Page 1

Kundenmagazin der Bachmann electronic GmbH

bachmann.realtimes 04/2011

news

applikationen

produkt und technologie

die windkraFt BooMt Sinovel ist der führende anbieter von windkraftanlagen in china

FunktionalitÄt FÜr daS SMart grid integration von Überwachungs- und Schutzfunktionen in die Betriebsführung von kleinkraftwerken

Markt

dialog


»Wir erweitern unsere kompetenzen.«

EDITORIAL Liebe Leserinnen und Leser! Im Geschäftsjahr 2010 konnte Bachmann electronic eine erfreuliche Umsatzsteigerung von 34,4 Prozent erzielen. Eindeutiger Spitzenreiter war der Bereich »Windkraft«, vor allem im boomenden Markt Asien. Der Bereich »Erneuerbaren Energien« wie Biomasse, Biogas und Hydro ist das am schnellsten wachsende Segment unseres Unternehmens – nicht zuletzt aufgrund der weltweit positiven politischen Vorzeichen für erneuerbare Energien. Die Vorzeichen für die technologischen Entwicklungen der Zukunft sind bereits konkret beobachtbar: Die wachsende Anzahl von Windenergieparks wird den Netzausbau bzw. eine Energieparkvernetzung mit sich bringen. Intelligente, innovative Stromnetzkom­ munikation mittels »Grid Codes« wird Teil der Lösung sein. Bereits 2010 hat Bachmann electronic mit »Grid Measurement« eine Innovation in diesem Bereich auf den Markt gebracht. Dezentrale Energieversorgung, Energieparkvernetzung sind Themen, mit denen Bachmann electronic sich seit mehreren Jahren beschäftigt. 2011 bauen wir das Angebotsportfolio für unsere Kunden konsequent aus. Unser Zielbild: Bachmann electronic ist ein kompetenter Ansprechpartner für Gesamtlösungen. Wir wollen weiter wachsen und unsere Kompetenzen, sowohl organisch als auch durch Akquisitionen, erweitern. Mit der Übernahme der Geschäftsanteile der µ­Sen GmbH in Rudolstadt (D) wurde Anfang des Jahres ein Spezialist für Condition Monitoring Systeme in die Bachmann Gruppe integriert. Automatisierung, gekoppelt mit Überwachung und Fehlerfrüherkennung durch CMS, sehen wir als gezielte Maßnahme zur Kostenoptimierung für unsere Kunden – um sie noch erfolgreicher zu machen.

Ihr

iMpreSSuM herausgeber Bachmann electronic GmbH, Kreuzäckerweg 33, 6800 Feldkirch, Austria www.bachmann.info verantwortlich für den inhalt Frank Spelter

Bernhard zangerl Geschäftsführer Bachmann electronic

2

Bildnachweis Bachmann electronic GmbH, SINOVEL (S. 15), SOLON SE (S. 18, 20, 21), Royal Boskalis Westminster N.V. (S. 3, 22), Oskar Frech GmbH (S. 29, 30), istockphoto (S. 3, 10, 26, 33, 35), Photocase (S. 16, 24), Wikimedia Commons / Zhang (S. 14)


6

32

22 THEMA

APPLIKATION

NEWS

6

14 die windkraFt BooMt Sinovel ist der führende Anbieter von Windkraftanlagen in China.

4

18 die ertrÄge iM Blick Das Bachmann M1­Automati­ sierungssystem ermöglicht die zuverlässige Kontrolle der von SOLON SE gebauten Solarparks.

16 rÜckenwind FÜr entwickler Gemeinsam mit The MathWorks zeigt Bachmann die Verbindung von Simulation und Hardwareim­ plementierung.

PRODUKTIVITÄT IM ENERGIENETZ

condition Monitoring Mit Condition Monitoring Systemen (CMS) lassen sich Sicherheit und Produktivität von Windkraftanlagen steigern. Bachmann electronic implemen­ tiert CMS in die Steuerung.

10 FunktionalitÄt FÜr daS SMart grid Bachmann integriert Überwach­ ungs­ und Schutzfunktionen in die Betriebsführung von Kleinkraftwerken. 12 koMMunikation FÜr intelligente energie-netze Das bluecom­Protokoll ist eine kostengünstige und rasch implementierbare Technik für den schnellen und zuverlässigen Informationsaustausch in Echtzeit.

22 auF geradeM weg zuM ziel Mit der M1 als Target von Controllabs 20­sim werden Entwicklungszeiten für die Automatisierung auf Spezialschiffen reduziert. 29 ›SchuSS‹ FÜr ›SchuSS‹ perFekt Druckgießmaschinen von Frech sind mit der Bachmann M1 automatisiert.

geStÄrkt in eine erFolgreiche zukunFt Bachmann electronic steigert den Umsatz 2010 um 34 Prozent.

24 hochverFÜgBare lÖSungen Das coldclimate­Produktportfolio ist erweitert. 25 ›tuX‹ iM BachMannBediengerÄt Leistungsfähige Bediengeräte unter Linux. 26 allen widrigkeiten zuM trotz Hochverfügbare Messtechnik – realisiert mit dem AI208/SI. 31 koMFortaBle konStruktion Neue 3D­Modellbibliothek für den Schaltschrankbau. 32 engineering iM FokuS Das SolutionCenter erhält neue Funktionalitäten. 34 FundierteS know-how Bachmann bietet auch 2011 ein umfassendes Trainingsprogramm. 34 M1coM Neue Kommunikationsbibliothek

3


News

GESTÄRKT IN EINE ERFOLGREICHE ZUKUNFT Rekordumsatz bei Bachmann electronic und weiteres Wachstum prognostiziert

das Jahr 2010 gab Bachmann electronic in mehrerer hinsicht anlass zur Freude. ein rekordumsatz, die eröffnung des »creativetop«, eines kreativ- und kommunikationszentrums im headquarter in Feldkirch, sowie das 40-jährige Bestehen des unternehmens konnten gefeiert werden. Für 2011 stehen die zeichen weiter auf wachstum: das unternehmen plant, sich weltweit um rund 160 Mitarbeitende zu erweitern.

4


bachmann.realtimes 04/2011

D

en Umsatzrekord von 70,4 Mio. Euro – das entspricht einer Steigerung um 34,3 Prozent – sieht Bachmann electro­ nic als Früchte der letzten Jahre. »Wir haben uns in den vergangenen Jahren gezielt auf die einzelnen Un­ ternehmensbereiche fokussiert«, so Bernhard Zangerl, CEO der Bachmann electronic GmbH. Insbesondere im Bereich Windkraft und erneuerbare Energien konnte das Unternehmen seine Position stärken.

windkraFt in aSien BooMt, oFFShore in europa anSteigend Der anhaltende Boom beim Bau von Windkraftanlagen in Asien brachte Bachmann im letzten Jahr 14 Neukun­ den in diesem Markt. Dieser Zuwachs liegt deutlich über dem Marktwachs­ tum. »Auch der Absatz bei Bestands­ kunden im asiatischen Markt konnte deutlich gesteigert werden«, erläu­ tert Bernhard Zangerl die erfreuliche Entwicklung. Die Auftragslage im Bereich »Windkraft« in Europa hat sich 2010 als stabil erwiesen. Vor allem in »Offshore«­Projekten konnte Bachmann seine technologisch führen­ de Rolle beweisen – als Anbieter von Lösungen für spezielle Anforderungen in Bezug auf Robustheit, Langlebig­ keit, Performance und verschärfte Umweltbedingungen. Die am schnellsten wachsende Branche bei Bachmann electronic ist jene der erneuerbaren Energien. Das Unternehmen hat den strategischen Schwerpunkt auf Biomasse, Biogas und Hydro im europäischen Markt ge­ legt und konnte 2010 eine Steigerung von 67 Prozent verbuchen.

produkt- und koMpetenzerweiterungen Energieparkvernetzung, »Grid Measurement«, die intelligente Strom­ netzkommunikation, sowie die Einbin­ dung von Condition Monitoring waren die Produktneuheiten und ­offensiven des letzten Jahres. Zu einer Kompe­ tenzerweiterung ist es bei Bachmann

electronic durch die Übernahme aller Geschäftsanteile der µ­Sen GmbH in Rudolstadt (D) gekommen. Die Integration des Spezialisten für Überwachung und Früherkennung von möglichen Schäden an Windenergie­ anlagen mittels Condition Monitoring Systemen (CMS) stärkt Bachmanns Marktstellung im Bereich der Winde­ nergieanlagen für die Zukunft. »Feh­ lerfrüherkennung, insbesondere an Offshore­Windkraftanlagen, ist eine gezielte Maßnahme der Kostenop­ timierung. Die Kopplung von CMS und Steuerung bringt unseren Kun­ den einen deutlichen Mehrwert«, ist CEO Bernhard Zangerl überzeugt. Das 2001 gegründete Unternehmen µ­Sen mit seinen 38 Mitarbeitenden firmiert neu als »Bachmann Monitoring GmbH.«

creativetop FÜr kreativitÄt und dialog Ein weiterer Meilenstein in der Fir­ mengeschichte wurde mit dem Bau und der Eröffnung des »Creative­ Top« im Herbst 2010 gesetzt. »Keine Grenzen für neue Ideen und Erkennt­ nisse – dafür steht Bachmann seit 40 Jahren. Um diesen Anspruch auch in Zukunft zu erfüllen, wurde am Hauptsitz in Feldkirch Raum für Krea­ tivität und Kommunikation geschaffen. »In dieser freien Atmosphäre werden innovative Lösungen, aktuelle und zukünftige Aufgaben sichtbar wer­ den«, beschreibt Bernhard Zangerl die Idee für diesen Zubau. Als erste Gäste in den neu geschaffenen Räumlich­ keiten durfte die Bachmann­Unter­ nehmensleitung die Teilnehmer der Normen­Tagung der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) begrüßen. International agierende Unternehmen wie General Electric, RePower, VESTAS, Enercon, RWE, EnBW, Vattenfall, Gamesa, Garrad Hassan, Dong Energy, Vermont Windpower und die IllwerkeVKW­ Gruppe diskutierten und arbeiteten beim Gastgeber Bachmann electronic an gültigen Richtlinien und Standar­ disierungen in der stark wachsenden Windbranche.

gestärkt in die zukunft: Bernhard Zangerl (links), CEO der Bachmann electronic und Dr. Steffen Biehl, Geschäfts­ führer der Bachmann Monitoring GmbH

weitereS wachStuM 2011 durch angeBotSerweiterung und MitarBeiterentwicklung Im Jahr 2011 wird das Unternehmen seine Position in Asien und auch im langsamer wachsenden Markt Amerika weiter vorantreiben. Die hohe Zuver­ lässigkeit der Bachmann­Lösungen wird die Marktstellung in Offshore­ Projekten in Europa weiter stärken. Im Segment Maritime & Offshore wird Bachmann die Aufbauarbeit der letzten zwei Jahre fortsetzen; im Industriesegment erwartet sich das Unternehmen ein stabilisiertes Wachs­ tum. Insgesamt prognostiziert die Geschäftsleitung erneut ein profitables Mehr von 20 Prozent. Diese Progno­ se wird durch die weltweit positiven politischen Vorzeichen für erneuerbare Energien unterstützt.

