Die Zukunft Ihres Windparks - Effizient. Flexibel. Sicher - energy.industry.maritime - Bachmann electronic GmbH
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Die Zukunft Ihres Windparks Effizient. Flexibel. Sicher. energy.industry.maritime.
Ihr erfahrener
Partner im Wind
Kompetenz und Vertrauen überzeugen
Bachmann electronic ist weltweit führend in der Automatisierung
der Windenergie. Neben zukunftssicheren Technologien, höchster
Verfügbarkeit und Qualität aus einer Hand, bieten wir unseren Kunden
vor allem eines: Umfassende Erfahrung und einzigartige Kompetenz,
um mit maßgeschneiderten Lösungen herausfordernde Markt- und
Kundenanforderungen weltweit optimal zu erfüllen.
• 120.000 Windenergieanlagen weltweit mit Bachmann automatisiert
• 10.000 Condition Monitoring Systeme mit Bachmann installiert
• Mehr als 250 Automatisierungs-Partner vertrauen Bachmann im Wind
1. Turbine Automation 3. Windparkvernetzung
• Flexibel: Modularität in Hard- und Software • Konfigurierbare Kommunikationsschnittstellen
• Investmentsicherheit: Modellbasierte, • Parallele Ethernet Echtzeitvernetzung über
wiederverwendbare Software-Entwicklung "bluecom" Protokoll
• Datenschutz: Integrierte Security Funkionen • SSL/TLS-verschlüsselte Zugriffssicherheit
• Robust: Ausgelegt und geprüft für extreme Umwelt- • Standards nach IEC 60870-5-10x & DNP3
bedingungen und höchste Verfügbarkeit • OPC UA zu SCADA und Betriebsführung
Wind Turbine Template
4. Condition Monitoring
• Vollständige Toolbox für die
Turbinenentwicklung
• Über 20 Jahre CMS-Kompetenz
• Konfigurierbare Software-Module
• 10.000 weltweit installierte CMS
• Objektstruktur nach IEC 61400-25
• Weltweit erste GL-Zertifizierung eines
• Eventsystem und statistische Auswertung
steuerungsintegrierten CMS
• Open Source für individuelle Anpassungen
• Individuelle Retrofit-Lösungen nach Maß
2. SCADA 5. Parkregelung mit
"Smart Power Plant Controller"
• Wind Power SCADA
• Parkübersichten und detaillierte Turbinendaten auf • Zertifizierter EZA-Regler nach VDE-AR-N 4110/4120
einen Blick • Modulares, offenes und erweiterbares Reglerkonzept
• Datenmodelle gemäß IEC 61400-25 • Einsatz in homogenen und heterogenen Energieparks
• Standardkommunikation via OPC UA • Webbasierte Konfigurations- und Bedienvisualisierung
• Benutzereigene Konfiguration von Ansichten und inkl. Rechtekonzept nach IEC 62443
Reports direkt im SCADA • Unterstützung sämtlicher Kommunikationsprotokolle
Wind Energy 5.0
Automatisierungslösungen
für alle Bereiche der Windenergie
Von Steuerungstechnik, Condition Monitoring, Wind Power SCADA bis
hin zum Netzanschluss bieten wir Ihnen Komplettlösungen für die
Windparkautomatisierung. Unsere Systeme stehen für außerordentliche
Robustheit, höchste Performanz und offene Schnittstellen. Mit
unseren intelligenten Sensoren und Algorithmen mit Leistungsregelung
automatisieren Sie Ihren Windpark – offen und flexibel.
Das Bachmann
System
Automatisierungslösungen für Windenergie
Wir haben den Überblick und denken für Sie immer einen Schritt weiter.
Unsere innovativen Lösungen sorgen für ein effizientes Engineering Ihrer
Anlagen. So sieht intelligente Automatisierung moderner Windturbinen aus.
Wind Energy 5.0 Datenrekorder Scope 3
Hier wird Zukunft gedacht 8 und Watchlist
Schnell zur sicheren Diagnose 24
Konzept für den ganzen
Windpark Model Based Design
Smart Turbine Automation 10 Simulation, Prozess und Regelung 26
M1 Servicecenter Wind Turbine Template
Funktionale Unterstützung 16 (WTT)
Effizient und zukunftssicher 28
SolutionCenter
All-In-One Engineering 20 Wind Power SCADA (WPS)
SCADA – die smarte Generation 30
6
Smart Power Plant Controller Safety Control
Modular, flexibel, standardisiert 36 Sicherheit ohne Kompromisse 52
Condition Monitoring System PowerPlant Network
(CMS)
Verfügbarkeit und mehr Ertrag 38 Redundanz in der Kommunikation 54
Leistungsstarke Steuerungs-
Repowering oder Retrofit? und Überwachungsmodule
Schnell und effizient umrüsten 42 Spezialist für Pitch-Anwendungen 56
State-of-the-art Security Trainingsangebot
Zugriffsrecht und Sicherheit 46 Engineering Trainings 58
Power Management Vetrauen durch Kompetenz
Module für die Netzerfassung 48 Anwendungen im Wind 62
7
Hier wird Zukunft gedacht: Smart Turbine Automation WIND ENERGY 5.0 • Intelligente, robuste Turbinenautomatisierung • Highspeed Parkkommunikation • Intelligente Netz- und Energieregelung • Integriertes SCADA-System • Integriertes Condition Monitoring 8
Wind Energy 5.0
Windenergieanlagen sind in Zukunft in komplexe Datenkommunikationen eingebunden –
von Wetterdaten bis Netz- und CMS-Sensordaten. Bachmann hat Konzepte und
Lösungen für »Smart Turbine Automation« und die Erfahrung von mehr als 120.000
automatisierten Anlagen.
Condition Monitoring Wind Power SCADA Big Data Portal
• WebLog Expert® • IEC 61400-25 Struktur • Datenakquisition
• CMS-Analyse • Datenbank-Kopplung • Datenanalyse/Datenkorrelation
• Überwachung • Sicher bei Kommunikationsaus- • Alarming und Events
• Reporting fall zur Turbine
• Datenanalyse und -vergleich
• Integration von CMS Daten nach
VDI 3834
• CMS Ticket-Darstellung mit
Analysefunktion
Smart Turbine Smart Grid Automation
Automation Kommunikation Übergabestation Energie Protokolle
• Modellbasiertes Design • Ethernet/OPC UA-basierend mit Parkregler • IEC 60870-5-10x
• IEC 61400-25-Struktur • Redundanz • Park-Controller / • IEC 61850
• Simulation und Diagnose • Highspeed (»bluecom«) EZA Regler gemäß • IEC 61400-25
• Integriertes Safety VDE-AR-N 4110/4120 • Modbus-x
• Integriertes CMS • Smart Power Plant • DNP3
• Netzmessung/-schutz Controller nach VDE- • etc.
AR-N 4110/4120
• Netzmessung
• Netzschutz
9
Smart Turbine
Automation
Konzept für den ganzen Windpark
Die Anforderungen an Windenergieanlagen steigen stetig. Der Einsatz neuer Technologien,
Verfahren, Materialien und Erweiterungen der Infrastrukturen (IT) sind maßgeblich
für eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit. Die Turbine in sich ist nicht mehr isoliert zu
betrachten, sondern als Teil einer gesamten Energie-Produktionskette.
