Energy.application Integrierte Automatisierungssysteme

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Energy.application Integrierte Automatisierungssysteme
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Integrierte Automatisierungssysteme
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Über

                                    140.000 MW
                                            erzeugte erneuerbare Energie

Mehr als

3.000 BHKWS
vom M1-Automatisierungssystem gesteuert

                                  Über    40 JAHRE
                                  Erfahrung in der Automatisierungstechnik
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BACHMANN BRINGT
VOLLE POWER
 Wir automatisieren die Energietechnik:
 Sicher, flexibel und modular

Bachmann electronic bietet weltweit Kunden aus dem Bereich
»Erneuerbare Energien« anspruchsvollste Automatisierungslösungen.
Das Wohl unserer Kunden stellen wir dabei in den Mittelpunkt:
Wir liefern maßgeschneiderte Lösungen und orientieren uns an den
höchsten Ansprüchen. Spezielle Markt- und Kundenanforderungen
erfüllen wir schon längst standardmäßig.

Erneuerbare Energie ist Energie aus lokal ver-   Die Anforderungen an die Automatisierung von
fügbaren, nachwachsenden Rohstoffen. Sie         modernen Energieanlagen sind in den letzten
versorgt die Bevölkerung zuverlässig und kri-    Jahren massiv gestiegen und das verlangt von
sensicher ohne gefährliche Transporte quer       den Anbietern ein hohes Maß an Flexibilität,
über den Globus. Gerade in Zeiten der Ver-       Offenheit und innovatives Know-how. Unsere
knappung fossiler Energieträger, wie Erdöl und   Kunden erhalten höchst zuverlässige Komplett-
den daraus resultierenden Abhängigkeiten,        lösungen, die die Produktivität und Souverä-
wird Bioenergie immer wichtiger. Neben all       nität ihrer Applikationen erhöhen, die nötigen
diesen positiven Aspekten ist die Nutzung von    Ressourcen für ihr Kerngeschäft freihalten und
Bioenergie auch noch CO2-neutral.                zuverlässig auch in der Zukunft eingesetzt
Seit 1970 wächst Bachmann mit jeder neuen        werden können. Firmen, die mit Bachmann
Herausforderung. Bei den weltweit größten        Systemen ihre Applikationen umsetzen, kön-
Herstellern von dezentralen Energie-Erzeu-       nen ihre Lösungen extrem schnell am Markt
gungsystemen gilt der Name Bachmann als          platzieren und werden durch unser weltweites
Referenz für erstklassige Automatisierungs-      Netz technischer Niederlassungen dabei ent-
und Steuerungstechnik. Weiterdenken,             sprechend unterstützt. Ob einzelne Teil-
zukunftsweisende Akzente setzen und schon        anlagen oder komplette Kraftwerke – wir
heute Kundenanforderungen von morgen reali-      bringen unsere Kunden auf Erfolgskurs.
sieren, das ist die Maxime von Bachmann.         Technisch und wirtschaftlich.
Energy.application Integrierte Automatisierungssysteme
DIE SICHERE ZUKUNFT
IHRER ENERGIEANLAGE
Mit Systemlösungen von Bachmann »alles im Griff«

Das leistungsstarke M1-Automatisierungssystem integriert Mess-, Regelungs-
und Steuerungsabläufe kosten- und prozessoptimiert in Ihre Energieanlage.
Zusätzlich sind viele weitere Funktionen direkt im Steuerungssystem integriert.
Von der Netzüberwachung bis zur Netzsynchronisierung werden weder
zusätzliche Hardware noch Schnittstellen benötigt.

 Automatisierungssystem
 für die Energietechnik
  Skalierbares Steuerungssystem

  Touch HMI bis 19", webbasierend

  G
   IO: Frei parametrierbare Ein- und
  Ausgangskanäle digital/analog

  G
   SP: Netzwerksynchronisation
  integriert und zertifiziert nach
  VDE-AR-4105 und BDEW FGW TR3
  und TR8 im M1-Steuerungssystem

  Alarmmonitoring/Trenddarstellung

 BHKW-Template
 80 % der Software ist
 ready-to-use und offen
 für die Integration von
 Ihrem Know-how
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Fernwirkprotokolle
nach Norm
Einbindung in virtuelle Kraftwerke
nach Norm 60870-5-101/103/104
MMS 61850-7-420

                                                          Fernwartung
                                                          Einfacher und sicherer
                                                          Service durch integrierte
                                                          Funktionalitäten im
                                                          M1-Steuerungssystem

                                     Offene Feldbussysteme
                                     CAN/CANopen/J1939

                                     Modbus RTU/TCP, M-Bus

                                     PROFINET, PROFIBUS

                                     TCP/IP
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DAS BACHMANN SYSTEM
Die Automatisierungslösung für Energietechnik

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 Energieanlagen aus.
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                                       AUTOMATISIERUNG

                                                             08
                                       Spitzentechnologie
                                       ohne Limits

                                  POWER QUALITY
                                  Netzmessung auf
                                  höchstem Niveau           10

                                                       12
                             SOLUTION CENTER
                             All-In-One Engineering

                                                      16
                       M1 WEB MI PRO
                       SCADA und HMI der Zukunft

                  M-TARGET FOR SIMULINK®

                                              18
                  Regelung und Ablauf
                  voll im Griff

         CONDITION
         MONITORING SYSTEM
         Mehr Sicherheit
         mehr Ertrag            20

SAFETY CONTROL

                     22
Sicherheit ohne
Kompromisse
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SPITZEN-
              TECHNOLOGIE
              OHNE LIMITS
               Automatisierung

              Mit unserem M1-Automatisierungssystem und den integrierten
              Technologien bieten wir eine Komplettlösung für den Bereich
              »Erneuerbare Energien«, die den zukünftigen Anforderungen entspricht.

          ENGINEERING TOOLS

                                    Offene Kommunikation
                                    Bachmann ist kommunikationsfähig und flexibel – durch
                                    standardisierte Protokolle und offene, transparente Bussysteme
                                    (PROFIBUS, PROFINET, ETHERCAT, FASTBUS, CANopen, Mod-
                                    bus RTU / TCP, M-Bus)

    BHKW-TEMPLATE
                     SPITZEN-
                     TECHNOLOGIE
                     Ob als Anlagensteuerung für
                     dezentrale Energieanlagen                      FERNWIRKPROTOKOLL

                     wie Biogasanlagen, Kraft-Wärme-
                     Kopplungen, Biomassekraft-
                     werke, für Biotreibstofferzeugung,
                     Wasserkraftwerke oder
                     ORC-Anlagen.

                                              NETZSYNCHRONISATION GSP

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Integrierte Sicherheit
Bachmann ist einfach sicher –
Integration der funktionalen
                                               PRODUKTE
Sicherheit ins M1-System, Zertifi-             Unser breites und modulares
zierungen nach ISO13849 – PLe,
EN62061- SIL3 und EN61508
                                               Produktspektrum erfüllt
                                               wirklich jeden Kundenwunsch.
                                               Mit uns bekommen Sie eine
           STEUERN UND REGELN                  homogene und ganzheitliche
                                               Systemlösung, die noch dazu
                                               leistungsstark, außerordent-
                                               lich robust und offen ist. Vom
                                               Bussystem über die Steuerung
                                               bis hin zur Visualisierung – wir
                                               bieten Ihnen alles aus einer
                                               Hand und in höchster Qualität.

                                      WEB MI
 erfektes Engineering
P
Bachmann ist flexibel wie der
Markt – »Rapid Prototyping« durch
direkte und komfortable Integration
in MATLAB®/Simulink®

      BEDIENEN UND BEOBACHTEN
                                                       Systemlösungen
                                                       Bachmann bietet Lösungen
                                                       aus einer Hand – System-
                                                       lieferant für IPC, HMI, PLC,
                                                       IO und Safety

                                                       Hohe Standards
                                                       Bachmann verwendet Markt-
                                                       standards in Hard- und Software –
                                                       Intel-Prozessoren, CoDeSys,
                                                       Java, Web-Technologien

      ColdClimate
      Lösung für jede
      Umgebung – für
      Betriebstem-
      peraturen von -30 °C bis
      +60 °C (Temperaturspitzen
      von -40 °C bis +70 °C)

                                                                                              9
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NETZMESSUNG
     AUF HÖCHSTEM
     NIVEAU
     Power Quality

     An die Netzverträglichkeit von Anlagen zur Stromerzeugung
     werden hohe Anforderungen gestellt. Ebenso sind die
     Stabilität und Regelbarkeit von Energienetzen innerhalb der
     Anlagen gefordert. Voraussetzung dafür ist ein zuver-
     lässiges Power Quality- bzw. Power Management-System.

