1 Allgemeines

In den Kosten der Hardware sind alle Komponenten die für den einwandfreien Betrieb der Anlage nötig sind einzurechnen. Auch wenn diese nicht explizit aufgeführt sind wie zum Beispiel Koppeleinheiten für die Steuerung, Schnittstellenkarten für die Druckersteuerung, Harddisk, Tastatur, Maus, Kabel-, Farbbänder-, Papier zu Drucker, usw.

4.2.2 Rechner

Die Rechner müssen einem hohen Industriestandart (HP, DEC usw.) entsprechen. Sie werden im Kommandoraum aufgestellt.

An die Rechner sowie an die graphische Bildausgabe werden hohe Anforderungen bezüglich Geschwindigkeit gestellt. Die typische Systemreaktionszeit bei Volllast muss kleiner 1 Sekunde sein.

PLS-Eingabe ⇒ SPS ⇒ PLS-Anzeige

Das Betriebssystem muss ein zeitgemässes Multiuser Multitasking fähiges System sein. Das Betriebssystem muss auf dem Markt eingeführt sein und ein stabiles Laufverhalten (Keine Derivate oder Exoten) aufweisen.

Nach Abschluss der Arbeiten muss die neuste Version der Grundsoftware auf dem Rechner installiert sein und die Kapazität muss noch 50 % Reserven aufweisen.

4.2.3 Bildschirm / Terminal

Es müssen TFT Flachbildschirme (Enhanced TFT) mit horizontalem sowie vertikalem Betrachtungswinkel von je 160° eingesetzt werden. Die Bildschirme müssen eine Grösse von min. 18 Zoll und eine Bildschirmauflösung von min. 1280x1024 Pixel aufweisen.

4.2.4 Drucker

4.2.4.1 Ereignisse

Jede Störung kann nach Bedarf ausgedruckt werden können. Die Störungen müssen auf dem PLS über verschiedene Filter sortiert werden können. Filterkriterien sind Zeit, Datum oder Art (Motoren, Ventile, Aggregate usw.) der Störung. Der Ausdruck erfolgt einfarbig durch Bedienung.

4.2.4.2 Protokolle - Bilder

Trendings- und Anlagebilder müssen farbig ausgedruckt werden können. Die Qualität und die Langzeitstabilität der Farbbilder müssen gut sein. Der Drucker muss farbige Bilder in einer Zeit ausdrucken können die dem übrigen Standart der Anlage entspricht. Ausdruck für eine A4 Seite dürfen nicht Minuten in Anspruch nehmen. Während des Ausdruckens darf das PLS nicht blockiert werden.

4.2.5 USV-Anlage

Auf der Anlage ist keine USV Anlage vorhanden. Für das PLS System ist daher eine USV Anlage vorzusehen. Diese Anlage muss nur den Rechner inkl. Monitore für eine bestimmte Zeit speisen und danach ein geordnetes Herunterfahren stützen.

4.2.6 Externe Bedienstation

Es ist vorgesehen die Anlage von einer externen Bedienstation aus zu beobachten und zu bedienen. Der Schwerpunkt liegt in der Situation bei Alarmen und deren Handhabung ausserhalb der Arbeitszeiten des Betriebspersonals.

Mit einem Laptop, welcher ebenfalls angeboten werden muss, wird über die ISDN Telefon Wahlleitung im Router auf der ARA eingewählt und so die entsprechende Netzwerkverbindung hergestellt. Über den Laptop und die darauf eingerichtet Bedienstation kann die Anlage mit der gleichen evtl. reduzierten Funktionalität wie auf der ARA bedient werden.

Im Angebot sind sämtliche dazu notwendigen Hard- und Softwarekomponenten sowie die entsprechenden Dienstleistungen einzurechnen.

4.3 PLS Software

4.3.1 Allgemeines

Das Basissoftwarepaket muss ein vollgrafikfähiges System sein. Auf dem Rechner muss ein Entwicklungssystem installiert sein.

Der Unternehmer kann davon ausgehen, dass im Normalfall durch den Betrieb keine Ergänzungen an der Software vorgenommen werden.

4.3.2 Aggregatbedienung

Jedes Aggregat kann vom PLS-System aus per Mausklick bedient werden. Durch einfaches anklicken gelangt man in das Statusfenster, das die Bedienung (Betriebsarten) zulässt und Auskunft über den aktuellen Zustand des Aggregates gibt. Vom Statusfenster kann das Parameterfenster angewählt werden, welche objektbezogene Parameter und Einstellwerte anzeigt und es erlaubt, diese zu manipulieren.

