Wasserstandregelung per SPS

Der Einsatz einer Automatisierungslösung bei der Wasserstandsregelung zeigt, wie viele manuelle Tätigkeiten heute kostengünstig automatisiert werden können. Offenheit und platzsparende Bauformen sind aber ebenso wichtige Kriterien für den Einsatz.

Der heiße Sommer und die damit verbundene Wasserknappheit bereitete im Jahr 2003 besonders der Schifffahrt große Probleme. Viele Flüsse und Kanäle waren nicht befahrbar, Biotope und Naturschutzgebiete trockneten teilweise aus. Die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung (WSA) Brandenburg setzt seit Anfang 2004 eine automatisierte Überwachung und Kontrolle des Wasserpegels an der Wasserschleuse am Elbe-Havel-Kanal in Zerben ein.

Die Zielsetzung war, eine Arbeitserleichterung und Personaleinsparung zu erreichen. Bisher mussten die weit entfernten Wehre aufwändig per Hand geregelt und der Wasserpegel manuell gemessen werden. Die Wehre Zerben werden nach Fertigstellung von einem Prozessleitsystem (PLS) überwacht und bedient, welches im Betriebsgebäude der Schleuse Zerben aufgestellt ist. Dort erfolgt die "Fern-Hand" Bedienung der Schütze, die Eingabe der Konstanten, die Visualisierung der Prozesszustände, Trends und Videobilder sowie die Archivierung von wichtigen Daten.

Die Pegelmessung für die Wehrregelung wird ca. 800m von der Zentrale durchgeführt. Dazu sind jeweils im Kanal und im Seitenkanal im Nahbereich der Wehre je zwei oder drei Druckmesssonden (Messbereich 0-4m) installiert. Die Kopfstation kommuniziert mit den Vor-Ort-Steuerungen über Ethernet und bereitet alle benötigten Daten für das Prozessleitsystem auf. Je nach Situation kann im Fernbetrieb über den analogen Ausgang der Wasserstand über zwei verstellbare Tafeln geregelt werden.

Im Fernbetrieb gibt es die Möglichkeit, über das PLS einzelne Antriebe im "Fern-Hand" zu verfahren oder die Steuerung der Anlage der Automatik der SPS zu überlassen. Dann regelt oder steuert die SPS die Anlagen nach Signalen wie z.B. den Pegeln. Alternativ kann die Einstellung auch manuell "per Handrad" am Wehr vorgenommen werden.

Fernwartung via Ethernet und Modem

Für die Fernwartung setzt das zuständige Ingenieurbüro Komponenten von Vipa ein: Eine Kompaktsteuerung CPU216NET und ein serieller Kommunikationsprozessor CP 240 übernehmen Steuerungs- und Kommunikationsaufgaben im Wehr und geben die Daten via TCP/IP an ein ISDN-Modem weiter.

Die Pegelmessung erfolgt über ein analoges Modul mit vier Eingängen, die Steuerung der Wehrmotoren über ein digitales Ausgabemodul mit acht Ausgängen.

Die Entscheidung für die Vipa Lösung fiel aus mehreren Gründen:   Das System 200V zeichnet sieh durch eine offene Programmierarchitektur im TCP/IP Bereich, eine kleine und kompakte Struktur und ein gutes Preis-/ Leistungsverhältnis aus. Speziell im Außenbereich kann mit dem System 200V platzsparend gearbeitet werden. Das System wird über eine 35mm Normprofilschiene installiert und kann sowohl zentral als auch dezentral eingesetzt werden.