»Wir wachsen deutlich stärker als der markt.« Die Zielsetzung für 2011 heißt: Durch ergänzende Angebote die Position als kompetenter Ansprechpartner für Gesamtlösungen auszubauen. Das Wachstum soll durch organische Kom­ petenzerweiterung, aber auch durch Akquisitionen fortgesetzt werden. Ein besonderer Schwerpunkt liegt im Bereich der Mitarbeiterentwicklung. »Wir wachsen stark, und deshalb suchen wir fortlaufend qualifizierte Mitarbeiter. Wir wollen im laufenden Jahr 160 neue Stellen schaffen«, so Geschäftsführer Bernhard Zangerl.

5


Die zustandsorientierte Instandhaltung mit Condition Monitoring Systemen wird inzwischen häufig in Offshore-Windparks genutzt.

6

D

ie Verfügbarkeit von Windkraftanlagen hat unmittelbaren Einfluss auf ihre Produktivität und die zuverlässig planbare Bereitstellung von Energie im Netz. Jeder Stillstand hat wirtschaftlich gravierende Folgen: Allein die Ausfallkosten in der Stromgewinnung betragen bei einer Windkraftanlage durchschnittlicher Leistung um die 4.000 Euro täglich. Deshalb gilt es, Anlagenschäden im Frühstadium zu erkennen und Folgeschäden oder ungeplante Anlagen­ stillstände zu verhindern. Gerade bei Offshore-Anlagen, die nur eingeschränkt und mit großem zeitlichem sowie finanziellem Aufwand erreichbar sind, ist eine gezielte Planung der Instandhaltung notwendig.


Thema Produktivität im Energienetz

bachmann.realtimes 04/2011

Condition Monitoring Mehr Sicherheit und Produktivität für Windkraftanlagen durch integriertes Condition Monitoring Mit modernen Condition Monitoring Systemen (CMS) lassen sich Funktions­störungen und Stillstandszeiten von Windenergieanlagen minimieren und deren Lebenszyklus und Produktivität steigern. Zusätzliche Synergieeffekte eröffnet Bachmann electronic jetzt durch die Möglichkeit, Condition Monitoring Systeme mit der Steuerung der Windenergieanlage zu koppeln.

Servicekosten und Stillstandszeiten unter Kontrolle Immer mehr Windkraftanlagen werden deshalb mit Condition Monitoring Systemen (CMS) ausgerüstet, die dem Betreiber kontinuierlich Daten über den Betriebszu­ stand der Turbine zur Verfügung stellen. Diese Systeme überwachen den Körperschall der Hauptkomponenten des Antriebsstranges sowie weitere Messgrößen beispielsweise zur Eisdetektion, Rotorblatt- und Getriebeölüberwachung. Funktionsstörungen oder aufkommender Verschleiß lassen sich durch Condition Monitoring früh erkennen und behe­ ben, bevor es zu Großschäden und längeren Stillstands­ zeiten kommt. Eine präventive Wartung, bei der Kompo­ nenten innerhalb festgelegter Zeitabstände ausgetauscht werden, ist nicht erforderlich, oder die Wartungsintervalle können dem tatsächlichen Verschleiß angepasst und bedarfsgerecht eingeplant werden. Statistisch amortisiert sich die Installation eines Condition Monitoring Systems nach circa zwei bis vier Jahren, je nach Typ der Anlage.

Instandhaltung kann in Schwachwindphasen verlegt werden Die genaue Kenntnis des Komponentenzustands ermög­ licht es außerdem, planbare Reparaturen in Schwach­ windphasen wie im Sommer durchführen zu lassen. Aus wirtschaftlicher Sicht kann es ratsam sein, ein vorgeschä­ digtes Getriebe prophylaktisch zu tauschen, um das Risiko eines Stillstands in den Starkwindperioden im Frühjahr und Herbst zu vermeiden, und damit gleichzeitig den Restwert des Getriebes zu erhalten. So lassen sich auch Ersatzteile rechtzeitig und damit günstiger beschaffen als bei einer schadensbedingten Notlage.

7


Bachmann electronic integriert die Überwachung und Früherkennung von möglichen Schäden an Windenergieanlagen in sein Produkt­ und Dienstleistungsangebot.

zuSÄtzlicheS einSparungSpotenzial durch gÜnStige verSicherungSBedingungen Die Versicherungsbedingungen für Abschreibungen, Selbstbehalte und Prämien von Windkraftanlagen hängen stark von Hersteller und Bautyp ab. Den Einbau eines Condition Monitoring Systems honorie­ ren Versicherungen aber für gewöhnlich mit einer Absenkung ihrer Prämien um häufig bis zu zehn Prozent, besonders, wenn diese eine Zertifizierung des Germanischen Lloyd aufweisen können. Auch die Vorgaben zur zustandsorientierten Instandhaltung werden dann großzügiger gehandhabt und die Wertabschreibung ist mit einem Condition Monitoring System geringer.

»

Mit zunehmender Leistung und Komplexität von Windenergieanlagen sind ganzheitliche Lösungsansätze gefragt, welche die Verfügbarkeit und Effizienz der Anlagen nachhaltig steigern. Berhard Zangerl, CEO Bachmann electronic (rechts) und Dr. Steffen Biehl, Geschäftsführer Bachmann Monitoring GmbH

8


Thema Produktivität im EnErgiEnEtz

bachmann.realtimes 04/2011

Ω­Guard

Inbetriebnahme und Konfiguration

Condition Monitoring System WebLog­Server

Sensor

WebLog­Arbeitsplatz Internet

WebLog­Arbeitsplatz

condition Monitoring als gesamtkonzept: Mit dem Bachmann Online CMS Ω-Guard® kann weltweit von jedem Online­Arbeitsplatz auf die Zustandsdaten der überwachten Anlage zugegriffen werden.

WebLog­Arbeitsplatz

zuSÄtzliche diagnoSeSicherheit durch online-FernÜBerwachung Bachmann electronic bietet ein komplett nach den Richt­ linien des Germanischen Lloyd zertifiziertes Condition Monitoring System, das neben leistungsfähigen Hard­ und Softwarekomponenten auch eine ebenfalls zertifizierte Online­Fernüberwachungsstelle umfasst. Das eigens dafür entwickelte Portal »WebLog« dient als Interface zum Di­ agnosesystem Ω-Guard® und ermöglicht den weltweiten Zugriff auf die Zustandsdaten der überwachten Anlage. Alarmmeldungen werden dem Anwender über ein Status­ fenster signalisiert. Gleichzeitig kann über die integrierte Datenbank eine Trendanalyse des Zustandes der Maschine vorgenommen werden.

Anlagen­Betriebsführung

integration in anlagenSteuerung SchaFFt weitere SYnergieeFFekte Zur Bündelung seiner Kompetenzen im Bereich Condition Monitoring hat Bachmann electronic (Feldkirch, Österreich) die Geschäftsanteile der µ­Sen GmbH (Rudolstadt, Deutschland) übernommen und in die Bachmann Monitoring GmbH überführt. Damit integriert Bachmann, internationaler Technologieführer in der Automatisierung von Windkraft, die Überwachung und Früherkennung von möglichen Schäden an Windenergieanlagen in sein Pro­ dukt­ und Dienstleistungsangebot. Durch die Koppelung von Condition Monitoring Systemen mit der Steuerung lassen sich die Lebenszykluskosten einer Windenergieanla­ ge noch weiter reduzieren. Ungünstige Betriebszustände, die einen erhöhten Verschleiß der Anlagenkomponenten verursachen, können sicher durch das Condition Monitoring System erkannt und durch das gezielte Einwirken der Anlagensteuerung vermie­ den werden. Auch die Projektierung wird einfacher, wenn ein zentraler Ansprechpartner für Steuerungs­ und Überwa­ chungssystem zur Verfügung steht. Der moderne Teleservice für dezentrale Anwendungen beinhaltet die Online­Überwachung über eine gesicherte In­ ternetverbindung und ist somit weltweit verfügbar. Derzeit werden mehrere hundert Condition Monitoring System via Internet überwacht.

9


Thema Produktivität im EnErgiEnEtz

DEZENTRALE ENERGIE­ ERZEUGUNG IN ZEITEN DES SMART GRID Integration von Überwachungsaufgaben in die Betriebsführung

erneuerbare energien, wie z. B. wind, Sonne oder Biogas, werden weltweit zu einem immer wichtigeren Faktor im energiemix. das schwer prognostizierbare Einspeisevolumen sowie das spezifische Betriebsverhalten dieser »Kleinkraftwerke« beeinflussen den Betrieb der Übertragungsnetze jedoch mitunter erheblich. Je größer der anteil der erneuerbaren energie gegenüber der energie aus konventionellen kraftwerken im netz wird, umso wichtiger wird es, dass auch solche kleinkraftwerke dem netzverhalten anderer großkraftwerke entsprechen. durch die erweiterung des Bachmann M1-automatisierungssystems um das neue »grid Measurement and protection« Modul gMp232 werden einige notwendige Überwachungs- und Schutzfunktionen in die »klassischen« Steuerungsaufgaben des kraftwerks integriert. Somit können auch zukünftige anforderungen, wie sie sich durch das »Smart grid« ergeben, erfüllt werden.

die zukunFt deS netzeS – SMart grid Der Begriff »Smart Grid« wird oft auf intelligente Strom­ zähler reduziert. Smart Grid bedeutet aber weitaus mehr: Nicht nur die Stromzähler auf der Verbraucherseite werden intelligenter, sondern das gesamte Energieversorgungs­ netz, vom Erzeuger bis zum Verbraucher. Intelligenter heißt in diesem Zusammenhang, dass die einzelnen Komponenten eines Energieversorgungsnetzes, wie zum Beispiel Schalteinrichtungen, Transformatoren, dezentrale Energieerzeugungsanlagen, usw. zukünftig lokale Steue­ rungsaufgaben übernehmen und vorverdichtete Daten an eine übergeordnete Leitstelle weiterleiten oder von dort empfangen können. Dies hat entscheidende Vorteile: Die einzelnen Komponenten reduzieren so die Komplexität des Netzmanagements und entlasten damit die zentrale Netzsteuerung. Die Netzleitstelle selbst kann sich auf die Kontrolle der Netzstabilität, sprich auf die Spannungs­, Frequenz­ und Leistungsfaktor­Regelung, konzentrieren.

10

BetrieBSSicherheit iM SMart grid Schutzeinrichtungen sorgen dafür, dass Anlagen bei Netzfehlern (z. B. Über­ bzw. Unterspannung, Über­ bzw. Unterfrequenz) vom Netz getrennt werden können. Diese Abschaltungen müssen jedoch sehr differenziert und sehr rasch erfolgen – zum Beispiel abhängig davon, ob das jeweilige Kraftwerk zur Stabilisierung des Netzes beiträgt oder möglicherweise selbst der Auslöser der Störung ist.