         GSP274 Netzsynchronisierung                          Fault-Ride-Through oder Blindleistungs-Unter-
         Mit dem Netzsynchronisierungs- und Über-             spannungsschutz, die vollständige dynamische
         wachungsmodul GSP274 vereint Bachmann                Netzstützung. Externe Zertifizierungsinstitu-
         electronic gleich mehrere Disziplinen des Energie-   tionen, wie TÜV NORD, haben die Umsetzung
         netzmanagements in einem Gerät: Messdaten-           der Schutzfunktionen entsprechend den gül-
         erfassung, ein fehlersicherer Netz- und Anla-        tigen Normen geprüft und das GSP274 zerti-
         genschutz sowie das Monitoring der Netzsyn-          fiziert. Mit diesem Modul aufgebaute Anlagen
         chronität. Mit minimalem Engineeringaufwand          können deshalb schnell und problemlos abge-
         stellen wir so die gewünschte Netzqualität           nommen werden.
         sicher und senken wirksam Kosten durch
         Integration.                                         Dank der vollständigen Integration des GSP274
                                                              stehen hochgenaue Messdaten innerhalb der
         Das GSP274 ist in der Lage, zwei Leistungs-          Automatisierungslösung zur Verfügung: Abwei-
         schalter bei Netzsynchronität unabhängig von-        chungen von Phasenlage und Frequenz, Span-
         einander zu schließen. Sobald von der Betriebs-      nungsdifferenzen und viele weitere Parameter
         führung der entsprechende Befehl kommt,              werden in Echtzeit erfasst und können direkt
         übernimmt das Modul selbstständig die Über-          für kundenspezifische Regelungs-Aufgaben
         prüfung der zu verbindenden Netze und betätigt,      verwendet werden.
         unter Berücksichtigung der Schaltverzögerung,
         den Verbindungsschalter. Zusätzlich kann über        GMP232 Netzmess- und
         parallele Leistungsschalterkontakte das erfolg-      Schutzmodul
         reiche Zuschalten überprüft werden.                  Das Netzmess- und Schutzmodul GMP232
                                                              wurde 2011 das erste Mal dem interessierten
         Um Stromerzeugungsanlagen ans Nieder- und            Fachpublikum präsentiert. Inzwischen hat sich
         Mittelspannungsnetz anzuschließen, müssen            diese intelligente Baugruppe ihren festen
         verschiedenste Anforderungen erfüllt sein.           Platz in jeder Smart Grid-Applikation erobert.
         Durch die Integration von peripheren Schutz-         Das GMP232 wurde um zwei wesentliche
         geräten in das GSP274 werden sowohl die              Features erweitert.
         Ein-Fehler-Sicherheit nach VDE AR-N4105 als          Ein Feature ist der Blindleistungs-Unter-
         auch die Messwerterfassung nach FGW TR3              spannungsschutz (Q(U)-Schutz), der über-
         gewährleistet. Zudem ermöglichen die inte-           wiegend in induktiven Netzen mit Nieder- und
         grierten Überwachungsfunktionen, wie z. B.           Mittelspannung eingesetzt wird. Bei einem

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                                               VOLTAGE

                                               CURRENT

                                               MCB Control
                                     MCB

                             BUS BAR
                                     GCB

                                               GCB Control

                                                   VOLTAGE

                                                                                                                            3³5Ø-.1#Ø"$13                                                                         3³5Ø-.1#Ø"$13

                                                                                                                &DO

                                                                                                                                                                                                 &DO
                                                                                                                                                                        HS » S

                                                                                                                                                                                                                                                            HS » S
                                                                                                                                &LA'                                                                                  &LA'

                                                                                                                                                                                         LH
                                                                                                         3U×I

                                                                                                                                                                                      K W OL Q
                                           G

                                                                                                           G

                                                                                                                                                                QL

                                                                                                                                                                                                                                                      QL
                                                                                                                        ES D                                                                                  ES D

                                                                                                                                                                                     UL F
                                                                                                                  QÓ

                                                                                                                                                                                                      QÓ
                                                                                                                                   Ø- DSY J N MEN                                                                      Ø - D S Y J N M E N  1

                                                                                                            .

                                                                                                                                                                                                                                                                 
                                                                                                                                                                                 JV

                                                                                                                                                                                                 3U
                                                                                                                RP
                                                                                                                  SR                                                                                  G

                                                                                                                                                                                                 ×I
                         Generator

                                                                                                                                                                                                                                                                
                                                                                                                                                                            XQ
                                                                                                                                                                                 Q                          .

                                                                                                                                                                                                  
                                                                                                                       QH                                                   DQ                                    RP                                        5
                                                                                                                            QWH                                      OV S                                                                             ($
                          Control

                                                                                                                                  J H P                      WW H                                                     SRQ
                                                   CURRENT                                                                                  % ' ( :  0 L                                                                  H Q W H  J H P  9 '

                                                     PLC

                                                             FASTBUS
                                                                                                                 GSP274 –
                                                                                                                 Neue Funktionen
                             INTERNET
                                                                                                                       Netzmessung
                             MCB: Main Circuit Breaker                                                                 Netzspannung: 480 V
                             GCB: Generator Circuit Breaker
                                                                                                                        usätzlich zum Modul
                                                                                                                       Z
                                                                                                                       GMP232: 4 weitere Span-
                                                                                                                       nungseingänge (gesamt 7;
                                                                                                                       GMP 3), 1 weiterer Strom-
                                                                                                                       eingang (gesamt 4; GMP 3)

                                                                                                                       Netzüberwachung: zusätz-
Spannungsabfall durch eine Netzstörung wird              GM260 Netzmessmodul                                            lich zum Modul GMP232 – Q/U
der induktive Blindleistungsbezug aus dem                Mit dem Netzmessmodul GM260 kom-                               Schutz (Blindleistung/Unter-
                                                                                                                        spannungsüberwachung)
Netz begrenzt. Die Blindleistungs-Unterspan-             plettiert Bachmann sein Produktportfolio
nungsüberwachung des GMP232 ist nach der                 der Netzmessungsmodule. Auf kleinstem                         Ereignislisten

Mittelspannungs-Richtlinie BDEW:2009 zertifi-            Raum und mit geringstem Engineeringaufwand                    Daten-Rekorder
ziert. Dies garantiert, dass das GMP232 diese            gelingt es, präzise und zuverlässig Wirk- und                 Synchronisierung:
Schutzfunktion ohne den Einsatz weiterer                 Blindleistungsflüsse zu erfassen und zu doku-                  Überwachung der
Zusatzgeräte übernehmen kann.                            mentieren.                                                     Synchronbedingungen

                                                                                                                        ertifizierungen –
                                                                                                                       Z
Kunden von Bachmann streben stets nach                   Die Leistungs- bzw. Energiemessung in Strom-                  VDE AR 4105: Netz- und
                                                                                                                       Anlagenschutz; erfordert
Innovation. Aus diesem Grund erlaubt ein wei-            verteilanlagen erfolgt üblicherweise an einem                 zweikanaliges Messen und
teres Feature des GMP232 auch die Implemen-              gemeinsamen Spannungspunkt. Dies ist in                       Auslösen; in Deutschland
tierung eigener Algorithmen. So können die               der Regel dort, wo von einer gemeinsamen                      Pflicht beim Anschluss von
                                                                                                                       Energieerzeugungsanlagen
generierten Messwerte mit der neuen Funk-                Sammelschiene bzw. Zuleitung die einzelnen                    ans Niederspannungsnetz
tion GetSamples() in der Grid-Bibliothek im              Kabelstränge zu den jeweiligen Verbrauchern                   Komponentenzertifikat
Bachmann SolutionCenter in kundenspezifi-                abzweigen. Das GM260 macht sich diese typi-                   FGW TR3: Vereinfacht das
                                                                                                                       Ausstellen von Anlagenzer-
schen PLC- bzw. C/C++-Applikationen ver-                 sche Topologie zunutze: Es teilt jeweils zwei                 tifikate. Anlagenzertifikate
arbeitet werden. Strom-, Spannungs- und                  Drei-Phasen-Abgänge mit einem Spannungs-                      müssen in Deutschland
Leistungswerte werden mit einer zeitlichen               messpunkt.                                                    ausgestellt werden, um
                                                                                                                       den »System-Dienstleister-
Auflösung von bis zu 100 μs ausgelesen. Von              Diese kompakte Realisierung reduziert die                     Bonus« zu erhalten
Experten anerkannte Algorithmen stehen wie               Anzahl der Spannungseingänge und damit                        (= höherer Einspeisetarif).
gewohnt zur Verfügung.                                   auch den Verdrahtungsaufwand.

                                                                                                                                                                                                                                 11
ALL-IN-ONE
     ENGINEERING
      SolutionCenter

     Das Bachmann SolutionCenter bildet einen wahren Meilen-
     stein zur Reduktion der Engineeringkosten. Im Rahmen einer
     einzigen Software-Komplettlösung werden alle Aspekte des
     Engineering-Prozesses abgedeckt – Konfiguration, Program-
     mierung, Regelung, Bewegung, Kommunikation, Sicherheit,
     Visualisierung sowie Test und Inbetriebnahme.