Intelligente Steuerzentrale ordnete Informationen aus SCADA-Systemen sowie
Netze bilden die Schnittstelle zum Park und letztlich analytische Korrelationen usw. online berücksichtigt
auch zur Turbine. Diese wiederum muss sich zum und verarbeitet. Aktuelle Zustände der Maschine
einen diesen Eigenschaften und Anforderungen der und deren Komponenten werden deterministisch
Netze, zum anderen den »eigenen« Bedingungen erfasst und direkt in der Turbinensteuerung ver-
der Turbine anpassen. »Smart Turbine Automation« arbeitet. Intelligente, modellbasierte Regler-Algo-
von Bachmann ermöglicht die Umsetzung dieser rithmen verarbeiten diese »Condition Monitoring-
Anforderungen. Daten« verschiedenster Aggregate zusammen mit
z. B. Signalen wie Lasterkennung, Wind-Forecast,
Die Steuerung dient nicht mehr nur der reinen Abar- Informationen über Windverhältnisse im Park und
beitung von einzelnen standardisierten Signalen bringen die Anlage in einen optimalen Arbeitszu-
für die Betriebsführung, sondern wird mehr zur stand. Damit können die laufenden Erträge (Ener-
intelligenten Steuerzentrale. Hierzu werden die ver- gieerzeugung) optimiert und die Turbine auf Lang-
schiedensten Messsignale der Turbine und überge- zeitverfügbarkeit ausgerichtet werden.
11Datentransfer in Millisekunden Mit dieser standardisierten Komponenten-
Standardisierte Schnittstellen wie IEC61400-25 und Datenstruktur bietet Bachmann auch ein
(mit MMS Protokoll), OPC UA und MQTT bieten SCADA-System (Wind Power SCADA) an, das
den Datenaustausch zu überliegenden Ser- diese Strukturen in die SCADA-Welt spiegelt.
vern und Cloud-Systemen. Mit dem Ethernet- Struktur und Datenabgleich zwischen Turbine
basierten »bluecom«-Protokoll von Bachmann und SCADA sind damit automatisch gegeben.
ist ein Datentransfer und damit eine Synchro- Zahlreiche Funktionen, Darstellungen und
nisierung von Turbinen in einem Windpark in Analysetools sind in WPS abgebildet.
Millisekunden möglich, Netzwerk-Redundanz
mit eingeschlossen. Standardisierung, Adap- Durch die Standardisierung und Offenheit
tion und Modularität spielen in der Wirtschaft- des Systems ist es weiter möglich, Adaptionen
lichkeit von WEAs ebenfalls eine tragende in der Darstellung, Widgets und Dashoards
Rolle. Die Anforderungen an einzelne Netze online zu erstellen oder zu ändern. Das rein
und technologische Voraussetzungen sind in webbasierte System entspricht zudem allen
stetiger Entwicklung. Ansprüchen der Benutzerverwaltung und
des Zugriffsschutzes (»Security«). Durch
Turbinenanpassungen – speziell in der Soft- "responsive design" ist der Zugriff von unter-
ware und damit im Verhalten der Turbine – müs- schiedlichen Clients wie PC, Tablet und
sen rasch und transparent erfolgen. B
achmann SmartPhone gegeben.
bietet mit dem »Wind Turbine Template« (WTT)
eine Lösung für die Software-Architektur einer »Smart Turbine Automation« von Bachmann
solchen WEA. Basierend auf den Strukturen der bezieht sich aber nicht nur auf die WEA selbst.
IEC 61400-25 sind die Komponenten der Anlage Modellbasierte Park-Regelalgorithmen in
modular aufgebaut. Durch die Offenheit des Form des "Smart Power Plant Controllers" als
Systems und den Einsatz von unterschiedli- "ready-to-use" Parkregler oder die offenen
chen Programmiersprachen (IEC 61131, C/C++, Strukturen (IEC-basiert) und eine Palette von
MATLAB®/Simulink®) können diese Software- parametrierbaren Energieprotokollen stehen
Module bzw. Anlagenkomponenten gezielt für eine intelligente Windparkvernetzung zur
abgebildet werden. Eigene Simulationspro- Verfügung. Hochauflösende Netzmess- und
gramme, die parallel auf der Anlagensteuerung Überwachungsmodule von Bachmann für
abgearbeitet werden, modellieren nicht nur die die Turbine und den Windpark runden die
Anlage, sondern können zur Optimierung der Bachmann-Lösung für die »Smart Turbine
Turbinenparameter mit eingebunden werden. Automation« ab.
VORTEILE
• Vorausschauende Regelung
für Pitch und Turbine
• Triebstrang-CMS mit
Betriebsführung
• Elektrisches CMS, Temperatur
IEC-Standard Vorteile
überwachung der IGBTs im
IEC 61400-25 – Eine Standard-
-K-2020-00
FGH 1
Umrichter
Kommunikationslösung für den
• Turmschwingungssensor mit
CER
CE
AN
FIE
einfachen Zugriff auf relevante
I
TI
DG PL
RID CODE COM
Leitstungsregelung
Daten aus Windkraftanlagen.
• Lebensdauerberechnung der
Komponenten auf Basis der
Lastfälle
Zertifizierte Systeme
International akkreditierte Prüf
• Intelligente Parkregelung –
institute bestätigen die Konfor-
3³5Ø-.1#Ø"$13
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Mehr zum Thema weltweit wichtigsten Standards
finden Sie auf und damit die Zulassung für die
unserer Website anspruchsvollsten Anwendungen.
12Höchste Verfügbarkeit:
Mehr Leistung, mehr Ertrag
Condition Monitoring
Result Feedback
CMS
Wind- und
Wetterforecast
Optimierungen
Aggregate
SCADA SCADA
Interne Input/Feedback
Messsignale
Netzmessung Parkregelung
13Ein System für jede
Bedingung
Steuerungsintegriertes Condition Monitoring – AIC
Der »Germanische Lloyd« hat das Condition Monitoring System (CMS) »Ω-Guard« von
Bachmann als weltweit erste steuerungsintegrierte Lösung zertifiziert. Erstmalig führt dort
der »Ω-Guard« die komplette Aufzeichnung, Analyse und Bewertung unabhängig vom Steu-
erungsprogramm aus. Das Modul der CMS-Baugruppe AIC214 des M1-Automatisierungssys-
tems bietet hierfür hochauflösende Vibrationsmesseingänge zur Erfassung verschiedenster
Messstellen. Somit ergeben sich weitere Überwachungsfunktionen ohne doppelte Sensorik.
Durch die Einbettung in das M1-System werden bei Auswertungen zusätzlich beliebige Sig-
nale und Variablen des gesamten Steuerungsverbundes berücksichtigt.
CPUs der MC-Reihe I/O-Modul GIO
Maximale Leistung für anspruchsvolle Regelungsaufga- Das weltweit einzige GIO212 überzeugt
ben, Prozesssteuerung und Signalverarbeitung sowie durch seine vielfältigen Funktionen und
umfangreiche Kommunikationsprotokolle – all das bieten macht den Einsatz teurer Zusatzmodule
die CPUs der MC-Modellreihe: Modernste Multicore Pro- an den meisten Stellen überflüssig. Alle
zessoren, schnelle GBit-Netzwerke, großzügige CFA-Spei- Kanäle des universellen I/O-Moduls sind
cher, akku-gepufferte, nichtflüchtige Datenspeicher einzeln wahlweise als analoge oder digitale
(NVRAM), Ethernet, serielle und USB-Schnittstellen. Eingänge oder Ausgänge, als Zähler oder
zur Temperatur- bzw. Widerstandsmes-
sung konfigurierbar.
14Safety-Zählermodul SCT
Integrierte Safety Module bieten Effizienz in der Entwick-
lung, Transparenz und Diagnosefähigkeit. Das SCT202 ist ein
Sicherheitsmodul zur Erfassung sicherheitsrelevanter Dreh-
bewegungen. Dazu bietet das Modul Ein- und Ausgänge,
welche die Umsetzung von Sicherheitsanwendungen bis
SIL2 bzw. PLd ermöglichen. Weitere Safety Signaltypen: digi-
tal/analog IO, PROFIsafe.