»Überwachungs- und Schutzfunktionen werden zukünftig in die ›klassischen‹ Steuerungsaufgaben eines kraftwerks integriert.«

Mit dem neuen Netzmessungs­ und Überwachungsmo­ dul GMP232 von Bachmann electronic werden direkt an der Sammelschiene des Kleinkraftwerks Spannung, Strom, Frequenz, Leistung und Oberwellengehalt (»Power Quality«) erfasst und analysiert. Die Daten des GMP­ Moduls können so unmittelbar und hochperformant weiterverarbeitet werden. Ein leistungsfähiger digitaler Signalprozessor (DSP) direkt auf dem Modul wertet die über Strom­ und Spannungseingänge erfassten Eingangs­ signale aus und stellt sie dem System, vorverarbeitet, zur Verfügung. uMFangreiche ÜBerwachungS- und analYSeFunktionen Das GMP­Modul verknüpft die Messwerterfassung mit der Netzüberwachung und Aufgaben des Netzmanagements. Auf dem Modul integriert sind dazu zwei Relais mit einer Schaltleistung von 2 A. Diese können durch ODER­ver­ knüpfte Überwachungsfunktionen geschaltet werden. Das Modul arbeitet hierbei komplett autonom. Die Überwa­ chung der Netzparameter und Funktionen wie z. B. Fault


bachmann.realtimes 04/2011 DEZENTRALES MANAGEMENT DES ENERGIENETZES

Haupt-Trennschalter

Trennschalter

INTELLIGENTES TEILNETZ

WINDKRAFTANLAGE

PHOTOVOLTAIKANLAGE

BIOGASANLAGE

VERBRAUCHER

dezentrale Funktionen des netzmanagements: Intelligente Energieerzeu­ gungsanlagen mit eigenen Überwachungs­ und Schutzfunktionen

Ride Through sind selbst dann aktiv, wenn die CPU nicht im Run­Mode ist. Das Software­Oszilloskop im Device Manager des Bachmann SolutionCenter macht den zeit­ lichen Verlauf der Vorgänge sichtbar. Die Synchronisation der Echtzeituhr auf der Haupt­CPU mit einem Zeit­Server via Precision Time Protocol (PTP) garantiert dabei eine lückenlose, mikrosekundengenaue Zuordnung der Überwa­ chungsereignisse.

und Auswertungen bis hin zur Netzüberwachung. Das neue »Grid Measurement and Protection Module« GMP232 ist dazu vollständig in das System integriert. Zusammen mit anderen Anlagenparametern liefert es differenzierte Entscheidungskriterien, um auch die erhöhten Anforderun­ gen an die einzelne Anlage während eines Netzfehlers zu beherrschen und einen stabilen Betrieb des Verteilnetzes zu ermöglichen.

geSteigerte eFFizienz, reduzierte koSten Die Performance des M1­Automatisierungssystems erlaubt die kosten­ und prozessoptimale Implementierung von mess­, regelungs­ und steuerungstechnischen Abläufen

FactBoX

netzmessungs- und Überwachungsmodul gMp232 ▪ Messung von Strom, Spannung, Frequenz, Leistung und Power Quality ▪ Eingangsspannungen bis zu 690 VL­L ▪ Stromwandlereingang 1 bzw. 5 A ▪ Messgenauigkeit Strom bzw. Spannung: ±0,1 % Full Scale ▪ Nennfrequenz 50 Hz / 60 Hz ▪ Messgenauigkeit Frequenz: ±0,01 Hz (50 / 60 Hz) ▪ Leistungsfaktormessung im Bereich ­1000 bis +1000, Genauigkeit ±1 Grad ▪ Leistungsmessung gem. DIN 40110­2, Genauigkeit ±0,2% Full Scale ▪ Power Quality: THD / TDD, bis zur 50. Oberwelle gem. EN 61000­4­7 ▪ Zwei Relais direkt integriert (2 A Schaltleistung) ▪ PTP­fähige Zeitsynchronisation

Effizient und kostensparend: Mit dem GMP232 werden Überwachungs­ und Schutzfunktionen in die Steuerung integriert.

Schaltschrank mit Haupttrennschalter und GMP-Modul

Schaltschrank mit M1-Automatisierungssystem

FASTBUS

5 AAC

690 VAC L1 L2 L3 N

GMP232

11


Thema Produktivität im EnErgiEnEtz

KOMMUNIKATION FÜR INTELLIGENTE ENERGIENETZE Bachmann stellt Echtzeitprotokoll bluecom vor

regenerative energien, wie z. B. aus wind oder Sonne, sind aufgrund der Umwelteinflüsse schwer planbar. im vergleich zur Stromproduktion in großkraftwerken speist dazu eine vielzahl unabhängiger, dezentraler Stromerzeuger in das netz ein. trotz allem müssen eine hohe netzqualität und das gleichgewicht aus erzeugung und verbrauch gesichert bleiben, was

neue Funktionalitäten in der netzsteuerung erfordert. Mit bluecom stellt Bachmann electronic eine speziell für intelligente energienetze entwickelte kommunikationslösung vor. Sie basiert auf herkömmlicher ethernet-technologie und stellt eine kostengünstige und rasch implementierbare technik für den schnellen und zuverlässigen informationsaustausch in echtzeit dar.

Optimale Bandbreitenausnutzung durch Segmentierung

M1-Steuerung

Struktur des bluecom­Telegramms

bluecom - Telegramm Ethernet Header

12

Programm Header

Eth


bachmann.realtimes 04/2011

D

ie Grundlage für die Systemspezifikation von bluecom bilden die für ein Kommu­ nikationsnetz relevanten Prozesse beim Aufbau, der dynamischen Erweiterung und dem sicheren und effizienten Betrieb von erneuerbaren und dezentralen Energiesystemen. Das Übertragungsprotokoll wurde deshalb hinsicht­ lich der spezifischen Anforderungen zukunftsfähiger Energiesysteme optimiert. Im Vordergrund dieser Überlegungen steht die Aufrechterhaltung der Stromnetzstabilität durch die rasche Reak­ tionsfähigkeit von Energieparks und virtuellen Kraftwerken, welche aus einer großen Anzahl dezentraler Energieerzeugungsanlagen beste­ hen. Gleichzeitig trägt es der Randbedingung vorhandener gewachsener Strukturen und dem Prinzip der Systemoffenheit Rechnung. inForMationen in echtzeit Eine wichtige Eigenschaft virtueller Kraftwerke ist die Möglichkeit, Zustandsinformationen und Ist­Werte aus den einzelnen Energieanlagen in Echtzeit abrufen und entsprechende Steuer­ und Regeleingriffe vornehmen zu können. Für Windparks werden in Zukunft bis zu 500 Wind­ kraftanlagen zu einem virtuellen Kraftwerk miteinander vernetzt werden müssen. Eine genaue Erfüllung der Grid Codes am Netzan­ schlusspunkt setzt dazu eine sehr schnelle Parkkommunikation voraus. »Diese Forderung wird von bluecom nachweisbar übertroffen«, wie Dr. Vaheh Khachatouri, Branchenmanager Wind bei Bachmann, erklärt. topologieÄnderungen ohne BetrieBSunterBruch Bei Wartung, Reparatur und Erweiterung von Energieparks ist eine möglichst kurze Unterbre­ chung des Betriebs wünschenswert. »bluecom ermöglicht das unterbrechungsfreie Hinzufü­ gen von Stationen und ganzen Netzsegmenten während des Echtzeitbetriebs«, beschreibt Dr. Khachatouri eine wichtige Funktionalität im Netzbetrieb mit Wind­ oder Solarkraftwerken. Jegliches Risiko einer möglichen Überlastung des Kommunikationsnetzwerks wird durch integrierte Kontrollmechanismen erkannt und die fehlerfreie Funktion des Energieparks gewährleistet. vollStÄndige ethernetkonForMitÄt Die Anforderung nach reibungsloser Koexistenz der Echtzeitkommunikation im Energiepark parallel zu Ethernet­basierten Protokollen und darauf aufbauenden Diensten und Applikationen wird von bluecom erfüllt. Einige Beispiele dafür

»

Energieparks profitieren von den in bluecom integrierten Funktionen zur Erhöhung der verfügbarkeit.

Dr. Vaheh Khachatouri, Branchenmanager Wind bei Bachmann

sind FTP, HTTP, MMS, OPC und priorisierte Übertragungen, wie HD­ Videostreams und sogar Feldbus­Kommunikation. Die Konformität zu Ethernet geht einher mit dem Einsatz von Netzwerkswitches, was die Einteilung großer Netze in Subnetze ermöglicht. Diese Möglichkeit wird von bluecom zur Optimierung der Datenübertragung durch die automatische Aggregation der Datenpakete genutzt. hÖchSte verFÜgBarkeit »Energieparks profitieren von den in bluecom integrierten Funktionen zur Erhöhung der Verfügbarkeit«, wie Vaheh Khachatouri unterstrei­ cht. Das zum redundanten Einlesen von Eingangskanälen notwendige Voting ist bei bluecom ressourceneffizient im Protokoll integriert. Dadurch wird die CPU im Master deutlich entlastet. Der bluecom­ Handler (BCH) ermöglicht das parallele Einlesen von Eingangswerten zweier Stationen und die nachfolgende Zusammenführung auf einen Wert. Dieses Voting ist frei programmierbar. Darüber hinaus stehen zusätzlich Standard-Voter zur Konfiguration zur Auswahl. Im Weiteren ist durch den konfigurierbaren Multi-Master-Betrieb ein unterbrechungsfreier Einsatz möglich. zukunFtSBeitrag Die Forschung­ und Entwicklungstätigkeit von Bachmann electronic konzentriert sich im Energiesektor auf Automatisierungslösungen, welche die effiziente Nutzung regenerativer und dezentraler Energiesysteme ermöglichen. bluecom ist ein weiterer Beitrag von Bachmann electronic zur aktiven Gestaltung der Energieversorgung der Zukunft.

13


DIE WINDKRAFT BOOMT Sinovel ist der führende Anbieter in China Sinovel wind co. ltd. ist der führende chinesische hersteller von windkraftanlagen für onshore- und offshore-installationen. der weltweit größte chinesische anbieter hat im Jahr 2009 turbinen mit mehr als 3.500 Mw leistung aufgebaut. gesteuert werden die anlagen mit dem Bachmann M1-automatisierungssystem. wir haben mit Yan ling, dem technischen direktor von Sinovel, über die zukunft der windkraft in china gesprochen.

viertlängste Brücke der welt: Donghai­Brücke vor Shanghai.

realtimes: Hr. Ling, wie sehen Sie die Entwicklung der Windkraft in China allgemein? Yan ling: Die Windkraft spielt eine tragende Rolle im Klimaschutz und bei den erneuerbaren Energien, in China und natürlich weltweit. Wie dem jüngsten Ernst&Young­Report zur Entwick­ lung der erneuerbaren Energien zu entnehmen ist, führt China inzwischen die Rangliste an: Hier wird mehr Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen als anderswo auf der Welt. Etwa jede zweite Windkraftanlage weltweit wurde 2010 in China aufgestellt. Die Forcierung erneuerbarer Energien ist auch Teil der nationalen Energie­ strategie: Etwa 12 Prozent unseres Strombe­ darfs soll bis 2020 aus erneuerbaren Quellen gedeckt werden. realtimes: Wie sehen Sie die Entwicklungen im Bereich offshore? Yan ling: Vor etwas mehr als einem Jahr ging der größte Offshore­Windpark Chinas mit einer Gesamtleistung von 100 MW in Betrieb: 34 Anlagen der 3 MW­Klasse von Sinovel wurden dazu ganz in der Nähe der mit über 32 Kilome­ ter viertlängsten Brücke der Welt, der Donghai­ Brücke vor Shanghai, installiert. Der Park

14

lieferte saubere Energie für die Weltausstellung im vergangenen Jahr und nun Strom für rund 50.000 Haushalte. Die Erfahrungen aus Europa zeigen, dass den Offshore­Installationen die Zukunft gehört. Dies sehe ich auch in China, ins­ besondere an der Ostküste unseres Landes: In den stark wachsenden Industriestädten gibt es einen großen Energiebedarf. Die Provinz Jiang­ su und Shanghai haben eine lange Küstenlinie mit flachem Wasser, das optimal geeignet ist für eine weiträumige Entwicklung der Offshore­ Energie. Die Windverhältnisse sind stabiler als an Land, es müssen keine teuren Flächen bebaut werden und die Distanzen bis zu den Verbrauchern sind geringer und damit kostengün­ stiger zu überbrücken. realtimes: das gesamtpotenzial für Energie aus offshore-turbinen wird in China auf etwa 750 gigawatt geschätzt, bis 2020 sollen etwa 30 gW davon installiert sein. Was sind Ihre nächsten Projekte? Yan ling: Im vergangenen Okto­ ber haben wir bei der Ausschreibung

Yan Ling, Technischer Direktor von Sinovel


Applikation

bachmann.realtimes 04/2011

Sinovel Wind Co., Ltd. ist der weltweit größte chinesische Hersteller und Marktführer für Wind­ kraftanlagen in China. Die erste seriengefertigte MW­Turbine, die erste in China entwickelte und gefertigte 5 MW­Anlage und die Ausrüstung der ersten Offshore­Plattform Chinas zeugen von der technischen Führungsposition und Innovations­ kraft des Unternehmens.