     SolutionCenter – das                             Offenheit mit System
     All-In-One Engineering-Tool                      Für Steuerungsentwickler bietet Bachmann
     Dank des hochmodularen Eclipse-Plug-in Kon-      modernste und standardisierte Entwicklungs-
     zepts ist das SolutionCenter einfach erweiter-   werkzeuge. Das M1-System ist in SPS-Spra-
     bar, sogar für integrierte benutzerspezifische   chen nach IEC61131, Hochsprache C/C++
     Anforderungen.                                   oder Java programmierbar. Erweiterte Rege-
                                                      lungsaufgaben können mit MATLAB®/Simulink®
     Das SolutionCenter ist ideal auf die Bachmann-   modelliert sowie simuliert werden und sind
     Geräte und -Systeme abgestimmt und wurde         online auf dem System test- und ausführbar.
     von erfahrenen Anwendern mitgestaltet. Es        Die M1-Steuerung unterstützt alle gängigen
     verschafft Zeitersparnis, bringt Synergien und   Netzwerke, wie z. B. Ethernet TC P/IP, PROFI-
     erhöht die Usability. Anwender profitieren vom   NET, EtherCAT, CAN-Bus oder Modbus. Dafür
     durchgängigen Bedienkonzept und vermeiden        notwendige Konfiguratoren sind ebenso enthal-
     redundante oder unnötige manuelle Eingaben.      ten wie Diagnose- und Testtools.

12
energy.application

Steuerungsaufbau Offline                                                                                     C/C++
 onfiguration der
K                                                                                                            IEC61131 (CoDeSys, Safety PLC)
Hardware-Module
                                                                                                             MATLAB® und Simulink®
Konfiguration der Feldbusse
                                                                                                             Java
 erwaltung und Verwendung
V
von vordefinierten
Hard- und Software-Modulen
 ergabe von
V
Signalbezeichnungen
                                                                en      Prog
                                                            rier            ram
                                                                               m
 rchivierung, Export und Import
A                                                          u
von Teilsystemen oder kompletten                       f ig                     ie
                                                                                  r
Steuerungssystemen
                                                      n

                                                                                       en
                                                Ko
                                       t & Diagnose

                                                                                             Visua
                                                                                                  lisieren

Software-Oszilloskop                                                                                                      Vis Designer für
                                                                                                                          konfigurierte
Remote Monitoring
                                    Tes

                                                                                                                          Visualisierungen
Logbücher
                                                                                                                           ibliotheken für Java-
                                                                                                                          B
Tasklisten mit Laufzeitmessung                                                                                            Programmierung
                                                   n

                                                                                           To
                                                 el

                                                                                             o

Fehlerlisten im Error Handler                           g                             ls                                  DLL für Windows™-
                                                      Re                Ad
                                                                                  /                                        Programmierung
Abzug von Steuerungsprotokoll                                   rn
                                                                    &     d-O
                                                            Steue            ns                                           OPC-Server
Direkter Zugriff auf E/A-Signale
Variablen-Browser
Internetfähige Kommunikation

Feldbusse                                                                                                   Motion Control:
                                                                                                              Softmotion (M-SMC)
PROFINET RT und IRT
                                                                                                              Königswelle (M-SHAFT)
C ANopen, SERCOS                                                                                             Dreidimensionale Bewegung
                                                                                                              (M-CNC)
DeviceNet, PROFIBUS
                                                                                                             Temperaturregler (M-TEMP)
EtherCAT, Modbus
                                                                                                             M-Target for Simulink®
DriveMiddleware
                                                                                                             Eclipse-Plug-Ins
OPC-Server

Bibliotheken für Java-
Programmierung und DLL für
Windows™-Programmierung

                                                                                                                                                13
VIEL ZEIT GESPART
 Template reduziert bis zu 80 % des
 Engineeringaufwands von BHKW

Entwickler, Hersteller und Betreiber
von Blockheizkraftwerken (BHKW) finden
im Bachmann SolutionCenter des M1-
Automatisierungsystems eine speziell
auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene
Funktionsbibliothek: Das »BHKW-Template«.

                    Das BHKW-Template enthält Lösungen für die        Drehzahl-, Leistungs-, Phasen-Frequenz- und
                    am häufigsten benötigten Aufgabenstellungen       Spannungsregelung genauso wie Gemisch-
                    zum Betrieb eines BHKW. Die Funktionen sind       oder Motorkühlkreisregelung. Diese und weitere
                    durch einfache Konfiguration bzw. Parametrie-     Funktionen sind als vorprogrammierte Module
                    rung direkt anwendbar, eine aufwändige Pro-       im ›BHKW-Template‹ verfügbar. Selbstver-
                    grammierung entfällt. Damit lassen sich bis zu    ständlich erfüllt auch die zur Bibliothek gehö-
                    80 Prozent der Engineeringkosten einsparen.       rende Hardware GSP274 die Anforderungen
                                                                      nach VDE-AR-N4105 sowie nach FGW TR3 bzw.
                    Neue Anforderungen                                TR8 für Erzeugungsanlagen am Nieder- bzw.
                    rasch umsetzen                                    Mittelspannungsnetz. Das wurde uns durch
                    Viele BHKW-Betreiber wollen oder müssen neue      die entsprechenden Zertifikate bescheinigt.
                    Anforderungen an ihre Anlagen umsetzen.
                    Dazu gehören zum Beispiel die Virtualisierung     Know-how-Schutz inklusive
                    des Kraftwerks oder die richtlinienkonforme       Natürlich können alle Funktionen auch vom
                    Umsetzung des Netzanschlusses. Aufgaben,          Programmierer abgeändert oder ergänzt wer-
                    welche eine Steuerung mit einem weit größeren     den. Die Entwicklungswerkzeuge bleiben dabei
                    Freiheitsgrad erfordern, als ihn die heute noch   beim Hersteller und sind für den Betrieb nicht
                    oft in BHKW integrierten Kompaktsteuerungen       notwendig, der Zugriff auf Betriebsparameter
                    bieten können. Dieser Umstellungsaufwand ist      und Statusanzeigen ist über ein Rechtesys-
                    zum Teil beträchtlich, daher schaffen wir mit     tem steuerbar. Das ›BHKW-Template‹ ist des-
                    dem ›BHKW-Template‹ Abhilfe.                      halb eine höchst effektive Grundlage für das
                                                                      Engineering eines Blockheizkraftwerks. Es bie-
                    Direkt anwendbar –                                tet jedoch genügend Raum für die Umsetzung
                    und zertifiziert                                  herstellerspezifischer Erweiterungen, wobei
                    Neben den notwendigen Aufgaben rund um            der Schutz des Know-hows jederzeit gewähr-
                    den Netzanschluss wie Generator- und Netz-        leistet ist.
                    überwachung, Netzmessung und Synchroni-
                    sation sind auch typische regelungstechnische
                    Themen gelöst. Dazu gehören beispielsweise

14
energy.application

 Fernwirkprotokoll nach Maß –
 Server in der M1-Steuerung integriert

Das Fernwirkprotokoll nach IEC60870-5-104 ist      nicht beeinflusst. Somit kann dasselbe Ag-
im Kraftwerks-, Energieverteilungs- und Infra-     gregat ohne erneute vollständige Tests frei
strukturbereich weit verbreitet. Es ermöglicht     wählbar mit einer der Schnittstelle aus dem
die Steuerung und Überwachung von intelligen-      Portfolio der Fernwirkkomponenten (IEC61580,
ten Teilkomponenten und Unterstationen durch       IEC61400-25, OPC DA, OPC UA, Modbus, …)
einen übergeordneten Leitstand. Die Palette die-   ausgestattet werden, um flexibel auf Endkun-
ser Teilkomponenten reicht dabei von Leistungs-    denforderungen reagieren zu können. Die Aus-
schaltern, Umrichtern und Energiezählern über      wahl der nach außen sichtbaren Prozessvariab-
Blockheizkraftwerke bis hin zu kompletten          len, also das Informationsmodell des Servers,
Kraftwerken.                                       erfolgt über eine Konfigurationsdatei, in der
                                                   die Informationsobjekte definiert und mit SVI-
Die optionale Softwarekomponente IEC60870-         Variablen verknüpft werden. Um die Datenrate
5-104-Server erweitert das M1-Steuerungssys-       zu reduzieren, kann für jedes Informations-
tem um diese herstellerunabhängige Schnitt-        objekt eine Schwellwertfilterung vorgeschaltet
stelle. Jeder normkonforme Client kann somit       werden, und für die Eingrenzung eines gültigen
über das TCP/IP-Netzwerk lesend und schrei-        Bereiches können Min-/Max-Werte angegeben
bend auf ausgewählte Prozessvariablen der          werden.
Steuerungsanwendung zugreifen.
                                                   In das Security-Konzept der M1 gliedert sich der
IEC60870-5-104 in Kürze                            Server insofern ein, dass alle Schreibzugriffe
Der Datenaustausch erfolgt über ein TCP/           des Clients im Sicherheitsprotokoll der Steue-
IP-Netzwerk. Der Server enthält ein Daten-         rung aufgeführt werden und somit nachträglich
modell als flache Liste von einzelnen Daten-       erkennbar ist, wer zu welchem Zeitpunkt wel-
punkten. Die Daten werden Informationsob-          che Befehle bzw. Sollwertänderungen durchge-
jekte genannt. Der Client verbindet sich mit       führt hat. Optional kann vorgegeben werden,
dem Server und sendet eine Generalabfrage.         dass nur ein Client mit einer vorab definierten
Als Antwort erhält er den aktuellen Wert aller     IP-Adresse eine Verbindung herstellen darf.
Informationsobjekte. Anschließend überwacht
der Server selbständig die Werte und über-
                                                                                                                          Integriert: Ein IEC60870-
trägt diese bei einer Änderung automatisch an                                                                          5-104-Server erweitert das M1-
den Client. Auf manche Informationsobjekte                                                                             Steuerungssystem.
kann der Client in Steuerungsrichtung auch
schreibend zugreifen. Die Norm definiert eine
                                                      PC
Reihe von Telegrammtypen wie Einzelmeldung/           • Configuring
                                                                                                                              IEC60870-5-104
                                                                                                                                   Client
Einzelbefehl für Bool‘sche Werte, Doppelmel-          • Parametrizing
                                                      • Monitoring      SolutionCenter   SolutionCenter          IEC60870-5-104
dung/Doppelbefehl für Leistungsschalter mit                              Configurator       Monitor                   Client

