Replacement Projekt
Replacement Projekt
Replacement Projekt
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Shell Deutschland Oil GmbH<br />
Raffinerie Heide<br />
<strong>Replacement</strong> <strong>Projekt</strong><br />
Honeywell TDC2000 / Hima F-Technik<br />
Raffinerie Heide
Shell Deutschland Oil GmbH<br />
Raffinerie Heide<br />
<strong>Replacement</strong> <strong>Projekt</strong><br />
Vorstellung Raffineriestandort Heide<br />
<strong>Projekt</strong>grund, -<strong>Projekt</strong>ziele und <strong>Projekt</strong>realisierung<br />
Installierte Systeme – neue Systeme<br />
Die Messwarten<br />
Kopplung der Systeme<br />
Veränderungen<br />
Raffinerie Heide
Vorstellung Raffineriestandort Heide<br />
Raffinerie Heide
Wie alles anfing...<br />
Von 1856 bis<br />
heute<br />
Raffinerie Heide
Historie<br />
1856 Der Landwirt Peter Reimers entdeckt nahe Heide ölhaltige<br />
Sande (Fläche auf der später die Raffinerie gebaut wurde)<br />
1857 Gründung der Asphaltgrube und Photogen-Fabrik<br />
1880 Gründung der Ölgrubengesellschaft (Abbau von Ölkreide)<br />
1935 Bohrung Holstein 2 (400 Meter Tiefe flüssiges Öl)<br />
1940/41 Bau der ersten Rohöldestillation CDU 1 & VDU 1<br />
1952 Erste katalytische Krack-Anlage Deutschlands (TCC)<br />
1960iger Erhöhung der Verarbeitungskapazität auf 3,5 Mio. Tonnen,<br />
Bau der Aromaten-Anlage, Pyrolyse und Kraftwerks<br />
1970iger Erhöhung der Verarbeitungskapazität auf 5,6 Mio. Tonnen,<br />
Bau einer neuen Rohöldestillation, HDS-Anlage<br />
1980iger Bau einer kontinuierlichen katalytischen Reformer-Anlage<br />
Schwefelgewinnungsanlage, Visbreakers und Aminwäsche<br />
1994/95 Neubau von 2 Kraftwerkskesseln<br />
2000 Bau eines Hydrocracker / umfangreiche Umstrukturierungen<br />
2002 Shell & DEA Oil GmbH<br />
2004 Shell Deutschland Oil GmbH<br />
Raffinerie Heide
RH und ihre Anbindungen<br />
Raffinerie<br />
Mittelplate<br />
Pipelines<br />
Friedrichskoog<br />
Ölhafen (Jetty)<br />
Tankfarm BB<br />
Elbe-Hafen BB (crude tanker)<br />
Raffinerie Heide
Tanklager Brunsbüttel<br />
Raffinerie Heide
Shell Deutschland Oil GmbH<br />
Raffinerie Heide<br />
3-Stufen-Schema<br />
Trennen<br />
Veredeln<br />
Mischen<br />
Rohstoff<br />
Rohöl<br />
Destillation<br />
Dest. Unter<br />
Vakuum<br />
Cracken<br />
(Spalten)<br />
Reformieren<br />
(Umwandeln)<br />
Hydrieren<br />
(Schwefel<br />
entfernen)<br />
Benzine<br />
Diesel/Heizöl<br />
EL<br />
Heizöl schwer<br />
Spezifiziertes<br />
Fertigprodukt<br />
Raffinerie Heide
Verkehrsträgerverteilung aktuell<br />
47%<br />
35%<br />
5%<br />
13%<br />
TKW<br />
Kesselwagen<br />
Pipeline<br />
Schiff<br />
Raffinerie Heide
RH-Übersicht<br />
Refinery Manager<br />
Thomas Gerber<br />
Betriebsrat<br />
Mahn / Habeck<br />
HSSE<br />
Uwe Grossmann<br />
Operations<br />
Volker Jansen<br />
Technical Service<br />
Rob Luyten<br />
Admin./Finance Service<br />
Günter Grabowski<br />
Instandhaltung<br />
Peter Hannemann<br />
HR<br />
Sabine Hartl<br />
Economics<br />
Knut Lipphold<br />
• Mitarbeiter: 482 zuzüglich 40 Auszubildende<br />
• Partnerfirmen: ca. 250 Partnerfirmen-Mitarbeiter<br />
ganzjährig beschäftigt<br />
• Die Raffinerie ist einer der größten (industriellen)<br />
Arbeitgeber in Dithmarschen<br />
Raffinerie Heide
Shell Deutschland Oil GmbH<br />
Raffinerie Heide<br />
<strong>Replacement</strong> <strong>Projekt</strong><br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
<strong>Projekt</strong>grund:<br />
- abgekündigte Systeme<br />
- Keine Herstellerunterstützung<br />
- Keine Ersatzteile<br />
- Gefährdete Anlagenverfügbarkeit<br />
- Hoher Ersatzteilverbrauch (Badewannenkurve)<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
