bb maritime.application 052014 de web

8/19/2019 BB Maritime.application 052014 de Web

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Integrierte Automatisierungssysteme

maritime.application


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Komplette Schiffe und

Offshore-Anlagen mit bis zu

20.000E/A‘Sautomatisiert

Eine Systemverfügbarkeit über

99.96%vom Kunden bestätigt

Gemeinsam mit unseren

KUNDEN entwickeln wir perfekt integrierte

Automatisierungslösungen


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DIE SICHERE ZUKUNFT

IHRER MARINE- UNDOFFSHORE-ANLAGE Mit Systemlösungen von Bachmann alles im Griff

Unser breites und modulares Produktspektrum erfüllt wirklich jeden Kundenwunsch.

Mit uns bekommen Sie eine homogene und ganzheitliche Systemlösung, die noch

dazu hochverfügbar und zukunftssicher ist. Wir bieten Ihnen alles aus einer Handund in höchster Qualität.

Redundanz

Skalierbar mit Standardkomponenten

Netzwerkredundanz mit Warm-Standby / Hot-Standby

Höchste Verfügbarkeit

Integrierte Diagnose

Automatische Umschaltung innerhalb eines Zyklus

Kostengünstig

Technologisch geprüft

… sichert die Produktivität und Anlagenverfügbarkeit

Integrierte Automatisierung

Ein Tool

Eine Hardware

Offen

Flexibel

Webbasiert

… für jede Anforderung die passende Lösung


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Power Management

Voll integrierte Lösung

Einfach skalierbar

Templates individuell anpassbar

Messen, Schützen und Synchronisieren

In Millisekunden reagieren

... zur Entwicklung höchst innovativer

Lösungen mithilfe unserer Templates

Maritime&Offshore Essentials

Perfekte Engineering Tools Zertifiziert

Redundanz, die überzeugt

Wartung durch integriertes CBM

Integriertes Power Management

Offene Kommunikation mit allen Standards

... für höchste Verfügbarkeit und Effizienz Ihrer

Schiffe und Offshore-Anlagen

Condition Monitoring System

Mehr als 15 Jahre CMS-Kompetenz

Über 3.000 weltweit installierte CMS

Weltweit erste GL-Zertifizierung eines

steuerungsintegrierten CMS

Individuelle Retrofit-Lösungen nach Maß

… weil eine Wettervorhersage alleine nicht ausreicht



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DAS BACHMANN SYSTEM Die Automatisierungslösung für Marine- und Offshore

Wir haben den Überblick und denken für Sie immer einen

Schritt weiter. Unsere innovativen Lösungen sorgen für

ein effizientes Engineering Ihrer Anlagen. So sieht intelligente

Automatisierung moderner Marine- und Offshoreanlagen aus.


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SOLUTION CENTERAll-In-One Engineering 12

POWER MANAGEMENTNetzmessung aufhöchstem Niveau 18

24CONDITIONMONITORING SYSTEMMehr Sicherheit, mehr Ertrag

26M1 WEBMI PROSCADA und HMIder Zukunft

20SAFETY CONTROLSicherheit ohneKompromisse

08AUTOMATISIERUNGSpitzentechnologieohne Limits

10COLD CLIMATELösung für jedeUmgebung

13MARITIME&OFFSHOREESSENTIALSEffizienz auf allen Ebenen

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REDUNDANCY CONTROLSicherheitsnetz

für den Ernstfall

MODEL BASED DESIGNRegelung, Ablauf undHIL/Simulation voll im Griff 22



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Automatisieren Sie Ihre Offshoreanlage mit Bachmann,

dann können Sie sicher sein, dass an jede Eventualitätgedacht wird. Unsere Automatisierungssysteme stehen für

außerordentliche Robustheit, höchste Performance und

offene Schnittstellen. Die modernste und innovativste Platt-

form für Ihre Anforderungen.

Offenheit in Hard- undSoftwareDas M1-System arbeitet als Echtzeitsystem.

Verschiedene Steuerungs- und Regelungs-

programme werden in Modulform adaptiert

und laufen parallel in einer präemptiven Multi-

tasking-Umgebung ab. Damit ist das Soft-

waresystem, genau wie die Hardware, modular

und kann beliebig strukturiert und erweitert

werden – frei nach dem Motto »No Limits«.

Die Steuerung hat Reserven für Erweiterun-

gen oder anlagenspezifische Anpassungen.

Funktionalität heißt»Ready-to-use«Das modulare M1-System bietet ein breites

Hardware-Spektrum aus über 200 Geräten

bzw. Modulen. Für alle notwendigen Anlagen-

funktionen wie Visualisierung, Vernetzung,

Regelung und Diagnose enthält dieses System

eine große Anzahl an konfigurierbaren Baustei-

nen, sodass Ihnen grundsätzliche Funktionali-

täten bereits zur Verfügung stehen. Hier legen

wir Wert darauf, dass alle Werkzeuge nachinternational genormten Standards entwickelt

sind und zudem eine flexible Integration sowie

Parametrierung erlauben.

Für klimatischeHerausforderungen gerüstetDie ColdClimate-Baugruppen von Bachmann sind

die Lösung für alle Anwendungen in anspruchs-

vollen klimatischen Umgebungen und gerade

dort, wo die höchste Verfügbarkeit der Anlagen

zählt. Insbesondere bei spezieller Beanspru-

chung durch die Umgebungsbedingungen (z. B.

Temperatur, Luftfeuchte, Salznebel) sind die

ColdClimate-Baugruppen die erste Wahl. Das

bedeutet für Sie: Sicherer Betrieb auch mit

kurzzeitigen Temperaturspitzen bis -40 °C und

unter Betauung.

SPITZEN-

TECHNOLOGIEOHNE LIMITS Automatisierung

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Rudersteuerung

Ladungssysteme

Stabilisierungssystem

Alarm & Monitoring

Strahlruder

Schiffsmanagement

Dynamische Wellenkompensation

Powermanagement

Krängungsausgleich

Maschinenanlagen

ROV

Condition Monitoring System

Ganz gleich welcher Schiffstypoder welcher Offshore- undMarineeinsatz: Wir bieten Ihnen

Produkte für maßgeschneiderteLösungen. Auch die Erfüllungspezifischer Sonderwünsche istfür uns längst Standard.

Skalierbar und offenUm die Komplexität zu reduzieren und die Wartbarkeit zu maximieren

sind alle Komponenten des M1-Steuerungssystems konsequent als

Teil eines Baukastens entwickelt. Damit ist eine größtmögliche Ska-

lierbarkeit auf unterschiedlichste Anforderungen sichergestellt. Das

M1-System vereint in perfekter Weise die Offenheit einer PC-basier-

ten Steuerung mit der Zuverlässigkeit industrieller Hardware-Platt-

formen. Eine moderne, auf konsequente Netzwerkfähigkeit ausge-

legte Systemarchitektur ermöglicht Ihnen die einfache Integration in

das Umfeld der Steuerungs- und Anlagenperipherie.

System-Konzept

Zertifizierte SystemeInternational akkreditierte Prüfinstitute bestä-

tigen unseren Systemen die Konformität zu denweltweit wichtigsten Standards und damit die

Zulassung für die anspruchsvollsten Anwen-

dungen.


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LÖSUNG FÜR JEDE

UMGEBUNG ColdClimate

Wer unter extremen klimatischen Bedingungen arbeitet

schätzt zuverlässige Partner. Bachmann ist für sein

Qualitätsversprechen, nur Produkte mit allerhöchster

Zuverlässigkeit zu liefern, weltweit bekannt.

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Zum Glück sind unsere Kunden so anspruchs-

voll. Sie suchen einzigartige Lösungen für

anspruchsvolle Umgebungen, speziell dort, wo

eine höchste Verfügbarkeit der Anlagen zählt.

Insbesondere bei Anwendungen auf Schiffen

oder in Offshore-Installationen wie Windener-

gieanlagen, Öl- oder Gasförderplattformen sind

die ColdClimate-Baugruppen die erste Wahl.

Ob Betauung oder Betriebstemperaturen

von -30 °C bis +60 °C (Temperaturspitzen

von -40 °C bis +70 °C), Bachmann Lösun-

gen halten allem stand. Die ColdClimate-

Baugruppen sind die ultimative Antwort auf

extreme klimatische Bedingungen.

Unser Qualitätsversprechen stützt sich außer-

dem auf eine Reihe von umfangreichen Prüfver-

fahren, die weit über das gesetzlich geforderte

Mindestmaß hinausgehen – angefangen vom100 %-Test für alle Module in einem aktiven

»RUN IN« über extreme Temperaturwechsel-

phasen in Klimakammern bis hin zu norm-

konformen Messungen in der hauseigenen

EMV-3-Meter-Absorberkammer.

Auch für andere erschwerte Umweltbedingun-

gen sind Bachmann-Produkte ideal gerüstet:

Zum Beispiel für den Einsatz in großen Höhen

mit niedrigerem Luftdruck und reduzierter

Wärmekapazität, auch bekannt als »High Alti-

tude Conditions«. Und nicht zu vergessen: dieenormen mechanischen Belastungen durch

Schock und Vibration, die Bachmann-Steue-

rungen nichts anhaben können.

Weiter Temperaturbereich undbetauungssicherDie optimal aufeinander abgestimmten M1-Mo-

dule und Terminals in ColdClimate-Ausführung

haben zwei Dinge gemeinsam: Ihren sehr wei-

ten Betriebstemperaturbereich und die Betau-

ungsfestigkeit. Dank eines speziellen Schutzes

der elektronischen Baugruppen auf Polymerba-

sis ist auch unter Betauung ein sicherer Betrieb

gewährleistet. Die Module können bei Tempe-

raturspitzen von -40 °C bis +70 °C eingesetzt

werden, ein zuverlässiger Dauerbetrieb ist im

Temperaturbereich von -30 °C bis +60 °C mit

Betauung garantiert.

Die Lagerung aller ColdClimate-Komponenten

von Bachmann ist durch hochwertige Verar-

beitung von -40 °C bis +85 °C ohne Einschrän-

kung möglich.

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ALL-IN-ONE

ENGINEERING SolutionCenterDas Bachmann SolutionCenter bildet einen wahren Meilen-

stein zur Reduktion der Engineeringkosten. Im Rahmen einer

einzigen Software-Komplettlösung werden alle Aspekte des

Engineering-Prozesses abgedeckt – Konfiguration, Program-

mierung, Regelung, Bewegung, Kommunikation, Sicherheit,Visualisierung sowie Test und Inbetriebnahme.

SolutionCenter – dasAll-In-One Engineering-ToolDank des hochmodularen Eclipse-Plug-in Kon-

zepts ist das SolutionCenter einfach erweiter-

bar, sogar für integrierte benutzerspezifische

Anforderungen.

Das SolutionCenter ist ideal auf die Bachmann-

Geräte und -Systeme abgestimmt und wurde

von erfahrenen Anwendern mitgestaltet. Es

spart Zeit, bringt Synergien und erhöht dieUsability. Anwender prof itieren vom durchgän-

gigen Bedienkonzept und vermeiden redun-

dante oder unnötige manuelle Eingaben.

