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05 | 2019

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IT & Management

IT & Management Photovoltaik-Hybridanlagen erweisen sich als wirtschaftliche und umweltschonende Alternative zur Erzeugung von elektrischem Strom. Die in der PV-Anlage verbauten String- Wechselrichter können über eine Kommunikationsschnittstelle an das Lastmanagementsystem angekoppelt werden. Zu diesem Zweck bietet die Solarworx-Bibliothek eine Vielzahl von Funktionsblöcken. Über das Lastmanagementsystem lassen sich außerdem Datenlogger-Funktionen sowie die Anbindung an ein betriebliches Managementportal realisieren. Zum Ausgleich von Schwankungen im Stromnetz sowie zur Abdeckung von Spitzenlasten werden immer häufiger Batteriespeicher genutzt. Der Generatorbetrieb kann über Das PLCnext-Ecosystem eröffnet bisher unbekannte Freiheitsgrade die gezielte Integration eines solchen Speichersystems optimiert werden. In diesem Fall kommuniziert das Lastma - nagementsystem mit dem Batteriema - nagementsystem. Ein Ethernet-Port stellt die Daten für übergeordnete Portale zur Verfügung. Das Wartungspersonal hat so die Möglichkeit, über eine Webvisualisierung auf Konfigurations- und Echtzeitanlagendaten zuzugreifen. Darüber hinaus lassen sich die Steuerungsdaten über eine Modbus/TCP- oder OPC-Schnittstelle an ein übergeordnetes Scada-System weiterleiten. Bei der PLCnext-Technology handelt es sich um ein Ecosystem, das völlig neue Freiheitsgrade für die Automatisierung bietet. Mit den PLCnext-Steuerungen können mehrere Entwickler unabhängig voneinander in verschiedenen Programmiersprachen an einem Steuerungsprogramm arbeiten. Die Programmroutinen laufen dann wie klassischer IEC-61131- Im PLCnext-Store werden Software-Applikationen Code ab. Hochsprachenprogramme werden (Apps) zur Verfügung gestellt, die die Anwendungserstellung vereinfachen und beschleunigen. also automatisch deterministisch. Die Plattform stellt einen konsistenten Datenaustausch und die synchrone Ausführung des Programmcodes sicher. Die PLCnext-Steuerungen erlauben zudem eine direkte Anbindung an die Proficloud, mit der sich die weltweite, standortübergreifende Kommunikation und Steuerung von Anlagen einfach und sicher gestaltet. Mit der Proficloud lassen sich selbstentwickelte Anwendungen oder Dienste aus dem Internet in ein Profinet-Netzwerk integrieren. Das Ecosystem umfasst ferner einen Software-Store. Dort werden Software-Applikationen (Apps) zur Verfügung gestellt, welche die PLCnext-Steuerungen um technische Funktionen erweitern. Je nach App benötigt der Anwender keine tiefen Programmierkenntnisse, um seine Applikation direkt zu generieren. Die Steuerung muss lediglich parametriert und an die individuellen Anforderungen angepasst werden. Aufgrund seiner Offenheit beinhaltet der PLCnext-Store ebenfalls Apps von Dritt anbietern, sodass sich die Anwendungsentwicklung beschleunigt. Bilder (5): Phoenix Contact Die Applikationsentwicklung erfolgt modellbasiert Kürzere Produktentwicklungszeiten, leistungsfähigere Produkte, geringere Entwicklungsbudgets und eine schnelle Produktanpassung sind die wesentlichen Faktoren, weshalb Unternehmen modellbasiert entwickeln. Je schneller ein Fehler in der Projektentwicklungsphase erkannt wird, desto höher fällt die Kosteneinsparung aus. Das gilt auch für die Konzeption hybrider Energiesysteme. Vor diesem Hintergrund arbeitet Phoenix Contact bei der Umsetzung seines Lastmanagements für hybride Energiesysteme mit Matlab/ Simulink, einer Software-Lösung von MathWorks zur modellbasierten Beschreibung von kontinuierlichen und diskreten Systemen. Jedes Teilsystem wird simuliert und in der Entwicklungsumgebung getestet, bevor es unter realen Bedingungen zum Einsatz kommt. Vom Modell bis zum fertigen Programm sind folgende Schritte erforderlich: > Modellierung des gesamten Hybrid- Energiesystems in Matlab/Simulink, > Simulation in der Entwicklungsumgebung, > Überprüfung des Systems in der Echtzeit-Entwicklungsumgebung, > Codegenerierung vom Modell zum Maschinencode. Je genauer das Modell ist, umso besser funktioniert das Lastmanagement. Fazit Das Lastmanagementsystem für hybride Energiesysteme von Phoenix Contact ist modular aufgebaut, beliebig erweiterbar und lässt sich individuell auf jede Anwendung zuschneiden. Die offene Steuerungsplattform PLCnext-Technology erlaubt die Integration aller Wechselrichter, Batteriespeicher und Generatoren. Phoenix Contact verfügt zudem über das notwendige Applikations-Know-how, um die komplexen Fragestellungen bei hybriden Energieanlagen technisch optimal zu lösen. Im Gespräch mit den Anwendern werden von komplett autarken Anlagen bis zu einem stabilen netzdienlichen Betrieb sämtliche Aufgabenstellungen gemeinsam realisiert. i Burkhard Dittmann, Phoenix Contact Deutschland GmbH, Blomberg, Maren Gast, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont www.phoenixcontact.de/pv 28 BWK Bd. 71 (2019) Nr. 5