Installation einer 3 MW­Turbine im Flachwasser vor der Küste Shanghais.

für die Offshore­Parks vor Binghay und Sheyang in der Provinz Jiangsu den Zuschlag für die Installation von 600 MW und damit 60 Prozent der ausgeschriebenen Leistung erhal­ ten. Im November erhielten wir den Zuschlag für weitere 800 MW vor den Küsten von Hami (Provinz Xinjiang) und 550 MW vor Zhangjiakou (Provinz Heibei). Das ist ein eindrucksvoller Er­ folgsbeweis für unsere solide Technik und macht uns zum Marktführer für Offshore­Turbinen in China.

zukunftsfähige Steuerungslösungen. Wir schätzen die Applikationsunter­ stützung und auch das Trainingsan­ gebot für unser technisches Personal sehr. Zukünftig werden wir gerade für Offshore­Anwendungen den Einsatz der coldclimate­Module und von Condition Monitoring­Lösungen prü­ fen. Die Integration von Safety­Bau­ gruppen in das M1­Automatisierungs­

system unserer Windkraftanlagen ist ein weiteres Projekt, an dem wir arbeiten. Einer solchen Lösung gehört sicher die Zukunft. realtimes: Herzlichen dank für das gespräch.

realtimes: Sie sind vorreiter für multi-megawatt-Anlagen in China, haben die erste 5 mW-turbine in China gebaut und den ersten offshoreWindpark Chinas ausgerüstet. Sinovel ist ein sehr innovationsgetriebenes unternehmen. Welche rolle spielt hierbei heute und in der zukunft der technologie-Partner Bachmann? Yan ling: Mit dem Knowhow und der Erfahrung von Bachmann realisie­ ren wir gemeinsam anspruchsvolle,

15


News

RÜCKENWIND FÜR ENTWICKLER Modellbasiertes Design von Windenergieanlagen eine hohe anlagenverfügbarkeit und damit hohe erträge sind die zentralen ziele bei der Stromerzeugung durch windenergie. der entwicklung von Steuerungs- und regelalgorithmen von windenergieanlagen kommt deshalb eine besondere Bedeutung zu. die entscheidende herausforderung: das verhalten des gesamtsystems unter realen einsatzbedingungen einzuschätzen. im rahmen eines von Bachmann electronic und the Mathworks inc. gemeinsam durchgeführten workshops erfuhren interessierte in hamburg, wie man diese herausforderung meistert.

»

Wie Studien belegen, verfügt die klassische Code­ basierte Entwicklung über eine hohe Fehleran­ fälligkeit und ist damit eine zeitraubende, mithin kostspielige Angelegenheit«, verdeutlichte einleitend Dipl.­Ing. Michael Ebnicher, Manager Tools & Runtime von Bachmann electronic. Im Zuge des Designprozesses kon­ zentrieren sich verschiedenste Spezialisten zunächst meist ausschließlich auf ihren Aufgabenschwerpunkt, z. B. die Elektronik oder die Mechanik. Erst zu einem sehr späten Zeitpunkt, nämlich im Zuge der Implementierung des An­ lagendesigns, sind oft erst die tatsächlichen Auswirkungen und Einflüsse der einzelnen Entwicklungsstufen zueinander erkennbar. Um Fehler oder auch Missverständnisse zu eli­ minieren und auch das Gesamtsystem zu optimieren, seien deshalb zahlreiche Iterationsschleifen erforderlich, »die den gesamten Workflow äußerst komplex und zeitaufwändig gestalten«, so Michael Ebnicher weiter.

16

Modellieren Statt codieren Dass es bei der Entwicklung von Steuerungs­ und Re­ gelungsalgorithmen für Windenergieanlagen eine echte Alternative zur klassischen Programmierung in Textspra­ chen wie z. B. IEC 61131­ST oder C/C++ gibt, erfuhren die Teilnehmer des Workshops von Gernot Schraberger, Senior Application Engineer bei MathWorks: »Beim mo­ dellbasierten Design bewegen sich die Entwickler auf einer grafischen und damit höheren Abstraktionsebene, wobei alle an einem Projekt beteiligten Entwickler auf einer Plattform arbeiten.« Möglich wird dies durch das signalorientierte Modellie­ rungs­ und Simulationstool Simulink® von MathWorks, das auf einer graphischen Modellierungsoberfläche mit verschiedensten Funktionsblöcken basiert. Ergänzt durch sogenannte physikalische Modellierungstools lässt sich in einem ersten Schritt zunächst ein grobes Anlagendesign


bachmann.realtimes 04/2011

»

mir waren bis zu dieser veranstaltung einige Funktionalitäten von mAtLAB® noch nicht bekannt. daher habe ich einiges dazu gelernt.

schachspieler/PHOTOCASE

Hauke Langkowski, Helmut­Schmidt­Universität Hamburg

strukturell erstellen und parametrieren. Dieses wird im Hinblick auf das Systemverhalten (Mechanik, Elektrik, Regelungstechnik) stetig weiter verfeinert und mit Umgebungsbedingungen wie Temperatur, Windstärke etc. ergänzt. »Zu einem sehr frühen Zeitpunkt der Ent­ wicklung erhalten die Ingenieure wertvolle Erkenntnisse auf System­ ebene und können entsprechende Korrekturen oder Änderungen frühzeitig vornehmen«, wie Gernot Schraberger den wichtigen Nutzen beschreibt. code-generierung per knopFdruck Nach Abschluss der Modellierung und Simulation ermöglicht das ›M­Target for Simulink®‹ von Bachmann per Mausklick die automa­ tische Code­Generierung und die Erstellung einer fertigen Applikation für das Echtzeitsystem: »Die C­Code­Generierung geschieht mit dem Real­Time­Workshop von MathWorks quasi per Knopfdruck und wird dann vollautomatisch auf die M1­Steuerung übertragen. Anschlie­ ßend wird eine Online­Verbindung zur Steuerung aufgebaut, so dass Techniker und Entwickler das erzeugte Echtzeitprogramm direkt auf dem Zielsystem ablaufen lassen können«, wie Michael Ebnicher den Workshop­Teilnehmern erläuterte. Der Anwender verfügt damit über ein intelligentes Werkzeug, mit dem sich automatisch C­Code und fertige Steuerungsapplikationen erzeugen lassen, die dann interaktiv auf der Bachmann­Steuerung getestet werden können, ohne kompli­ zierte Programmiertechniken beherrschen zu müssen. »Portierungs­ fehler, wie sie bei der manuellen Umsetzung in eine Programmier­ sprache entstehen können, werden vermieden und der Zeitaufwand erheblich reduziert«, so Michael Ebnicher.

hardware-in-the-loop Wie eine M1­Steuerung auch die Hardware einer Windkraftanlage in einem geschlossenen Regel­ kreis simulieren kann, erfuhren die Teilnehmer in einem weiteren Teil des Workshops: In Simulink® erfolgt hierzu eine Auftrennung des Gesamtmo­ dells in eine M1­Steuerung (Regler), auf der sich die Regel- und Steuerungsalgorithmen befinden, und einer zweiten Steuerung (Prozess), auf der die Anlagensimulation überspielt wird. »Durch die Verdrahtung beider Steuerungen lässt sich eine sogenannte Hardware­in­the­Loop (HIL) Simulation in Echtzeit realisieren«, erklärte Michael Ebnicher. poSitiveS Fazit Die Technik in Windkraftwerken wird mit der Entwicklung immer leistungsfähigerer Anlagen zusehends komplexer. Mit den Potenzialen von MATLAB® und Simulink® sowie ›M­Target for Simulink®‹ und dem M1­Automatisierungssystem ist es zukünftig möglich, bereits im Designpro­ zess das Gesamtsystem einer Windturbine sehr wirklichkeitsnah zu modellieren und noch vor der Errichtung eines Prototypen genaue Vorhersagen zum Systemverhalten zu treffen.

17


Applikation

DIE ERTRÄGE IM BLICK Durchgängig in Echtzeit vom Zentralserver bis zur Unterstation Sa gruta auf Mallorca (e): SOLON Kraftwerksmodule mit einer installierten Gesamtleistung von 2,68 MW

18


bachmann.realtimes 04/2011

SOLON SE wurde 1997 in Berlin (D) gegründet. Das Unternehmen beschäftigt weltweit über 800 Mitarbeitende in Niederlassungen in Deutsch­ land, Italien, Frankreich und den USA. Weltweit sind SOLON­Photovoltaik­Kraftwerke mit einer Gesamtleistung von über 250 MWp installiert.

Solon Se mit Sitz in Berlin (d) gehört zu den führenden europäischen herstellern von Solarmodulen sowie solarer Systemtechnik und ist Spezialist für den Bau schlüsselfertiger photovoltaik-kraftwerke. die auf der Basis des Bachmann M1-automatisierungssystems realisierte anlagensteuerung ermöglicht dem Betreiber die zuverlässige kontrolle seines kraftwerks und so die langfristige optimierung der erträge.