zwei Überwachungskontakten (Schalter offen,
                                                                                                                                               Ethernet TCP/IP
Schalter geschlossen) oder Messwert/Sollwert
als Dezimalzahl. Messwerte können auch ska-           M1 controller

liert oder normiert dargestellt werden. Jedes                           Configuration
                                                                                                  IEC60870-5-104
Informationsobjekt ist mit einer Qualitätsinfor-                        Object model
                                                                        Data mapping
                                                                                                      Server

mation und – je nach Typ – auch mit einem
Zeitstempel behaftet.                                                                                      SVI
                                                                                         Software module              MIO
                                                                                           PLC, C/C++
Umsetzung für die M1-Steuerung
Der Server wird als zusätzliches Softwaremo-
                                                      Process
dul auf der Steuerung installiert. Die Software                                                                      Sensor
                                                                                                                      Actor
für Ablaufsteuerung und Regelung muss nicht
geändert werden und wird in ihrer Laufzeit

                                                                                                                                                        15
SCADA UND HMI
                                 DER ZUKUNFT
                                  M1 webMI pro – webbasiert und mobil

                                 Die weltweite Verbreitung mobiler, internetfähiger Geräte hat
                                 in atemberaubender Geschwindigkeit stattgefunden. Ihre
                                 einfache, intuitive Bedienung überzeugt. Erstmals sind Internet-
                                 und Software-Applikationen nicht mehr ortsgebunden,
                                 sondern können weltweit verwendet werden. Mit »M1 webMI
                                 pro« stellt Bachmann eindrucksvoll seine Technologieführer-
                                 schaft unter Beweis: Jede M1-Steuerung wird zum zentralen
                                 Server für fest installierte oder mobile HMI-Geräte.

                                 Projektierung und Wartung –                        alles Wichtige auf einen Blick und das gesto-
                                 ein wichtiger Kostenfaktor                         chen starf. Ohne jegliche Qualitätsverluste
                                 Energieanlagen werden zunehmend komplexer          bei der Skalierung und beim Zoomen werden
                                 und stellen immer mehr Anforderungen.              auf jeder Visualisierungsseite perfekte Grafik-
                                 Damit erhöht sich natürlich auch der Aufwand       ergebnisse erzielt. Das ist den außergewöhn-
                                 für Projektierung und Wartung. Oft ist nicht nur   lichen Vorteilen von HTML5 und SVG (Scalable
Die Vorteile von
                                 eine Vor-Ort-Visualisierung zu realisieren, son-   Vector Graphics), der Basis aller Grafikobjekte
M1 webMI pro auf
                                 dern auch die Anbindung an einen Leitstand,        zu verdanken.
einen Blick:
                                 eine eigene Visualisierung für die Fernwar-
                                 tung und teilweise auch schon Lösungen für         Moderne Projektierung,
 ertanzeigen mit hoher
W
Aktualisierungsrate              mobile Endgeräte. Nicht selten werden hier für     einfache Auslieferung
                                 jeden Anwendungsfall separate Applikationen        Über das Engineering-Tool »atvise builder«
Jedes browserbasierte
 Gerät wird zur HMI              erstellt. Das Handling unterschiedlicher Endge-    werden die Prozessbilder gezeichnet, Anima-
                                 räte und Bildschirmauflösungen ist zudem bei       tionen und Events konfiguriert sowie weitere
 edienen und beobachten,
B
wo und wann immer man es         vielen Visualisierungsprodukten nicht möglich.     Einstellungen getroffen. Eine Vielzahl an vor-
braucht                                                                             gefertigten Grafik-Objekten und Layouts, aber
 erlustfreie Skalierung auf
V                                Reine Web-Visualisierung                           auch die flexible Wiederverwendung von Seiten
alle Bildschirmgrößen            für die Bachmann M1                                durch Parameterübergaben ermöglichen eine
 o sicher wie Internet-
S                                Unter der Bezeichnung »M1 webMI pro« bietet        effiziente Erstellung der Visualisierung. Sogar
Banking (HTTPS)                  Bachmann electronic ein leistungsfähiges Pro-      das Zeichnen neuer SVG-Grafikobjekte oder
 urzer Refresh im Browser
K                                dukt für reine Web-Visualisierungen an. Über       Funktionserweiterungen über eigene Java-
anstatt zeitintensiver           einen schlanken Webserver, der direkt auf der      Scripts sind über eingebaute Editoren möglich.
Software-Rollouts
                                 M1-Steuerung installiert ist, können beliebige     Nach Fertigstellung der Visualisierung wird
Nutzung der Applikation auf     Visualisierungsgeräte, wie Smartphones aber        diese mit nur einem Klick per FTP an den Web-
 unterschiedlichsten Geräten
 (Smartphone, Tablet oder
                                 auch leistungsstarke Bedienterminals, ange-        server übertragen.
 stationäre HMI-Geräte)          koppelt werden. Die entsprechende Berech-
I ntegration in übergeordnete
                                 tigung vorausgesetzt, hat man von jedem            So wird die Auslieferung bei großen und ver-
 SCADA-Anwendungen               beliebigen Punkt der Welt aus Zugriff auf die      teilten Anlagen zum Kinderspiel. Zeitintensive
                                 Applikation. Dank »M1 webMI pro« sehen Sie         Software-Installationen auf allen beteiligten

     16
energy.application

        Client            Client                       Client          Client

                                   Ethernet/Internet
                                                                                   Der Webserver auf der
                                         PLC
                                                                                Bachmann M1 bildet die
                                                                                »V isualisie r ungs ze ntr ale«,
                                                                                beliebige Clients mit einem
                                                                                Webbrowser können darauf
                                                                                zugreifen, unabhängig von
                                       M1 webMI pro                             Zeit und Ort.

HMI-Geräten entfallen komplett. Sobald ein                      Technologie mit performance-optimaler
Client sich mit dem zentralen Webserver ver-                    Client-Server-Architektur. Während Benutzer-
bindet oder die Webseite neu lädt, ist sofort                   oberflächen ohne jede Installation in beliebi-
die aktuellste Version der Applikation zu sehen.                gen Webbrowsern angezeigt werden, laufen
Spezielle Installationen oder ein Neustart der                  zentrale Funktionen wie Prozessanschluss,
HMI-Geräte sind dabei nicht mehr nötig. So                      Historisierung, Alarmierung in hocheffizienten
werden alle Bedieneinheiten automatisch auf                     Serverstrukturen ab. Die volle Ausnutzung der
den neuesten Stand gebracht – unterbre-                         internen Datenstrukturen neuester Prozesso-
chungsfrei und unabhängig von Zeit und Ort.                     ren erhöht die Systemeffizienz. Gleichzeitig
                                                                ermöglicht die 64-Bit-Datenbreite die Verwen-
Effizienzsteigerung inbegriffen                                 dung von deutlich mehr Arbeitsspeicher, was
Bei der Entwicklung von Web-Technologien                        letztlich größere Projekte mit mehr Prozess-
musste schon von Anfang an auf unterschied-                     variablen (Nodes) zulässt. Aktuell freigegebene
lichste Endgeräte Rücksicht genommen wer-                       Betriebssysteme sind unter anderem Windows
den, verschiedene Bildschirmgrößen und                          XP SP3, Windows 7 (32-Bit und 64-Bit),
-auflösungen sind hier typisch. Die Visualisie-                 Windows 8 (32-Bit und 64-Bit), Windows Server
rung mit »M1 webMI pro« ist hingegen viel ein-                  2008 und Windows Embedded Standard 7.
facher zu projektieren, denn es muss nur noch                   Neben anderen, kleineren Verbesserungen
eine einzige Applikation für alle Geräte erstellt               beinhaltet die Version 2.5 auch Funktionen
werden. Wird die Visualisierungslösung zudem                    zum nachträglichen Befüllen der Prozess-              Moderne Visualisierungs-
direkt auf der Steuerung realisiert, entfällt auch              historie (Wertearchive), z. B. bei geblockter      lösung auf einem Apple
                                                                                                                   iPad™: Cockpit zur Überwa-
das Projektieren der entsprechenden Daten-                      Übermittlung von nur temporär verbundenen          chung einer Windenergieanlage
schnittstellen: Auf die Variablen kann direkt                   Prozessanschlüssen.                                in reiner Webtechnik.
zugegriffen werden, OPC-Server oder propri-
etäre Protokolle sind hinfällig. Schlussendlich
bedeutet eine solche Web-Lösung nicht nur ein
effizienteres Engineering, sondern auch eine
echte Steigerung der Kosteneffizienz.