Offenheit mit SystemFür Steuerungsentwickler bietet Bachmann

modernste und standardisierte Entwicklungs-

werkzeuge. Das M1-System ist in SPS-Spra-

chen nach IEC61131, Hochsprache C/C++

oder Java programmierbar. Erweiterte Rege-

lungsaufgaben können modelliert sowie simu-

liert werden und sind direkt online auf dem

System test- und ausführbar. Die M1-Steue-

rung unterstützt alle gängigen Netzwerke, wie

z. B. Ethernet TC P/IP, PROFINET, EtherCAT,CAN-Bus oder Modbus. Dafür notwendige Kon-

figuratoren sind ebenso enthalten wie Diag-

nose- und Testtools.

Ein Werkzeugfür alles

Projektierung

Programmierung

Visualisierung

Parametrierung undKommunikation

Tools und Add-ons

Diagnose und Service

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Projektmanager unter-

stützt den Arbeitsablaufeines Programmierers.

Diagnose und ServiceBei der Inbetriebnahme und der Systemopti-

mierung verhelfen die im SolutionCenter inte-

grierten Werkzeuge zu hoher System-Trans-

parenz. Die vielfältigen Monitoring- und

Debugging-Werkzeuge lassen sich in weiten

Bereichen einsetzen und verkürzen maßgeb-

lich Inbetriebsetzungszeiten. Durch eine effizi-

ente Prozessdiagnose wird darüber hinaus eine

erhöhte Anlagenverfügbarkeit erreicht.

VisualisierungVisualisierung und Anlagenbedienung sind web-

basiert und mit Zugriffsberechtigungen und

SSL-Verschlüsselung geschützt. Ein Sicher-

heitskonzept, das sich bereits tausendfach in

den verschiedensten Anlagenkonstellationen

bewährt hat.

Frei konfigurier- undparametrierbare Steuerungs-applikation zur LaufzeitDas M1 Marine-Automatisierungssystem bieteteine Möglichkeit die Funktionalitäten, die Sie

Ihrem Kunden zur Verfügung stellen, auf seine

eigenen Bedürfnisse anzupassen. Dieses kann

ohne Expertensystem und Spezialisten durch-

geführt werden. Dadurch ist Ihr Kunde oder

der Endanweder in der Lage, diese Anpassun-

gen vorzunehmen. Durch eine Konfigurations-

schicht kann ein Mapping und Parametrieren

von Hard- und Software zur Laufzeit erfolgen.

Wie viele und in welchem Rahmen Sie diese

Parametrierung zulassen, kann von Ihnen

vorgegeben werden. Somit bleibt die Applika-

tion immer in einem sicherem und lauffähigen

Zustand.

ProjektmanagerDer Projektmanager unterstützt den Arbeits-

ablauf (Workflow) eines Programmierers begin-

nend von der Messstellenliste der Werft bis hin

zur Erstellung des Steuerungsprogrammes. Mit

dem Projektmanager können SPS-Programme

von einem Projekteur, wie auch Servicetech-

nikern in sehr kurzer Zeit fehlerlos generiert

werden. Selbst wenn Ihre Kunden kurz vor

den Ausliefertermin noch Sonderwünsche

erfüllt haben wollen, können diese sehr einfach

und vor allem programmtechnisch fehlerfrei

berücksichtigt werden. Ihre Servicetechnikerkönnen durch Parametrierung wichtige Funk-

tionalitäten verändern. Alle Möglichkeiten der

Parametrierung von Funktionen werden vorab

schon zu 100 % ausgetestet, um eine Fehler-

suche am Schiff zu vermeiden.

EFFIZIENZ

AUF ALLEN EBENEN Maritime&Offshore Essentials

MOE-Funktionen –

»Ready-to-use«

GanzheitlicheProjekt-Entwicklungund -Verwaltung

SPS-ProgrammProgramme und FunktionenVerknüpfungen Variablen

VisualisierungObjekte erzeugenVerbinden der Objekte mitden SPS-Variablen

SimulationGenerieren von

SPS-Simulationscode3D-Animation

DokumentationAnschlusspläneBestelldatenTechnische Daten

Messstellenliste Importliste Projektmanager SPS-Programm

wird von derWerft geliefert. entsteht aus denInformationen derMessstellenliste.

Das Einlesen der Importlisteerzeugt alle Objekte.Editieren von Objektparametern & ggf. neue Objekte hinzufügen.

wird generiert.

Die Maritime&Offshore Essentials unterstützen den Arbeits-

ablauf eines Programmierers unter anderem mit dem

Projektmanager beginnend bei der Messstellenliste der Werft

bis hin zur Erstellung des Steuerungsprogrammes.


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Brücke

Kabine

Maschinen-Kontrollraum

Deck

Maschinen-/Ladungsraum

Alarm & Monitoring

Konfiguration

Informations-Management

Ferndiagnose

Fernwartung

Simulation

Cruise Control

Manöverregelungen

Automatische Bahnführung

Autopilot

Alarm & Monitoring

Erweiterte Alarmierung

Informationssystem

Alarm & Monitoring

Dynamische Positionierung

Energiemanagement

Antriebssteuerung

Rudersteuerung

Schiff-Automatisierung allgemein

Dieselelektrische Fahrsteuerung

Transientenrekorder

Active Heave Compensation

Kranen

Winden

Laufbrücken

Kabeltrommel

Trencher

ROV

A-Frames

Anker- & Windesteuerung

Ballastausgleichssteuerung

Condition Monitoring

Motorsteuerung

Treibstoffaufbereitung

Prozess-Steuerung

Wasseraufbereitung

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Störungen und Ausfälle betriebswichtiger

Komponenten verringern die Produktivzeiten

von Maschinen und Anlagen. Darüber hinaus

führen sie oft zu Folgeschäden und langwieri-

gen Reparaturen. Dabei entstehen hohe Kos-

ten, der Produktionsausfall führt zu wirtschaft-

lichen Verlusten. Redundanzsysteme erweitern

Automatisierungssysteme um die Eigenschaft

der Einfehlertoleranz. Damit wird eine durch-

gängige Produktivität erreicht – selbst bei War-

tung und Anpassung von Anlagen – 24 Stunden

täglich, 7 Tage die Woche. Redundanzlösungen

von Bachmann steigern gezielt und nachhaltig

die Anlagenverfügbarkeit: Die auf jede Aufga-

benstellung zugeschnittenen Systemvarian-

ten reduzieren Stillstandszeiten und optimie-

ren Produktivität und Betriebssicherheit. Die

nahtlose Einbettung in das bestehende und

bewährte Hardware-, Engineering- und Pro-

grammierkonzept, verbunden mit der Robust-

heit bewährter Bachmann-Komponenten,

garantieren dabei höchste Betriebssicherheit

und maximieren den Ertrag. Diese optimale

Kombination garantiert dabei nicht nur durch-

gängige Einfehlertoleranz, sondern in vielen

Fällen sogar Mehrfehlertoleranz.

Redundanten Systemen haftet der Ruf an, komplex,

kostspielig und außerordentlich aufwendig in Program-mierung und Betrieb zu sein. Nicht so bei den Redun-danzlösungen von Bachmann: Sie sind uneingeschränkt

echtzeitfähig, einfach zu programmieren und vollstän-dig in die Engineering-Umgebung eingebunden.

SICHERHEITSNETZ

FÜR DEN ERNSTFALL Redundancy Control

Automatisierungslösungen von Bachmann zeichnen sich

durch größte Robustheit und höchste Verfügbarkeit aus.

Nichtsdestotrotz ist kein Einzelsystem in der Lage, Aus-

fallfreiheit zu garantieren. Durch den Einsatz einesRedundanzsystems steigern Sie gezielt und nachhaltig die

Verfügbarkeit Ihrer Anlage oder des Schiffes.

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Master A

OperatorTerminal

Master B

SlaveStation

Master A

Operator

Terminal

Master B

SlaveStation

MasterCPU

SlaveStation

OperatorTerminal

Geringe Umschaltzeiten

Qualitätsmerkmal einer Netzwerkredundanz istdie Umschaltzeit. Marktübliche Systeme arbei-

ten oft auf Basis einer Ringtopologie. Bei einem

Ausfall leiten die Netzwerkgeräte den Weg der

Datenpakete um. Die Detektion eines Fehlers

und das nachfolgende Umschalten benötigen

jedoch Zeit. Bei den Redundanzlösungen von

Bachmann ist der Detektions- und Umschalt-

vorgang direkt in die Kommunikationsend-

punkte integriert. Durch diesen Ansatz werden

deutlich bessere Umschaltzeiten erreicht und

die Topologie bleibt, aufgrund durchgängiger

Ethernet-Konformität, frei wählbar.

Fehlerdetektion in dieEndpunkte integriertEin weiterer Vorteil der Integration ist der

von allen Bachmann-Endgeräten verwendete

Voting-Mechanismus. Redundante Prozess-

variablen können dabei nach einmaliger Kon-

figuration im Applikationsprogramm wie eine

einfache Variable verwendet und verarbeitet

werden, ohne dass manuell die Werte doppelt

gelesen oder geschrieben werden müssen. Ver-

waltung und Fehlerdetektion werden vollstän-

dig durch das System abgehandelt, der Anwen-der wird somit entlastet.

Skalierbar und kosteneffizientDas Bachmann-System ermöglicht Redundanz-

umsetzungen nach Maß. Durch den Einsatz

von Standardkomponenten ergibt sich ein brei-

tes Angebot verschiedenster, leistungsfähiger

CPUs, welche über Standard-Ethernet-Vernet-

zung wahlweise über Kupfer oder Glasfaserver-

bindungen mit den Unterstationen kommunizie-

ren. Kombiniert mit den Produktvarianten ergibt

dies wirtschaftlich optimale Lösungen – vonder einfachen Netzwerkredundanz zum Schutz

vor Kommunikationsausfällen bis hin zum

praktisch durchgängig verfügbaren System.

