Presseinformation

15. April 2012
Durchgängige Steuerungslösung zur Erfassung von Energie- und Prozessdaten
Smart Grid meets PC-based Control

Die Energiewende ist global eingeläutet, überall auf dem Planeten machen sich Menschen Gedanken über die Energieversorgung der Zukunft. Insbesondere erneuerbare Energien sind auf dem Vormarsch. Daher wird aufgrund der zunehmend dezentralen Erzeugung von elektrischer Energie häufig ein intelligentes Stromnetz, ein Smart Grid, für eine effiziente und zuverlässige Energieversorgung gefordert. Mit seiner PC-basierten Steuerungstechnik bietet Beckhoff schon heute eine durchgängige Lösung zur Erfassung von Energie- und Prozessdaten und lässt sich an zukünftige Anforderungen eines intelligenten Strommarktes durch den Einsatz entsprechender Softwarebausteine anpassen.

Ein Smart Grid beschreibt die Vernetzung und Steuerung von Stromerzeugern, elektrischen Betriebsmitteln der Energieverteilungsnetze, Energiespeichern und elektrischen Verbrauchern. Kernpunkt ist dabei die Standardisierung der Kommunikation zwischen den einzelnen Teilnehmern. Da sich viele Standards aktuell noch in der Definition befinden, ist eine offene und flexible Steuerungsplattform von entscheidenderer Bedeutung. Beckhoff bietet hier mit kompakten Embedded-PCs und der Automatisierungssoftware TwinCAT die optimalen Voraussetzungen. Schon heute findet man in vielen Applikationen, die ein Smart Grid in der Zukunft prägen werden, PC-basierte Steuerungen von Beckhoff, zum Beispiel in Gebäuden, Windkraftanlagen, Blockheizkraftwerken, Wasserkraftwerken oder Unterstationen in den Energienetzen.

Messtechnische Aufgaben im I/O-System integriert

An die kompakten Beckhoff Embedded-PCs für die Hutschienenmontage können durch Steckverbindungen Busklemmen platzsparend und modular direkt angereiht werden. Für alle in der Automatisierungswelt vorkommenden digitalen und analogen Signalformen stehen Busklemmen zur Verfügung. Sie ermöglichen auch die Integration von messtechnischen Aufgaben, die für ein Smart Grid eine immer größere Bedeutung einnehmen. Beckhoff bietet z. B. Leistungsmessklemmen zum Messen von Effektivwerten von Strom, Spannung, Wirk-, Blind- und Scheinleistung in einem Dreiphasensystem. Netzmonitoringklemmen zeichnen Rohdaten von Strom und Spannung mit 10 kHz Abtastrate auf und stellen diese dem Steuerungs-PC zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Darüber hinaus gibt es u. a. analoge Eingangsklemmen für die Messung von Temperatur, Widerstand, Druck oder Vibration. Ermöglicht wird die Integration der Messtechnik durch ein entsprechend schnelles und deterministisches Feldbussystem: EtherCAT. EtherCAT bietet u. a. hochpräzise Zeitstempel und zeitliche Synchronisations-mechanismen innerhalb des Systems wie auch Synchronisierungsmöglichkeiten an äußere Zeitreferenzen wie GPS oder IEEE1588. Somit ist die Zeitsynchronisation auch auf eine flächenmäßig weit verteilte Smart-Grid-Landschaft anwendbar.

Offene Kommunikation über Automatisierungssoftware TwinCAT  

Sobald die digitalen und analogen Signale durch EtherCAT von den Busklemmen eingesammelt worden sind, werden sie an den Steuerungs-PC übertragen. Dort übernimmt die Steuerungssoftware TwinCAT die Daten, sodass diese weiterverarbeitet und analysiert werden können. Dafür stehen verschiedene Software-Bibliotheken zur Verfügung. So können beispielsweise harmonische Oberwellen, welche durch nicht lineare Lasten im Netz entstehen, berechnet werden. TwinCAT kann aber nicht nur die Daten weiterverarbeiten, sondern auch über verschiedene Schnittstellen an die Außenwelt kommunizieren. TwinCAT unterstützt die Fernwirkprotokolle der IEC 60870 5  01,  102,  103 und  104, dazu kommt die aktuell für die Standardisierung im Bereich Smart Grid stark gefragte IEC 61850. Es können u. a. Schnittstellen über BACnet/IP, Modbus RTU/TCP und M-Bus realisiert werden. Das Thema Security ist im Bereich der Kommunikation sehr sensibel, mit OPC UA steht hier ein Protokoll mit hervorragenden Sicherheitseigenschaften zur Verfügung. Dadurch, dass TwinCAT äußerst skalierbar und erweiterbar ist, sind alle heutigen und zukünftigen Applikationen mit Beckhoff-Steuerungen automatisch bereit, einen Teilnehmer in einem intelligenten Stromnetz, einem Smart Grid, zu bilden.

 

Pressebild

  • Beckhoff-Steuerungen sind schon heute durch das TwinCAT-System „Smart Grid Ready“ – und lassen sich an zukünftige Anforderungen eines intelligenten Strommarktes durch den Einsatz entsprechender Software- und Hardwarebausteine anpassen.

    Bildunterschrift:

    Beckhoff-Steuerungen sind schon heute durch das TwinCAT-System „Smart Grid Ready“ – und lassen sich an zukünftige Anforderungen eines intelligenten Strommarktes durch den Einsatz entsprechender Software- und Hardwarebausteine anpassen.

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