<strong>Projekt</strong>ziel:<br />
Ersatz der festverdrahteten Steuerungen (Hima F)<br />
sowie der Prozessleitsysteme Honeywell TDC 2000<br />
in den Bereichen<br />
- Destillations-Anlagen sowie<br />
- Aromaten-Anlagen<br />
(insgesamt ca. 12 Teilanlagen)<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
<strong>Projekt</strong>ziel:<br />
• Feldebene bleibt im Wesentlichen unverändert<br />
• Ergänzungen aufgrund neu zu realisierender<br />
sicherheitsgerichteter Funktionen implementieren<br />
• Schnittstellen zu übergeordneten IT und AC<br />
Systemen umsetzen<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
<strong>Projekt</strong>umfang I/O:<br />
Area I/O Honeywell I/O Hima total<br />
Destillation 1650 (370) 1900 3550<br />
Aromaten 1900 (350) 4200 6100<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Maßnahmen u.a.:<br />
• Installation neuer Steuerungstechnik sowie<br />
Prozessleittechnik-Komponenten in vorhandenen<br />
Gestellräumen<br />
• in geringem Umfang Modifizierung Feld-<br />
Instrumentierung (IPF´s (instrumented protective function))<br />
• Implementierung vorhandener örtl. Regelfunktionen in<br />
neues DCS<br />
• Infrastrukturmaßnahmen (Modifizierung<br />
Spannungsversorgung, Aufbau neuer Bedienkonsolen<br />
für DCS, Modifizierung Messwarten)<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
<strong>Projekt</strong>realisierung<br />
• Phasen FED 1-3 (qualifiziertes Basic Engineering),<br />
<strong>Projekt</strong>genehmigungsverfahren, Detail<br />
Engineering, Implementierung<br />
• Engineering-Contractor (EC)<br />
• Main Automation Contractor (MAC) über ein<br />
sogenanntes „early involvement“ eingebunden<br />
• IPS Contractor<br />
• Shell <strong>Projekt</strong>bearbeitung<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Installierte System – neue Systeme<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Anlagen Nord<br />
HIMA Planar<br />
HIMA ESAS<br />
7 Schränke<br />
HIMA Elop 2<br />
PCS 7<br />
4 Teilanlagen<br />
35 CB1<br />
in 5 UAC<br />
1 HL PIU<br />
1 LE PIU<br />
22 CB1<br />
in 3 UAC<br />
2 HL PIU<br />
1 LE PIU<br />
TOP 5<br />
TOP 6<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Anlagen Süd<br />
HIMA Planar<br />
HIMA ESAS<br />
14 Schränke<br />
HIMA Elop 1<br />
HIMA Elop 2<br />
PCS 7<br />
4 Teilanlagen<br />
41 CB1<br />
in 6 UAC<br />
3 HL PIU<br />
1 LE PIU<br />
20 CB1<br />
in 3 UAC<br />
1 HL PIU<br />
1 LE PIU<br />
Platformer<br />
Udex<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
System<br />
Konfigurator<br />
Nord<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
System Destillation:<br />
• 2 x Großbildschirm<br />
• 2 x 4 Operatorkonsolen<br />
• 2 x 1 Stehpult<br />
• 1 x Engineeringsystem Vorort<br />
• 1 x Engineeringsystem PLT<br />
• Einsatz C300<br />
• Remote I/O<br />
• Feldmultiplexer<br />
• Anbindung Gaswarn (Zellweger)<br />
• IPS: HIMA ELOPII<br />
• Kopplung via red. OPC DA / A&E<br />
• F&G: Siemens PCS7<br />
• Kopplung via red. OPC DA<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
System<br />
Konfigurator<br />
Süd<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
System Aromaten:<br />
• 1 x Großbildschirm<br />
• 2 x 3 Operatorkonsolen<br />
• 1 x 1 Stehpult<br />
• 1 x Engineeringsystem Vorort<br />
• 1 x Engineeringsystem PLT<br />
• Einsatz C300<br />
• Remote I/O<br />
• Feldmultiplexer<br />
• Anbindung ET200<br />
• Anbindung Gaswarn (Zellweger)<br />
• IPS: HIMA ELOPII<br />
• F&G: HIMA ELOPII<br />
• Kopplung via red. OPC A&E<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