Hot-Standby-Redundanz Netzwerkredundanz enthalten

Zwei Master-CPUs

Automatischer Abgleich derMaster-CPUs

Stoßfreie Umschaltung

Redundanzzyklen bis 1 msmöglich

Automatische Umschaltungzwischen Variablen undProzesswerte-Quellen innerhalbeines SPS-Zyklus

Zeitliche Synchronisierung allerStationen

Konfiguration und Monitoring imSolutionCenter

Erweiterte Diagnose- undProgrammierschnittstellen zurÜberwachung und Auswertungdes Redundanz-Status

Frei einstellbare Umschaltzeit,automatische Umschaltung beiFehler

Warm-Standby-Redundanz Netzwerkredundanz enthalten

Zwei Master-CPUs

Diagnoseschnittstelle zurÜberwachung und Auswertungdes Redundanz-Status

Slaves entscheiden von welcherCPU das Datenpaket verwendetwird (Voter)

Umschaltzeit konfigurierbar

Abgleich der Master-CPUs nichtintegriert

Netzwerkredundanz Eine Master-CPU

Redundante Kommunikation(zyklisch und azyklisch)

Vollautonome, gedoppelteKommunikation garantierthöchste Zuverlässigkeit beifrei wählbarem Übertragungs-medium (Kupfer/Glasfaser)

Redundanz-Vernetzung aufEthernet-Basis, volle Unter-stützung von TCP/IP-basierterParallelkommunikation

Vernetzungstopologie freiwählbar: Stern, Linie, Ring undKombinationen

Einfache Konfiguration in Ent-wicklungsumgebung, integrierteDiagnose (Status, Qualität)

Programmierschnittstelle,Bibliotheken und Systemvariab-

len zur einfachen Applikations-erstellung

Netzwerkumschaltung imselben SPS-Zyklus


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Voll integriert und trotzdemeinfach skalierbarAlleine für den Bereich Power-Management

stehen mehrere Technologie-Module zur Ver-fügung. Mit dem Modul GSP274 stellt Bach-

mann seine Erfahrung bei der Automatisierung

von dezentralen Energieerzeugungseinheiten

für maritime Anwendungen zur Verfügung. Es

ermöglicht die sichere, zuverlässige und auto-

matisierte Synchronisation von Generatoren

ans Schiffsenergienetz. Dazu misst das Moduldas Netz an drei Stellen und steuert zwei Leis-

tungsschutzschalter unter Berücksichtigung

der Schaltverzögerung über einen Relais-Aus-

NETZMESSUNGAUF HÖCHSTEM

NIVEAU Power Management

Initiativen wie z. B. All-Electric-Ships (AES) fordern eine

zunehmende Stabilität und Regelbarkeit von Schiffs-Energienetzen.

Leistungsengpässe müssen grundsätzlich verhindert werden

und die Schiffsmaschinen sollen immer Energie zur Verfügung haben.

Grundlegende Voraussetzung dafür ist das Koordinieren des Netz-

schutzes, das Erfassen der Lasten in harter Echtzeit und das schnelle

und zielgerichtete zur Verfügung stellen von elektrischer Energie.

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MP 1

MP 2

MP 3

Power LinesControl Lines, Measuring LinesFastbus (Fibre optic)Measuring Points 1/2/3MP 1/2/3

GCB

M M

MP 1

MP 3

MP 2

MP 1 MP 2

LoadsLoads LoadsLoads

G

G

G

G

GCB

GCB

GCB

GCB

Power ManagementControl

gang an. Mit dem Netzmessungs-, Netzüber-

wachungs- und Netzschutzmodul (Grid Mea-

surement and Protection Module) GMP232 sind

Schutz- und Überwachungsfunktionen in die

›klassischen‹ Steuerungsaufgaben integriert.

Das dritte Modul GM260 ist für eine Messung

des Netzes einsetzbar. Software-Module mit

einheitlichen und einfach zu bedienenden

Schnittstellen runden das Paket ab.

Maritime EnergieversorgungAnspruchsvolle Echtzeit-Power-Management-

Lösungen realisieren Sie unter Verwendung

einer zentralen Power-Management-Steuer-

einheit und über Lichtwellenleiter abgesetzte

Technologiemodule. Die Koordination zwischen

den Energie-Erzeugungseinheiten und den

dynamischen Lastanforderungen lassen sichsomit einfach und zuverlässig realisieren.

Aufgaben desPower-Management-SystemDas System muss sicherstellen, dass immer

ausreichend Lastreserven an der Sammel-

schiene zur Verfügung stehen. Dazu werden

automatisch Generatoren gestartet, synchro-

nisiert und niederpriore Lasten abgeschaltet.

Für die Fehlererfassung mit höchster Genauig-

keit besitzen das GMP232 und GSP274 einen

integrierten Daten-Rekorder. Dieser ermöglicht

die präzise zeitsynchronisierte Aufzeichnung

von bis zu 16 Messkanälen mit einer maximalen

Auflösung von 100 μs für vier Sekunden. Die

Aufnahme wird fernbedient ausgelöst oder bei

der Überschreitung vordefinierter Grenzwerte

aktiviert. Die Messdaten stehen anschließend

im SolutionCenter oder als Datei im Comtrade-

Format zur Verfügung. Ohne Zusatzaufwand

lassen sich dadurch im Störungsfall die Ursa-

chen sicher und zuverlässig rekonstruieren.

Hoch performante SteuerungUm all diesen Aufgaben gerecht zu werden, ver-

fügt das M1-Marine-Automatisierungssystem

über eine hoch-performante zentrale Rechen-

einheit und bietet gleichzeitig eine schnelle

und zuverlässige Vernetzungsmöglichkeit. Das

M1-System beweist hiermit, dass ein hohes

Maß an Flexibilität kein Widerspruch zu einer

funktionalen Integrationstiefe sein muss. Ent-

wicklungs-Ingenieure haben die Sicherheit,

auch außergewöhnliche Aufgabenstellungenrealisieren zu können. Bedienpersonal und

Wartungsverantwortliche schätzen die sicheren

und zuverlässigen Diagnose-Möglichkeiten von

System-Events. Die Daten sind voll integrier-

bar im zentralen Alarm & Monitoring-System.

Somit werden Wartungsarbeiten reduziert und

außergewöhnliche Systembelastungen frühzei-

tig erkannt, bevor es zu signifikanten Vorschä-

digungen kommen kann. GSP274 –Funktionen

Netzmessung

Netzspannung: 480 V

Zusätzlich zum ModulGMP232: 4 weitere Span-nungseingänge (gesamt 7;GMP 3), 1 weiterer Strom-eingang (gesamt 4; GMP 3)

Netzüberwachung: zusätz-lich zum Modul GMP232 – Q/USchutz (Blindleistung/Unter-spannungsüberwachung)

Ereignislisten

Daten-Rekorder

Synchronisierung: Überwachung derSynchronbedingungen

Zertifizierungen –VDE AR 4105: Netz- undAnlagenschutz; erfordertzweikanaliges Messen undAuslösen; in DeutschlandPflicht beim Anschluss vonEnergieerzeugungsanlagenans NiederspannungsnetzKomponentenzertifikatFGW TR3: Vereinfacht dasAusstellen von Anlagenzer-tifikate. Anlagenzertifikatenmüssen in Deutschlandausgestellt werden, umden »System-Dienstleister-Bonus« zu erhalten(= höherer Einspeisetarif).


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Im modernen Maschinen- und Anlagenbau

wird der Personen- und Anlagenschutz durch

die »Maschinenrichtlinie Neu« reguliert. In die-

ser Richtlinie und den damit zusammenhän-

genden Sicherheitsnormen werden modernste

Methoden und Maßnahmen in der Umsetzung

von Sicherheitsgeräten vorgeschrieben, um

Personen und wirtschaftliche Güter optimal

zu schützen. Darüber hinaus wird jede Sicher-

heitskomponente unter Aufsicht durch eineZertifikationsstelle entwickelt und geprüft.

Betreiber von Offshore-Anlagen und auch Ree-

der profitieren neben dem erhöhten Schutz

des Personals auch wirtschaftlich. Kritische

Signale werden bereits mit mehreren Senso-

ren erfasst und ausgewertet. Eine zugelassene

Komponente wie z. B. die Sicherheitssteuerung

»safety control« von Bachmann in Kombination

mit den integrierten Überprüfungs- und Über-

wachungsfunktionen ersetzt die Mehrfacher-

fassung bei gleichzeitig niedrigeren Lebenszy-

kluskosten.

Sicherheitstechnik im Griff Die Sicherheitsbaugruppen von Bachmann

sind ideal für den Einsatz auf Schiffen und

SICHERHEIT OHNE

KOMPROMISSE Safety Control

Moderne Sicherheitslösungen unter Verwendung einer

programmierbaren Sicherheitssteuerung ermöglichen es,

Funktionen zu realisieren, die weit über die klassische

Notaus-Kette hinausgehen. Bachmann bietet ein komplettesSicherheitspaket, welches in unterschiedlichsten

Anwendungen unter den härtesten Anforderungen erfolg-

reich eingesetzt wird.

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Offshore-Anlagen. Betriebsführung, Steue-

rung, Sicherheitstechnik und Bediengeräte

sind perfekt aufeinander abgestimmt und

kommunizieren offen. Schnellstmögliche Reak-

tionszeiten, intuitive Bedienbarkeit und umfas-

sende Diagnosemöglichkeiten garantieren ein

höchstmögliches Maß an Sicherheit. Sämtliche

Sicherheitsmodule von Bachmann sind nach

der höchstmöglichen Kategorie für Maschinen-

und Anlagenbau der SIL3 und PLe zertifziert.

Die beliebige Aufteilung der Sicherheitsmodule

innerhalb der Anlagensteuerung ermöglicht

individuelle Lösungen. Nicht benötigte Sicher-

heitskanäle können ohne Einschränkungen

als digitale Standard-E/As verwendet wer-

den. Durch die 2A-Ausgänge des abgesetzten

Ausgangsmoduls SDO208 lassen sich Sicher-

heitsrelais ersetzen. Das spart Platz, Verdrah-tungsaufwand und zusätzliche Kosten. Durch

die Integration des Safety Developer in das

Engineering-Tool SolutionCenter erleichtert

Bachmann dem Anwender die Sicherheitspro-

grammierung auf Basis von etablierten Stan-

dards wie IEC61131-3 und PLCopen Safety.

Mit Bachmann auf dersicheren SeiteSämtliche Sicherheitsbaugruppen von Bach-

mann einschließlich der notwendigen Pro-

grammier-Tools und Funktionsbausteine sind

nach den maßgeblichen Normen beim TÜV

Süd zertifiziert. Die UL508-Zulassung sorgt

für Sicherheit beim Einsatz auf dem amerika-

nischen Kontinent. Alle Module sind als cold-

climate-Version verfügbar. So kommt auch

bei extremen Umgebungsanforderungen die

Sicherheit nicht zu kurz.

Vorteile für Hersteller undBetreiberProgrammierbare Sicherheitstechnik macht

die praktische Umsetzung und den täglichen

Einsatz einfach. Sie ermöglicht im laufen-

den Betrieb das abgesicherte Monitoring aller

internen Zustände einer Anlage, inklusive der

Sicherheitsschaltkreise, auch über Fernwar-

tung. Bachmann bietet Ihnen maßgeschnei-

derte Lösungen, basierend auf der Erfahrung

aus dem weltweit erfolgreichen Einsatz von

Steuerungskomponenten auf Schiffen und inOffshore-Anlagen.

Sicherheits-technische Normenund Vorschriften

IEC60945

IEC61508

ISO13849

EN954

IEC62061

EN61511


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Wenn einfache, analytische Vorausberech-

nungen ein Systemverhalten nicht mehr

beschreiben bzw. vorhersagen können, so hilft

nur der Weg über den praktischen Versuch.

Modelle und Prototypen dienen dem Erkennt-

nisgewinn und der Lösungsfindung. Was aber,

wenn die Herstellung solcher Versuchsmuster

nicht bezahlbar, deren Verwendbarkeit einge-

schränkt ist oder der Praxisversuch schlicht-weg zu gefährlich wäre?