S

OLON konzipiert und errichtet Großkraftwerke. Ihr System ist überzeugend: Basierend auf 1 MWp­Einheiten, bei denen alle Kraftwerkskomponenten wie Photovoltaik­Module, Wechsel­ richter und elektrisches Layout optimal aufeinander abgestimmt sind, können Photovoltaik­Kraftwerke wie im Baukastenprinzip beliebig skaliert werden. So lassen sich bereits bei der Kraftwerkserrichtung Skaleneffekte realisieren und gleichzeitig die Planungs­, Aufbau­ und Inbetriebnahmezeiten erheblich verkürzen. Dies führt zusammen mit durchdachtem Betrieb und richtiger Wartung der Anlage zu einem Solarinvestment mit maximalen Erträgen. ertragSgarantie durch uMFaSSendeS Monitoring Das Unternehmen überwacht für seine Kunden weltweit deren Photovoltaik­Kraftwerke. Das Fernsteuerungs­ und Monitoringsystem SOLON Vega ermöglicht dazu die umfassende Diagnose und Fernwar­ tung der Anlage bis hin zum Softwareupdate in der untersten Steue­ rungsebene. Das SOLON Vega­System liefert für Betreiber und Investoren des Photovoltaik­Kraftwerks wichtige kraftwerksrelevante Daten. Dazu ge­ hören Spannung, erzeugte Strommenge, Erträge, Windrichtung und ­geschwindigkeit, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Modultemperatur und, bei nachgeführten Systemen, die Ausrichtung der Module. Die Be­ triebszustände werden diagnostiziert, gemeldet und gespeichert. Dies ermöglicht einerseits entsprechende rasche Interventionen, anderer­ seits die Langzeitauswertung einer Anlage. »Damit gewährleisten wir den optimalen Ertrag des Kraftwerks«, wie Stefan Berg, Leiter der SCADA­Entwicklung bei SOLON den wesentlichen Nutzen beschreibt.

19


Applikation

Via Internet

Zentraler Server

Central Connection

Ethernet TCP/IP

Feldbus

Decentral Connection 2

Decentral Connection n

direkte I/O

seriell

Via Internet

Via Internet

Decentral Connection 1

Umrichter, Nachführeinheiten, Transformatoren, Wetterstationen, etc.

Solarpark 1

Solarpark 2

Solarpark m

dezentrale architektur: Fernsteuerungs­ und Monitoringsystem SOLON Vega.

»Bachmann ist der für uns ideale Partner, mit dem wir zukunftsweisende Standards setzen können.«

20


bachmann.realtimes 04/2011

hohe anForderungen an daS autoMatiSierungSSYSteM Abgelegene Aufbauorte der Solarparks, mit Temperaturunterschieden von teilweise über 100 Grad zwischen Tag und Nacht, erfordern dabei den Einsatz hochverfügbarer, außerordent­ lich robuster und betauungsfester Komponen­ ten. SOLON setzt deshalb für sein Fernüberwa­ chungs­ und Monitoringsystem SOLON Vega auf coldclimate­Module des Bachmann M1­Systems, die einen zuverlässigen Betrieb mit Temperatur­ spitzen zwischen ­40 °C und +70 °C auch unter kurzzeitiger Betauung erlauben.

»

Dipl.­Ing. Stefan Berg Team Manager SCADA Development SOLON SE

die implementierung des MMS-Servers auf dem Bachmann-System liefert uns ein Alleinstellungsmerkmal.

durchgÄngige koMMunikation »Wir schätzen insbesondere die Offenheit des M1­Systems«, nennt Stefan Berg einen der für sie entscheidenden Aspekte bei der Auswahl des Automatisierungssystems. »Die Kommunikati­ onsmöglichkeiten über Ethernet und die kom­ fortable Programmiersprache Java ermöglichen eine vollständige Datendurchgängigkeit von der untersten Ebene, dem Tracker, bis zum zentralen Server (›Central Server‹) der Firma SOLON«, wie Stefan Berg verdeutlicht. verteilte intelligenz Die Kraftwerksmodule werden von abgesetz­ ten M1­Systemen gesteuert und überwacht. Sogenannte ›Decentral Connection‹­Stationen binden auch die unterschiedlichen Geräte des Kraftwerks, wie z. B. Umrichter, Wetterstationen, Nachführeinheiten oder Transformatoren ein. Sämtliche Alarme werden in den abgesetzten Einheiten gespeichert und ausgewertet. Die Stationen sind je nach Anforderung mit ME­ oder MX­Prozessoren des M1­Automatisie­ rungssystems aufgebaut und mit E/A­Modulen DI216/4, AIO288 sowie seriellen 4­fach Schnitt­ stellenkarten RS204 bestückt. zentrale ÜBerwachung Alle relevanten Informationen der Unterstati­ onen werden dann der mit einem MPC­Prozessor aufgebauten Kraftwerksteuerung, der ›Central Connection (CC)‹, übergeben. Die Anbindung der Stationen erfolgt über Ethernet. Auf dieser zentralen Einheit laufen bis zu 100 unabhängige Tasks parallel: Neben den Steuerungsaufgaben lesen diese die aktuelle Parkkonfiguration, speichern sämtliche Daten aller Module und stellen relevante Informationen per Broadcast dem gesamten Kraftwerk (Park) zur Verfügung. Der jeweiligen Anforderung entsprechend sind diese Tasks in unterschiedlichen Programmiersprachen realisiert. »Über eine mit SSL­geschützte Über­ tragung gelangen die Daten über das Internet

Elektronisch gesteuerte Nachführungen der Solarmodule verringern besonders in den Morgen­ und Abendstunden die Verschattung der Module und verbessern so die Gesamt­ leistung des Kraftwerks.

von der zentralen Kraftwerksteuerung sicher zum zentralen Server bei SOLON«, erläutert Stefan Berg. Von hier aus haben die SOLON­ Spezialisten weltweiten Zugriff auf alle Photovoltaik­Kraftwerke und unterstützen so die Betreiber beim Monitoring und der Wartung. zukunFtSSichere BetrieBSFÜhrung »Für die Qualität der Betriebsführung ist es wichtig, dass das Fern­ steuerungs­ und Monitoringsystem nicht nur aktuelle Richtlinien und Gesetze erfüllt, sondern auch so konzipiert ist, dass zukünftige gesetzliche Rahmenbedingungen schnell erfüllt werden«, wie Stefan Berg die Überlegungen von SOLON beschreibt. Die Implementie­ rung des MMS­Servers nach IEC61850 bzw. IEC61400­25 auf dem M1­System ist dabei ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal der SOLON­Anlagen. »Damit ist eine problemlose und zukunftssichere Einbindung in übergeordnete Systeme des Betreibers bzw. Energie­ versorgers gewährleistet«, erklärt Stefan Berg. nachhaltigeS QualitÄtSverSprechen Der Wert eines Photovoltaik­Kraftwerks zeigt sich für den Investor in optimalen Erträgen. Um diese über die gesamte Laufzeit (in der Regel betragen die Planungshorizonte 20 bis 25 Jahre) sicherzustellen, ist der ideale Betrieb des Kraftwerks von enormer Bedeutung. »Dieses Qualitätsversprechen geben wir unseren Kunden mit unseren System­ komponenten und dem innovativen SCADA­System SOLON Vega«, wie Stefan Berg ausführt. Und er fügt hinzu: »Bachmann ist dabei der für uns ideale Partner, um in der industriellen Elektrizitätserzeugung aus Photovoltaik zukunftsweisende Standards zu setzen.«

21


AUF GERADEM WEG ZUM ZIEL M1­System als Target von 20­sim 4C controllab products B.v. mit Sitz im niederländischen enschede ist ein 1995 gegründeter Spin-off der technischen universität twente (nl) und Spezialist für komplexe regelungsaufgaben. Für 20-sim 4c, der compiler-umgebung ihres Modellierungs- und Simulationsprogramms 20-sim, wurde als erste industrielle Steuerung das Bachmann M1-automatisierungssystem als target implementiert. Baggerschiff Waterway

M

it dem grafischen Modellierungswerkzeug 20-sim lassen sich dynamische elektrische, mechanische oder hydraulische Systeme oder Kombinationen davon simulieren. Offene Bibliotheken, bei denen die hinter den Elementblöcken liegenden Gleichungen eingesehen und direkt angepasst werden, unterstützen den Anwender bei der effizienten Modellierung. Verschiedene Toolboxen für Untersuchungen im Zeit­ und Frequenzbereich, für den Entwurf von Regelstrukturen oder zur Erstellung von dreidimensio­ nalen mechanischen Modellen und deren Animation ermöglichen die sehr benutzerfreundliche Gestaltung und Simulation selbst komple­ xer Anlagen. »Sehr einfach lassen sich so Systeme hinsichtlich Ge­ schwindigkeit, Vibrationen und Robustheit optimieren«, wie Christian Kleijn, Geschäftsführer der Controllab Products B.V., herausstreicht.

das erfahrene controllab team entwi­ ckelt die aus dem Simulationspaket ›Tutsim‹ entstandene Softwarelösung 20­sim kontinu­ ierlich weiter. Mit Erfolg setzen sie es bei vielen Projekten im Bereich Marine und Offshore (z. B. zur Steuerung von Winden bzw. Kränen und zur Wellengangkompensation), in der Energietechnik oder zur Bewegungsregelung im Maschinenbau ein.

22


Applikation

bachmann.realtimes 04/2011

20-sim von controllab: Effiziente Modellierung und Simulation mit direkter Verbindung zum M1­Automatisierungssystem.

auS der SiMulation direkt auF die Steuerung 20­sim 4C schafft die Verbindung von 20­sim­Modellen mit dem physikalischen System und macht es zu einem zeit­ und kostensparenden Werkzeug für das Rapid Prototyping. Durch die hervorragende Zusammenarbeit der Entwickler­ Teams von Controllab und Bachmann und mit Hilfe der neuen Kommunikationsbibliothek M1com von Bachmann kann nun ohne Umwege der aus dem 20­sim­Modell erstellte C­Code direkt auf das Bachmann M1­System exportiert werden. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: In 20­sim 4C werden die Ein­ und Ausgangsvariablen des in 20­sim simulierten und analysierten Modells direkt mit den Kanälen auf den entsprechenden M1­Hardware­Mo­ dulen verbunden, anschließend die gesamte Konfiguration kompiliert und auf die M1­Steuerung geladen. Dabei wird automatisch mit Hilfe der M1com das ausführbare *.m­File auf die Steuerung kopiert und das Software­Modul in der mconfig.ini installiert. Die Applikation kann direkt in der 20-sim 4C Oberfläche gestartet (bzw. gestoppt), deren Variablen beobachtet und geloggt, sowie Parameter online geändert werden. Alle Parameter des Software­Moduls stehen auch als SVI Variable zur Verfügung und können so, wie im M1­System gewohnt, in andere Tasks (M­PLC, C/C++, Simulink®, etc.) oder auch in mit M­JVIS realisier­ te Bedienoberflächen eingebettet werden. erFolgreiche anwender Die niederländische Royal Boskalis Westminster N.V. ist ein internationales Service­Unternehmen, das im Bereich von maritimer Infrastruktur, Baggern und Erdbewegungen sowie Terminal Services weltweit in 65 Ländern tätig ist.

tjeerd heeringa, Senior Projektingenieur Royal Boskalis Westminster N.V.