Netzmessung/Netzerfassung GMP
Das steuerungsintegrierte GMP-Modul realisiert Lösungen für
Netzerfassung, Schutz und Power Quality. D. h. das modulare,
Bachmann speicherprogrammierbare Echtzeit-Steuerungssystem
(SPS) wird durch das Einsteckmodul (GMP232/x) auch zum Dreh-
strom-Netzerfassungssystem, Netz- und Anlagenschutzgerät,
Power-Quality-Monitor und Störschreiber. Das Gesamtsystem
führt damit sowohl die »Betriebsführungs-Automatisierung« als
auch die »Netzfunktionen« aus.
COLDCLIMATE
-40° BIS +70° C
• Sehr weiter Betriebs-
temperaturbereich
• Hohe Betauungsfestigkeit
• Einsatz der Module bei
Temperaturspitzen von
-40° bis +70°
• 100 % »RUN-IN Test« für alle
Module mit extremen
Temperaturwechseln in
Klimakammern
Mehr zum Thema
finden Sie auf
unserer Website
15Funktionale
Unterstützung
M1 ServiceCenter
Servicemaßnahmen an Windkraftanlagen oder Maschinenparks
sind bei den heutigen, technologisch stetig wachsenden
Anforderungen unumgänglich. Das M1 ServiceCenter von
Bachmann electronic bietet dem Kunden maximale
Unterstützung bei der Projektierung von Serviceabläufen
(z. B. Software-Updates oder Hardware-Tausch) und
ermöglicht anschließend eine einfache Ausführung und
Überwachung des definierten Prozessablaufes direkt
an der Anlage oder per Fernzugriff – auch gleichzeitig auf
mehreren Anlagen.
Vielseitiges Werkzeug: Das M1 ServiceCenter Backup »M1 Applikationen«, über eine Kata-
VORTEILE ist ein Software-Tool, welches den Anwen- logauswahl komfortabel zusammengestellt
• Software für automatisierte
der bei immer wiederkehrenden Aufgaben und konfiguriert. Auch komplexere Ablauf-
Serviceaufgaben (Updates, in der M1-Automatisierungswelt unterstützt. schritte, wie z. B. das Software Handling beim
Backups, Hardware-Tausch Software-Updates an vorhandenen Anlagen Tausch einer M1-CPU, sind Bestandteil des Kata-
und Konfiguration am durchführen, zuvor natürlich eine Sicherung logs. Diese enthalten Schritt-für-Schritt-Anlei-
M1-Automatisierungssystem)
des laufenden Systems abspeichern, Aufspie- tungen, so dass auch fachfremdes Personal
• Katalog mit »Ready-to-use« len von neuen Programmen, Änderungen an diese Arbeiten ohne langwierige Einschulung
Ablauf-Funktionen Konfigurationsdateien oder sogar neue Hard- erledigen kann.
• Offline-Projektierung ware anschließen – dies sind die alltäglichen
Aufgaben im Rahmen von Service an Wind- Der Prozesskonfigurator erlaubt zudem in einer
• Assistenzdialoge bei
komplexeren Abläufen kraftanlagen und Maschinen. übersichtlichen Baumstruktur die Verwaltung
von mehreren Ablaufdefinitionen, die zusätz-
• Live-Monitoring der
Im M1 ServiceCenter hat Bachmann die Erfah- lich noch mal logisch gegliedert werden kön-
ablaufenden Prozesse
rungen und Herausforderungen der Kunden nen. In der Monitoransicht werden die Anlagen
• Ausführung für Einzelanlage
im Umgang mit diesen Aufgaben gesammelt und Parks in einer Baumstruktur verwaltet.
und Park möglich
und eine Software implementiert, die bereits Diese Topologie kann ebenfalls offline erstellt
• Berichtserstellung zur Anwendungsfälle aus der Praxis bereithält und und vorkonfiguriert werden – es ist noch kein
Archivierung
somit dem Kunden zu einer einfachen, schnel- Zugriff auf eine M1-Steuerung notwendig.
• Software auch ohne Installa- len und automatisierten Umsetzung verhilft.
tion von USB ausführbar Prozessablauf und Überwachung
Offline Engineering Soll nun ein Servicefall abgearbeitet werden,
Mehr zum Thema Die Projektierung der Serviceabläufe ist ganz wird die entsprechende M1-Steuerung, die z. B.
finden Sie auf einfach – mit einem Prozesskonfigurator wer- eine Windkraftanlage repräsentiert, ausgewählt
unserer Website den die einzelnen Ablaufschritte, wie z. B. und der Prozessablauf aus der zuvor erstellten
16M1 Service
Center
M1 SenAccess
Bachmann electronic bietet eine Zugriffs-
lösung für Senvion Turbinen an. Hierbei wird
lediglich die Software für die Zugangskont-
rolle zur Steuerung von Bachmann erneu-
ert, so dass der Kunde/ Betreiber zunächst
die Anlagen wieder bedienen und betreiben
kann. Ergänzend dazu, wird auch die Anbin-
dung an Wind Power SCADA unterstützt.
Park Ansicht: Prozessablauf gestartet In beiden Fällen spielt das "M1 Service
Center" die Hauptrolle: Mit dem Tool werden
alle notwendigen Software-Umstellungen
auf der M1 ausgeführt und ein evtl. anste-
hender Hardware-Austausch Schritt für
Schritt begleitet.
Dank vorgefertigter Ablaufprozesse und
sicher implementierter Anlagen-Typerken-
nung ist es dem Anwender mit dem "M1
ServiceCenter" möglich, diese Zugriffslösung
selbstständig für die Flotte auszurollen.
Sie möchten dazu mehr erfah-
ren? Lesen Sie hier eine Erfolgs-
story eines unserer Kunden:
Park Ansicht: Ergebnisseite der Einzelanlage
Ablaufdefinition dieser Anlage zugewiesen. Die Prozessschritte Ausführung in der Live-Ansicht überwacht werden. Dieser
werden einzeln dargestellt und ist der Ablauf gestartet, wird Anwendungsfall eignet sich besonders dazu, um aus der Ferne
dem Anwender in der Live-Ansicht der Status jedes einzelnen (Remote) z. B. Statusdaten von Steuerungen, Informationen
Schrittes über farbige Markierungen mitgeteilt. Sollte ein Schritt überinstallierte Software oder Hardware sowie Sicherungen von
fehlschlagen, wird die entsprechende Meldung protokolliert. Dateien vorzunehmen.
Nach jedem Durchlauf wird automatisch ein Bericht (PDF und Benutzerverwaltung
Excel) erstellt, in dem alle ausgeführten Prozessschritte sowie Das M1 ServiceCenter bietet eine Konfigurationsoberfläche
deren Status und Ergebnis-Werte protokolliert sind. Diese für die Benutzerverwaltung (WTT AccessControl) und -über-
Berichte stehen ebenfalls direkt im Programm zur Ansicht zur tragung zu den M1 Steuerungen. Eine komfortable, tabellari-
Verfügung, werden aber auch automatisch gespeichert. sche Darstellung ermöglicht das Anlegen und Entfernen von
Benutzern und Attributen wie Passwort, Benutzerprofil und
Die erstellten Serviceabläufe können auf der Parkebene auch Gültigkeitsdatum. Die Bearbeitung der Benutzerlisten ist
dem gesamten, zuvor projektierten Park zugewiesen und deren zudem passwortgeschützt.