SCADA mit 64-Bit Power
Zunehmende Komplexität und der stetig stei-
gende Automatisierungsgrad unterschiedlichster
Anlagen erfordern zukunftsweisende Techno-
logien, um Prozesse effektiv zu überwachen
und zu steuern. SCADA-Systeme leisten hierzu
einen wesentlichen Beitrag und gewährleis-
ten ein Höchstmaß an Sicherheit. Besonders
dann, wenn sie wie bei der Certec-Produktlinie
atvise® die orts- und geräteunabhängige
Bedienung ermöglichen.
Das Leitstands- und Visualisierungssystem
»atvise scada« verbindet modernste Web-

                                                                                                                                             17
REGELUNG
     UND ABLAUF
     VOLL IM GRIFF
      M-Target for Simulink®

     Die Herausforderungen für die Automatisierungstechnik in
     und um Energieanlagen sind stetig steigend. Mit den
     zunehmend größer werdenden Anlagen und der Einführung
     von neuen Technologien wächst auch die Komplexität der
     Betriebsführungsprogramme. Neue Entwicklungsmethoden
     für die Erstellung solcher Programme sind notwendig, um
     einerseits den Aufwand für die Entwicklung gering zu halten
     und anderseits ausgereifte und hochverfügbare Anlagen
     auf dem Markt platzieren zu können.

     Wenn einfache, analytische Vorausberech-        Computerprogramm in Form eines Simulations-
     nungen ein Systemverhalten nicht mehr           modelles nachgebildet. Unabhängig von der
     beschreiben bzw. vorhersagen können, so hilft   Form der Modellbildung sind es letztendlich
     nur der Weg über den praktischen Versuch.       mathematische Zusammenhänge, welche das
     Modelle und Prototypen dienen dem Erkennt-      Verhalten des Systems beschreiben. Lässt
     nisgewinn und der Lösungsfindung. Was aber,     man diese Simulationsmodelle bei unterschied-
     wenn die Herstellung solcher Versuchsmuster     lichsten Umgebungsbedingungen und Para-
     nicht bezahlbar, deren Verwendbarkeit einge-    metern jeweils neu berechnen, so entspricht
     schränkt ist oder der Praxisversuch schlicht-   dies einem Prototypversuch in virtueller Form.
     weg zu gefährlich wäre?                         Gefahrlos, kostengünstig, beliebig wiederhol-
     Die zeitgemäße Antwort lautet: Digitale Simu-   bar und vollständig automatisierbar. M-Target
     lation. Die realen Systeme werden in einem      for Simulink® ermöglicht die einfache Nutzung

18
energy.application

                                                                                                         Direkter Download
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   Simulation – Lösungs-
findung am Computermodell

von computergestützter Simulation unter Berück-     Automatische Codegenerierung
sichtigung der realen Automatisierungslösung.       Sobald in der Simulation zufriedenstellende        Highlights M-Target
                                                    Ergebnisse vorhanden sind, das heißt wenn keine    for Simulink®
Qualität und Effizienz                              Schwächen in der Anforderungsspezifikation
                                                                                                       E
                                                                                                        ntwicklung von
Der Einsatz von höherwertigen Algorithmen           und keine algorithmischen Fehler mehr erkannt
                                                                                                         Automatisierungsalgorithmen
steigert die Produktqualität und erhöht den         werden können, erfolgt auf Knopfdruck die            (Steuerung und Regelung)
Ertrag der Anlagen. Die zunehmend höhere            Übersetzung von der Simulationssprache in            direkt in MATLAB®/ Simulink®
Effizienz der Anlagen lässt sich durch neuartige    ausführbare Codes für die M1-Steuerung.            Automatische Code-
Regel- und Optimierungskonzepte verwirkli-          Diese Übersetzung erfolgt maschinell und ist        generierung und Transfer
                                                                                                        zur M1-Steuerung
chen. Lösungen, die mit Hilfe von M-Target for      damit frei von zufälligen Fehlern. Nach der
Simulink® entwickelt werden, spielen in diesen      Codegenerierung kann das Automatisierungs-         Online-Kommunikation
                                                                                                        zwischen der Simulink®-
Disziplinen ihre Stärken aus. Das Werkzeug          programm sofort an einem Hardware-in-the-
                                                                                                        Entwicklungsumgebung und
MATLAB®/ Simulink® der Firma MathWorks ist          Loop-Teststand, der mit realen Steuerungs-          dem Steuerungsprogramm
am Markt etabliert. Es assistiert bei der Erstel-   komponenten versehen ist oder an der realen         zur komfortablen Parametrie-
                                                                                                        rung und Diagnose
lung eines Simulationsmodells der zu automa-        Anlage getestet werden.
tisierenden Teilkomponente.                                                                            Integrierte Simulationsmodi
                                                                                                        für die in der Applikation
                                                    Kosteneffizienz                                     verwendeten I/O-Module
Dabei können einerseits die von MATLAB® zur         »Mit der besseren Lösung schneller am Markt
                                                                                                       Integrierte Schnittstellen zu
Verfügung gestellten Standard-Modellierungs-        sein« – so oder ähnlich lautet das Paradigma        Visualisierungssystemen und
methoden verwendet werden. Andererseits ist         unserer globalisierten Wirtschaft. Und dabei        weiteren Steuerungssystemen
es auch möglich, die Schnittstellen zu vielen       hilft M-Target for Simulink® mit dem M1-Auto-      I ntegrierte Schnittstellen zu
marktüblichen, domänenspezifischen Simula-          matisierungssystem von Bachmann. Kalku-             in herkömmlichen Program-
tionsprogrammen zu verwenden, um bereits            lierbare und im Verhältnis zum Nutzen auch          miersprachen (IEC61131-3,
                                                                                                        C/C++) erstellten Automati-
erstellte Teilsimulationen nutzen zu können. Die    preiswerte Investitionen machen sich rasch          sierungsprogrammen
gewünschten Algorithmen zur Automatisierung         bezahlt. Das kundenfreundliche Lizenzmodell
                                                                                                       Unterstützung für
werden anschließend direkt in der Simulations-      für M-Target for Simulink® verzichtet auf stück-    Hardware-in-the-Loop-
umgebung entworfen und auf ihre Funktions-          bezogene Laufzeitlizenzen und belastet so die       Systeme (HIL)
tauglichkeit überprüft.                             Produktrentabilität nicht.

                                                                                                                               19
MEHR SICHERHEIT
                                  MEHR ERTRAG
                                   Condition Monitoring System

                                  Steuerung, Kommunikation, Überwachung und Visualisierung
                                  fügen sich mit unseren Lösungen für das Energienetz-
                                  management nahtlos zu einem großen Ganzen zusammen.
                                  Bachmann-Automatisierungslösungen liefern Ihnen so
                                  den entscheidenden Mehrwert. Entscheidend für Ihren Erfolg –
                                  und entscheidend für die Energieversorgung der Zukunft.