4.3.3 Funktionalität PLS

Es wird an dieser Stelle bewusst auf die Beschreibung der Funktionalität verzichtet. An das Prozessleitsystem werden wie eingangs beschrieben hohe Anforderungen gestellt. Einige Systeme von verschiedenen Anbietern erfüllen diese Anforderungen in verschiedener Weise. Für die Vergabe des Auftrags ist die Funktionalität ein wichtiger Faktor. Wir bitten Sie daher die Funktionalität des vorgesehenen Prozessleitsystems im Anhang des Angebotes zu dokumentieren, so dass eine entsprechende Bewertung möglich ist.

4.4 Optimierung der Anlage

Zirka 4-6 Monate nach der Inbetriebnahme der Anlage oder Anlageteile, erfolgt die Optimierungsphase. Ergänzungen in Programmen von SPS / PLS die auf Grund der Betriebserfahrung des Personals gemacht werden müssen.

4.5 Datensicherung und Datenarchivierung

Die Datensicherung erfolgt bis zur Übergabe der Anlage durch den Lieferanten. Nach erfolgter Übergabe ist der Benutzer dafür verantwortlich. Dieser wird im Rahmen der Schulung ausführlich darauf vorbereitet.

Die Archivierung der Betriebsdaten muss automatisch (über PLS) auf ein sicheres Speichermedium erfolgen. Datentape, ZIP, Jazz, Optical Disc... Der Kunde ist im Rahmen der Schulung ausführlich zu instruieren.


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5  Verwaltung der Betriebsdaten

Mit einem zusätzlichen PC im Kommandoraum des Betriebsgebäudes, werden die Betriebsdaten verwaltet. Der PC muss über das Netzwerk auf alle automatisch erfassten Daten des PLS Zugriff haben.

Von den Prozessteuerungen werden Rohdaten dem PLS geliefert. Dies sind einzelwerte mit Zeitstempel und/oder bereits gemittelte Werte über einen kurzen Zeitraum z.B. 1 bis 10 min. Diese Daten werden vom PLS weiter verarbeitet. Für die Betriebsdatenprotokollierung stehen Minimal- Maximal- und Mittelwerte mit den Intervallen "stündlich" und "täglich" zur Verfügung.

Es ist vorgesehen die Betriebsdatenverwaltung auf einem separaten unabhängigen System zu betreiben. Für die Betriebsdatenverwaltung sind die vorgesehenen Positionen und Lieferanten im LV zu berücksichtigen.


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6  Netzwerk

Mit einem zusätzlichen PC im Kommandoraum des Betriebsgebäudes, werden die Betriebsdaten verwaltet. Der PC muss über das Netzwerk auf alle automatisch erfassten Daten des PLS Zugriff haben.

Von den Prozessteuerungen werden Rohdaten dem PLS geliefert. Dies sind einzelwerte mit Zeitstempel und/oder bereits gemittelte Werte über einen kurzen Zeitraum z.B. 1 bis 10 min. Diese Daten werden vom PLS weiter verarbeitet. Für die Betriebsdatenprotokollierung stehen Minimal- Maximal- und Mittelwerte mit den Intervallen "stündlich" und "täglich" zur Verfügung.

Es ist vorgesehen die Betriebsdatenverwaltung auf einem separaten unabhängigen System zu betreiben. Für die Betriebsdatenverwaltung sind die vorgesehenen Positionen und Lieferanten im LV zu berücksichtigen.

6.1 Netzwerk- und Bus-Systeme

Für die Vernetzung der SPS Steuerungen untereinander ist der Ethernet Standart vorgesehen. Der gleiche Standart gilt für die Vernetzung zur Leitebene und zum PC für die Betriebsdatenerfassung.

Für die Ankoppelung von dezentralen I/O Einheiten kommen Feldbussysteme wie z.B. Profibus zur Anwendung. Weiter werden auch Multifunktionsinstrumente (KW, A) und weitere Geräte über Feldbussysteme angekoppelt.

Die Bus-Kabel sind so auszulegen, dass keine Störungen die Datenübertragung beeinträchtigen. Die Busverbindungen und deren Verlegung sind teilweise im Lieferumfang (Spezifikation im LV) SPS/PLS einzurechnen.