17Service leicht gemacht
ServiceCenter Software Online-Überwachung
direkt über USB ausführbar von Prozessabläufen
Prozessabläufe
können auf Einzelanlagen
und gesamte Parks
angewendet werden
Interaktion
benutzerfreundlich und
prozessoptimiert abgebildet
18BIBLIOTHEKSFUNKTIONALITÄTEN
Software Dateihandling
• Informationen • Laden/Speichern/Kopieren
• Start/Stop von Applikationen • automatisches Update
• Systemversionsüberprüfung • Zip-Funktionen
• Variablen lesen/schreiben
• "Mconfig.ini"-Manipulation
• Deviceprotokoll Lizenzen
• Überprüfung von RT-Lizenzen
• automatisches Update
Hardware/Firmware
• Versionsüberprüfung
• Firmware-Update/Downgrade
Kommunikation/Sicherheit
• Safety (SLC) Programm Upgrade
• Verbindungstest
• Austausch
• CAN-SDO Lesen/Schreiben
• Reboot
• M1 Secure-Storage Bedienung
Offline Engineering Drag & Drop Konfigurator
Auch ohne Hardware kann die Konfiguration für das Erstellen der Prozessabläufe
der Prozesse schon offline begonnen werden aus umfangreicher Bibliothek
Automatische Automatisch ablaufende
Anlagentyperkennung Prozessschritte
!
Bibliotheken-
Unterstützung
?
katalog
bei Inbetrieb-
zur wieder-
nahme durch
Schritt-für-Schritt-
Anleitungsdialoge
Prozessoptimierter verwendbaren
Auswahl der
Prozessschritte
Workflow
PDF
Automatische Auslesen Software Backup
Berichtserstellung von Hard- und und
zur Archivierung Software-Versionen Update-Routinen
in PDF-Format
19All-in-one Engineering
SolutionCenter
Das Bachmann SolutionCenter bildet einen wahren Meilenstein
zur Reduktion der Engineeringkosten. Im Rahmen einer einzigen
Software-Komplettlösung werden alle Aspekte des Engineering-
Prozesses abgedeckt – Konfiguration, Programmierung, Regelung,
Bewegung, Kommunikation, Sicherheit, Visualisierung sowie
Test und Inbetriebnahme.
SolutionCenter – Component Manager
das All-In-One Engineering-Tool Moderne Anlagen stellen heute mehr denn je
Das SolutionCenter unterstützt alle Aspekte komplexe mechatronische Systeme dar, die
des Engineering von Applikationen der Winde- nur noch durch enge Zusammenarbeit aller
nergie und ist optimal auf die Bachmann-Ge- für den Prozess notwendigen Ingenieurwissen-
räte und -Systeme abgestimmt. Es wurde schaften realisierbar sind. Dieser Komplexität
von erfahrenen Anwendern mitgestaltet und wird durch Zerlegen der Anlage in logische
ermöglicht in allen Phasen effektives Enginee- Funktionseinheiten, sogenannten Komponen-
ring. Durch das Plugin-Konzept ermöglicht ten, begegnet. Für dieses Vorgehen stellt Bach-
das SolutionCenter notwendige Funktionali- mann den Component Manager zur Verfügung.
täten oder benutzerspezifische Anforderun- Mit diesem Tool können Anlagen aus Kompo-
gen jederzeit zu erweitern. Entweder durch nenten zusammengestellt werden. Diese Kom-
Auswahl eines Third-Party-Plugin aus dem ponenten werden als Software-Module im Sys-
umfangreichen Angebot oder durch Eigenent- tem abgebildet. Komponenten können sowohl
wicklungen. in der für die Aufgabe optimalen Programmier-
Component Manager:
Übersichtliche Applikations-
darstellung im SolutionCenter.
20PLC Developer: Vollständig in
das SolutionCenter integrierter
moderner Editor für IEC 61131-ST.
sprache erstellt werden, als auch zugekauft und Programmier-Tools
wiederverwendet werden. Dies ermöglicht kun- Für die Programmierung der Software-Module
denspezifische Unterschiede, Produktvarianten stellt das SolutionCenter moderne Program-
oder neue Funktionen (andere Software-Modul- mierumgebungen zur Verfügung. Automatisie-
kombinationen, zusätzliche Module usw.) ohne rungstechnischen Aufgaben und Anforderungen
Modifikation der Bestandssoftware hinzuzufü- können sowohl mit dem neu von Bachmann
gen. entwickelten PLC Developer, als auch mit dem
langzeitbewährten M-PLC-Tool in IEC 61131 gelöst
Diese Arbeitsweise erfordert die Unterstützung werden. Zudem ist eine Programmierung in
des Engineering durch moderne Tools. So ermög- C/C++ parallel als autonome Module oder als
licht das SolutionCenter durch das Plugin-Kon- Bibliotheken für die PLC-Umgebung möglich.
zept, gängige Versionierung-Systeme (SVN, GIT Simulationen und regelungstechnische Aufgaben
usw.) zu nutzen und damit die gesamte Projekt- können mit MATLAB®/Simulink® modelliert und
historie mit allen Artefakten zu verwalten. simuliert werden.
MATLAB®/Simulink®: Entwick-
lung von Steuer- und Reglerpro-
grammen für die M1 anhand der
M-Target-Toolbox.
21Nahtlose Integration: Die vollständige Eingliederung in das SolutionCenter
beschleunigt die Konfiguration und verkürzt die Stillstandzeiten durch einfache
Ferndiagnose und Fehlerbehebung vor Ort – Safety inklusive.
Die M-Target-Toolbox und Schnittstelle von ten in Gefahrensituationen. Das Solution-
Bachmann sorgt für eine perfekte Integration Center ermöglicht die umfangreichen Security-
im Zielsystem der M1-Automatisierung. In Features zu konfigurieren und stellt mit dem
jeder Programmiersprache stehen umfang- Safety-Editor einen komfortablen FUP-Editor
reiche Bibliotheken für eine Vielzahl von Auf- bereit, um die im M1-System integrierte Safety-
VORTEILE gabenstellungen zur Verfügung. Steuerung zu programmieren. Zur schnelle-
Einfach
ren Umsetzung der Safety-Applikation stehen
• Durchgängiges flexibles Test/Qualität/Simulation umfangreiche Bibliotheken mit konformen
Bedienkonzept Während und nach Abschluss der Program- Bausteinen zur Verfügung. Der Variablenaus-
Effizient mierung sind Tests zur Qualitätssicherung tausch mit dem Betriebsführungsprogramm
• Keine redundanten notwendig. Das SolutionCenter unterstützt ist damit inbegriffen. Durch diese Integration
oder unnötigen den Programmierer sowohl bei weitreichen- der Sicherheitstechnik in die Turbinensteue-
manuellen Eingaben den Software-Testverfahren (Unit-Test, Stati- rung sind Ferndiagnosen und Wartung einfach
• Wiederverwendung auf sche-Code-Analyse usw.), als auch beim Test zu realisieren.
allen Engineering-Ebenen der Applikationssoftware. Der komponenten-
– Programmcode orientierte Aufbau des Applikationsprogram- Kommunikation
– Konfigurationen
mes ermöglicht gezielte Tests. Es ist möglich, Moderne Anlagen sind heute nicht mehr ohne
– Diagnose
einzelne Software-Module zu testen sowie die Vernetzung möglich. Die M1-Steuerung unter-
Universell gesamte Applikation. Dabei stehen neben Ver- stützt alle gängigen Netzwerke, Feldbusse und
• Ein Tool für alle Aspekte
fahren auf Basis von CSV-Tabellen auch weitrei- Protokolle, wie z. B. Ethernet TCP/IP, PROFINET,
des Engineering
– Konfiguration chende Verfahren wie Hardware-in-the-Loop EtherCAT, CAN-Bus, Modbus, IEC 61400-25,
– Programmierung (HIL) zur Verfügung. IEC 60870-5-104 oder OPC UA. Dafür notwen-
– Diagnose dige Konfiguratoren sind ebenso enthalten wie
– Test Security/Safety Diagnose- und Testtools.