Die zeitgemäße Antwort lautet: Digitale

Simulation. Die realen Systeme werden in

einem Programm in Form eines Simulations-

modelles nachgebildet. Unabhängig von der

Form der Modellbildung sind es letztend-

lich mathematische Zusammenhänge, wel-

che das Verhalten des Systems beschrei-

ben. Lässt man diese Simulationsmodelle bei

unterschiedlichsten Umgebungsbedingun-

gen und Parametern jeweils neu berechnen,

so entspricht dies einem Prototypversuchin virtueller Form. Gefahrlos, kostengüns-

tig, beliebig wiederholbar und vollständig

automatisierbar. M-Target for Simulink® und

REGELUNG, ABLAUF

& HIL/SIMULATIONVOLL IM GRIFF Model Based Design

Die Herausforderungen für die Automatisierungstechnik

in Offshore-Anwendungen und auf Schiffen sind stetigsteigend. Mit den zunehmend größer werdenden Anlagen

und der Einführung neuer Technologien wächst

auch die Komplexität der Betriebsführungsprogramme.

Neue Entwicklungsmethoden für die Erstellung solcher

Programme sind notwendig, um einerseits den Aufwand

für die Entwicklung gering zu halten und anderseits

ausgereifte und hochverfügbare Anlagen auf dem Markt

platzieren zu können.

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20-sim 4C ermöglichen die einfache Nutzung

von modellbasierter Simulation unter Berück-

sichtigung der realen Automatisierungslösung.

Qualität und EffizienzDer Einsatz von höherwertigen Algorithmen

steigert die Produktqualität und erhöht den

Ertrag der Anlagen. Die zunehmend höhere

Effizienz der Anlagen lässt sich durch neuartige

Regel- und Optimierungskonzepte verwirkli-

chen. Lösungen, die mit Hilfe von M-Target for

Simulink® oder 20-sim 4C entwickelt werden,

spielen in diesen Disziplinen ihre Stärken aus.

Das Werkzeug MATLAB®/ Simulink® der Firma

MathWorks ist am Markt etabliert. 20-sim ist

die Modellierungs- und Simulationssoftware

der Firma Controllab und bietet Werkzeuge zurModellierung von dynamischen Systemen an.

Beide Produkte assistieren bei der Erstellung

eines Simulationsmodells der zu automatisie-

renden Teilkomponente.

Dabei können einerseits die Standard-Model-

lierungsmethoden verwendet werden. Ande-

rerseits ist es auch möglich, die Schnittstellen

zu vielen marktüblichen, domänenspezifischen

Simulationsprogrammen zu verwenden, um

bereits erstellte Teilsimulationen nutzen zu

können. Die gewünschten Algorithmen zurAutomatisierung werden anschließend direkt in

der Simulationsumgebung entworfen und auf

ihre Funktionstauglichkeit überprüft.

Automatische CodegenerierungSobald in der Simulation zufriedenstellende

Ergebnisse vorhanden sind, das heißt wenn keine

Schwächen in der Anforderungsspezifikation

und keine algorithmischen Fehler mehr erkannt

werden können, erfolgt auf Knopfdruck die

Übersetzung von der Simulationssprache in

ausführbare Codes für die M1-Steuerung.

Diese Übersetzung erfolgt maschinell und ist

damit frei von zufälligen Fehlern. Nach der

Codegenerierung kann das Automatisierungs-

programm sofort an einem Hardware-in-the-

Loop-Teststand, der mit realen Steuerungs-

komponenten versehen ist oder an der realen

Anlage getestet werden.

Kosteneffizienz»Mit der besseren Lösung schneller am Markt

sein« – so oder ähnlich lautet das Paradigma

unserer globalisierten Wirtschaft. Und dabei

helfen die vielen Programmiermöglichkeiten

des M1-Automatisierungssystems von Bach-

mann. Kalkulierbare und im Verhältnis zum

Nutzen auch preiswerte Investitionen machen

sich rasch bezahlt. Das kundenfreundliche

Lizenzmodell für M-Target for Simulink® ver-

zichtet auf stückbezogene Laufzeitlizenzen und

belastet so die Produktrentabilität nicht. 20-sim

kann direkt beim Hersteller gekauft werdenund hat die M1 bereits als Target integriert.

Highlights ModelBased Design

Entwicklung von Automatisie-rungsalgorithmen (Steuerungund Regelung) direkt in Cont-rollab/20-sim oder MATLAB® /Simulink®

Automatische Codegene-rierung und Transfer zurM1-Steuerung

Online-Kommunikation zwi-schen der Entwicklungsum-gebung und dem Steuerungs-programm zur komfortablenParametrierung und Diagnose

Integrierte Simulationsmodifür die in der Applikationver-wendeten I/O-Module

Integrierte Schnittstellen zuVisualisierungssystemen undweiteren Steuerungssystemen

Integrierte Schnittstellen zuin herkömmlichen Program-miersprachen (IEC61131-3, C/C++) erstellten Automatisie-

rungsprogrammen

Unterstützung für Hardware-in-the-Loop-Systeme (HIL)

Simulation: Lösungs-findung am Computermo-

dell und direkter Downloadauf die M1-Steuerung.


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24/76

Das CMS sollte im Zusammenspiel mit einer

Methode zur Prognosemodellierung potenzielle

Schadensbedingungen erkennen, bevor der

Schaden wahrnehmbar und kritisch wird, und

sollte ebenfalls ausreichend Zeit für die Durch-

führung von Vorbeugemaßnahmen und Repa-

raturen beziehungsweise die Beschaffung von

Ersatzteilen erlauben.

Erstes voll in ein Automatisie-rungssystem integriertes CMSEin Abnützungsprozess von Anlagen ist vor

allem durch die Art und Weise, wie die Anla-

gen belastet werden, bestimmt. »Stand-Alone«

Condition Monitoring Systeme wurden vor allem

für die »Condition Based Wartung« verwendet.

Wenn man die entsprechenden Prozessvaria-

blen online zur Verfügung hat, kann man die

aktuellen Betriebszustände des Schiffes mit

berücksichtigen. Das M1-Marine-Automatisie-

rungssystem ist das erste verfügbare voll inte-

grierte und programmierbare CMS, das dieentsprechend notwendigen Hardware-Module,

um die unterschiedlichsten Signale einzubin-

den, wie auch die notwendige Software zur

Verfügung stellt. Das M1-System analysiert

kombinierte Informationen von Öl-, Wasser-

und Vibrationssensoren mit Betriebsstunden

und Betriebsbedingungen sowie Umweltein-

flüssen wie Wellen, Wind und Strömungen.

Der Abnützungsprozess steht in einem engen

Abhängigkeitsverhältnis mit der Art der Ver-

wendung der Maschinen. Umweltbedingungen,

die Schiffsbewegungen bewirken, können sogar

bei geringen Belastungen zu einem schnellerenVerschleiß führen.

Minimierung vonSystemausfällenSystemausfälle von Maschinen an Bord eines

Schiffs können zum Stillstand des gesamten

Schiffsbetriebs führen und einen entsprechd

hohen wirtschaftlichen Verlust verursachen.

Seit vielen Jahrzehnten verfügt jedes Schiff

über ein zentrales »Alarm- und Überwachungs-

system«, das das Bordpersonal im Falle eines

kritischen Fehlers oder kritischer Werte warnt.Die Integration und Verwendung von analy-

sierten »CMS« Daten ist der nächste Schritt

um Systemfehler zu minimieren und die Crew

MEHR SICHERHEIT

MEHR ERTRAG Condition Monitoring System

Zu den kritischen Maschinen des Schiffsbetriebs gehören unter

anderem Antriebe für Bohreinrichtungen, Baggerpumpen,

Rohrhandlingsysteme, Antriebssysteme, Steueranlagen, usw.Die Verhinderung von Pannen und folglich auch von unvor-

hergesehen Stillständen dieser kritischen Ausrüstung ist die

Aufgabe des 24/7-Zustandsüberwachungssystems (Condition

Monitoring System »CMS«) für den Schiffsbetrieb.

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25/76

M M

Azimut-sensor Meldung

Antriebsmotor

Azimut-sensor Meldung

Hydraulikaggregatoder

Frequenzumwandler

Nachlauf-regelungNachlauf-

regelung

MeldungBetriebsart

P r o p e l l e r

Axial-Radial-Rollenlager

Dichtung

Dichtung

Axial-Radial-RollenlagerGegenlager

Hauptlager

Axial-Radial-Rollenlager

Kritische Teile, die mitCondition Monitoring Sys-

temen überwacht werden.

rechtzeitig und so umfassend als möglich zu

informieren. Jedoch befinden sich die Maschi-

nen an Bord von Schiffen aufgrund der Belas-

tung ihres Betriebseinsatzes in einem langsa-

men Verschleißprozess. Diese Belastung hängt

von den Umwelteinwirkungen und von der Art

ab, wie das Personal das System bedient. Das

klassische AMS-System kommt nicht mit die-

sen langsamen Verschleißprozessen zurecht.

MarineM1-AutomatisierungslösungDas IACMS »Integrated Automation & Condi-

tion Monitoring System« von Bachmann kom-

biniert die Steuerungsfunktionalität mit dem

Condition Monitoring (CMS) und fungiert dabei

als redundanter Datenserver für das AMS-Sys-tem. Das Bedienpersonal erhält rechtzeitig eine

Online-Warnmeldung über den zunehmenden

Verschleiß, dies ermöglicht dem Eigner die

Lebenszykluskosten der Flotte zu verringern.

Mehr Leistung und Know-howDas Anzeigen von Online- und On-Board-Infor-

mationen über den Maschinenstatus während-

dessen mit der selben Hardware diese Anlagen

gesteuert und geregelt werden, ist nicht die

einzige Expertise, die wir anbieten.

Große Vorteile fürCrew und EignerDie Verwendung von IACMS bedeutet die

Gemeinsamkeit von Hard- und Software für

verschiedenste Systeme an Bord. Dies ergibt

ein besseres Verständnis und einfacheres Trai-

ning für die Crew und niedrigere Initialkosten für

den Eigner. Wenn CMS-Daten dem Schiffsma-

nagmentsystem zugeführt werden, kann man

laufend über den aktuellen Zustand und die

Verfügbarkeit des Schiffes Aussagen treffen.

Ein Beispiel für dieÜberwachungsseiteeiner Arbeitsstation.Dieses Beispiel beziehtsich auf einen Halbtau-cher mit sechs steuer-

baren Querstrahlan-trieben und vier mitDieselmotoren getrie-bene Generatoren.


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26/76

SCADA UND HMI

DER ZUKUNFT M1 webMI pro

Projektierung und Wartung –ein wichtiger KostenfaktorAnlagen werden zunehmend komplexer und

stellen immer mehr Anforderungen. Damit

erhöht sich natürlich auch der Aufwand für Pro-

jektierung und Wartung. Oft ist nicht nur eine

Vor-Ort-Visualisierung zu realisieren, sondern

auch die Anbindung an einen Leitstand, eine

eigene Visualisierung für die Fernwartung und

teilweise auch Lösungen für mobile Endgeräte.

Nicht selten werden hier für jeden Anwen-

dungsfall separate Applikationen erstellt. Das

Handling unterschiedlicher Endgeräte und Bild-

schirmauflösungen ist zudem bei vielen Visua-lisierungsprodukten nicht möglich.