Tjeerd Heeringa, Senior Projektingenieur des Unterneh­ mens, arbeitet seit über 15 Jahren mit dem Modellierungs­ und Simulationstool 20­sim. Vor allem die Möglichkeit, damit Bondgraphen­Modelle zu erzeugen, begeistert ihn. So kann er elektrische, mechanische und hydraulische Systeme in einem Modell miteinander verknüpfen, ohne dass er sich mit den beschreibenden Gleichungen da­ hinter beschäftigen muss. »Besonders zur Simulation von Steuerungen, welche auf Baggerschiffen eingesetzt werden, stellt die Kombination verschiedener Systeme in einem Modell, die übersichtliche Darstellung von kom­ plexen Anlagen und die unmittelbare Erkennbarkeit ihres Energieflusses einen großen Vorteil dar«, wie Tjeerd Heeringa erklärt. Er freut sich nun über die Integration der Bachmann M1 als Target von 20­sim 4C: »Jetzt kann ich das simulierte Modell direkt auf die Steuerung spielen, welche die reale Anlage automatisiert.«

23


suze/PHOTOCASE

News

HOCHVERFÜGBARE LÖSUNGEN FÜR JEDE UMGEBUNG Erweiterung des coldclimate­Produktportfolio extreme umgebungsbedingungen für Menschen sind normalbedingungen für windenergieanlagen. ganz gleich ob es die eisige kälte der Mongolei, die kalte und feuchte nordsee oder die extreme hitze der wüsten im westen der uSa ist – automatisierungslösungen für windenergieanlagen von Bachmann versehen immer zuverlässig ihren dienst. Besonders bei offshore-windkraftanlagen hat die verfügbarkeit eine entscheidende auswirkungen auf die wirtschaftlichkeit der windparks: wartung und reparatur auf See sind aufwändig und immer von den wetterbedingungen abhängig. der robustheit und zuverlässigkeit der eingesetzten komponenten kommt deshalb eine große Bedeutung zu. Unter Einsatz innovativer und fortschrittlicher Technologien entwickelt Bachmann robuste und zuverlässige Lösungen zur Effizienzsteigerung und Erhöhung der Verfügbarkeit von Windkraftanlagen. Ab dem zweiten Quartal 2011 wird das Portfolio des M1­Automatisierungssystems um weitere coldclimate­Varianten von Modulen und Terminals erwei­ tert. Dazu gehören das AIC212, ein Messmodul für Condi­ tion Monitoring Systeme in Windkraftanlagen, das EM213, ein Industrie­Ethernet­Master für den Zugriff auf Daten der M1­Steuerungen und das Temperaturerfassungsmodul PTAI216, welches über vier analoge Eingangskanäle sowie 12 Eingänge für Pt100 / Pt1000­Fühler verfügt.

viSualiSierung FÜr kliMaeXtreMe Zur Visualisierung unter extremen klimatischen Bedin­ gungen stehen mit den Geräten der OT100­Serie und OT200­Serie Visualisierungsgeräte der ›Essential‹­ bzw. ›Intermediate‹­Klasse zur Verfügung. Die Anzeigegeräte der OT100­Serie sind primär für einfache textbasierte Dar­ stellungen in Verbindung mit einer leistungsfähigen M1­ CPU konzipiert. Das OT205V in der coldclimate­Ausführung hingegen ist ein autarkes, d.h. vollwertiges Terminal auf der Basis industrieller PC-Technik. Mit dem vollgrafischen 5.7“­VGA­Display und moderner LED­Backlight­Technologie stellt es in Verbindung mit dem Bachmann­eigenen Projek­ tierungstool (VisDesigner) eine solide, weil ausfallsichere Grundlage für die rasche Umsetzung von performanten Visualisierungen für Windkraftanlagen dar. weiter teMperaturBereich – und BetauungSSicher Die optimal aufeinander abgestimmten M1­Module und Terminals in coldclimate­Ausführung haben zwei Dinge gemeinsam: Ihren sehr weiten Betriebstemperaturbereich und die Betauungsfestigkeit. Dank einer speziellen »Versie­ gelung« der elektronischen Baugruppen auf Polymerbasis ist auch unter Betauung ein sicherer Betrieb gewährleistet. Die Module können bei Temperaturspitzen von ­40 °C bis +70 °C eingesetzt werden, ein zuverlässiger Dauerbetrieb ist im Temperaturbereich von ­30 °C bis +60 °C mit Betau­ ung garantiert. Für den Lagertemperaturbereich ergibt sich durch die getroffenen Maßnahmen für alle coldclimate­ Komponenten eine Spanne von ­40 °C bis +85 °C.

24 Terric Delayn/PHOTOCASE


News

bachmann.realtimes 04/2011

›TUX‹ IM BACHMANN­ TERMINAL

›Tux‹ arbeitet in den neuen OT205­Terminals von Bachmann electronic

OT205: Leistungsfähiges Bediengerät mit Linux­Betriebssystem

Mit dem operator-terminal ot205 erweitert Bachmann electronic seine leistungsfähigen Bediengeräte auf Basis von linux. die geräte mit einer displaydiagonale von 5.7 Zoll und wahlweise QVGA- oder VGA-Auflösung verfügen über Bedienmöglichkeit mittels touchscreen bzw. einem in die Frontplatte integrierten Bedienfeld. die kompakten und robusten terminals sind die optimale einstiegsplattform für Java-basierte hMi-anwendungen.

Ein Gerät auf Basis von Linux erfüllt die Leistungsanforderungen für die meisten HMI­Konzepte, die Visualisie­ rungsperformance und die Bootzei­ ten sind vergleichbar mit bekannten Windows™­Systemen. Die Wartung des Betriebssystems ist dank des frei verfügbaren Open­Source­Codes hin­ gegen auch langfristig gesichert. Da­ rüber hinaus gelten Linux­Plattformen als sicher, denn viele Funktionsprin­ zipien verbreiteter Viren und Würmer greifen bei Linux nicht.

kundenanForderungen iM FokuS Bei der Implementierung des Betriebs­ systems hat Bachmann die klassische Linux­Desktop­Distribution von im Industriebereich unnötigem Ballast befreit und ein schlankes Image auf Basis von Debian entwickelt. So kann sich der Anwender ausschließlich pro­ duktiv in seinen Domänen bewegen und muss sich nicht mit dem Betriebs­ system auseinandersetzen. Bereits die Inbetriebnahme des Gerätes ist denkbar einfach: Stromversorgung anstecken und dem Anwender zeigt sich ein browserbasiertes Setup­Tool. Mit diesem Werkzeug lassen sich die wichtigsten Geräteeinstellungen direkt am Gerät oder wahlweise per Remo­ te­Zugriff an einem über Ethernet

verbundenen Projektierungs­PC vor­ nehmen. Die Erstellung von mehr­ sprachigen, übersichtlichen Bedien­ oberflächen erfolgt wie gewohnt mit dem in das Bachmann SolutionCenter integrierten VisDesigner. Die Hardware­Ausstattung der OT205­ Terminals ist auf dem neuesten Stand: Ein 500 MHz LX800­Prozessor und 512 MB RAM sind ebenso Standard wie sehr leuchtstarke LCD­Panels (600cd/m²) mit per Software dimm­ barer LED­Hintergrundbeleuchtung. System­ sowie Anwendungsdaten werden auf einer industriellen CF­Kar­ te im von außen zugänglichen Karten­ steckplatz gespeichert.

25


News

ALLEN WIDRIGKEITEN ZUM TROTZ Messtechnik für maritime Anwendungen die automatisierung von Spezialschiffen, insbesondere solche für den Bau von offshore-installationen, ist geprägt von einer stetig wachsenden komplexität der prozesse. die unterschiedlichsten Systeme müssen reibungslos zusammenwirken, gleichzeitig sind die anforderungen an robustheit und verfügbarkeit außerordentlich hoch. widrige umgebungsbedingungen, wie wetterlage, Seegang, salzhaltige luft, stark vibrierende Motoren, hitze und kälte sind nicht nur herausforderungen an die ausrüstung, sondern auch an die regelung der prozesse. hierbei ist auch die Messtechnik gefordert: Sie muss universell, zuverlässig und präzise arbeiten und dabei einfachste diagnosemöglichkeiten im problemfall bieten.

Große Anlagendimensionen

26

Vernetzung unzähliger Teilsysteme

Extreme Temperaturen

Korrosive Umgebungsbedingungen


bachmann.realtimes 04/2011

S

chiffe sind vergleichbar mit großen chemisch­tech­ nischen Fabrikanlagen: Unzählige Subsysteme, wie z. B. die Treibstoffaufbereitung, der Antrieb oder die Balastregelung sind in einem Gesamtsystem miteinander verbunden. Dabei sind die Größendimensionen der Pro­ zesse beeindruckend: Antriebsmotoren mit mannshohen Zylindern, Stromgeneratoren im Megawatt­Bereich, viele Kilometer verlegte Rohre mit den unterschiedlichsten Flüssigkeiten, unzählige über das ganze Schiff verteilte Schaltkästen, Aggregate, Ventile und Pumpen. Dies stellt eine besondere Herausforderung an die Instandhaltung dar, denn das Werkzeug eines Bordelektrikers ist selten der Laptop mit der allumfassenden Diagnose­Software, sondern meist nur ein Multimeter. Eine Fernwartung kommt ebenfalls nur in extremen Situationen in Betracht, denn Datenverbindungen über Satelliten sind aufwändig, teuer und nicht immer verfügbar.

Ein messsystem für extreme umfeldbedingungen: kompakt, robust und zuverlässig. Modul ai208/Si

StroM-eingangSModul alS univerSelleS MeSSSYSteM Mit dem analogen Strom­Eingangsmodul AI208/SI stellt Bachmann nun ein für diesen Anwendungsbereich opti­ mal geeignetes Messsystem bereit. Auf einer Modulbreite von 55 mm sind acht einzeln galvanisch getrennte Kanäle kompakt angeordnet. Die Messbereiche können zwischen 4 bis 20 mA und 0 bis 20 mA umgeschaltet werden. Für Sensoren mit positiven und negativen Werten, wie z. B. Durchflussmesser, kann der Messbereich softwaremäßig auf +/­ 20 mA geschaltet werden. Die Eingänge bieten eine Auflösung von 13 bis 16 Bit. Um eine optimale Signalqualität bei gleichzeitig geringst möglichen Störungen zu erreichen, ist jeder der acht Kanäle mit einem steilen Signalfilter ausgestattet, der zwischen 2,5 Hz und 2,5 kHz einstellbar ist. prozeSS-Monitoring und FehlerdiagnoSe Zur automatischen Überwachung der Eingänge des AI208/SI lassen sich die Wertebereiche frei zwischen +/-25mA einstellen. Überschreitet ein Kanal den definierten Prozesswertebereich, wird eine Warnung, bei Überschreiten des Messbereiches eine Fehlermeldung an die übergeordnete Applikation übergeben. Diese Mel­ dungen können zur Prozessüberwachung und zur Fehler­ diagnose ausgewertet werden. Kurzschluss, Leitungsbruch und Sensorfehler werden so zuverlässig erkannt. Am An­ zeigeterminal erhält der Bediener daraus konkrete Hand­ lungsanweisungen zur Fehlerbehebung. roBuStheit entScheidet ÜBer die zuverlÄSSigkeit Die Eingänge des AI208/SI sind kurzschlussfest und galvanisch getrennt. Dies schützt vor einer Beschädigung des Moduls und vor den Einflüssen wechselseitiger Störungen zwischen den Kanälen, wie sie z. B. bei Potenzi­ alunterschieden der Sensoren, bei Fremdspannungen oder versteckten Ausgleichsströmen auftreten. Standardmäßig ist das Modul für einen Betriebstemperaturbereich von ­30 °C bis +60 °C ausgelegt (Lagertemperatur: ­40 °C bis +85 °C). Für Anwendungen, bei denen noch höhere An­ forderungen, wie z. B. eine Betauungsfestigkeit im Betrieb gelten, ist das Messmodul auch als coldclimate­Ausführung erhältlich. Mittels einer robusten Polymerbeschichtung wird das Modul dabei gegen Betauung und Korrosion durch salzhaltige Luft wirkungsvoll geschützt.