Anlagen im Energiebereich müssen hohen
Mehr zum Thema Sicherheitstandards entsprechen. Dies beinhal- Visualisierung
finden Sie auf tet sowohl den Bereich des unerlaubten Zugriffs Zunehmende Komplexität und der stetig stei-
unserer Website auf die Steuerung als auch das sichere Abschal gende Automatisierungsgrad unterschiedlichs-
22ter Anlagen erfordern HMI- und SCADA-Syste- sporadisch auftretende Ereignisse autonome
me, die sowohl sehr kleine Anwendungen zu erfassen und in Relation zu anderen Pro-
mit wenigen Dutzend Informationspunkten, zessgrößen anzuzeigen. Die gewonnenen
als auch Großanlagen mit mehreren 100.000 Daten können in einer Datenbank zur späte-
Prozessgrößen unterstützen. Visualisierungen ren Weiterverarbeitung archiviert werden.
müssen schnell und effektiv an die Erforder- Das »Scope 3« ist vollständig im Solution
nisse der Applikation angepasst werden kön- Center integriert. Damit ist es z. B. möglich,
nen. Das SolutionCenter stellt dafür Lösungen Scope-Aufzeichnungskonfigurationen einem
auf Basis von Standard-Technologien (OPC UA, Projekt zuzuordnen und in der integrierten
HTML5 usw.) zur Verfügung. Versionsverwaltung zu verwalten.
Diagnose Betriebsführung
In allen Phasen des Engineering unterstützt Während der Betriebsphase unterstützt das
das SolutionCenter das Engineering mit voll- SolutionCenter mit einer übersichtlichen Dar-
ständigen Informationen über die Anlage. stellung aller Turbinen und Sub-Systeme. Der
Bei dynamischen Vorgängen ist es oft nicht aktuelle Betriebszustand wie auch sämtlich
ausreichend, eine physikalische Größe ledig- notwendigen Parameter sind gut ersichtlich.
lich als Zahlenwert anzuzeigen. Das Soft- Das SolutionCenter stellt alle notwendigen
ware-Oszilloskop »Scope 3« ermöglicht die Informationen für den Betrieb und über die
Langzeitarchivierung (Logger-Funktion) sowie Anlage zur Verfügung.
Ganzheitliches Engineering: Grundlegender Aufbau
des Bachmann M1-Systems für offene und flexible
Gestaltung durch standardisierte Software-Module.
Cloud SCADA
Data exchange (SMI/SVI)
e.g. 250 µs e.g. 3 ms e.g. 100 µs
Simulink® IEC 61131 C/C++ WTT software OPC UA IEC61400-25
programs programs programs package MQTT OPC UA
IEC 61131
RUNTIME
M-SYS
VxWorks
Input/Output
23Schnell zur
sicheren Diagnose
Datenrekorder Scope 3 und Watchlist
Ob bei Inbetriebnahme, Fehlersuche oder Wartung – je moderner
und komplexer die automatisierte Anlage, desto wichtiger werden
transparente Informationen über Prozesszustände und -abläufe im
Gesamtsystem. Mit dem Bachmann SolutionCenter haben An-
wender des M1-Automatisierungssystems alle benötigten Diagnose-
werkzeuge in einer Softwarelösung zur Hand und sämtliche Daten
sicher im Blick – in Echtzeit.
Scope 3: Datenaufzeichnung in Einfache Analyse komplexer
Höchstgeschwindigkeit Zusammenhänge
Bei vielen dynamischen Vorgängen reicht ein Mit nur einem Klick auf den Datenrekorder der
VORTEILE einzelner Zahlenwert zur Diagnose der physi- M1-Steuerung werden Daten sofort angezeigt
• Echtzeit-Datenerfassung
kalischen Größe nicht mehr aus. Vielmehr sind und sind bereit zur Analyse. Die Konfiguratio-
autonom auf der Steuerung es die zeitlichen Verläufe von Vorgängen und nen können im Arbeitsbereich verwaltet und
deren Bezug zu anderen Prozessgrößen die die aufgezeichneten Daten dazu strukturiert
• Langzeit-Archivierung per
Datenbank konfigurierbar interessieren. Genau hier bietet Bachmann mit abgespeichert werden. Häufig verwendete
seinem Software-Oszilloskop »Scope 3« eine Diagrammfunktionen wie Messcursor, Zoo-
• Anzahl der aufzuzeichnenden
Lösung. Kern des Scope 3 ist ein leistungsfähiger men und Farbanpassungen wurden bei Scope
Signalen nur durch Hardware-
Ressourcen begrenzt Datenlogger: Er überzeugt mit einer Abtastrate, 3 durch wichtige Funktionen ergänzt – das
die in einem Bereich zwischen 100 Mikrosekun- Nachberechnen von Kurven, der grafische Ver-
• Hohe Auflösung
den und 60 Minuten beliebig gewählt werden gleich von Aufzeichnungen oder die Fast Fou-
(ab 100 Mikrosekunden) und
variable Abtastpriorität kann. Dank der Multi-Tasking-Architektur des rier Transformation stehen dem Benutzer nun
M1-Automatisierungssystems können mehrere zusätzlich direkt zur Verfügung. Darüber hinaus
• Vielseitige Triggermöglich-
Datenreihen parallel und mit unterschiedlichen kann der Anwender eigene Berechnungsme-
keiten sowie
Pre- und Post-Trigger Abtastraten aufgezeichnet werden. Schnittstel- thoden oder Exportformate implementieren.
len für viele Applikationsprogramme erhöhen
• Datenanalyse mit heraus-
ragender PC-Software
die Funktionalität des Produkts. Vereinfachte Wartung und Service
Oft war es im Fehlerfall nötig, eine Verbindung
• Nachberechnung von
Datenbank mit selektivem Zugriff zu der betreffenden Maschine oder Anlage auf-
aufgezeichneten Daten
(Standardalgorithmen,
Für einen autonom arbeitenden Datenrekor- zubauen, um die entsprechenden Daten zur
eigene Algorithmen) der ist die Datenarchivierung und -bereitstel- Analyse abzuholen. In bestimmten Fällen war
lung ein zentraler Aspekt. Bei Scope 3 archiviert dann sogar ein Einsatz vor Ort unvermeidbar.