DCS Cabinet alt DCS / IPS Cabinet neu<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Modifizierung Messwarten:<br />
• Umzug der Messwarte Nord alt nach MW Nord neu<br />
- Parallele Installation DCS Bedienkonsolen in MW<br />
Nord neu<br />
nachdem alle Signal auf dem neuen System zur<br />
Verfügung stehen Umzug Bedienpersonal<br />
• Installation neuer DCS Bedienkonsolen in MW Süd<br />
- provisorische Installation neuer Bedienkonsolen<br />
- schrittweise Übertragung Bedienfunktionen auf das<br />
neue PLS<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Messwarte Nord alt nach Messwarte Nord neu<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Messwarte Nord alt nach Messwarte Nord neu<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Messwarte Süd bleibt in Messwarte Süd<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Messwarte Süd bleibt in Messwarte Süd<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Vorteile Messwartenumbau:<br />
• Design der Bedienkonsolen des neuen DCS entspr. der<br />
heute gültigen ergonomischen Anforderungen (z.B.<br />
Bildschirmarbeits-Verordnung unter Einbeziehung HSSE und<br />
Betriebsrat, Shell DEP´s)<br />
• Bedienphilosophie des neuen DCS entsprechend<br />
Anforderungsprofil der Bediener (Einbeziehung der<br />
Mitarbeiter in die Detail-Planung Messwartengestaltung und<br />
DCS-Design, z.B. Fließbild-Darstellung, Großbild-<br />
Darstellung, Alarm-Management, etc.)<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Anbindung IPS Systeme an das DCS<br />
• Kopplung Honeywell HIMA<br />
via OPC DA und OPC A&E redundant<br />
hardwired<br />
• Kopplung Honeywell Siemens PCS7<br />
via OPC DA redundant<br />
hardwired<br />
Raffinerie Heide
Kopplung Honeywell HIMA<br />
Experion FTE (Fault Tolerant Ethernet)<br />
OPC<br />
Server 1<br />
OPC<br />
Server 2<br />
Experion PKS<br />
Server<br />
Zeitsynchronisierung<br />
Datenumtausch via OPC DA + A&E<br />
Raffinerie Heide
Kopplung Honeywell HIMA<br />
Experion FTE (Fault Tolerant Ethernet)<br />
Umfangreiche Diagnose:<br />
Komplette Honeywell Netzwerk- und Systemdiagnose.<br />
OPC<br />
Server 1<br />
Systemreisendes Toggle-Bit.<br />
OPC<br />
Server 2<br />
Experion PKS<br />
Server<br />
Alarm- und Statusmeldungen der OPC-A&E / DA-Server.<br />
HIMA-systeminterne und applikationsspezifische Diagnose.<br />
Switch-Überwachung (z.B. Hardware - Kontakte).<br />
Raffinerie Heide
Kopplung Honeywell Siemens<br />
Experion FTE (Fault Tolerant Ethernet)<br />
OPC<br />
Server 1<br />
2xCP1613<br />
OPC<br />
Server 2<br />
2xCP1613<br />
Experion PKS<br />
Server<br />
AS 1.1 AS 1.2<br />
Datenumtausch via OPC DA<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Konvertierung von „ALT“ auf „NEU“<br />
• Von TDC 2000 auf Experion PKS<br />
• Von HIMA Planar hardwired auf HIMA ELOP II<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Von TDC 2000 auf Experion PKS<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Von TDC 2000 auf Experion PKS<br />
• EB Files aus dem bestehenden System<br />
• Cause & Effekt Listen<br />
• Altdokumentation<br />
• Neu erstellte Programmabläufe<br />
• Sigraph Datenbank<br />
• ...<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Von HIMA auf Experion PKS<br />
• Altdokumentation überarbeiten<br />
• Cause & Effekt Listen<br />
• Stellenkennzeichnungen<br />
• R&I´s und Verfahrensfließbilder<br />
• Vorortaufnahme<br />
• ....<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Von HIMA Planar hardwired auf HIMA ELOP II<br />
Raffinerie Heide
Verbindungsprogrammierte Logik<br />
Raffinerie Heide
IPS: Programmerstellung nach IEC 61131-3<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• PRE FAT<br />