27


›SCHUSS‹ FÜR ›SCHUSS‹ PERFEKT Automatisierung von Druckgießmaschinen Für die Massenproduktion metallischer konstruktionsteile, z. B. aus aluminium, zink oder Magnesium nutzt man den druckguss, ein industrielles gießverfahren. die oskar Frech gmbh + co. kg im schwäbischen Schorndorf (d) setzt seit zehn Jahren zur automatisierung seiner druckgießmaschinen das Bachmann M1-System ein.

D

ie im Jahr 1949 gegründete Oskar Frech GmbH + Co. KG entwickelte sich in den vergangenen sechs Jahrzehnten zum weltweit führenden Anbieter von Druckgießtechnologien. 1959 wurde die erste Warmkam­ merdruckgießmaschine in den Markt geliefert, eine Techno­ logie mit der heute zum Beispiel Gehäuse für Mobiltelefone und Notebooks in hohen Stückzahlen produziert werden. Im Jahr 1967 erweiterte Frech sein Produktspektrum um Kaltkammerdruckgussmaschinen. Als kompetenter Partner baut der süddeutsche Hersteller weltweit komplette Gieß­ zellen auf, für die Fertigung von kleinsten Druckgussteilen bis hin zu Motorblöcken und Karosserieteilen für Kraftfahr­ zeuge. die autoMation entScheidet »Die Automation eines Fertigungsprozesses entscheidet über dessen Wettbewerbsfähigkeit«, wie Rainer Sautter, Leiter Steuerungs­ und Regelungstechnik bei Frech erklärt. Dabei geht es in der Gießtechnik vor allem um die Zuverlässigkeit und die Reproduzierbarkeit von Ferti­ gungsabläufen. Als Basis ihres Automatisierungssystems »DATADIALOG« baut Frech deshalb seit vielen Jahren auf die M1­Steuerung von Bachmann. »Wir hatten uns vor inzwischen mehr als zehn Jahren entschlossen, das in die Jahre gekommene eigene System durch eine OEM­Lösung zu ersetzen«, erzählt Rainer Sautter von den Anfängen der Zusammenarbeit mit Bachmann. Nach einer umfassenden Evaluation der verschiedensten Industriesteuerungen hatte man sich für das M1­System entschieden. »Unsere Gieß­ zellen sind sehr modular aufgebaut und umfassen neben der eigentlichen Maschine auch die Schmelz­ und Dosier­

28

Die Oskar Frech GmbH + Co. KG beschäftigt am Standort Schorndorf und in weltweit 17 Nieder­ lassungen rund 700 Mitarbeitende.


Applikation

bachmann.realtimes 04/2011

kaltkammerdruckgießmaschine der reihe gdk von Frech: Bis zu 5.000 Tonnen (50.000 kN) Schließkraft. (Aufbau im Montagewerk vor der Lackierung.)

technik, Sprüheinrichtungen, Heiz­ und Kühlgeräte, Druckgießformen und Entnahmegeräte«, beschreibt Rainer Sautter die Rahmenbedingungen der zu automatisierenden Anlagen. Eine entsprechende Flexibilität des Automatisierungssystems und die möglichst optimale Anpassung an die individuelle Gesamtanlage wa­ ren deshalb schon bei der Auswahl mitentscheidend. »Und: Wenn es um die Lösung für eine neue Anforde­ rung geht, fühlen wir uns bis heute

von Bachmann immer sehr partner­ schaftlich betreut«, wie Rainer Sautter hinzufügt. Im Jahr 2007 hat Frech die Druckgießsparte der Müller Weingar­ ten AG übernommen. Frech ist damit weltweit der einzige Anbieter, der alle Technologien und alle Schließkraft­ größen abdeckt. In der Folge wurden in einigen Anwendungen auch die Maschinensteuerungen der übernom­ menen Baureihen mit dem DATADIA­ LOG­System ausgerüstet.

»Wir fühlen uns von Bachmann sehr partnerschaftlich betreut.«

rainer Sautter Leiter Steuerungs­ und Regelungstechnik bei Frech

hohe taktraten Je nach Maschinengröße sind bis zu 1000 Schüsse pro Stunde möglich. »Schuss pro Stunde«, wie der Fach­ mann das Einpressen der Schmelze unter hohem Druck und mit hoher Ge­ schwindigkeit in die Gussform nennt, ist ein Ausdruck für die Produktivi­ tät einer Druckgießmaschine. Viele Parameter beeinflussen dabei das optimale Gussergebnis, was bei den geforderten kurzen Zykluszeiten eine

hohe Leistungsfähigkeit des Steue­ rungssystems verlangt. »Wir erfassen bei jedem Schuss zum Beispiel die Temperaturen an den verschiedensten Stellen des Prozesses, die Füllzeit der Form, die Einpressgeschwindigkeit, Absolutdrücke und Druckanstiegs­ zeiten, wir überwachen und steuern die Peripherie und vieles mehr«, zählt Rainer Sautter die umfangreichen Regel­ und Steuergrößen auf. Die mächtigsten Kaltkammerdruck­ gießmaschinen haben immense Di­ mensionen: Mehrere hundert Tonnen sind sie schwer und erreichen Aufbau­ längen von über 20 Meter und bis zu 5 Meter Höhe. »Für solche Maschinen setzen wir auf eine verteilte Automa­ tisierung«, beschreibt Rainer Sautter die Topologie des Steuerungssystems. Die abgesetzten Einheiten sind dabei über den optischen FASTBUS mit der zentralen Steuerung vernetzt, auf der die gesamten regelungstechnischen Abläufe implementiert sind. roBuStheit geFordert »Entscheidend für unsere Anwen­ dungen ist die Robustheit des ge­ samten Systemaufbaus«, wie Rainer Sautter einen weiteren Auswahlgrund

29


intuitiv und übersichtlich: Visualisierung der Frech­ Druckgießmaschinen.

hydraulische warmkammerdruckgießmaschine für zink: Serie DAW20F

robustheit gefordert: Einbau der Bachmann M1­Steuerung im Schalt­ schrank einer Warmkammerdruck­ gießmaschine der Reihe DAW

für das Bachmann­System nennt. Im Gießerei­ betrieb herrschen raue Umfeldbedingungen. Hit­ ze, Staub, Dämpfe, Vibrationen bei Einpressdrü­ cken von 200 MPa und mehr stellen dabei hohe Anforderungen, auch an die Steuerung. Die Frech­Ingenieure schätzen deshalb den stabilen mechanischen Aufbau des M1­Systems. Auch der spezifizierte Betriebstemperaturbereich bis +60 °C gebe ihnen die entscheidende Sicherheit, wie Rainer Sautter meint. FleXiBle Bedienung, auch auS der Ferne Die von Frech auf Bachmann­Terminals im­ plementierte Visualisierung der Druckgießma­ schinen »gilt als eine der besten Bedienungen weltweit«, wie Rainer Sautter stolz berichtet, »denn sie ist sehr intuitiv zu bedienen.« Die Dokumentation aller Gießparameter erlaubt darüber hinaus die lückenlose Überwachung der Produktions­ und Teilequalität, was ent­ scheidend ist für die vom Anwender geforderte Prozesssicherheit. Mehr als 55 Prozent der Frech­Anlagen gehen in den Export. Alle sind über eine Remote­Verbindung vom Service in Schorndorf erreichbar, was eine rasche Diagnose und Wartung der weltweit installierten Anlagen ermöglicht. »Die schnelle und zuverlässige Un­ terstützung der Kunden durch uns als Hersteller sehen wir als unabdingbare Voraussetzung für absolute Höchstleistungen«, wie Rainer Sautter die Service­Philosophie von Frech beschreibt.

30

QualitÄt ohne koMproMiSSe Die überlegene Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit von Frech­Druckgießmaschinen hat gute Gründe: Jahrzehn­ telange Erfahrung, kontinuierliche Forschung und die perfekte technische Umsetzung. Und dazu trägt auch die Bachmann­Steuerung einen wichtigen Teil bei. FactBoX druckguss Beim Druckguss wird eine flüssige Schmelze, z. B. aus Zink, Magnesium oder Aluminium unter hohem Druck und mit einer sehr hohen Geschwindigkeit in eine Gussform gedrückt. Fachleu­ te sprechen hier von einem ›Schuss‹. Die geteilte Gussform ist zwischen einer beweglichen und einer festen Halteplatte mon­ tiert. Aufgrund des hohen Drucks sind die in der Maschine benö­ tigten Zuhaltekräfte für die Form enorm und betragen bei großen Teilen mehrere tausend Tonnen. Bei Warmkammer­Druckgieß­ maschinen befinden sich Gießbehälter und Gießkolben ständig in der Schmelze. Bei Legierungen mit hohem Schmelzpunkt setzt man auf das Kaltkammer­Druckgießverfahren, bei dem sich die Gießgarnitur außerhalb der Schmelze befindet. Druckgießteile haben glatte Flächen und saubere Kanten, die erreichbaren Toleranzen liegen je nach eingesetzter Legierung in der Größe um +­ 20 µm. Je nach verwendetem Werkstoff sind Wandstär­ ken von weniger als einem halben Millimeter produzierbar.


Streckenbezeichnung News

bachmann.realtimes 04/2011

KOMFORTABLE KONSTRUKTION Bibliotheken für den CAD­gestützten Schaltschrankbau

zur elektrischen planung und mechanischen konstruktion von Schaltschränken werden vermehrt computergestützte werkzeuge eingesetzt. Bachmann stellt für ecad-Systeme eine eplan p8-Bibliothek und für mcad-programme eine 3d-Modulbibliothek mit den komponenten des M1-automatisierungssystems zur verfügung.

update der eplan BiBliothek – verSion v1.02r Die Gerätedaten der Bachmann­Automati­ sierungskomponenten stehen als ePLAN P8­ Bibliothek in der Version V1.02R, ergänzt mit allen aktuellen Produkten, im ePLAN Data Portal bereit. Die gemeinsam mit ePLAN erstellten und zertifizierten Daten können direkt ins eCADProjekt geladen und sofort für die Konstruktion verwendet werden. Dies ermöglicht die einheit­ liche Gestaltung der Projekte und bringt für die Konstruktion eine erhebliche Zeitersparnis.

sichtszeichnungen, SPS-Konfigurationen bis hin zur Ersatzteildokumentation. Die Daten können dazu direkt aus dem ePLAN Data Portal übernommen werden. Umgekehrt ist es möglich, die Konstruktion über einen eCAD­Import im Bachmann SolutionCenter abzubilden.