• Nahtlose Integration in
Web-Visualisierung eine Datenbank im Hintergrund alle Daten und Mit Scope 3 entfällt dies. Die Aufzeichnung der
M1 webMI pro gewährt einen selektiven Zugriff. Archivgröße relevanten Daten wird im Fehlerfall automa-
und Archivierungsintervalle sind individuell tisch gestartet. Daten im Umfeld dieses Zeitbe-
Mehr zum Thema einstellbar. Alle Daten aus dem Online-Puffer reichs können komfortabel über Pre- und Post-
finden Sie auf wie auch aus der Datenbank stehen an dersel- trigger eingebunden werden. Nach Abschluss
unserer Website ben Schnittstelle zur Verfügung. der Aufzeichnung wird steuerungsseitig eine
24Datei mit allen relevanten Daten zum Ereignis der eingetragenen Variablen. Zusätzlich stehen
erzeugt und automatisch per E-Mail an den verschiedene Filter- und Sortierfunktionen zur
Service-Techniker gesendet. Verfügung, die das Handling umfangreicher
Listen erleichtern. Überdies kann der Benutzer
Die Watchlist von Bachmann die wichtigsten Variablen mit der manuellen
Beim Beobachten von Prozessvariablen ver- Sortierung beispielsweise an den Anfang der
steht der Anwender die Steuerung als Black Liste setzen. Variablen und Kanäle verschie-
Box: An den Eingängen werden definierte dener Steuerungssysteme können in nur einer
Signale eingespeist und deren Verlauf an den Liste verwaltet werden. So lassen sich über-
Ausgängen beobachtet. Wenn das gezielte greifende Vorgänge in größeren Maschinen
Lesen und Schreiben der Variablen möglich ist, und Anlagen beobachten und verstehen.
lassen sich so Rückschlüsse auf das Verhalten
des Automatisierungssystems ziehen. Um effi- Integrierte Sollwertvorgabe
zient arbeiten zu können, reicht jedoch eine Mit Hilfe der Watchlist können sehr leicht
willkürlich sortierte Liste aller Ein- und Aus- Sollwerte für einzelne Parameter festgelegt
gänge der Steuerung, wie sie von den meisten werden. Diese werden in einer eigenen Spalte
Herstellern angeboten wird, nicht aus. Deshalb definiert und per Multiselektion mit nur einem
stellt
Bachmann im SolutionCenter eine frei Befehl auf die Steuerung geladen. Umgekehrt
konfigurierbare Variablenliste – auch Watchlist lassen sich Ist-Werte aus der Steuerung direkt
genannt – zur Verfügung. als Sollwerte in der Liste eintragen. Darüber
hinaus werden im Bachmann SolutionCenter
Der Anwender bestimmt den Inhalt alle selektierten Variablen in einem Trend-Dia-
Die Variablenliste ist rasch durch den Anwen- gramm dargestellt. So lässt sich ganz bequem
der selbst konfiguriert – durch Auswahl der der zeitliche Verlauf von Signalen ohne umfang-
Variablen oder Kanäle mittels Drag & Drop reiche Konfigurationen verfolgen: Für höchste
oder im Dialogfenster bei unbegrenzter Anzahl Effizienz bei höchster Gewissheit.
Scope 3 Tool
M1 Scope 3
Hochgenau: Zeitliche Zusammenhänge
unterschiedlicher Prozessvariablen werden Applikation Datenrekorder Datenarchiv
analysiert. Mit dem Messcursor können die
exakten Werte ausgelesen werden.
25Simulation, Prozess
und Regelung
Modellbasierte Entwicklung
Immer größere Windenergieanlagen und der Einsatz neuer
Technologien steigern stetig die Anforderungen an deren
Automatisierungstechnik. Führende Hersteller begegnen
der wachsenden Komplexität zur Betriebsführung und
den dafür notwendigen Regelungsalgorithmen mit neuen
Entwicklungsmethoden. Ausgereifte, hoch verfügbare
Anlagen werden damit am Markt platziert und zeitgleich
VORTEILE
Entwicklungsaufwand gespart.
• Entwicklung von Steuerungs-
und Regelungsalgorithmen
unter Einbindung der Ziel-
Hardware direkt in MATLAB®/
Simulink®
• Automatische Codegene-
rierung und Transfer zur
M1-Steuerung ohne zusätzli-
chen Parametrieraufwand
• Freie Wahl des M1 CPU-Kerns Die Betrachtung ganzheitlicher Windenergie- aus geformte virtuelle Prototyp wird belie-
zur Applikationsabarbeitung anlagen anstelle nur einzelner isolierter Teil- big oft simuliert und die Parameter sowie die
mit individueller Priorität
systeme stellt Ingenieure vor neue Herausfor- Umgebungsbedingungen aus den eigenen
• Online-Kommunikation derungen. Einfache analytische Berechnungen Konstruktionsbetrachtungen ableiten. Mach-
zwischen Simulink® -Entwick- geben nur unzureichenden Aufschluss über das barkeits- und Designrisiken einer neuen Anla-
lungsumgebung und Steue-
Verhalten verkoppelter Systeme. Einen mög- gengeneration sind somit bereits während des
rungsprogramm zur Paramet-
rierung und Diagnose
lichen Ausweg bietet der praktische Versuch, Entwicklungsprozesses drastisch reduzierbar.
bei welchem die gewonnenen Erkenntnisse zur
• Integrierte Schnittstelle zu in Lösungsfindung herangezogen werden. Was Qualität und Effizienz
herkömmlichen Programmier-
aber, wenn ein Prototyp unbezahlbar ist oder Der Ingenieur verwendet das Simulations-
sprachen (IEC 61131-3, C/C++)
erstellten Automatisierungs- dessen Einsatz zu große Gefahren birgt? programm nicht nur zur Modellierung seiner
programmen Anlage, sondern entwirft hierin bereits seine
• Integrierte Schnittstelle zu
Simulation benötigten Ablauf- und Regelungsprogramme.
Visualisierungssystemen und Die zeitgemäße Lösung lautet: Digitale Simu- Die Verfügbarkeit und Anwendung neuer
anderen Steuerungen lation. Hierbei modelliert der Ingenieur das Regelungskonzepte steigert die resultierende
Verhalten der kompletten Windenergieanlage Produktqualität. Ein Einsatz von Optimierungs-
• Unterstützung für Hardware-
in-the-Loop Systeme mit
in einer gewünschten Simulationsumgebung. algorithmen erhöht überdies den Ertrag der
Regressionstests und Umwelt- Unabhängig von der verwendeten Software betrachteten Windkraftanlage.
simulation sind es immer mathematische Zusammen-
hänge, die das Systemverhalten beschreiben. Lösungen, welche mit M-Target for Simulink®
Mehr zum Thema Eine Berücksichtigung der real verbauten entwickelt wurden, spielen in dieser Disziplin
finden Sie auf Automatisierungslösung erfolgt durch den ihre Stärke aus. Als Werkzeug wird das Pro-
unserer Website Einsatz von M-Target for Simulink®. Der dar- gramm Werkzeug MATLAB®/Simulink® der
26Simulation: Lösungsfindung
am Computermodell und
direkter Download auf die
M1-Steuerung.
Firma MathWorks verwendet. Das Software- an auszuschließen. Die fertig programmierte
paket stellt umfangreiche Toolboxen bereit und Steuerung steht nun für einen »Hardware-in-
assistiert dadurch bei der Erstellung des Simu- the-Loop« (HIL)-Aufbau inklusive Regressi-
lationsmodells. Zudem bietet es Schnittstellen onstests bereit oder kann direkt im Verbund
zu anderen domänenspezifischen Simulations- mit der realen Anlage betrieben werden. Wird
programmen, in welchen Teilsysteme nachge- alternativ gewünscht, dass der generierte Code
bildet wurden. Das entwickelte Gesamtmodell im Kontext einer IEC 61131-3 oder C/C++ Appli-
wird im Anschluss auf seine Funktionstaug- kation abgearbeitet wird, so kann M-Target for
lichkeit überprüft und adaptiert bis es die Simulink® dazu Bibliotheken direkt aus dem
gewünschten Ergebnisse liefert. Simulationsmodell generieren.