                                  Condition Monitoring (Zustandsüberwachung)          Risikoabsicherung
                                  basiert auf einer kontinuierlichen oder in regel-   Condition Monitoring liefert Betreibern, Inves-
                                  mäßigen Zeitabständen durchgeführten Erfas-         toren und Versicherern ein praxisnahes, trans-
                                  sung des Anlagenzustandes durch Messung             parentes Bild des Anlagenzustands – und
                                  und Analyse aussagefähiger physikalischer           damit auch eines zu erwartenden Schaden-
                                  Größen (z. B. Schwingungen, Temperaturen,           risikos. Dies ist von besonderem Interesse bei
                                  Schmiermittelkonsistenzen). Der Vergleich mit       der Inbetriebnahme oder auch zum Ende der
                                  Referenzmessungen liefert Informationen, aus        Gewährleistungsfrist, wenn Serviceverträge
                                  denen sich Rückschlüsse auf den tatsächlichen       und Versicherungsprämien neu kalkuliert
                                  Zustand von Getriebe, Generatoren, Wälz-            werden.
                                  lagern, Rotoren und weiterer Elemente ziehen
                                  lassen.                                             Vorteil: Integrierte
                                                                                      CMS-Lösung
                                  Vermeidung von Folgeschäden                         Bachmann integriert seine Condition-Monito-
                                  Condition Monitoring liefert zuverlässige           ring-Lösung in die Automatisierung und ver-
Vorteile von CMS
                                  Erkenntnisse zum Zustand wichtiger mecha-           knüpft die Messgrößen mit weiteren Betriebs-
auf einen Blick
                                  nischer und elektrischer Komponenten der            parametern. Dies erhöht die Diagnosesicher-
                                  Energieanlage. Damit lassen sich entstehende        heit der Zustandsüberwachung: Fehlerbilder
R
 eduktion der Wartungskosten
durch koordinierte Planung,       Defekte frühzeitig erkennen und mögliche Folge-     lassen sich mit der aktuellen Betriebssituation
rechtzeitige Ersatzteilbeschaf-   schäden, welche eine längere Downtime der           vergleichen und genauer interpretieren.
fung und Vermeidung von
                                  Anlage bedeuten würden, verhindern.
Folgeschäden
                                                                                      Durch eine gezielte Steuerung können zudem
S
 icherung der Stromproduktion
und Maximierung des Ertrags
                                  Wartung – nur wenn nötig                            mechanische Belastungen reduziert werden.
durch gezielte und geplante       Condition Monitoring ermöglicht eine zustands-      Mit angepassten Betriebsbedingungen verlän-
Wartung                           orientierte Instandhaltung. Die allgemein prak-     gert sich so die Lebensdauer vorgeschädigter
H
 öhere Ausnutzung der Lebens-    tizierte präventive Wartung, bei der Kompo-         Teile bis zum planbaren Wartungstermin.
dauer von Maschinenelementen      nenten aufgrund von Erfahrungswerten inner-
dank genauer Zustandskenntnis
                                  halb festgelegter Zeitabstände ausgetauscht         Zertifizierte Sicherheit
P
 raxisnahe Risikoeinschät-       werden, wird durch eine zustandsorientierte         Alle für das Condition Monitoring eingesetz-
zung in Bezug auf den Ausfall
wichtiger Komponenten der
                                  Instandhaltungsstrategie abgelöst. Dies ver-        ten Systemkomponenten einschließlich der
Energieanlage                     schafft Ihnen einen klaren betriebswirtschaft-      Online-Fernüberwachungsstelle sind nach den
                                  lichen Vorteil.                                     Richtlinien des Germanischen Lloyds zertifiziert.

     20
energy.application

  Das Bachmann Online CMS
Ω-Guard® bietet weltweit von
jedem Online-Arbeitsplatz
Zugriff auf die Zustandsdaten
der überwachten Anlage.

                                Ω-Guard®-System
                                Inbetriebnahme
                                und Konfiguration

                                                                  Sensorik

    WebLog-Arbeitsplatz

                                Condition Monitoring
                                System
    WebLog-Arbeitsplatz
                                WebLog-Server

                                                       Internet

    WebLog-Arbeitsplatz                                           Remote-Anlagen-
                                                                  betriebsführung

                                                                                                   21
SICHERHEIT OHNE
     KOMPROMISSE
      Safety Control

     Egal in welchem Bereich der Automatisierung Sie sich
     entfalten wollen, unsere innovativen Automatisierungs-
     lösungen eröffnen Ihnen unzählige Möglichkeiten. Steue-
     rungen mit integrierter Sicherheit sowie Bediengeräte sind
     perfekt aufeinander abgestimmt und kommunizieren offen.

     Nicht nur Fortschritt und Effizienz bestimmen      Der Mensch im Mittelpunkt
     die Zukunft der Automatisierung, sondern auch      Deshalb stehen schnellstmögliche Reaktions-
     das Thema »Sicherheit«. Denn die Anforderun-       zeiten, intuitive Bedienbarkeit und umfas-
     gen an Maschinen und Energieanlagen erhöhen        sende Diagnosemöglichkeiten im Fokus der
     sich ständig und dasselbe gilt für die geforder-   Bachmann-Sicherheitslösungen. Der Anwender
     ten Sicherheitsauflagen.                           erhält ein höchstmögliches Maß an Sicherheit:
                                                        Es werden etablierte Standards und Normen
     Die durchgängig zweikanalig aufgebauten            wie ISO13849, IEC62061, EN61511, IEC61508,
     Sicherheitsmodule bieten die Möglichkeit, die      PLCopen Safety und IEC61131 angewendet und
     Eingangs- und Ausgangskanäle jeweils paar-         auf die Entwicklung proprietärer Lösungen wird
     weise redundant zu verschalten. Die Module         konsequent verzichtet.
     können auch konfigurationsfrei dezentral
     verteilt im Netzwerk betrieben werden.             Integrierte Safety-Lösung
     Die Konfiguration und Programmierung der           Dank intelligenter Sicherheitslösungen in der
     neuen Safety-Funktionen ist in das All-In-One      Steuerungstechnik werden die Engineering-
     Engineering-Tool SolutionCenter integriert und     Kosten gesenkt und der Verdrahtungsaufwand
     ermöglicht so die nahtlose Verknüpfung von         erheblich minimiert. Durch den Einsatz des
     Standard-SPS-Aufgaben mit den Anforderun-          SolutionCenters wird die Effizienz während
     gen der Funktionalen Sicherheit.                   der Inbetriebnahme und im Betrieb erheblich

22
energy.application

gesteigert. Gezielte Diagnose und schnellst-      Safety Developer
mögliches Eingreifen erhöhen die Verfügbarkeit    Durch die Integration des Safety Developer
und reduzieren die Standzeiten der Anlage.        in das SolutionCenter erleichtert Bachmann
Mit den neuen Safety-Modulen zur Umset-           dem Anwender die Sicherheitsprogrammierung
zung der neuen Maschinenrichtlinie 2006/42/       erheblich – natürlich auf Basis von etablierten
EG setzt Bachmann electronic ein klares Zei-      Standards wie z. B. IEC61131-3 und PLCopen
chen für eine ganzheitliche und integrierte       Safety.
Automatisierungslösung. Die vorgestellten
Systemlösungen bieten nicht nur bestmög-          Höchste Sicherheitsstandards
liche Sicherheit, sondern garantieren Konti-      Die Zertifizierung der »Safety Control Lösung«
nuität und Investitionsschutz. Der erweiterte     nach allen im Maschinen- und Anlagenbau rele-
Betriebstemperaturbereich (-20 .. +60 °C)         vanten Sicherheitsnormen (PL e, SIL3, Kat 4)
gewährleistet den sicheren Betrieb auch unter     garantieren einen sicheren und reibungslosen
härtesten Umwelteinflüssen.                       Einsatz im Alltag.

                             Ethernet

                                                            PLC/Soft Motion       Safety-PLC

   Visualisierung/HMI
                                                                                                    Safety Developer

                                                 Ethernet                                           I ntegriert in das All-In-One
                                                                                                    Engineering-Tool SolutionCenter

                                                                                                     S icherheits-Programmierung
                                                                                                     im Safety Editor:
                                                                                                    Funktionsbausteinsprache
                                                                                                     (FBS/FBD)
                                                                                                     Bibliothek nach PLCopen Safety
                                                                                                     Benutzerspezifische
                                                                                                      Funktionsblöcke
                                                                                                      Standard-Bausteine

                                                                                                    A
                                                                                                     utomatische Protokoll-Reports
                                                        Dezentrale Safety E/A‘s
                                                                                                    U
                                                                                                     nterstützung zur Projektierung
                                                                                                    modularer/verketteter
                                                                                                    Maschinen

                                                                                                    U
                                                                                                     nterstützung in der Serien-
                                                                                                    fertigung von Maschinen und
                                                                                                    Anlagen

                                                                                                    E
                                                                                                     ngineering-Unterstützung bei
                                                                                                    Wartung und Reparatur

                                                                                                    K
                                                                                                     onfiguration, Monitoring,
                                                                                                    Diagnoseunterstützung

                                                                                                    D
                                                                                                     ebugging, Versionsverwaltete
                                                                                                    Projektdaten

                                                                                                                            23
UNSERE KUNDEN
Anwendungen in der Energietechnik

Auf uns setzen viele der weltweit führenden Hersteller und
Betreiber von Energieanlagen. Zusammen mit ihnen
setzen wir neue Maßstäbe und schreiben Erfolgsgeschichten.
energy.application

                                                GRÜNER STROM,

                                                                                26
                                                GRÜNE WÄRME
                                                enertec Kraftwerke GmbH

                                             EIN WEITERER MEILENSTEIN

                                                                           28
                                             DER ENERGIEEFFIZIENZ
                                             2G Energietechnik GmbH

                                       KOMPLETTPROGRAMM

                                                                   30
                                       AUS EINER HAND
                                       Comuna Metall

                                  STROM AUS ABWÄRME
                                  GMK mbH                    32

                                                     34
                         AUSGEGORENE LÖSUNG
                         BTS Biogas

                 MEHR POWER

                                               36
                 AUS DER NATUR
                 VOIGT+WIPP Engineers GmbH

           STROM AUS DEN

                                    38
           ZILLERTALER ALPEN
           Rittmeyer AG

EMISSIONSFREIES GROSS-

                               42
BATTERIESYSTEM DER ZUKUNFT
Cellstrom GmbH/Gildemeister
GRÜNER STROM,
GRÜNE WÄRME
 CO2-neutrale und hocheffiziente Klein-Kraftwerke

Das bereits 1997 durch die Vereinten Nationen beschlossene Kyoto-Protokoll sieht
vor, den jährlichen Treibhausgas-Ausstoß der Industrieländer bis zum Jahr 2012
um durchschnittlich 5,2 % gegenüber dem Stand von 1990 zu reduzieren. Dabei
spielt die dezentrale Energieerzeugung, wie z. B. durch Blockheizkraftwerke
(BHKW), eine wichtige Rolle. Die enertec Kraftwerke GmbH ist ein Spezialist für
solche, besonders energieeffiziente, Anlagen.