Es sind sämtliche notwendigen Buskomponenten wie (Hub, Switch, Repeater, Konverter, Koppler, Wandler usw.) einzurechnen.

6.2 Netzwerkkonzept

Das Netzwerkkonzept ist aus der beigelegten Skizze ersichtlich.

Das Netzwerk PLS-SPS ist sternförmig aufzubauen.

Nach Netzausfall oder Wiedereinschalten einer Einheit (Leitsystem oder SPS) muss das Netzwerk selbständig synchronisieren und die Daten aktualisieren.

Die Vernetzung der Steuerung wird so aufgebaut werden, dass eine Systemreaktionszeit Leitsystem ⇒ SPS ⇒ Leitsystem von unter 1 Sekunde resultiert.

Über den Anschluss eines Modems ist die Fernwartung von allen SPS Unterstationen und PLS ab Büro des Software- Erstellers möglich.

6.3 Netzwerkkomponenten

Die Netzwerkkomponenten werden in die Schaltschränke der entsprechenden Schaltanlagen eingebaut. Es sind Geräte mit industriellem Charakter vorzusehen. Das heisst, dass keine Geräte mit 5...24 VDC Speisungen mit einem Steckdosenadapter akzeptiert werden. Die Geräte müssen 230 VAC oder 24 VDC mit Gerätestecker oder Schraubklemmen für die Speisespannung aufweisen. Weiter müssen sie entweder in ein 19'' Rack eingebaut oder mit den vorgesehenen Befestigungsmöglichkeiten können (aufschnappen auf Hutschiene) im Rost der Schaltschränke montiert werden.

Die Lichtwellenleiter werden bauseitig geliefert und verlegt. Für die Verbindungen von den Netzwerkkomponenten auf die Steuerungen und PCs müssen entsprechende Patchkabel vorgesehen werden.

6.4 Netzwerk für die SPS Programmierung

Es ist vorgesehen, dass die SPS Programme aller Stationen von der Zentrale aus gewartet werden können. Die folgende Aufzählung bezieht sich auf den gesamten Programmspeicher respektive die entsprechenden CPU:

Wenn die vorhandene, für den Betrieb der Anlage vorgesehene Netzwerkinfrastruktur die Anforderungen erfüllt, und bei der Programmierung der Betrieb der Anlage nicht eingeschränkt wird, kann diese Infrastruktur für die SPS Programmierung verwendet werden. Ist jedoch die Programmierung oder der Betrieb der Anlage durch die Benützung der vorhandenen Netzwerkinfrastruktur eingeschränkt, so ist ein separates Netzwerk für die SPS Programmierung aufzubauen. Nach der Inbetriebsetzung ist dieses Netzwerk für spätere Wartungs- und Optimierungsarbeiten zu belassen.


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7  Schnittstellen und Einbindung von Fremdsteuerungen

7.1 Einbindung von neuen Fremdsteuerungen

Als Fremdsteuerungen sind BHKW, Heizungsanlage, Brandmeldeanlage, Kompensation etc. zu betrachten.

Für Fremdsteuerungen ist eine konventionelle Ankoppelung über digitale und analoge Eingänge und Ausgänge vorgesehen.

Das Prinzip der Busankoppelung kommt nicht zur Anwendung.


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8  Alarmierungssystem

Für die Anlage ist ein Alarmierungssystem auf der Basis von Pagern und SMS auf ein Mobiles Telephon anzubieten. Daneben muss auch die Sprachausgabe auf einen Telephon Festanschluss möglich sein. Das Alarmierungssystem muss die Möglichkeiten des SPS / PLS voll ausnützen können. Im Angebot müssen alle nötigen Hard- und Softwarekosten eingerechnet werden.

Das Alarmierungssystem muss unabhängig vom PLS Rechner konzipiert sein. Bei der Wahl der Komponenten ist auf Zuverlässigkeit und Langlebigkeit grossen Wert zu legen. Es dürfen z.B. keine konventionellen Harddisks eingesetzt werden.

Die Daten werden dem Alarmierungssystem von den SPS Steuerungen zur Verfügung gestellt. Das Alarmierungssystem verwaltet diese Daten und leitet sie entsprechend den Einstellungen weiter. Die Bedienung und Parametrierung des Alarmierungssystems muss über das PLS erfolgen.

Über ein Modem wird die Verbindung zum Telefon ⇒ Wahlnetz hergestellt.