Automatische Codegenerierung Kostenoptimiert
Entsprechend dem Ansatz der modellbasier- Die Möglichkeit auch komplexe Anlagen tech-
ten Entwicklung wird der M1-Steuerungscode nologisch hochwertig automatisieren zu kön-
direkt aus dem Simulationsmodell generiert. nen, wiegt rasch die notwendige preiswerte
Per Knopfdruck wird dabei Code erzeugt und Anfangsinvestition auf. Ein transparentes
mit M-Target for Simulink® als eigenständiges Lizenzmodell, welches keinerlei stückbezogene
Software-Modul auf der M1 Steuerung instal- Laufzeit
lizenzen vorsieht, unterstützt zudem
liert. Dieser Vorgang ist vollkommen automati- bei der Preisgestaltung einer fertigen Wind-
siert und bedarf keinerlei nachträglicher Para- kraftanlage. Damit ist M-Target for Simulink®
metrierung auf der Steuerungsseite. Damit ein essenzieller Baustein auf dem Wege zur
sind der Simulation nachgelagerte Überset- Erfüllung des Paradigmas »mit besseren Waren
zungs- und Konfigurationsfehler von Anfang schneller am Markt zu sein«.
27Effizient und
Zukunftssicher
Wind Turbine Template
Das Softwarepaket »Wind Turbine Template« (WTT) ist auf die
Bedürfnisse der Hersteller von Windenergieanlagen zugeschnitten.
Es hilft, die Zeiten zur Entwicklung und Inbetriebnahme der
Steuerungssoftware und der Visualisierung erheblich zu reduzieren.
WTT von Bachmann electronic deckt dazu viele standardisierbare
Aufgabenstellungen bei der Automatisierung einer Windturbine ab.
Je schneller eine Windenergieanlage Strom Schutz« gegeben. Der modulare Aufbau ermög-
an das Netz liefert, umso schneller trägt licht »Unit-Tests«, d. h. Funktionen und Bibliothe-
sie mit einem Ertrag zu ihrer Amortisie- ken werden in sich getestet und beschleunigen
rung bei. Deshalb wird »Time-to-market« somit einen finalen Test der gesamten Anlagen-
mit das wichtigste Kriterium für den wirtschaft- software. Die Sensor- und Aktor-Schnittstellen
lichen Erfolg, unabhängig davon, ob eine Anlage sowie der Zugriff auf Variablen oder eigens imple-
neu aufgebaut wird oder nach einem Um- oder mentierte Software werden über einen Konfigu-
Ausbau wieder einsatzbereit sein muss. Einen rator definiert und können damit flexibel auf die
wesentlichen Anteil der dazu notwendigen Arbei- jeweiligen Gegebenheiten der Anlage angepasst
ten umfasst die Entwicklung der Betriebsfüh- werden. Die Programmierung der Funktionen
rungssoftware: In ihr steckt ein großer Teil des und Bibliotheken mit dem SolutionCenter erfolgt
Know-hows einer Wind energieanlage und sie in Standard IEC 61131-3-Sprache, in C/C++ oder
beeinflusst zudem die wichtigsten Funktionali- mit MATLAB ®/Simulink® über die Bachmann
täten der Turbine. »M-Target for Simulink® «-Schnittstelle. Eine frei
konfigurierbare Turbinen v isualisierung steht
Das Software-Framework »WTT« beinhaltet dem Anwender ebenso zur Verfügung wie die
die wichtigsten Strukturen und Funktionen Schnittstellen OPC UA/DA und IEC 61400-25 zu
der Betriebsführungssteuerung einer Wind SCADA-Systemen. Für "Wind Power SCADA" von
energieanlage quasi als bearbeitbare Vorlage. Bachmann werden alle nötigen Konfigurationen
Basierend auf dem IEC 61400-25-Datenraum bereits mit generiert und mit einem Handgriff
stellt das Template alle Anlagenkomponenten wird die gesamte Datenstruktur der Turbine im
(Nacelle, Rotor, Converter, Generator usw.) mit SCADA dargestellt.
ihren Datenstrukturen und Variablen zur Verfü-
gung. Außerdem sind Funktionen für Datenauf- Aufwände reduzieren
zeichnungen, Trends, Windrose, Power-Curve, Das »Wind Turbine Template« deckt die Anfor-
Login, Fehler- und Alarmhandling bereits nutzer- derungen der Basis-Software einer Wind
freundlichst integriert. energieanlage ab. Die Offenheit der Strukturen
ermöglicht Anpassungen durch den Anwender.
Die Strukturen sind dabei so offen gestaltet, dass Getestete, wiederverwendbare Software-Module
der Anwender jederzeit eigene Funktionen imple- reduzieren das Engineering wesentlich, erhöhen
mentieren oder ggf. bestehende Funktionen die Anlagensicherheit und Verfügbarkeit und ver-
abändern kann. Dadurch ist auch der »Know-how- kürzen die Markteinführung.
28WTT-Architektur –
IEC Standard »Ready-to-use«
SOFTWARE-MODULE/FUNKTIONEN IMPLEMENTIEREN
WTT_MAIN-Template Eigene
PLC Developer Bibliotheken für
WTT_MAIN Ausführbarer IEC 61131-Software- Bibliotheken
IEC 61131-3 (PLC)
Baustein für die Betriebsführung zur und C/C++ erstellen
Implementierung eigener Algorithmen
und verwenden
wtt_lib_template
WTT_CTRL MATLAB®/Simulink® PLC Developer
WTT_CTRL Anpassbarer Turbinenregler Bibliothek
implementiert mit
M-Target for Simulink® C/C++ Developer
WTT_IO
WTT_IO Encrypted
Dateninterface mit Prüfung,
Verschlüsselungslogiken,
LoginData
inklusive Datenlogging
KONFIGURIEREN/SOLUTIONCENTER
WTT Konfigurator
(SolutionCenter-Plug-in)
project.wtt-
Konfigurieren der I/Os und Variablen Datei
nach IEC 61400-25
AUFSPIELEN UND AUSFÜHREN
M1-Steuerung .
.
IEC 61400-25
Das WTT-Projekt wird auf die M1-Steue-
(MMS), WPS
wtt_io.m
OPC UA,
rung übertragen und die Software-Module wtt_main.m
werden gestartet. Der projektierte wtt_wte.m
IEC 61400-25-Datenraum wird am WTT_IO wtt_acc.m
sowohl für die interne als auch externe wtt_enc.m
Kommunikation zur Verfügung gestellt. .
.
MONITORING
WTT.Visu (Stand-Alone)
WTT.Visu
Überwachung der Windturbine und
schnelle Diagnose im Störungsfall
Mehr zum Thema
finden Sie auf
unserer Website
2930
SCADA – die
smarte Generation
Wind Power SCADA (WPS)
In »Wind Power SCADA« (WPS) bündelt Bachmann sein Branchen-Know-how
mit einer zukunftssicheren, flexiblen und in reinster Webtechnologie aufgebauten
SCADA-Lösung. Unabhängig von den verwendeten Endgeräten können sich
Anlagenbetreiber rasch einen umfassenden Überblick über gesamte Windparks
bis hin zum Detail jeder einzelnen Anlage verschaffen.