                                      Die BHKW wandeln Erdgas oder regenerative        Kraft-Wärme-Kopplung
                                      Energieträger wie Bio- oder Klärgas mit Hilfe    gewinnt an Bedeutung
                                      von modernen Verbrennungsmotoren in elek-        Die Kombination der Erzeugung und Nutzung
Die enertec Kraftwerke GmbH           trische Energie um. Damit wird der Eigenbe-      von Wärme und Strom stellt eine der wichtigs-
entwickelt, produziert und ver-       darf am Ort der Installation gedeckt und even-   ten Technologien zur Energieeinsparung und
treibt Blockheizkraftwerke in Leis-
tungsgrößen von 20 bis 400 kW         tuell überschüssiger Strom kann ins Stromnetz    Verringerung der CO2-Emissionen dar. Hierbei
elektrischer bzw. 40 bis 560 kW       zurückgespeist werden. Die frei werdende         spricht man von der sogenannten ›Kraft-Wärme-
thermischer Leistung als an-          thermische Energie wird gleichzeitig genutzt,    Kopplung (KWK)‹. Diese hat einen deutlich
schlussfertige Serienprodukte.
                                      um angeschlossene Verbraucher mit Wärme zu       höheren Gesamtnutzungsgrad wie konventio-
                                      versorgen.                                       nelle Energieerzeugungssysteme, wo die elek-
                                      Damit sind Blockheizkraftwerke sehr effi-        trische Energie zentral in Großkraftwerken und
                                      zient und können überall eingesetzt werden,      die thermische Energie in einer lokalen Heiz-
                                      wo Strom und Heizwärme benötigt werden.          anlage erzeugt werden. Moderne BHKW wan-
                                      Dies können Betriebe, Krankenhäuser, Wohn-       deln den Brennstoff zu rund 90 % in Strom und
                                      anlagen oder kommunale Einrichtungen sein.       Heizwärme um. Diese quasi doppelte Ener-
                                      Kleine, kompakte BHKW richten sich auch an       gieausnutzung reduziert den CO2-Ausstoß im
                                      Privatkunden für Ein- oder Mehrfamilienhäuser.   Vergleich zu einem herkömmlichen Kraftwerk

26
energy.application

zur reinen Erzeugung elektrischer Energie
massiv: Dort werden deutlich über die Hälfte
                                                                              » Die beispiellos hohe
der Brennstoffenergie ungenutzt als Abwärme
in die Außenwelt abgegeben. Wird wie bei den                                  Verfügbarkeit des
Anlagen von enertec Kraftwerke im BHKW                                        M1-Automatisierungssystems
als Brennstoff gar CO2-neutrales Biogas oder
                                                                              hat uns überzeugt. «
Klärgas verwendet, entsteht überhaupt kein
zusätzliches CO2.                                                                                         Matthias Lehmann,
                                                                                                     Leiter Automatisierung,
Anlagenverfügbarkeit                                                                               enertec Kraftwerke GmbH
bestimmt Wirtschaftlichkeit
Die Wirtschaftlichkeit der BHKW ist abhängig
von der Anzahl der Betriebsstunden pro Jahr.
Deshalb ist es für die Hersteller und deren       ist auch das Bachmann SolutionCenter«, wie
Endkunden sehr wichtig, ein robustes, zuver-      Matthias Lehmann erwähnt. Ohne hinderliche
lässiges System zur Steuerung und Regelung        Schnittstellen werden hier in einer einheitli-
der BHKW zu verwenden. Die beispiellos hohe       chen Umgebung rasch und komfortabel die
Verfügbarkeit des Bachmann M1-Automatisie-        Programme für den Maschinenablauf und die
rungssystems hat dabei enertec Kraftwerke         Prozessregelung des BHKW, die Visualisierung
überzeugt. Darüber hinaus ist es die Offenheit    und nicht zuletzt die Kommunikation mit der
und Skalierbarkeit des M1-Systems, die enertec    Außenwelt realisiert. »Das beschleunigt den
Kraftwerke schätzt: »Durch das gemeinsam mit      Engineeringprozess bis hin zur Inbetriebnahme
Bachmann entwickelte Hard- und Softwarekon-       und dem Service enorm«, wie der Leiter Auto-
zept ist die Modularität unserer Anlagen zu 100   matisierung von enertec Kraftwerke bestätigt.
Prozent gegeben«, sagt Matthias Lehmann,
Leiter Automatisierung bei enertec Kraftwerke,    Nachfrage steigt
und freut sich, dass sich auf diese Weise viele   Um eine größere Unabhängigkeit von fossilen
Funktionen und Eigenschaften gleichzeitig         Brennstoffen zu erreichen, wird die Nachfrage
bei allen BHKW-Typen einsetzen lassen.            nach erneuerbaren Energien und ihrer effizien-
                                                  ten Nutzung in den nächsten Jahren weiterhin
Komfortable Projektierung                         beträchtlich steigen. Mit nach den jeweiligen
mit dem ›SolutionCenter‹                          Bedürfnissen individuell anpassbaren BHKW
Die große Schnittstellenvielfalt des M1-Sys-      liefert enertec Kraftwerke maßgeschneiderte
tems, von PROFIBUS über PROFINET, Ether-          Lösungen für unterschiedlichste Gebäude und
CAT, Modbus und CANopen erleichtert der           Anwendungsfelder mit hohem ökologischen
enertec-Projektierungsabteilung die Integration   und ökonomischen Nutzen. Das Bachmann                   Hocheffizient und um-
                                                                                                       weltschonend: Blockheiz-
in das Gesamtsystem des Blockheizkraftwerks.      M1-System ist dabei ein wesentliches Element         kraftwerke der enertec Kraft-
»Außerordentlich hilfreich für unsere Arbeit      des Gesamtkonzepts.                                  werke

                                                                                                                                 27
EIN WEITERER
MEILENSTEIN DER
ENERGIEEFFIZIENZ
 Bachmann automatisiert neueste Anlagengeneration von BHKW

2G Energy hat mit der Vorstellung des Blockheizkraftwerks ›avus 500 plus‹
einen neuen Meilenstein der Energieeffizienz gesetzt – und mit einer
elektrischen Leistung von 550 kW bei einem Wirkungsgrad von 42,6 %
eindrucksvoll seine Technologieführerschaft unterstrichen. Gesteuert
wird die avus-Familie wiederum vom Bachmann M1-Automatisierungssystem.

