Betriebsebene

Die Leittechnik fasst die Datenströme der untergeordneten Ebenen, dem Feld oder einzelner Zellen, wie zum Beispiel Signale der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik zusammen, um dadurch den gesamten Fertigungsprozess zu steuern und zu überwachen.

Die Leittechnik findet in Form eines Leitsystems ihren Platz im Leitstand eines Betriebes.

In der Automatisierungspyramide gehört das Leitsystem zur Leitebene. Der Begriff Leittechnik wird aber weiter gefasst und umfasst auch die Steuerungs- und Betriebsleitebene, zum Teil auch die Feldebene.

Inhaltsverzeichnis

Leittechnik in unterschiedlichen Anwendungsbereichen

Leittechnikstand zweier Flammrohrrauchrohrkessel.

Der Begriff Leittechnik wird in unterschiedlichen Anwendungsbereichen angepasst genutzt. Dabei wird der Begriff Leittechnik zumeist als Sammelbegriff für folgende drei Bereiche gesehen:

  • Feldebene
  • Steuerungsebene
  • Managementebene

Zusätzlich umfassen die Begriffe anwendungsspezifische Aspekte.

Begriff Anwendungsbereich
Prozessleittechnik Verfahrenstechnik
Netzleittechnik Versorgungsnetze für Strom / Gas / Wasser / Fernwärme
Betriebsleittechnik Schienenverkehr
Gebäudeleittechnik Gebäudeautomation
Fertigungsleittechnik Fertigungstechnik

Normen

DIN V 19222: Leittechnik - Begriffe

Logo des Deutschen Instituts für Normung DIN V 19222
Bereich Leittechnik
Regelt Leittechnik -Begriffe
Kurzbeschreibung legt Grundbegriffe der Leittechnik fest
Letzte Ausgabe 09.2001
ISO

Die Vornorm DIN V 19222 vom September 2001 (ersetzte DIN 19222:1985-03) legt Grundbegriffe der Leittechnik fest, unter anderen auch Prozess und Leiten.

Leiten
Gesamtheit aller Maßnahmen, die einen im Sinne festgelegter Ziele erwünschten Ablauf eines Prozesses bewirken. Die Maßnahmen werden vorwiegend unter Mitwirkung des Menschen aufgrund der aus dem Prozess oder auch aus der Umgebung erhaltenen Daten mit Hilfe der Leiteinrichtung getroffen “

DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE: DIN V 19222:2001-09, 4.1.2

Die Vornorm beschreibt die Leitebene als „Gesamtheit aller Leiteinrichtungen gleichen Ranges in einer hierarchischen Leitstruktur“ und definiert einige Ebenen und erwähnt weitere in Beispielen. Zusammen ergibt sich die Ebenenstruktur wie im UML Klassendiagramm dargestellt.

Als Anwendungsbeispiele der Leittechnik werden genannt:

  • Produktionsleittechnik
  • Verfahrensleittechnik
    • Fließprozesse
    • Chargenprozesse
  • Fertigungsleittechnik
    • Stückgutprozesse
    • Stückgutprozesse
  • Kraftwerksleittechnik
  • Netzleittechnik
  • Gebäudeleittechnik
  • Verkehrsleittechnik
  • Kommunikationsleittechnik
Klassendiagramm zum Zusammenhang der Leitebenen.

Relevante Normen

Zahlreiche weitere Normen sind für die Leittechnik von Bedeutung. Hier einige Beispiele:

Norm Titel
ATV-DVWK-M 253

Automatisierungs- und Leittechnik auf Abwasseranlagen

CLC/TR 61158

Digitale Datenkommunikation in der Leittechnik - Feldbus für industrielle Leitsysteme

DIN 19223

Leittechnik - Regeln für die Benennung von Messgeräten

DIN 19226

Leittechnik; Regelungstechnik und Steuerungstechnik

DIN 19227

Leittechnik; Graphische Symbole und Kennbuchstaben für die Prozessleittechnik

DIN 43735

Leittechnik - Elektrische Temperaturaufnehmer für Widerstandsthermometer und Thermoelemente

DIN 43772

Leittechnik - Metall-Schutzrohre und Halsrohre für Maschinen-Glasthermometer, Zeigerthermometer, Thermoelemente und Widerstandsthermometer - Masse, Werkstoffe, Prüfung