Reine Web-Visualisierung fürdie Bachmann M1Unter der Bezeichnung »M1 webMI pro« bietet

Bachmann electronic ein leistungsfähiges Pro-

dukt für reine Web-Visualisierungen an. Über

einen schlanken Webserver, der direkt auf der

M1-Steuerung installiert ist, können beliebige

Visualisierungsgeräte, wie Smartphones aber

auch leistungsstarke Bedienterminals ange-

koppelt werden. Die entsprechende Berech-tigung vorausgesetzt, hat man von jedem

beliebigen Punkt der Welt aus Zugriff auf die

Applikation. Dank »M1 webMI pro« sehen Sie

dann alles Wichtige auf einen Blick und gesto-

chen scharf. Ohne jegliche Qualitätsverluste

bei der Skalierung und beim Zoomen werden

auf jeder Visualisierungsseite perfekte Grafik-

ergebnisse erzielt. Das ist den außergewöhn-

lichen Vorteilen von HTML5 und SVG (Scalable

Vector Graphics), der Basis aller Grafikobjekte,

zu verdanken.

Moderne Projektierung,einfache AuslieferungÜber das Engineering-Tool »atvise builder«

werden die Prozessbilder gezeichnet, Anima-

tionen und Events konfiguriert sowie weitereEinstellungen getroffen. Eine Vielzahl an vor-

gefertigten Grafik-Objekten und Layouts, aber

auch die flexible Wiederverwendung von Sei-

ten durch Parameterübergaben ermöglichen

eine effiziente Erstellung der Visualisierung.

Sogar das Zeichnen neuer SVG-Grafikobjekte

oder Funktionserweiterungen über eigene

Java-Scripts sind über eingebaute Editoren

möglich. Nach Fertigstellung der Visualisierung

wird diese mit nur einem Klick per FTP an den

Webserver übertragen. So wird die Ausliefe-

rung bei großen und verteilten Anlagen zumKinderspiel. Zeitintensive Software-Installatio-

nen auf allen beteiligten HMI-Geräten entfal-

len komplett. Sobald ein Client sich mit dem

Die weltweite Verbreitung mobiler, internetfähiger Geräte

hat in atemberaubender Geschwindigkeit stattgefunden.

Ihre einfache, intuitive Bedienung überzeugt. Internet und

Software-Applikationen sind nicht mehr ortsgebunden,sondern können weltweit verwendet werden.

Mit »M1 webMI pro« stellt Bachmann eindrucksvoll seine

Technologieführerschaft unter Beweis: Jede M1-Steuerung

wird zum zentralen Server für fest installierte oder mobile

HMI-Geräte.

Die Vorteile vonM1 webMI pro aufeinen Blick:

Wertanzeigen mit hoherAktualisierungsrate

Jedes browserbasierte Gerätwird zur HMI

Bedienen und Beobachten,wo und wann immer Siees brauchen

Verlustfreie Skalierung aufalle Bildschirmgrößen

So sicher wie Internet-Banking (HTTPS)

Kurzer Refresh im Browseranstatt zeitintensiverSoftware-Rollouts

Nutzung der Applikation aufunterschiedlichsten Geräten(Smartphone, Tablet oder

stationäre HMI-Geräte)

Integration in übergeordneteSCADA-Anwendungen

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Ethernet/Internet

Client Client Client Client

PLC

M1 webMI pro

zentralen Webserver verbindet oder die Web-

seite neu lädt, ist sofort die aktuellste Versionder Applikation zu sehen. Spezielle Installa-

tionen oder ein Neustart der HMI-Geräte sind

dabei nicht nötig. So werden alle Bedienein-

heiten automatisch auf den neuesten Stand

gebracht – unterbrechungsfrei und unabhängig

von Zeit und Ort.

Effizienzsteigerung inbegriffenBei der Entwicklung von Web-Technolo-

gien musste schon von Anfang an auf unter-

schiedlichste Endgeräte Rücksicht genommen

werden, verschiedene Bildschirmgrößen und

-auflösungen sind hier typisch. Die Visuali-

sierung mit »M1 webMI pro« ist hingegen viel

einfacher zu projektieren, denn es muss nur

eine einzige Applikation für alle Geräte erstellt

werden. Wird die Visualisierungslösung zudem

direkt auf der Steuerung realisiert, entfällt auch

das Projektieren der entsprechenden Daten-

schnittstellen: Auf die Variablen kann direkt

zugegriffen werden, OPC-Server oder propri-

etäre Protokolle sind hinfällig. Schlussendlich

bedeutet eine solche Web-Lösung nicht nur

eine effizienteres Engineering, sondern auch

eine echte Steigerung der Kosteneffizienz.

SCADA mit 64-Bit PowerZunehmende Komplexität und der stetig stei-

gende Automatisierungsgrad unterschiedlichs-

ter Anlagen erfordern zukunftsweisende Tech-

nologien, um Prozesse effektiv zu überwachen

und zu steuern. SCADA-Systeme leisten hierzu

einen wesentlichen Beitrag und gewährleis-

ten ein Höchstmaß an Sicherheit. Besonders

dann, wenn sie wie bei der Produktlinie atvise®

die orts- und geräteunabhängige Bedienung

ermöglichen. Das Leitstands- und Visuali-sierungssystem »atvise scada« verbindet

modernste Web-Technologie mit performance-

optimaler Client-Server-Architektur.

Während Benutzeroberflächen ohne jede In-

stallation in beliebigen Webbrowsern angezeigtwerden, laufen zentrale Funktionen wie Pro-

zessanschluss, Historisierung, Alarmierung in

hocheffizienten Serverstrukturen ab. Die volle

Ausnutzung der internen Datenstrukturen neu-

ester Prozessoren erhöht die Systemeffizienz.

Gleichzeitig ermöglicht die 64-Bit-Datenbreite

die Verwendung von deutlich mehr Arbeits-

speicher, was letztlich größere Projekte mit

mehr Prozessvariablen (Nodes) zulässt. Freige-

gebene Betriebssysteme sind unter anderem

Windows XP SP3, Windows 7 (32-Bit und 64-Bit),

Windows 8 (32-Bit und 64-Bit), Windows Ser-

ver 2008 und Windows Embedded Standard 7.

Neben anderen, kleineren Verbesserungen

beinhaltet die Version 2.5 auch Funktionen zum

nachträglichen Befüllen der Prozesshistorie

(Wertearchive), z. B. bei geblockter Übermitt-

lung von nur temporär verbundenen Prozess-

anschlüssen.

Moderne Visualisie-

rungslösung auf einem

Apple iPad™: Steuerung desSchiffes in reiner Web-Technik.

Der Webserver auf derBachmann M1 bildet die »Visu-alisierungszentrale«, beliebigeClients mit einem Webbrowserkönnen darauf zugreifen, un-abhängig von Zeit und Ort.


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UNSERE KUNDEN Anwendungen in der Maritime

Auf uns setzen viele der weltweit führenden Hersteller und

Betreiber von Schiff- und Offshore-Anlagen. Zusammen mit ihnen

setzen wir neue Maßstäbe und schreiben Erfolgsgeschichten.


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INNOVATION DURCHZUSAMMENARBEITBakker Sliedrecht ElectroIndustrie B.V.

REVOLUTIONÄRES VERFAHRENIM SCHIFFSBAUBakker Sliedrecht ElectroIndustrie B.V. 52

54AUF GERADEM WEGZUM ZIELControllab Products B.V.

60IMMER AUF DEMRICHTIGEN KURSSCHOTTEL GmbH

44TANKMANAGEMENTMIT SICHERHEITWilhelm SanderFertigung GmbH

2.500 METERUNTER DEM MEERseatools 64

56AUF DER SPURDIMAR-TEC PTE LTD

34

ALLES IM BLICK UND GUTDOKUMENTIERT –AUCH AUF HOHER SEESAM Electronics GmbH

30GEMEINSAM AUF KURSSAM Electronics GmbH

36KNOW-HOW IMDOPPELPACKCSI Control Systems

68

MÖGLICHST VIEL SAND –UND WENIG WASSERVan Oord Dredging and MarineContractors

40SICHER DURCHDEN NEBELTTI GmbH



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GEMEINSAM

AUF KURS Redundante Steuerungen für dieselelektrische

Fahranlagen von Schiffen

Besondere Sicherheitskonzepte gewährleisten die hohe

Zuverlässigkeit und Sicherheit eines Schiffsantriebs.

In dessen Steuerung werden dazu immer neue Funktionen

integriert. Aus der Zusammenarbeit von SAM Electronics

und Bachmann electronic entstand ein innovatives Konzept

für den Einsatz mit dieselelektrischen Antrieben.

Die »Royal Princess« mit

dieselelektrischem Antrieb –gesteuert vom BachmannM1-Automatisierungssystem.

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SAM Electronics ist ein Tochte-

runternehmen der US-Ameri-kanischen L-3 Communications.Das Unternehmen mit Sitz inHamburg verfügt über Nieder-lassungen in der ganzen Welt.Seit mehr als 100 Jahren entwi-

ckelt das Unternehmen Systemefür Energieerzeugung und -ver-teilung, Antriebstechnik, mari-time Automation sowie Schiffs-kommunikation und -navigation.

Die SAM Electronics GmbH mit Sitz in Hamburg

(D) ist einer der weltweit führenden Anbieter

für die Automatisierung von Schiffen. Dabei

gehören auch Systeme für die Navigation und

Kommunikation auf hoher See zur Angebotspa-

lette. Mehr als 100 Jahre Erfahrung sind Basis

einer umfangreichen Kompetenz im Bereich

des Schiffbaus und -betriebs.

Konzept: Redundanter AntriebEin dieselelektrischer Antrieb besteht aus

den Hauptkomponenten Dieselgenerator(en),

Frequenzumrichter, Fahrmotor, Propeller und

Steuerung. Im Gegensatz zu konventionellen

Anlagen mit zwei Motoren, die jeweils direkt auf

einen Propeller gekuppelt sind, treiben bei die-

selelektrischen Fahranlagen die Dieselmotoren

Generatoren. Diese speisen alle dieselbe Sam-melschiene, von der aus sowohl die Antriebe,

als auch alle anderen Verbraucher versorgt

werden. Die Verfügbarkeit eines Antriebes ist

damit unabhängig von der Verfügbarkeit eines

einzelnen Dieselmotors, denn bei einem Ausfall

steht immer noch eine reduzierte Antriebsleis-

tung zur Verfügung. Insbesondere bei der Aus-

legung von dieselelektrischen Fahranlagen für

Kreuzfahrtschiffe

wird auf eine hohe

Redundanz Wert

gelegt. Dabei wird

immer von einem

Ein-Fehler-Erei-

gnis ausgegan-

gen. Gleichzeitige

Mehrfachfehler

werden hierbei

nicht betrachtet.

Die Propellermo-

toren selbst ver-

fügen über zwei

Statorwicklungs-

systeme, jedes

gespeist durch ein separates 6/3-phasiges,12/6-pulsiges Leistungsteil eines Frequenzum-

richters. Jeder Teilstromrichter ist dabei von

einem unabhängigen Transformator mit eige-

nem Leistungsschalter versorgt.