Die ePLAN­Bibliothek beinhaltet Gerätedaten, Makros und technische Dokumentationen aller Steuerungs­ und Visualisierungskomponenten. Sie bietet so Unterstützung in der gesamten Elektroprojektierung – von der Erstellung der Schaltpläne über Schaltschranklayouts, Über­

3d-ModellBiBliothek FÜr die SchaltSchrankkonStruktion Um eine optimale Platzierung der Komponenten sowie der Kabelfüh­ rung zu gewährleisten, erfolgt auch die Planung der Schaltschränke zunehmend mit 3D­gestützten Programmen. Mit der neuen 3D­CAD­ Modellbibliothek (Version V1.00R) stellt Bachmann Konstrukteuren die versionierten 3D­Modelle seiner Steuerungs­ und Visualisierungs­ komponenten zur Verfügung. Das Austauschformat STEP gewährleistet, dass die im Maßstab 1:1 angebotenen Modelle von allen gängigen 3D­Zeichenprogrammen weiterverarbeitet werden können. Die Modelle zeigen die äußeren Details der Produkte in voller Auflösung. So ist ein realistisches Erscheinungsbild in der 3D­Konstruktion und für die Dokumentation garantiert. Nicht sichtbare Konstruktionsdetails sind ausgeblendet, wodurch eine deutliche Reduktion des Datenumfangs erreicht wird. Bachmann electronic stellt diese Bibliothek für die Standardprodukte seinen Kunden kostenlos zur Verfügung. Die Modelle können einzeln oder komplett als CD­ROM oder als Download bezogen werden.

Die ePLAN­Bibliothek beinhaltet Gerätedaten, Makros und technische Dokumentationen aller Automati­ sierungskomponenten. Die 3D­Modellbibliothek enthält die Steuerungs­ und Visualisierungs­ komponenten im Maßstab 1:1.

31


News

DEN ENGINEERING­ PROZESS IM FOKUS Neue Funktionalitäten im SolutionCenter Bei komplexen Systemen übersteigen die kosten für das engineering die anschaffungskosten der hardware oft um ein vielfaches. auf der Suche nach potenzialen zur kostenoptimierung lohnt es sich deshalb, hierauf ein hauptaugenmerk zu richten. das all-in-oneengineeringtool Solutioncenter von Bachmann electronic optimiert den Workflow, verringert so die Engineeringzeiten und trägt damit in entscheidendem Maß zur kostenreduktion bei. in der aktuellen version 1.70 des Software-pakets werden alle aspekte des engineeringprozesses in einer neuen perspektive zusammengeführt. der anwender erhält dadurch eine optimale unterstützung während der projektierung und erschließt sich neue Möglichkeiten, große Projekte im Team effizient durchzuführen und zu jeder Zeit den Überblick zu wahren.

Starke proJektverwaltung In der neuen SolutionCenter­Perspektive wird es noch einfacher, die unterschiedlichen Projekte zu verwalten, in einer Gesamtübersicht darzustellen oder vollständig mit Quellcode, Konfigurationen und Einstellungen zu exportieren und wieder zu importieren. Selbstver­ ständlich ist es dabei möglich, Projekte von älteren Versionen einfach und ohne Datenverlust zu importieren. Die klare Unterteilung nach Projektarten (Solution, C/C++, M­PLC, Safety und Visualisierung) wahrt die Übersicht und gewährleistet ein komfortables Arbeiten: Der Anwender kann für kleinere Änderungen an den Projekten in der Gesamtübersicht bleiben und schnell in den verschiedenen Projekten navigieren und suchen. Für Detailarbeiten bieten sich die spezifischen Perspektiven für die Konfiguration, Programmierung oder GUI­Gestaltung an, die sich optimal an die Bedürfnisse der Projektierung anlehnen. Solution-proJekte Alle relevanten Konfigurationen können ohne entsprechenden Hardwareaufbau angelegt und vorkonfiguriert werden. Dadurch gestaltet sich die Projektierung von Automatisierungslösungen noch komfor­ tabler: Die Konfigurationen lassen sich in einem Projekt nach eigenen Strukturierungsvorgaben ablegen, verwalten und nach erfolgter Pro­ jektierung vorgefertigt auf beliebige Zielsysteme übertragen. Gerade

32

navigator im Solutioncenter: Die klare Unterteilung nach Pro­ jektarten wahrt die Übersicht und gewährleistet ein komfortables Arbeiten.


bachmann.realtimes 04/2011

bei größeren Vorhaben bietet sich diese übersichtliche Vorgehensweise an. Außerdem können von einem Online­ Device die gesamten Konfigurationen bei entsprechender Berechtigungsstufe ausgelesen, auf dem Engineering­PC abgespeichert und zur einfachen Wiederverwendung in Vorlagen abgelegt werden. teaMarBeit und verSionSkontrolle Umfangreiche und komplexe Automatisierungslösungen werden in aller Regel von mehreren Personen im Team parallel und meist über einen längeren Zeitraum projek­ tiert. Deshalb ist es wichtig, dass sich die verschiedenen Versionen übersichtlich dokumentieren und nach der Aus­ lieferung einwandfrei zuordnen lassen. In der modernen Software­Entwicklung werden diese Herausforderungen durch Versionskontrollsysteme (oder Source Code Manage­ ment Tools) gelöst. Im SolutionCenter können Projekte mit den beiden populärsten Systemen, CVS (Concurrent Version System) und SVN (Subversion), verwaltet werden. Projektversionen sind so zuverlässig gesichert und eine einfache und effiziente Zusammenarbeit im Team wird möglich.

Solutioncenter perspektive: Vollständige Darstellung mit Konfigurationen und Einstellungen.

eFFizient zuM perFekten ergeBniS Die neue Perspektive des SolutionCenter in der aktuellen Version 1.70 markiert einen wichtigen Meilenstein. Zusam­ men mit einer Reihe von weiteren Verbesserung schafft sie die Grundlage für ein noch effizienteres Engineering, die weitere Optimierung des Workflows und der intuitiven Bedienbarkeit. Das SolutionCenter unterstützt den wenig erfahrenen Anwender dabei, sich schnell in seine Aufgaben einzuarbeiten. Gleichzeitig bewahrt es dem fortgeschrit­ tenen Automatisierer seine gewohnten Freiheiten. Die Philosophie von Bachmann dahinter ist klar: Eine Enginee­ ring­Software muss den Benutzer so führen, dass er seine Aufgabe einfach und schnell erledigen kann und dabei ein qualitativ hochwertiges Ergebnis erzielt.

33


News

Alle im Jahr 2011 angebotenen Schulungen mit ausführlichen Beschreibungen der Inhalte und der Terminübersicht finden Sie im aktuellen Trainingskatalog unter www.bachmann.info/training.

FUNDIERTES PRAXIS­KNOW­HOW Bachmann-Trainingsprogramm 2011 Mit einem umfangreichen trainingsprogramm vermitteln Bachmann-experten alles wissenswerte rund um das M1automatisierungssystem. die Schulungen wenden sich an applikationsprogrammierer, inbetriebnehmer, Service- und Sicherheitstechniker sowie projektleiter – vom einsteiger bis zum fortgeschrittenen anwender. Die verschiedenen Grundlagentrainings ermöglichen einen schnellen und um­ fassenden Einstieg in die Bachmann­ Automatisierungswelt. Sie liefern den Teilnehmenden einen fundierten Überblick über die Projektierung, Inbetriebnahme, Konfiguration sowie die Diagnose der Bachmann Automati­

sierungsgeräte. Die praxisorientierten Trainings werden in den Bachmann­ Niederlassungen abgehalten, bei Bedarf aber auch direkt vor Ort bei Kunden. Der Aufbau der Trainings lässt genügend Freiraum, um während der Schulungen auf besondere An­ forderungen und Fragen eingehen zu können. Auf die Basistrainings aufbauende Anwenderschulungen richten sich vor allem an Inbetriebnehmer so­

wie Applikationsprogrammierer und vermitteln Know­how zur Projektie­ rung von Automatisierungslösungen. In speziellen Schulungen erhalten Einsteiger das wichtigste Wissen beispielsweise zur Programmierung des Bachmann M1­Systems unter der auf CoDeSys basierenden M­PLC Umgebung oder in der Anwendung der Bachmann­Entwicklungstools unter der Programmiersprache C. In einem weiteren Training lernen Experten die Komponentenprogrammierung für den Vis Designer. Für Software­ Entwickler ist das Modul ›Simulation und Modellierung‹ gedacht, in dem sie anhand von Beispielen erfahren, wie unter MATLAB®/Simulink® entstandene Modelle auf der M1­Steuerung imple­ mentiert werden.

PC Applikation M1com

PROGRAMMIEREN OHNE TIEFES SYSTEMWISSEN Neue Kommunikationsbibliothek M1com Mit der neuen kommunikationsbibliothek M1com ersetzt Bachmann die bisherige gBcc-Bibliothek. die c-basierte Schnittstelle für die ankopplung von clients an M1-Steuerungen ermöglicht den einfachen zugriff auf variablen und dateien des automatisierungssystems und das aufrufen von sogenannten SMi calls. Die Bibliothek ermöglicht die Ankopplung von Anwenderprogrammen an eine M1­Steuerung aus verschiedenen Programmiersprachen (z. B. C/C++, .NET, Delphi, Phyton, Ruby). Für den Programmierer stellt M1com eine einfach an­ wendbare Schnittstelle dar, über die er ohne tiefes Systemwissen zur Bachmann M1­Steue­ rung seine Applikationen auf dem Automatisie­ rungssystem umsetzen kann.

34

Variablen

Dateitransfer

SMI calls

Standard Module Interface (SMI) RPC (TCP, QSOAP, SSL)

SMI Interface (SMI) Standard Module

VHD-Modul

RFS-Modul

andere Module

M1com unterstützt M1-Automatisierungssystem die Betriebssy­ steme Windows XP und Windows 7 (32/64 bit). Der Zugriff auf die Steuerung erfolgt mittels Standard Modu­ le Interface(SMI). Als Übertragungsprotokolle stehen TCP, QSOAP und SSL zur Verfügung. Eine Kommunikation über Firewalls (Freischaltung von Port 80) bzw. über Proxy­Server ist möglich. Die M1com­Bibliothek ist threadsicher, das heißt, sie kann gleichzeitig von verschiedenen Pro­ grammbereichen mehrfach ausgeführt werden. Die Anzahl der zu verwendenden Verbindungen zur Steuerung kann konfiguriert werden. Somit können die Ressourcen (Anzahl verwendeter Sockets) sowohl PC­ als auch steuerungsseitig kontrolliert werden.


Dialog

bachmann.realtimes 04/2011

MESSEN UND VERANSTALTUNGEN Marintec Treffen Sie uns vor Ort

hannover MeSSe Hannover, Deutschland 04.–08.04.2011 Halle 027, Stand E20

china wind power Beijing, China 19.–21.10.2011

cwee Shanghai 2011 Shanghai, China 08.–10.4.2011 Stand 5T030

korMarine Busan, Südkorea 26.–29.10.2011

Mocon ´s­Hertogenbosch, Niederlande 20.–21.04.2011 Stand C1024

europort Rotterdam, Niederlande 08.–11.11.2011 Stand 3.401

windpower uSa Anaheim, USA 22.–25.05.2011 Stand 2589

agritechnica Hannover, Deutschland 15.–19.11.2011

oFFShore wind china Shanghai, China 15.–17.06.2011 Stand E5 – CD15

SpS/ipc/driveS Nürnberg, Deutschland 22.–24.11.2011 Halle 7, Stand 360

wind power aSia Beijing, China 22.–24.06.2011 Stand F06

Marintec Shanghai, China 29.11–02.12.2011

35


Wenn es darauf ankommt. Durchschnittstemperatur: 28째C Luftfeuchtigkeit: 100% Niederschlag: 10.000 Liter/qm im Jahr Steuerung: >99,96% Verf체gbarkeit

www.bachmann.info/nolimits

Realtimes 04 2011 de  
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you