                                   Im Rahmen der Energiewende gewinnen Block-        das Tochterunternehmen 2G Drives entwickelt.
                                   heizkraftwerke (BHKW) in intelligent vernetz-     Der ›avus 500 plus‹ nutzt einen wassergekühl-
                                   ten Energiesystemen aufgrund ihrer plan-          ten, turboaufgeladenen 12-Zylinder-Otto-Gas-
Die 2G Energy AG mit Sitz in
Heek (D) gehört mit weltweit
                                   baren Verfügbarkeit eine stark zunehmende         motor, der für Erd- und Biogasanwendungen
470 Mitarbeitende zu den inter-    Bedeutung. Die Firma 2G Energy AG mit Sitz        ausgelegt ist, aber auch mit wasserstoffhal-
national führenden Anbietern       im nordrhein-westfälischen Heek (D) hat sich      tigem Synthesegas betrieben werden kann.
von Blockheizkraftwerken. Das
Unternehmen bietet ganzheit-
                                   konsequent auf die Entwicklung und den Bau        Dazu sind sämtliche Pumpen, Wärmetauscher
liche Lösungen im wachsenden       hocheffizienter BHKW für Erdgas und Biogas im     und sonstige periphere Einheiten inzwischen
Markt der hocheffizienten Kraft-   elektrischen Leistungsbereich zwischen 20 und     soweit integriert, dass mit verringerten Außen-
Wärme-Kopplung.
                                   2.000 kW spezialisiert. Die Anlagen der Bau-      maßen die Einbringung in eine bestehende
                                   reihe ›avus‹, die es in elektrischen Leistungs-   Gebäudeinfrastruktur immer leichter wird.
                                   klassen von 500 kW bis 2.000 kW gibt, errei-      »Gerade bei Anlagen mit größerer Leistung
                                   chen durch die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)         fordert der Markt immer mehr eine ausgespro-
                                   Gesamtwirkungsgrade von 85 % und mehr. So         chene Kompaktheit«, erklärt Frank Grewe.
                                   können BHKW eine spürbar stärkere Rolle im
                                   Energiemix spielen, und einen immer größeren      Mehr Komfort
                                   Anteil an der Stromversorgung übernehmen.         Der ganzheitliche Optimierungsansatz von 2G
                                   Frank Grewe, Entwicklungsleiter bei 2G Energy,    betrifft dabei aber nicht nur Motor und Mecha-
                                   ist überzeugt: »KWK stellt eine ideale Ergän-     nik, sondern auch Steuerungstechnik und Soft-
                                   zung oder bald sogar den effizienten Ersatz der   ware: »Unser Ziel ist es, die Anlagenführung
                                   bisher dominierenden Großkraftwerke in der        immer leichter und effizienter zu gestalten.
                                   Energieversorgung dar.«                           Das heißt: Mehr Komfort und Übersichtlichkeit,
                                                                                     intuitive Bedienung und frühzeitige Diagnose-
                                   Kompaktes Hightech                                möglichkeiten.« Bedient und visualisiert wird
                                   Einen wesentlichen Beitrag zur Gesamtener-        der ›avus 500 plus‹ über den 10,4“-Monitor des
                                   giebilanz von BHKW liefern die Motoren, welche    Bachmann Bedienterminals OT1310. Die neue

28
energy.application

                                                                                                         Kompakte Leistung: ›avus
                                                                                                       500 plus‹ mit einer elektrischen
                                                                                                       Leistung von 550 kW und einem
                                                                                                       Gesamtwirkungsgrad von 85 %
                                                                                                       und mehr.

OT1300-Serie kombiniert hochmoderne Tech-         zuletzt war dies ein wichtiger Entscheidungs-
nik, Performance und Langlebigkeit mit attrak-    faktor auch für die neuen avus 500 plus-Module
tivem und schlankem Design. Der konsequente       das M1-Automatisierungssystem einzusetzen:
Einsatz von industrietauglichen Komponenten       »Denn für einen profitablen Betrieb ist die kon-
garantiert überdies Langzeitverfügbarkeit und     tinuierliche Beobachtung des Prozesses und die
somit Investitionsschutz.                         Möglichkeit des Fernzugriffes der Betreiber auf
                                                  die Anlage unverzichtbar«, sagt Frank Grewe.
Perfekte Modularität
Gerade bei den komplexen Prozessen zur            Höchster Wirkungsgrad und
Erzeugung und Verwendung von Biogas sind          höchster Nutzen
die Möglichkeiten zur raschen Reaktion und        Entsprechend der Konzernphilosophie stand
Intervention ausschlaggebend. »Entscheidend       bei der Entwicklung der neuesten Innovation
sind ein servicefreundliches Anlagendesign und    der größtmögliche Kundennutzen im Vorder-
ein Ausschöpfen aller Möglichkeiten zur Reduk-    grund. Frank Grewe schwärmt: »Die avus 500
tion der Lagerhaltung«, beschreibt Frank Grewe    plus-Module stellen einen weiteren Meilenstein
eine der Herausforderungen. Er freut sich:        dar und sind eine ideale Lösung, um langfris-
»Die Modularität des eingesetzten Bachmann        tig Energiekosten zu senken.« Die Bachmann
M1-Systems passt perfekt für unsere Bedürf-       M1-Steuerung trägt ihren Teil dazu bei.
nisse: Wir können die Peripherie sehr effizient
ausnutzen und dank dieser Lösung für alle
Motorenklassen die gleiche Hardwareplattform
nutzen.«

Kommunikationsfähigkeit zählt
Die Steuerung und Regelung der 2G-Blockheiz-
kraftwerke lässt sowohl den wärmebedarfs-
orientierten als auch den strombedarfsorien-
                                                                               » Der Support von
tieren Betrieb zu. »Da das M1-System über die
notwendigen Kommunikationsmodule verfügt,                                      Bachmann ist stark. «
kann auch die Kopplung an ein virtuelles Kraft-
werk direkt umgesetzt werden«, beschreibt der
Entwicklungsleiter ein wichtiges Detail für die
Zukunft. Überhaupt sind die einfache, schnelle
Vernetzbarkeit ganzer Anlagen über Ethernet                                                                     Frank Grewe,
und die damit verbundenen Zugriffsmöglich-                                              Entwicklungsleiter bei 2G Energy AG
keiten von großer Bedeutung im Betrieb. Nicht

                                                                                                                                    29
KOMPLETTPROGRAMM
AUS EINER HAND
 Bachmann steuert Blockheizkraftwerke

Blockheizkraftwerke (BHKW) nutzen die eingesetzte Energie besonders
effizient. Etwa 40 Prozent sparen sie im Vergleich zur getrennten
Erzeugung von Strom und Wärme ein. Spezialisiert auf gasbetriebene
BHKW kleiner bis mittlerer Leistung, bietet COMUNA-metall seinen
Kunden ein Rund-um-Paket und erwartet das auch von seinem Steue-
rungslieferanten. Deshalb hat sich das Unternehmen für Bachmann
electronic entschieden.

                                    Die Kernkompetenz von COMUNA-metall liegt          beschreibt Marco Riffelmann, Meister Elektro-
                                    in der Herstellung kompletter gasbetriebener       technik bei COMUNA-metall, die Kriterien.
                                    BHKW-Module im Leistungsbereich zwischen
                                    50 und 112 kW elektrischer Leistung, was 100       Entscheidung für das
Gegründet 1980 beschäftigt
COMUNA-metall derzeit rund
                                    bis 240 kW thermischer Leistung entspricht.        Bachmann-Gesamtpaket
90 Mitarbeitende. Das Unter-        Das Unternehmen mit Sitz in Enger (D) bie-         Die Wahl fiel letztendlich auf die M1-Steuerung
nehmen mit Sitz in Enger (D) ist    tet zwei Standard-Baureihen mit sogenann-          und das Visualisierungssystem WT205 V. Seit
in der Produktion und Wartung/
                                    ter thermo-akustischer Kapselung, welche für       Anfang 2011 setzen die BHKW-Spezialisten nun
Instandhaltung von gasbetriebe-
nen Blockheizkraftwerken klei-      den Betrieb mit unterschiedlichen Gasen, wie       das Automatisierungssystem von Bachmann
ner bis mittlerer Leistung tätig.   Erdgas, Flüssiggas, Klär- oder Biogas, geeig-      electronic in Serie ein. Insgesamt sind inzwi-
Es errichtet komplette Heiz-
                                    net sind. Aufgrund der Abkündigung der             schen mehr als 150 Anlagen mit einer
zentralen sowie dezentrale Ener-
gieversorgungsnetze mit Kraft-      zuvor eingesetzten Modulsteuerung führte           M1-Steuerung ausgerüstet. »Die wichtigsten
Wärme-Kopplung und betreibt         COMUNA 2010 einen Benchmark durch. »Wich-          Argumente für die Auswahl von Bachmann
diese Anlagen als Dienstleister.
                                    tige Auswahlkriterien waren dabei innovative       waren der Aspekt ›Alles aus einer Hand‹ zu
                                    Programmierbarkeit, einfache Kommunika-            bekommen – von der Modulsteuerung bis hin
                                    tions- und Vernetzungsmöglichkeiten zu Peri-       zur Anlagenvisualisierung – und die Möglichkeit
                                    pheriegeräten, der Preis, Robustheit, Lieferzeit   der Einbindung in die bereits bestehende Kom-
                                    und Produktkontinuität sowie die Branchen-         munikationsstruktur«, begründet Marco Riffel-
                                    erfahrung des Herstellers im Bereich BHKW«,        mann den Entscheid.

                                                                                       Mehrfacher Einsatz
                                                                                       für Bachmann
                                                                                       Die Einsatzbereiche der Bachmann-Systeme in
                                       » Bei Bachmann                                  den COMUNA-Blockheizkraftwerken sind viel-
                                       erhalten wir alles aus                          fältig: So erfolgt die komplette BHKW-Steue-
                                                                                       rung, welche einen hohen Standardisierungs-
                                       einer Hand. «                                   grad besitzt, über die M1-Automatisierung.
                                                           Marco Riffelmann            Dabei sind die Programme der BHKW-Module
                                                   Meister Elektrotechnik bei          identisch und abwärtskompatibel. Mithilfe der
                                                             COMUNA-metall             Web-Terminals WT205 V werden Betriebszu-
                                                                                       stände angezeigt und unter anderem Sollwerte

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