Verteilte Steuerunghat große VorteileDie SAM-Fahranlagensteuerung integriert

die Frequenzumrichter in das System Schiff.

Hierzu sind an diese Steuerung über Feldbusse

diverse Remote I/O-Systeme angeschlossen,

die über das gesamte Schiff verteilt sind. DieFrequenzumrichter werden in Active-Standby

betrieben. Das heißt, die jeweils aktive Steu-

erung sammelt die Signale und stellt diese

über Ethernet auch der Standby-Steuerung

zur Verfügung. Bei einem Steuerungsausfall

kann so das ruhende System alle Regelungs-

aufgaben nahtlos übernehmen. Auch lassen

sich auf diese Art und Weise Kabel sparen

und die Schnittstellen besser überwachen.

Sollte ein einzelnes I/O-System ausfallen, so

ist durch die dezentrale Anordnung der I/Os

auch gewährleistet, dass die Anlage nicht die

gesamten Informationen verliert. Abhängig

davon, welches I/O-System nicht mehr ver-

fügbar ist, werden entsprechende Prozesse

ausgelöst. Fällt beispielsweise der Feldbus zur

Brücke aus, so speichert der Antrieb den letz-

ten Fahrhebelwert und gibt Alarm: Der Ausfall

des Fahrstandes wird angezeigt und es kann

auf einen anderen Fahrstand, z. B. im Maschi-

nenkontrollraum, umgeschaltet werden.

Umstellung auf dieM1-SteuerungZur Realisierung dieser komplexen Konzepte

und Regelungsaufgaben ist eine leistungsfä-

hige Steuerung erforderlich. SAM Electronics

hat sich hierzu für das M1-Automatisierungs-

system von Bachmann electronic entschieden.

»Das skal ier-

bare M1-System

bringt die benö-

tigten Zertif i-

kate zum Ein-

satz auf Schiffen

mit und bietet

für jede Leis-

tungsstufe die

passende Steue-

rung, wobei eine

Abwärtskompa-

tibilität immer

s ichergeste l l t

i s t«, begrün-

det Hermann

Knirsch, Drives and Special Systems Managerof Technology and Design bei SAM Electronics,

den Entscheid. »So bietet es die nötige Flexi-

bilität und durch die garantierte Langzeitver-

fügbarkeit auch die notwendige Sicherheit bei

aktuellen und zukünftigen Projekten.«

Alle Schnittstellen »on-board«Die M1-Steuerung deckt alle erforderlichen

Schnittstellen ab: Modbus RTU / TCP, PRO-

FINET, CANOpen und SAE J1939 sind stan-

dardmäßig verfügbar. »Das Protokoll Modbus

UDP wurde von Bachmann kurzfristig speziellfür uns implementiert«, freut sich Hermann

Knirsch über die gute Zusammenarbeit. Die

Steuerungen können zudem mit seriellen-,

» Das skalierbareM1-System bietet für

jede Leistungsstufedie passende Steuerung. «

Hermann Knirsch,Drives and Special Systems Manager

of Technology and Design,SAM Electronics GmbH


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Modbus RTU

PROFIBUS PROFIBUS PROFIBUS PROFIBUS

Modbus RTU

I / O s

I / O s

I / O s

I / O s

I/Os I/Os I/Os I/Os I/Os I/Os

I/Os I/OsI/Os I/OsI/Os I/Os

I/Os I/Os I/Os I/Os I/Os I/Os

I/Os

I/Os I/Os

I/Os

IAMCS IAMCS

M o d b u s T C P / U D P




Main Switchboard

FWD

Generator Control

Main Switchboard

AFT

Generator Control

Port Wing Center Bridge Starboard Wing

ECR Panel

Local Panel

ECR Panel

Local Panel

Ethernetfiberopticredundant




Propulsion

Transf.

Port 1

Propulsion

Transf.

Port 2

Propulsion

Motor

Port

Propulsion

Motor

Port

Shaftline

Box

Port 1

Shaftline

Box

Port 2

Converter Converter

Propulsion

Transf.

Starbd. 1

Propulsion

Transf.

Starbd. 2

Propulsion

Motor

Starboard

Propulsion

Motor

Starboard

Shaftline

Box

Starbd. 1

Shaftline

Box

Starbd. 2

Converter Converter

SAM

Propulsion

Control

SAM

Propulsion

Control

SAM

Propulsion

Control

SAM

Propulsion

Control

Dieselelektrische Fahr-

steuerung für ein Kreuz-fahrtschiff: RedundanterSteuerungsaufbau mit demM1-Automatisierungssystem.

CAN-, DeviceNet- und PROFIBUS-Kommunika-

tionsmodulen beliebig erweitert werden.

IntegrierteSteuerungsbibliothek»Bachmann electronic ist ein kooperativer

Partner mit einer guten technischen Unterstüt-

zung vor Ort«, hält Verena Franzen, Drives and

Special Systems Technology and Applikation

Design bei SAM Electronics, fest. »So konnte

gemeinsam eine SAM-Steuerungsbibliothek

erfolgreich auf dem Bachmann–System integ-

riert werden. Alle bewährten Funktionen stehen

somit weiter zur Verfügung. Weiterhin bieten

sich für SAM die Möglichkeiten, andere bisher

nicht genutzte Feldbus-Protokolle einzusetzen,

wie PROFIBUS, PROFINET, Modbus/TCP usw.

So können Komponenten, wie beispielsweise

die Frequenzumrichter, noch besser eingebun-

den werden.«

Übersichtlicher SPS -EditorDie Adaption des von SAM Electronics speziell

für komplexe Anwendungen entwickelten eige-

nen SPS-Editors vereinfachte die Arbeitsab-

läufe bei der Projektierung und Inbetriebnahme

des ersten Projektes erheblich. Mit dem gra-

fischen Editor lassen sich komplette Funktio-

nen erstellen und visualisieren. Der Status von

Signalen wird in unterschiedlichen Farben sehr

übersichtlich dargestellt. So können Störungen

schnell lokalisiert und behoben werden. Dieser

grafische Editor wird für die Softwarepflege des

alten und des neuen Systems verwendet. Teil-

applikationen von bestehenden Anlagen, die

noch auf den vorherigen Systemen implemen-

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33/76

Einer der beiden Propellermo-toren im Kreuzfahrtschiff »Royal

Princess«.

tiert sind, können so für Neuanlagen einfach

weiter verwendet werden.

Neue Funktionalität:

Fernwartung»Ein weiterer Vorteil des M1-Systems vonBachmann ist die größere Rechenleistung und

Schnittstellenvielfalt gegenüber den bislang

von uns eingesetzten Steuerungen«, führt

Verena Franzen aus. Dies erlaubt es uns, ganz

neue Funktionen in das System zu integrie-

ren. »So ist es zum Beispiel zukünftig mög-

lich, via Satellit von Land

aus direkt auf die Anlage

zuzugreifen. Ohne auf-

wendige Entsendung

eines Technikers an Bord

können so Diagnosenerstellt und der Crew

kompetente Hilfestellung

bei Störfällen gegeben

werden«, beschreibt

Verena Franzen die sich

ergebenden Vorteile.

»Auch Software-Updates

oder Steuerungsanpas-

sungen bei Umbauten können so später pro-

blemlos von Land aus erfolgen. Dies spart Zeit –

und Kosten.«

Perfekte Redundanz:Hot-StandbyEine weitere neue Funktionalität ist »Hot

Standby«. Durch die schnelle Kommunika-

tion der beiden Steuerungen eines Antriebes

via Ethernet ist es möglich, dass im Fehler-

fall schnell auf die Standby-Steuerung umge-

schaltet werden kann. Die Standby-Steuerung

übernimmt, sobald die aktive Steuerung, z.

B. durch eine Störung der Spannungsversor-

gung, ausfällt: Der Antrieb wird sofort wieder

zugeschaltet und der alte Drehzahlwert wie-

der angefahren. Dies bietet eine zusätzliche

Sicherheit und die Verfügbarkeit des Antriebes

ist in einem Störfall immer gewährleistet.

GelungeneZusammen-arbeit – mitZukunftSteuerungen für die-selelektrische Fahr-

anlagen müssen sich

einfach in vorhandene

Netzwerkstrukturen

des Schiffes einfü-

gen und die wachsen-

den Anforderungen an

Funktionalität, Sicher-

heit und Verfügbarkeit meistern. »Mit dem

Bachmann M1-Automatisierungssystem ist

dies SAM Electronics perfekt gelungen«, zeigt

sich Hermann Knirsch überzeugt. »Die aus dergemeinsamen Arbeit dieses Projekts entstan-

dene Kooperation wollen wir deshalb für alle

zukünftigen Fahranlagenprojekte fortführen.«

» Bachmann ist ein kooperativer Partner. «

Verena Franzen,

Drives and Special SystemsTechnology and Design,SAM Electronics GmbH


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SAM Electronics ist ein Tochterunternehmen

der US-Amerikanischen L-3 Communications.

Das Unternehmen mit Sitz in Hamburg verfügt

über Niederlassungen in der ganzen Welt. Seit

mehr als 100 Jahren entwickelt das Unterneh-

men Systeme für Energieerzeugung und -ver-teilung, Antriebstechnik, maritime Automation

sowie Schiffskommunikation und -navigation.

Alle relevanten Netzgrößenim BlickDie steigende Komplexität der elektronischen

Infrastruktur auf Schiffen erhöht die Wahr-

scheinlichkeit von Fehlern. Auch deren Ursa-

che zu finden wird schwieriger. Daher bedarf

es einer genauen Protokollierung der Vor-

gänge. »Mit einem Transientenrekorder werden

alle relevanten Netzgrößen an Bord dauerhaftüberwacht und aufgezeichnet«, erklärt Martin

Weichert, Praktikant bei SAM Electronics, und

ergänzt: »Damit ist eine präzise Analyse von

Problemen und Fehlerfällen möglich. Wichtig

ist dabei jedoch, dass die Bedienoberfläche der

Softwarelösung anwenderfreundlich und leicht

zu verstehen ist.«

Netzerfassungs- undSchutzmodul GMP232Im Bereich der Antriebstechnik setzt SAM auf

das M1-Automatisierungssystem von Bach-

mann. Aus der umfangreichen Produktpalette

entschieden sich die zuständigen Ingenieure

für das Netzerfassungs- und Schutzmodul

GMP232, um den Transientenrekorder zu rea-

lisieren. »Das Modul besticht durch seine hohe

Auflösung und die kurze Reaktionszeit.

Die Analyse von sporadischen Ereignissen

im Bordnetz wird damit stark vereinfacht«,

unterstreicht der Praktikant die Vorzüge desGMP232. Ergänzend kommt das Prozessormo-

dul MX213 als Schnittstelle zum Bediengerät

zum Einsatz.

SAM Electronics ist ein Tochter-unternehmen der US-Amerika-nischen L-3 Communications.

Das Unternehmen mit Sitz inHamburg verfügt über Nieder-lassungen in der ganzen Welt.Seit mehr als 100 Jahren entwi-ckelt das Unternehmen Systeme

für Energieerzeugung und -ver-teilung, Antriebstechnik, mari-time Automation sowie Schiffs-kommunikation und -navigation.