Folgende Mindestanforderungen werden an das Alarmierungssystem gestellt:


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9  Dokumentation

9.1 Allgemeines

Die Bauleitung geht davon aus, dass der Projektverantwortliche sowie seine Mitarbeiter die grundsätzlichen Funktionen einer Abwasserreinigungsanlage mit den nötigen Nebenbetrieben kennen. Es wird durch die Bauleitung keine spez. Schulung in der Terminologie einer Abwasserreinigungsanlage durchgeführt:

9.2 Unterlagen die dem Unternehmer zur Verfügung gestellt werden:

Die Bauleitung geht davon aus, dass der Projektverantwortliche sowie seine Mitarbeiter die grundsätzlichen Funktionen einer Abwasserreinigungsanlage mit den nötigen Nebenbetrieben kennen. Es wird durch die Bauleitung keine spez. Schulung in der Terminologie einer Abwasserreinigungsanlage durchgeführt.

9.3 Unterlagen die der Unternehmer erstellen muss:

9.4 Nachführen der Dokumentation

Neben der Erstellung der Dokumentation ist auch die Nachführung der Dokumentation über die Lebensdauer der Anlage von grosser Bedeutung. Dies gilt im speziellen für die Dokumentation der SPS Programme. Es ist zusammen mit dem Angebot anzugeben, wie die Dokumentation der SPS Programme nachgeführt wird.

9.5 Form der Dokumente

9.5.1 Allgemeines

Nach dem Grundsatz alles was schon einmal geschrieben wurde, soll allen Projektbeteiligten in geeigneter Form zur Verfügung gestellt werden.

Alle Unterlagen werden in Papierform und auf Datenträger abgegeben.

Durch die Projektleitung können folgende Daten gelesen werden:

9.5.2 Pflichtenheft SPS / PLS

Für das gesamte Steuer- und Leitsystem ist ein umfassendes Pflichtenheft zu erstellen. Dieses Basisdokument regelt die Kommunikation, die Bedienung, die Datenhaltung, die Struktur, die Privilegien usw. der gesamten Steuerung.

9.5.3 Elektroschema

Das Elektroschema wird grundsätzlich durch den MSRE Ingenieur erstellt.

Wesentlich bei den Schema ist die Einbindung der SPS mit den I/O Modulen und der entsprechenden SPS Adressierung. Im Bereich der Einbindung der SPS Steuerung sowie der Netzwerkkomponenten in das Schema ist die Unterstützung des SPS/PLS Lieferanten notwendig.

Neben den Verfahrenstechnischen Teilen werden auch alle weiter notwendigen Elektrischen Funktionsteile wie folgt im Schema dargestellt:


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10  Funktionstest und Inbetriebsetzungen

Der Trockentest und Nasstest der gesamten Anlage muss zwischen dem Verfahrens- und dem MSRE- Lieferanten (Steuer- und Messgeräte) als gleichwertige Partner koordiniert werden.

Unter Inbetriebnahme sind unter anderem folgende Leistungen einzurechen. Die Aufzählung ist nicht abschliessend:

Es dürfen keine Motoren und Anlageteile unter Spannung gesetzt werden, ohne vorherige Bewilligung der Fachbauleitung.

Die Inbetriebnahme der Anlage erfolgt in mehreren Etappen. Dies ist bei der Preisgestaltung zu berücksichtigen.

Inbetriebnahme und Einregulieren aller Messgeräte. Über alle möglichen Einstellwerte (4-20mA) programmierbarer Kontakte usw. ist schriftlich Protokoll zu führen. Diese Daten müssen jederzeit auf der Anlage verfügbar sein.

Über die Inbetriebnahme aller Anlageteile und die Kontrolle und richtige Einstellung aller Sicherheitseinrichtungen ist schriftlich Protokoll zu führen. Diese Daten müssen jederzeit auf der Anlage verfügbar sein.

Bei Inbetriebsetzung (IBS) ist ein Arbeitsexemplar der Pläne, Schema, Technischen Unterlagen vorhanden und verbleibt dauernd auf der Anlage.

Nach Inbetriebnahme und nach Ablauf des Probebetriebes (ca. nach 6 Monaten nach Inbetriebnahme) erfolgt eine Optimierungsphase. Für diese Phase sind alle Kosten für einen Einsatz aller wichtigen Personen für die Optimierung der Softwareware einzurechnen.