• FAT<br />
• SAT<br />
• „Drahttest“<br />
• Akzeptanzgewinnung beim Betreiber / Operator<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• PRE FAT Honeywell<br />
- Kontrolle der Netzwerktopologie<br />
- Kontrolle der Hardware (Aufbau und Spektrum)<br />
- Kontrolle der Dokumentation<br />
- Kontrolle der Variablenübergabe<br />
- Kontrolle der Fließbilder<br />
- ...<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• PRE FAT HIMA<br />
- Kontrolle der Hardware (Aufbau und Spektrum)<br />
- Kontrolle der Programmerstellung (Funktionstest)<br />
- Kontrolle der Dokumentation<br />
- ...<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• FAT HONEYWELL / HIMA / Siemens / APC<br />
- 100 % I/O Test Hima von / bis zum Bildschirm<br />
- 10 % I/O Test Experion von / bis zum Bildschirm<br />
- Prüfung aller Schaltungen und Regelungen über normal PID<br />
- OPC Kopplung Experion zu HIMA<br />
- OPC Kopplung Experion zu Siemens<br />
- OPC Kopplung Experion zu APC<br />
- ...<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• SAT<br />
- komplette Kontrolle des aufgebauten Equipments<br />
- Redundanztest auf allen Bereichen (Testprozedur!)<br />
- Kommunikationstest zwischen allen Bereichen<br />
- Überprüfung der Meldungen auf dem System<br />
- ...<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• „ Drahttest „<br />
- Kontrolle des Signals vom RV zum Bildschirm<br />
- Kontrolle des Signals vom Bildschirm zum RV<br />
- Parametereinstellungen<br />
- 100 % I/O Test aller Signale<br />
- 100 % Test aller Schaltfunktionen<br />
- 100 % Test aller Regelungsfunktionen<br />
- ...<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• „ Drahttest „<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• „ Drahttest „<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• Akzeptanzgewinnung beim Betreiber / Operator<br />
- Einbinden des Betriebes in die <strong>Projekt</strong>arbeit<br />
- Fließbildgestaltung<br />
- Wartengestaltung<br />
- FAT, SAT, Drahttest, ...<br />
- Konfrontation mit den Systemen<br />
- Schulung<br />
- „Abfallprodukte“ für zusätzliches Bedien- und Beobachten<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
KONTROLLE vor der Implementierung und Inbetriebnahme<br />
• Akzeptanzgewinnung beim Betreiber / Operator<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Die Umschlussphase: von „ALT“ nach „NEU“<br />
• Architektur:<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
B&B MW Nord neu<br />
Experion<br />
Experion PKS<br />
Server<br />
LCN<br />
Experion ESVT<br />
Server<br />
B&B MW Nord alt<br />
High Alarm<br />
Low Alarm<br />
Comm. Err.<br />
High Alarm<br />
Low Alarm<br />
Comm. Err.<br />
High Alarm<br />
Low Alarm<br />
Comm. Err.<br />
HG HG<br />
US<br />
HM<br />
APP<br />
APP<br />
HIWAY<br />
HL-PIU<br />
LE-PIU<br />
BC<br />
BC<br />
BC<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Die Umschlussphase: von „ALT“ nach „NEU“<br />
• Vorgehensweise:<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
T6016<br />
15°C<br />
LC604<br />
15%<br />
T6071<br />
15°C<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Nach der Umschlussphase: von „ALT“ nach „NEU“<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Weitere Steps:<br />
• TOP6 / VAK4 fertig in 04.2008<br />
• Visbreaker geplant für 10.2008<br />
• TOP5 / VAK3 geplant für 11.2008<br />
• Udex und Platformer geplant für 2010<br />
Raffinerie Heide
<strong>Projekt</strong>: <strong>Replacement</strong> Hima F/Honeywell TDC 2000“<br />
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit<br />
Raffinerie Heide
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