ALLES IM BLICK UND

GUT DOKUMENTIERT –AUCH AUF HOHER SEE SAM Electronics realisiert Transientenrekorder

mit GMP232 von Bachmann

Moderne Schiffe sind mit zahlreichen elektronischen Systemen ausgestattet.

Diese erfüllen Steuerungs- wie auch Überwachungsaufgaben und sind in der

heutigen Schifffahrt nicht mehr wegzudenken. SAM Electronics ist bekannt für

seine innovative Angebotspalette im Bereich der Automatisierung für maritime

Anwendungen. Auf der Hardwarebasis des Netzerfassungs- und Schutzmoduls

GMP232 der Firma Bachmann hat SAM einen Transientenrekorder entwickelt.

Es ist ein kompaktes Produkt entstanden mit dem man die Netzqualität auf

Schiffen vermessen kann.

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Software mitumfangreichen FeaturesMit dem Transientenrekorder lassen sich bis

zu drei Ströme und Spannungen gleichzeitig

überwachen. »Neben den Strom- bzw. Span-

nungswerten können auch die Oberschwingun-

gen erfasst und deren Faktor bestimmt wer-

den«, beschreibt Martin Weichert. »Zudem wird

die Änderungsgeschwindigkeit der Frequenz

(ROCOF) dokumentiert.« Auf dem GMP232 sind

zwei Relais vorhanden. Diese können geschal-

tet werden, um ein schnelleres Reagieren im

Fehlerfall zu ermöglichen. »Jedes auftretende

Event wird in einer hochauflösenden Scope-

aufnahme aufgezeichnet«, unterstreicht Mar-

tin Weichert die wohl wichtigste Funktion des

Transientenrekorders. Über das SolutionCen-

ter, in welches der Rekorder nahtlos integriert

ist, werden die notwendigen Einstellungen für

die Aufzeichnung vorgenommen. Der Anwen-

der benötigt natürlich keine Softwarekennt-

nisse. Er bedient den Transientenrekorder über

ein Menü. Die Bedienoberfläche wurde auf

Basis der Programmiersprache Delphi erstellt.

»Ganz einfach lassen sich auch die Dauer der

Aufnahme, die Sample Rate und der Pretrig-ger festlegen«, beschreibt Martin Weichert. Ein

manueller Trigger ermöglicht es, aktuell anlie-

gende Werte zu betrachten. Die Aufnahmen

werden im Comtrade-Format, dem Standard

für Oszilloskop-Aufzeichnungen, gespeichert

und können so nach Belieben exportiert werden.

Erste Wahl füranspruchsvolle AufgabenMit der Zusammenarbeit mit Bachmann ist

Martin Weichert höchst zufrieden. Auch dieses

Mal hat sich die gute Partnerschaft bewährt:»Der Support ist einfach top: Wir wurden mit

kompetenten Lösungsvorschlägen unterstützt

und konnten viele offene Fragen bereits im

Vorfeld klären«, freut sich der Praktikant. »Dar-über hinaus punktet Bachmann mit anschau-

lichen Dokumentationen und fortlaufenden

Aktualisierungen ihrer Module.« Ein weiteres

Projekt von SAM ist somit gut gelungen und

setzt einen weiteren Meilenstein in der langfris-

tigen Partnerschaft mit Bachmann.

» Bachmann überzeugt mit der Qualitätihrer Module, deren Zuverlässigkeit auchbei extremen Bedingungen und einem

unschlagbaren Support. «

Martin Weichert,Praktikant bei SAM Electronics,

Antriebe und Spezialsystems,Abteilung Technologie und Konstruktion

Der Transientenrekorder ist indas Bachmann SolutionCenterintegriert.

Die anwenderorientierte, intu-itive Bedienung der Benutzer-oberfläche war ein wichtiges Kri-terium bei der Programmierung.


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KNOW-HOW

IM DOPPELPACK CSI baut für seine Systemlösungen auf Bachmann-Technologie

Das niederländische Unternehmen CSI Control Systems besticht durch

seine Kompetenz im Bereich Alarm- und Überwachungssysteme für Marine

und Offshore. Um mit solchen Lösungen erfolgreich am Markt agieren zu

können, ist neben umfassendem Know-how auch eine zuverlässige undleistungsstarke Hardware grundlegende Voraussetzung. Kriterien, für die

Bachmann electronic steht – und Basis für die erfolgreiche Partnerschaft

der beiden Unternehmen. Vom Markt wurde diese gelungene Kombination

mit höchstem Interesse aufgenommen.

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Das niederländische Unterneh-

men CSI wurde 1967 in Vlaar-dingen gegründet. Die zehnMitarbeitenden sind Expertenfür die Entwicklung und Liefer-ung von Alarm- und Überwa-chungssystemen für Marine und

Offshore. Weltweit sind mehreretausend Schiffe mit Lösungenvon CSI ausgestattet.

Alarm- und Überwachungssysteme für Marine

und Offshore müssen zahlreiche Funktionen

übernehmen. So gilt es auf einem Schiff bei-

spielsweise die

Niveaus der Ballast-

tanks zu überwa-

chen und bei Bedarf

Ventile und Pum-

pen zu bedienen.

Auch das zuverläs-

sige Funktionieren

des Antriebs ist zu

garantieren. Die

notwendigen Sys-

teme für diese Auf-

gaben lieferte CSI

schon für tausende

Schiffe und Kun-

den aus der ganzenWelt. »Seit rund

zwei Jahren setzen

wir dazu auf Bach-

mann als verlässlichen Partner für die Hard-

ware«, erzählt Berry de Krieger, Senior Ser-

vice-Ingenieur und Mitinhaber von CSI.

Innovative Modulevon BachmannBachmann liefert an CSI hauptsächlich I/O-Mo-

dule. Diese werden eingesetzt um eine Viel-

zahl verschiedenster Sensoren und Aktoren indie Steuerung einzubinden. »Der Hauptgrund

unserer Partnerschaft ist, dass die Weiterent-

wicklung dieser Module sehr schnell geht«,

erklärt Antoinette Willemsen, Director Busi-

ness Development bei CSI, »Bachmann besitzt

das notwendige Know-how und bietet stets

innovative Lösungen.

Dass alle relevanten

Zertifizierungen für

Marine und Offshore

vorhanden sind, ist

ein weiterer Plus-

punkt, der uns als

kleines Unternehmen

stark entlastet.«

Schnell,robust undpreiswertRonald Eskamp,

Branchenmanager

bei Bachmann, weiß,wie wichtig Zerti-

fizierungen sind:

»Bereits 175 Module

von Bachmann wurden von DNV GL und wei-

teren Institutionen für den Einsatz in den kriti-

schen Anwendungen der Bereiche Marine und

Offshore zertifiziert.« Bachmann überzeugt

durch schnelle Lieferung, einen wettbewerbs-

fähigen Preis und die robuste Qualität der

Module. »Ein weiterer Pluspunkt ist ihre Schnel-

ligkeit«, so der begeisterte Berry de Krieger.

Die Reaktionszeit innerhalb des CSI-Systemsbeträgt nicht mehr als zehn Millisekunden.

»Bei einer Notabschaltung des Hauptmotors

oder bei Überhitzung eines Lagers ist dies von

» Bachmann besitzt dasnotwendige Know-howund bietet stets innova-tive Lösungen. Zudemverfügen ihre Produkteüber die notwendigenZertifizierungen. «

Antoinette Willemsen,

Director Business

Development bei CSI

Die 182-Meter Fähre ›Kaitaki‹ ist die größte ihrer Art in neuseeländischen Gewässern. Sie ist ausgestattet mit demmodernsten Alarm-, Überwachungs- und Steuerungssystem von CSI und Bachmann.

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HCR Aft.

Engine Control Room

Bow Thruster Room

HCR Fwd.

Wheelhouse19" TouchScreen

LMS3Valve Control

128 Digital Inputs96 Digital Outputs16 Analogue Inputs

Cabin Units 8597

Cabinet ER Aft LMS2 Cabinet ER Aft LMS1

24Vdc

NetworkSwitch

19" TouchScreen

10" wideFlatpanel pc

10" wideFlatpanel pc

10 x Terminal board Analogue 8 x Terminal board Digital

12 x Terminal board Analogue 4 x Terminal board Digital

Fiber Optics Ring

Ethernet over Fiber

UTP ethernet Cat5E

19" TouchScreen

NetworkSwitch

24Vdc

24Vdc

19" TouchScreen

24Vdc

24Vdc

24Vdc

Log printer

230Vac

24Vdc

17" TouchScreen

19" Touch Screen

32 Digital InputsI/OUnit

Group Alarm Units

LMS456 Digital Inputs8 Digital Outputs

NetworkSwitch

NetworkSwitch

24Vdc

24Vdc

24Vdc

höchster Bedeutung«, erklärt de Krieger. Meist

treten mehrere Alarme nahezu gleichzeitig auf.

Um das Geschehen rekonstruieren und so den

auslösenden Fehler zuverlässig finden zu kön-

nen, bedarf es einer schnellen und korrekten

Aufzeichnung der relevanten Daten. »Nur so

ist es möglich, Probleme rasch und effektiv

zu beheben«, fasst der erfahrene Ingenieur

zusammen.

Positive Reaktion des MarktesDie Partnerschaft von CSI mit Bachmann hat

die Aufmerksamkeit des Marktes auf sich

gezogen. Croon Elektrotechniek mit Sitz in

Rotterdam und gleichzeitig eines der größten

niederländische Unternehmen für die elektro-

technische Ausstattung von Schiffen setzt

bereits heute auf die Systemlösung der beiden

Unternehmen: »Bei Alarm- und Überwachungs-systemen bauen wir ab sofort auf CSI und

Bachmann«, bestätigt Piet Faasse, Technical

Manager Marine & Offshore bei Croon.

Solch eine Anerkennung ist für die beteilig-

ten Unternehmen sehr wichtig. »Die Margen

in Schiffbau und Schifffahrt sind sehr niedrig.

Konkurrenzfähig ist nur, wer robuste Quali-

tät zu einem wettbewerbsfähigen Preis liefern

kann«, führt Antoinette Willemsen aus, und

ergänzt: »Zusammen mit Bachmann gelingt

uns das, wie die Rückmeldungen unsererKunden zeigen.« Die Partnerschaft ist für CSI

ein Gewinn: »Für uns ist klar, wir werden mit

Bachmann langfristig zusammenarbeiten.«

» Überall in der Welt schnell,in robuster Qualität und zu einemwettbewerbsfähigen Preis zuliefern, ist ein starkes Argument.Zusammen mit Bachmanngelingt uns das. «

Berry de Krieger,Senior Service-Ingenieur bei CSI

Alarm-, Monitoring- und Kon-trollsystem nach der Umrüstung

wieder bereit für viele sichereFahrten.


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Präzise: Aufgrund der

Ergebnisse der Positionsbestim-

mung ist das Bahnführungssys-tem in der Lage, Abweichungen

von der Ideallinie zu erfassen.Hieraus werden im Regelal-gorithmus Stellsignale für das

Ruder gebildet und das Schiff soauf seiner Bahn gehalten.