10.1 Provisorien

Je nach Bauablauf sind Provisorien zu erstellen. Nach Möglichkeit werden die Hardwarekomponenten für den definitiven Betrieb der Anlage eingesetzt. Jedoch ist dafür entsprechende Software und die technische Dienstleistung zu erstellen. Provisorien werden im Zeitaufwand abgerechnet.


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11  Optionen

11.1 Wartungsvertrag

Je nach Bauablauf sind Provisorien zu erstellen. Nach Möglichkeit werden die Hardwarekomponenten für den definitiven Betrieb der Anlage eingesetzt. Jedoch ist dafür entsprechende Software und die technische Dienstleistung zu erstellen. Provisorien werden im Zeitaufwand abgerechnet.

Mit der Abgabe des Angebotes ist vom Unternehmer ein Vorschlag für einen Wartungsvertrag auszuarbeiten und der Offerte beizulegen. Der Wartungsvertrag muss die folgenden zwei Punkte abdecken:

Die in diesem Wartungsvertrag beschriebenen Leistungen sind für das erste Betriebsjahr im Angebot einzurechnen. Das erste Betriebsjahr für die Gesamtanlage beginnt nach der Abnahme zu laufen.

Die in diesem Teil anzubietenden Leistungen betreffen das zweite und die folgenden Betriebsjahre.

Die in den folgenden beiden Abschnitten beschriebenen Leistungen sind als Mindestanforderungen zu betrachten.

11.1.1 Fernwartung

Unter Fernwartung ist die Unterstützung des Betriebspersonals vom Büro der Software-Ersteller zu verstehen. Die folgenden Situationen müssen vom Büro der Software-Ersteller beherrscht werden:

Für die Kommunikation soll der Router des Alarmierungssystems dienen. Wenn dazu weitere Geräte notwendig sind, so sind sie im Angebot einzurechen.

11.1.2 Datenpflege

Datenpflege, Backup, Kundengespräch und Optimierung der Anlage geschehen vorort. Es ist die entsprechend notwendige Zeit für die folgenden Tätigkeiten vorzusehen:

Verbrauchsmaterial wie Datenträger, Batterien etc. sind nicht im Angebot einzurechen.

11.2 Ersatzteile

Es ist darauf zu achten, dass mit identischer Hardware (CPU, Baugruppenträger, E-A- Karten usw.) gearbeitet wird. Es ist nicht gestattet SPS Hardware aus verschiedenen Typenfamilien einzusetzen.

Grundsätzlich wird für alle eingesetzten Komponenten eine 10jährige Ersatzteilgarantie verlangt.

In der Offerte ist eine sinnvolle Anzahl Ersatzteile für Notfälle einzurechnen. Damit soll gewährleistet werden, dass die Anlage im Falle einer Panne kurzfristig wieder den Betrieb aufnehmen kann und danach die entsprechenden Ersatzteile beschafft werden können.

Der Lieferant muss eine entsprechende Ersatzteilliste zusammenstellen und beilegen.

11.2.1 SPS

Pro eingesetzte Karte, Baugruppe, oder CPU der Steuerung usw. ist mindestens 1 Stück als Ersatzteil einzurechnen. Wenn mehr als 10 Stück eines Teiles im Einsatz stehen, so sind für jeden angefangenen 10er ein Stück Ersatzteil zu rechnen.

11.2.2 PLS

Die PLS Hardware stellt den heikelsten Punkt der Anlage bezüglich Lebensdauer und Ersatzteilen dar.

Als Ersatzteile sollen hier von den wichtigsten Komponenten der Hardware je ein Stück als Ersatzteil eingerechnet werden. Dies eher mit dem Hinblick auf die Lieferung eines passenden Teiles nach ein paar Jahren:

Verbrauchsmaterial wie Datenträger, Batterien etc. sind nicht im Angebot einzurechen.

11.2.3 Netzwerk

Pro eingesetzte Buskomponente, Karte oder Baugruppe usw. ist mind. 1 Stück als Ersatzteil einzurechnen. Wenn mehr als 10 Stück eines Teiles im Einsatz stehen, so sind für jeden angefangenen 10er ein Stück Ersatzteil zu rechnen.


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12  Projektoranisation / Referenzanlagen

12.1 Projektorganigramm des Lieferanten

Mit der Abgabe der Offerte hat der Unternehmer eine verbindliche Projektorganisation einzureichen. Diese hat nebst den Namen insbesondere auch die berufliche Ausbildung und die Berufserfahrung der Mitarbeiter zu dokumentieren.