»Wind Power SCADA« (WPS) ist die perfekte Ergänzung zur Bach- Dies erfolgt auf einfache Art und Weise über einen Standard-
mann-Software-Steuerungsplattform »Wind Turbine Template« Webbrowser ohne irgendwelche Einschränkungen durch indivi-
(WTT), das die wichtigsten Strukturen, Komponenten und Funk- duelle Sonderzusätze wie Plugins, ActiveX, Java oder Silverlight.
tionen der Betriebsführungssteuerung einer Windenergiean- Auch durch die Nutzung von SVG-Grafiken kann hier »Respon-
lage beinhaltet und diese in Form des IEC 61400-25-Datenrau- sive Webdesign« umgesetzt werden, so dass nur eine einmalige
mes bereithält. So werden sowohl für die Steuerungssoftware Projektierung für alle Plattformen nötig ist. WPS bietet absolute
(Betriebsführungsprogramm) als auch die Erstellung der notwen- Durchgängigkeit auf allen Ebenen für den Anwender. Die Anzahl
digen Visualisierung Entwicklungs- und Inbetriebnahmezeiten der Ebenen ist frei konfigurierbar, so dass sowohl kleinere Ein-
erheblich reduziert. WPS basiert auf atvise® scada (generische heiten als auch große Windparks übersichtlich angelegt und
SCADA-Plattform), einem vielfach im Feld erprobten Produkt der dargestellt werden können. Diverse moderne Anzeigeelemente
Bachmann-Tochter Visutec und damit auf einer Visualisierung in und Grafiken sowie Diagramme unterstützen den Anwender
reinster Webtechnik. Beliebige Visualisierungsgeräte wie Smart- bei der Überwachung der Parks und Turbinen. Dashboard-
phones, Tablets genauso wie PCs und leistungsstarke Bedienter- Ansichten auf allen Ebenen lassen den Benutzer seine individu-
minals können gleichzeitig angekoppelt werden. elle Arbeitsumgebung erstellen.
Für Historie und Anlagenvergleich: Bis in die Anlagentiefe:
Flexible Fensteranordnung WPS: Tablet-/Smartphone-Ansicht Park
31Komfortables Datenhandling tungskurve und die Windrose können jeweils
WPS implementiert konsequent den Kommuni pro Anlage separat und auf Park-Ebene auch in
kationsstandard OPC UA (Unified Architec- einem Bild zum Vergleich dargestellt werden.
ture). Unter Verwendung von Datenstrukturen Eine Online-Trend-Komponente ermöglicht
nach IEC 61400-25 werden die Prozessgrößen das anlagen- und parkübergreifende Auslesen
standardisiert. Mit einer Ankopplung an die M1 und Vergleichen von Live-Prozessdaten als
können die Live-Prozessdaten in der bereits Trend-Diagramm. Die Konfiguration kann jeder-
vorbereiteten IEC-Struktur angezeigt werden. zeit online im WPS vorgenommen werden.
Dieses objektorientierte Konzept in atvise® Als Starthilfe sind bereits die gängigsten Pro-
scada reduziert den Programmieraufwand, ist zesswerte einer Anlage vorkonfiguriert und
strukturierter, kompakter und somit besser über eine Auswahlbox zu erreichen.
wart- und erweiterbar. Gerade Inbetriebnahme
und Wartung werden damit wesentlich erleich- Einfach, spezifisch und
tert, denn WPS bietet umfangreiche Analyse- dennoch offen
möglichkeiten der aufgezeichneten Daten (Sor- Die Projektierung von WPS erfolgt durch das
tierung/Filterfunktionen), unter anderem über Werkzeug atvise® builder. Die nach IEC 61400-25
Elemente wie Leistungskurve, Windrose oder angelegte Objektstruktur bietet dem Benutzer
eventgesteuerte Störschriebe (Snapshots) und die einfache Möglichkeit, die notwendigen Ele-
»Energiezähler« (Erfassung von erzeugter und mente zu projektieren. Die Datenpunkte wer-
verbrauchter Wirk- und Blindenergie). den wie für atvise® scada über das Browsen
einer OPC UA-Datenquelle im atvise® builder
Das hochdynamische Datenlogging-Konzept zur Verknüpfung herangezogen. Durch die
VORTEILE des WTT kommt dem Anwender auch im normgerechte Vorbereitung der Objekte sowie
• SCADA-System für
WPS zu Gute. Das auf der M1-Steuerung auf- der Nutzung der generierten WTT-Konfigurati-
Windenergieanlagen gezeichnete Langzeitlogging, dessen Kon- onsdateien ist die Projektierung eines spezifi-
figuration über WTT für jeden einzelnen schen Anlagentyps übersichtlich, schnell und
• Standard-Kommunikations-
protokoll OPC UA
Datenpunkt definierbar ist, kann im WPS mit einfach zu erstellen. Die Scripting-Funktiona-
hochperformanten Diagramm-Komponenten lität sowie alle anderen Vorzüge des atvise®
• Standardisierte Datenstruktur
analysiert werden. Auch ereignisgesteuerte builder können bei der Projektierung von WPS
gemäß IEC 61400-25
Aufzeichnungen können über das Logging ebenfalls genutzt werden. Eine umfangreiche
• Hohe, durchgängige des WTT feingranular erstellt werden. Es ist Bibliothek stellt dabei verschiedenste vorge-
Skalierbarkeit, offenes System
möglich, jedem Datenpunkt ein oder mehrere fertigte windspezifische Komponenten zur Ver-
• Online Erstellung von Ereignisse (Events) oder Zustände (Status der fügung. Die so erzeugten Turbinen-Instanzen
kundenspezifischen Widgets Turbine) – logisch verknüpft – mitzugeben, können per Drag & Drop in die Visualisierung
• Online Dashboard die dann eine Datenaufzeichnung zur Folge eingebunden werden.
Konfigurator haben. Hier kann individuell pro Kanal die
• CMS Ticket-Darstellung Abtastzeit, mit welcher der Wert geloggt wird, Historisierung und Reporting
sowie eine Vor- und Nachlaufzeit der Aufzeich- WPS nutzt die einige, von atvise® scada bereits
• Automatische Anpassung der
nung eingestellt werden. bekannten Funktionalitäten, wie Alarmbe-
Grafikauflösung für PC, Tablet
oder Smartphone (RWD) handlung, Historisierung, Trending und Spra-
Dieser Konfigurationsaufwand lohnt sich – eine chumschaltung. Um den Anforderungen der
• Einheitliche Benutzerverwal-
präzise Auswertung des Anlagen-Fehlerfalls Kunden aus dem Umfeld der Windenergie
tung für SCADA und Turbine
über Online-Konfigurator über die schon erwähnten Diagramm-Kom- gerecht zu werden, wurde die Historisierung
ponenten ist dann bequem über einen Klick für das Branchenprodukt "Wind Power SCADA"
• Online/Offline-Trending
in der Alarmliste des WPS erreichbar. Sollte überarbeitet. Die Daten der Turbinen werden
• Online-Sprachumschaltung dennoch ein Kanal bei der anschließenden zunächst über die "Wind Turbine Template"-
• Alarm- und Datenhistorisie- Tiefenanalyse fehlen, so kann dieser aus dem Loggingfunktionalität direkt auf der Steuerung
rung über SQL-Datenbank Langzeitlogging-Datenpool (SQL-Datenbank) historisiert und danach über parametrierbare
hinzugefügt und im gleichen Diagramm mit Kriterien in eine SQL-Datenbank am SCADA
• Aktivstatus-/Zugriffskontrolle
einbezogen werden. Das Diagramm bietet Server übertragen. Im WPS können diese
• CMS-Datenintegration nach
zudem Funktionen wie Setzen von Markie- Daten dann komfortabel angezeigt und mit
ISO VDI3834
rungen, Ein- und Ausblenden von Kurven, das den Analyse-Tools genauer untersucht werden.
• Individuelles Reporting Hervorheben einzelner Linien und die Zuord- Ein Zugriff zur SQL-Datenbank kann auch,
nung von verschiedenen Kurven zu einer wenn nötig, über andere Tools erfolgen, sollte
Mehr zum Thema y-Achse. Selbstverständlich lassen sich die eine Anbindung der Datenbank oder Auskopp-
finden Sie auf vorgenommenen Konfigurationsänderungen lung der Daten in ein weiteres, übergeordnetes
unserer Website abspeichern und bei der nächsten. Die Leis- System notwendig sein.
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