IT & Management Blick auf das Gas- und Dampfturbinenkraftwerk Fortuna am Standort Lausward in Düsseldorf. Bild: Netzgesellschaft Düsseldorf Netzgesellschaft Düsseldorf führt DMS im neuen Kraftwerk ein Hilfreiche Verknüpfung mit digitalen Dokumenten DOKUMENTENMANAGEMENT | Bis 2050 will die Stadt Düsseldorf klimaneutral sein. Die Inbetriebnahme des neuen Gas- und Dampftur - binenkraftwerks Fortuna (GuD-F) im Januar 2016 am Standort Lausward war ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg dorthin. GuD-F war zum Zeitpunkt seiner Inbetriebnahme nicht nur das effizienteste und leistungsfähigste Kraftwerk seiner Art weltweit. Auch die Art und Weise, wie die Netzgesellschaft Düsseldorf mbH als Betreiber zehntausende kraftwerks - bezogene Dokumente und Daten digital verwaltet, ist hochmodern: Ein technisches Dokumentenmanagementsystem (DMS) bildet die komplette Anlage über Sachmerkmale und Metadaten ab, indem Dokumente an die Kennzeichnung jedes Bauteils angehängt werden. Die Struktur wird dabei dokumentenunabhängig gebildet. In die Netzgesellschaft Düsseldorf mbH haben die Stadtwerke Düsseldorf Mitte 2018 technische Bereiche wie den Kraftwerksbetrieb, Beleuchtung und Hochspannungskabel ausgegliedert. Das Unternehmen arbeitet, wie in der Branche üblich, mit dem Kraftwerk-Kennzeichensystem (KKS). Dieses dient der einheitlichen und systematischen Bezeichnung und Identifizierung aller Bauteile eines Kraftwerkes. Entwickelt und betreut wird das KKS vom VGB PowerTech e. V., einem internationalen Interessenverband von Unternehmen aus der Elektrizitäts- und Wärmeversorgungsbranche mit Sitz in Essen. Initialzündung für technisches Dokumentenmanagement Auch das neue Kraftwerk Fortuna ist nach KKS aufgebaut. Hersteller Siemens lieferte der Netzgesellschaft alle gemäß KKS-Nomenklatur gekennzeichneten Unterlagen und die komplette Struktur des Kraftwerks nicht mehr nur als Papier, sondern zusätzlich in elektronischer Form. Die digitalen Dokumente sollten in ein neues technisches DMS einfließen. Das Ziel: Der Werksleiter (oder jeder andere User mit Berechtigung) soll bei Eingabe der KKS-Bezeichnung im System sofort alle dazugehörigen Dokumente angezeigt bekommen. „Als Produkt ausgewählt haben wir die DMStec-Lösung ‚Pro.File‘ des Karlsruher Softwareherstellers Procad, weil sie eine direkte Zuordnung von Dokumenten zum jeweiligen Bauteil entsprechend der Struktur im KKS ermöglicht“, erklärt Thomas Burg, DMS-Administrator und E-CAD-Konstrukteur bei der Netzgesellschaft Düsseldorf. Jeder Motor, jede Pumpe im Kraftwerk hat innerhalb der KKS-Struktur eine eindeutige Kennzeichnung. Als zusammengesetzte Buchstaben-Zahlen-Kombination gibt sie Standort („61“ für GUD-F), Systemzugehörigkeit („LAB“ für Speisewasser-Leitungssystem) und weitere Unterkategorien an. Im DMStec ist nun es möglich, die KKS-Bezeichnung jedes Bauteils mit den dazugehörigen digitalen Dokumenten zu verknüpfen. So stellt sich der Dokumentenstamm dem User aus seiner speziellen strukturellen Sicht dar. Denn BWK Bd. 71 (2019) Nr. 5 29

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