Sollten sich während der Realisierung des Projektes mit Mitarbeitern schwerwiegende Probleme ergeben, so behält sich die Projektleitung vor, den Ersatz dieses Mitarbeiters zu verlangen.

Sollte während der Realisierungsphase ein Mitarbeiter seine Stelle wechseln, so ist die Projektleitung frühzeitig zu informieren.

12.2 Offertvorstellung / Besuch von Referenzanlagen

Mit der Abgabe der Offerte hat der Unternehmer zwei Referenzanlagen zu bezeichnen, die durch die Bauherrschaft / Projektleitung besucht werden können.

Diese Referenzanlagen müssen mit der Technik und den Produkten, welche für das vorliegende Projekt vorgesehen sind ausgerüstet sein.

Die beiden Referenzanlagen sind entsprechend zu dokumentieren. Das Beilegen einer Referenzliste gibt nicht genügend Auskunft über die gewünschten Angaben. Aus den Unterlagen müssen unter anderem die folgenden Eigenschaften hervorgehen:

Nach Eingabe und Auswertung der Offerten erhalten je nach Rangfolge und Entscheid der Bauherrschaft, einzelne Unternehmer die Möglichkeit eine Referenzanlage vorzuführen.

Reisekosten der Bauherrschaft für Referenzangaben im Ausland gehen zu Lasten des Anbieters.


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13  Gliederung der Offerte / Preisbasis

13.1 Gliederung der Offerte

Damit ein Offertevergleich möglich ist, muss die Offerte die gleiche Gliederung wie das Leistungsverzeichnis aufweisen.

Offerte und Dokumentation sind einfach einzureichen

13.2 Leistungsverzeichnis

Das Leistungsverzeichnis wird neben der Papierform auch als EXCEL Datei abgegeben. Der Zweck ist die Arbeit des Ausfüllens des LV zu erleichtern. Die zur Bearbeitung vorgesehenen Zellen sind grau respektive gelb hinterlegt. Grau für die Angabe von technischen Daten, gelb für die Kosten. Bei Einträgen in die gelben Zellen (Zahlen > 0) wechselt die Farbe auf grün.

Die Abgabe der Offerte muss in Papierform erfolgen. Angebote, welche nicht in Papierform abgegeben werden können aus organisatorischen Gründen nicht bewertet werden.

13.3 Einzelpreise

Sämtliche Angebotspositionen des Leistungsverzeichnisses sind im aufgeführten Detaillierungsgrad auszufüllen. Sofern für eine fachmännische einwandfreie Ausführung weitere Aufwendungen und Nebenleistungen erbracht werden müssen sind diese in den Preisen einzurechnen.

Es sind alle notwendigen Einzelpreise (als Mehrpreise oder Minderpreise für dieses Projekt) für Softwarekomponenten (Digitale und Analoge Eingänge Ausgänge, Profibusverarbeitung, Bilder, Trendings, Subwindows, Tabellen usw.) zu offerieren.

Die Einzelpreise müssen in einem logischen Verhältnis zu den offerierten Preisen stehen.

Können die beschriebenen Leistungen verschieden ausgelegt werden, so ist der Unternehmer verpflichtet, den Projektverfasser sofort schriftlich darauf aufmerksam zu machen. Erfolgt keine Meldung, so gilt die Auffassung des Projektverfassers als verbindlich.

13.4 Angebotsvarianten

Im Leistungsverzeichnis dürfen keine Änderungen vorgenommen werden. Der Unternehmer kann jedoch Varianten als separate Beilagen anbieten. Die Varianten sind deutlich zu kennzeichnen. Die Abweichungen zum Hauptangebot sind zu bezeichnen und zu begründen.

13.5 Fragenbeantwortung

Für Fragenbeantwortung steht der Projektverfasser zur Verfügung. Fragen können in schriftlicher Form bis spätestens 2 Wochen vor dem Eingabetermin gestellt werden. Die Fragen werden ebenfalls in schriftlicher Form beantwortet und allen Teilnehmern der Ausschreibung zur Verfügung gestellt.

13.6 Dokumentation der Offerte

Die Offerte ist zu dokumentieren. Von allen Produkten (Geräte und Software), welche für das Projekt vorgesehen sind, müssen entsprechende Technische Dokumentationen beigelegt werden. Die Checkliste für die Beilagen befindet sich unten.

13.7 Beilagen zum Angebot


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Seite erstellt:  29.12.2005

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letztes Update:  18.11.2017

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