DIN 44030

Leittechnik; Lichtschranken und Lichttaster

DIN EN 45510

Leitfaden für die Beschaffung von Ausrüstungen für Kraftwerke

DIN EN 61069

Leittechnik für industrielle Prozesse - Ermittlung der Systemeigenschaften zum Zweck der Eignungsbeurteilung eines Systems

DIN EN 61158
DIN EN 61784

Digitale Datenkommunikation in der Leittechnik - Feldbus für industrielle Leitsysteme

DIN IEC 60671
DIN IEC 60880
DIN IEC 61513
DIN IEC 62138

Kernkraftwerke - Leittechnik für Systeme mit sicherheitstechnischer Bedeutung

DIN V 19222

Leittechnik - Begriffe

DIN V 19233

Leittechnik - Prozessautomatisierung - Automatisierung mit Prozessrechensystemen, Begriffe

DIN V 19247

Leittechnik - Einrichtung für den Sauerstoffeinsatz in der Prozesstechnik

DIN V 19249

Leittechnik - Sicherheit von nichtelektrisch betriebenen Geräten, Einrichtungen und Systemen und nichtelektrischen Geräteteilen von elektrisch betriebenen Geräten - Allgemeine Anforderungen

DIN VDE 0119

Zustand der Eisenbahnfahrzeuge - Leittechnik

Geschichte

Bereits in den 1950er Jahren wurden erste leittechnische Einrichtungen mittels Relaistechnik und Analogtechnik realisiert und für Regelung, einfache Steuerungstechnik und Fernsteuerung eingesetzt. Diese wurden zum Teil an Schalttafeln bedient.

In den 1960er Jahren lösten verbindungsprogrammierte elektronische Steuerungen zunehmend die Relaistechnik ab und es wurden Prozessrechner, vor allem der Firma DEC aus der Serie PDP, für leittechnische Aufgaben benutzt. Zu dieser Zeit kamen Mosaikschaltwarten für größere fest verdrahtete Leuchtschaltbilder für den Handbetrieb zum Einsatz, die leichter bei Anlagenumbauten angepasst werden können.

Mit dem Aufkommen von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) in den 1970er Jahren, wurden einfache Steuerungsaufgaben vom Prozessrechner auf diese verlagert. In den Achtzigern und Neunzigern ersetzten SPS den Prozessrechner in der Steuerungsebene immer mehr.

In den 1980er Jahren verdrängten zusätzlich UNIX-Lösungen, vor allem auf Basis System V, spezielle Prozessrechnerlösungen in den überlagerten Ebenen.

Die Normung des Ethernet (z.B. OSI-Modell) verhalf diesem zum Durchbruch in der Leittechnik. Ab Mitte der 1980er Jahren wird Ethernet zunehmend zur Vernetzung von SPS und Leitrechnern benutzt.

Personal Computer waren ursprünglich nicht für den Leittechnikeinsatz gedacht, drangen aber als Industrie-PC-Ausführung Ende der 1980er und in den 1990er Jahren in die Leittechnik ein. Dieser Trend verstärkte sich mit der Einführung von Microsoft Windows NT und setzt sich bis heute fort, konnte aber nicht die SPS verdrängen, obwohl dies von einigen Fachleuten vorhergesagt wurde. Im gleichen Zeitraum wurden Feldbusse entwickelt, die zu einer erheblichen Kostenreduzierung in der Feldverdrahtung führten und sich deshalb schnell durchsetzten.

In den 1990er Jahren begann die Vernetzung der Leittechnikinseln untereinander und mit anderen EDV-Systemen. Deshalb haben offene Standards zum Datenaustausch, wie z.B. OPC, eine große Bedeutung gewonnen. Für die Vernetzung der Leitsysteme, auch mit anderen EDV-Systemen, hat sich TCP/IP als Kommunikation weitgehend durchgesetzt.

Diese Trends setzten sich nach 2000 fort und haben die Anforderung an Interoperabilität und Plattformunabhängigkeit verstärkt, was zu weiteren Standardisierungsbemühungen (z. B. PROFINET, Ethernet für die Vernetzung in der Feldebene) und serviceorientierten Ansätzen in der Leittechnik geführt.

Siehe auch

Prozessleitsystem


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