›3G Navigation‹ ist Teil derTechnologie-Transfer-Initiative(TTI) der Universität Stuttgart.

Unter dem Dach der TTI GmbHkönnen kleine eigenständigeUnternehmen mit eigener Kos-tenstelle gegründet werden. ›3GNavigation‹ wurde im November

2010 ins Leben gerufen mit demZiel, am Institut für Systemdy-namik entwickelte Automatisie-rungskonzepte für Schiffe zu

vermarkten.

Auf einem Schiff fallen die vielfältigsten Rege-

lungsaufgaben an. Selbst komplexe Aufgaben,

wie die automatische Bahnführung oder die

Manöverregelung, welche äußerst exakt zu

erfolgen hat, funktionieren dank ausgeklügel-

ter, technischer Systeme zuverlässig und ent-

lasten somit den Schiffsführer auf der Brücke.

Die M1-Steuerung von Bachmann verfügt über

höchste Leistungsfähigkeit und Zuverlässig-

keit: Da sie bereits die notwendigen Zertifizie-

rungen für die Branche besitzt, eignet sie sich

bestens für die Anwendung im anspruchsvollen

Schiffbau.

Vielfältige Funktionengekonnt gebündeltAm Institut für Systemdynamik der Univer-

sität Stuttgart wurden bereits verschiedeneKonzepte für die Schifffahrt mit Hardware von

Bachmann realisiert. Vermarktet werden diese

unter dem Dach der ›3G Navigation‹, ein im

Rahmen der Technologie-Transfer-Initiative

TTI (siehe Randinfo) gegründetes Unterneh-

men. »Die Antriebssteuerung beispielsweise

ist auf fünf Kreuzfahrtschiffen in der Binnen-

schifffahrt tagtäglich im Einsatz, sechs wei-

tere folgen in den nächsten Monaten«, erzählt

Alexander Lutz, Gründer der ›3G Navigation‹

und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut

für Systemdynamik. Jeweils zwei bis vier Die-

selmaschinen mit zugehörigem Ruderpropeller

werden dabei von separaten Antriebssteuerun-

gen geregelt. Diese Steuerungen sind auf zwei

Schaltschränke im Maschinenraum und Steu-

erstand verteilt. Herzstück der Automatisie-

rungslösung ist ein Bachmann-Prozessormodul

MX213, welches mit verschiedenen digitalen

und analogen Ein- und Ausgangsmodulen,

sowie einem CAN-Modul ergänzt ist. »Diese

Elemente haben wir im Steuerstand unter-

gebracht. Selbst für den Maschinenraum, bei

hohen Temperaturen und starken Vibrationen,

ist das M1-System ideal geeignet. Hier setzen

wir auf das robuste CAN-Modul DA3284-C«,

erklärt Alexander Lutz. Funktionen wie die Kar-

danwellenüberwachung oder Fernwartung ste-

hen zusätzlich zur Verfügung. »Hier kommt uns

die offene Struktur der Bachmann-Steuerung

sehr entgegen. Die Vielzahl an verfügbaren

Schnittstellen ermöglicht es, dass wir spezi-

elle Funktionen, wie beispielsweise die Diagno-

seschnittstelle J1939, an Dieselmotoren ohne

weiteren Aufwand nutzen können«, bekräftigt

Alexander Lutz. Alle Anlagen werden an sei-nem Institut vor der Installation auf einem

Schiff auf Herz und Nieren geprüft. Dazu steht

den Ingenieuren ein Hardware-in-the-Loop-Si-

mulator (HIL) zur Verfügung.

Navigieren nach dem neuestenStand der TechnikEin aktuelles Projekt ist die Realisierung der

automatischen Bahnführung auf einer Bach-

mann-Steuerung. »Als übergeordnetes Rege-

lungsmodul erlaubt die Bahnführung, ein

Schiff entlang gekrümmter Bahnen, soge-

nannter Leitlinien, automatisch zu führen«,

beschreibt Alexander Lutz. Im Grunde muss

das Navigationssystem erkennen, wo es sich

befindet, wohin es fahren will und die Ruder-

anlage entsprechend steuern. »Eine knifflige

Aufgabe, denn Flüsse schlängeln sich durch die

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Fernwartung

Cruise Control

Manöverregelung

Autom. Bahnführung

Autopilot

A n w e n d u n g e n

A n w e n d u n g e n

Alarmsystem

Condition Monitoring

Notbedienung

Antriebssteuerung

Vielfältige Regelungs-aufgaben auf einem Schiff: Nicht nur die Antriebssteuerung,die für jede Einheit bestehendaus Motor und Propeller separat

ausgeführt wird, übernehmenM1-Automatisierungssysteme.

Auch Überwachungsfunktionen,Manöverreglung, Bahnführungund der Autopilot werden von

leistungsfähigen M1-Lösungengesteuert.

Landschaft und ihre oft schnellen Strömungen

stellen eine echte Herausforderung dar, ins-

besondere wenn Gegenverkehr herrscht«, so

Alexander Lutz. Dementsprechend leistungs-fähig muss das Automatisierungssystem sein,

denn komplizierte mathematische Modelle ver-

arbeiten Informationen aus GPS, Radar, Wen-

dezeiger sowie weitere relevante Bootsdaten

zu sinnvollen Ruderbefehlen. Alexander Lutz

fasst zusammen: »Kernstück der Berechnung

ist ein modellgestütztes Regelungskonzept,

das die Idealroute mit dem Wissen über das

Schiffsverhalten kombiniert. So folgt das Schiff

genau der vorgegebenen Bahn und fährt nicht

in Schlangenlinien über den Fluss.«

Mehr Effizienz, mehr SicherheitDie Vorteile der automatischen Bahnführung

liegen auf der Hand: Durch die Vorabberech-

nung der nötigen Bewegungsgrößen kann mit

minimalem Rudereinsatz gefahren werden. So

lässt sich auch der Treibstoffbedarf reduzieren.

»Vor allem jedoch in Hinblick auf die Sicherheit

überzeugt die automatische Bahnführung: Der

Schiffsführer kann sich vollkommen auf das

Verkehrsgeschehen konzentrieren«, erklärt

Alexander Lutz. »Störende Wasserspiegelun-

gen, dichter Nebel oder blendende Lichter in

der Nacht stellen endlich kein Problem mehrdar.« Damit der Schiffsführer stets den Über-

blick behält, wird auf dem Monitor eine Karte,

die Wasser und Ufer entsprechend farbig

anzeigt, mit einem aktuellen Radarbild kombi-

niert. Die Route durch die Fahrrinne, die soge-

nannte Leitlinie, wird schwarz dargestellt. In

rot überlagert wird die Sollbahn, die sich aus

der Leitlinie und einem möglichen Querver-

satz zusammensetzt. Ergänzende Informatio-

nen, wie Flusskilometer und Geschwindigkeit,

erscheinen am Bildschirmrand.

Treibstoff sparenKombinieren ließe sich das dann auch mit

der gegenwärtig in Entwicklung befindlichen

›Cruise Control‹. Dabei werden die Drehzah-

len der Maschinen auf minimalen Treibstoff-

verbrauch geregelt. Wenn aufgrund vermin-

derter Flusstiefe das Schiff einen erhöhtenWiderstand erfährt, wird beispielsweise die

Drehzahl reduziert. »Höhere Drehzahlen füh-

ren nämlich in solchen Fällen praktisch nicht

zu einer Geschwindigkeitserhöhung. Es wird

nur zusätzlicher Treibstoff verbraucht«, erklärt

Dr. Lutz. »Aktuell arbeiten wir daran, die

automatische Bahnführung auf eine separate

Bachmann-Steuerung zu übertragen«, schließt

Alexander Lutz an. »Auch hier sind wir uns

sicher: Höchste Rechenleistung wird mit voller

Anpassungsfähigkeit und bester Verfügbarkeit

kombiniert.«

» Für unsere Aufgaben brauchen wir höchsteRechenleistung. Bachmann bietet darüberhinaus die Offenheit des M1-Systems und

beste Verfügbarkeit. «

Dr. Ing. Alexander Lutz,Gründer von 3G Navigation und wissenschaftlicher

Mitarbeiter am Institut für Systemdynamikder Universität Stuttgart


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1926 als Handelsunternehmengegründet, produziert WilhelmSander seit 1984 auch selbst.Zunächst hatte sich das Bremer

Unternehmen auf Armaturenund Antriebstechnik speziali-siert und ist heute mit seinenAnlagen zur Fernsteuerung von

Schiffsarmaturen ein Systeman-bieter für die Schiffbau- undOffshore-Industrie.

Die WSF GmbH selbst nennt das System ihren

›Task Carrier‹: Es bringt dem Anwender die

volle Kontrolle über das gesamte Tankmanage-

ment des Schiffs oder der Anlage. SANSYS lie-

fert zuverlässig Angaben über Tanks – ob sie

gefüllt oder entleert sind – sowie über Ventile

und Pumpen – ob sie exakt arbeiten. Zudem

versorgt es die Mannschaft oder den Eigner mit

Informationen über Tankinhalte, Temperaturenund Drücke.

Einfacher oder redundanterSteuerungsaufbauFür die Umsetzung verwendet das Unterneh-

men mit Sitz in Bremen (D) die leistungsfähige

Steuerung MPC240 beziehungsweise MC200

von Bachmann, mit der das System einfach

aber auch redundant aufgebaut werden kann.

Die Ausführung einer redundanten Steuerung

der WSF-Anwendung kann dabei sowohl netz-

werkredundant als auch CPU-redundant, Hot-Standby, erfolgen. Da die Hardwarekomponen-

ten sowie die Applikationssoftware bei einem

einfachen und einem redundanten System

identisch sind, ist auch die Aufrüstung ohne

Probleme möglich. Bei der CPU-Redundanz,

Hot-Standby, laufen die beiden Master syn-

chron. Die Umschaltung erfolgt stoßfrei und

Updates können bei laufendem System vor-

genommen werden. Die Software-Redundanz,

Hot-Standby, umfasst einen automatischen

Systemabgleich sowie eine zeitliche Synchroni-

sation und eine automatische Ausfallsicherung.Die Netzwerkredundanz schützt vor Ausfällen

in der Kommunikationsstruktur bei einer gerin-

geren Umschaltzeit als ein PLC-Zyklus. Sie

besitzt eine integrierte Diagnosefunktion zu

Status und Qualität der Netzwerkverbindung

und ist sowohl bei zyklischer als auch bei azy-

klischer Kommunikation einsetzbar.

Höchste Sicherheit für KundenErgänzt wird die Steuerung durch das robuste

In- und Output-System (IO-System) mit einer

hohen Packungsdichte an IO-Modulen, dierauesten Umgebungsbedingungen im Offsho-

re-Bereich gewachsen sind. »Bachmann liefert

ein redundantes System mit Standardkompo-

TANKMANAGEMENT

MIT SICHERHEIT Komplexität an Bord vereinfachen und Effizienz steigern

Marktbedingungen zwingen Reeder und Schiffsei

bb maritime.application 052014 de web

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