Perfektes Zusammenspiel verleiht Flügel Betreiber, Hersteller und Entwickler von Windkraftanlagen nutzen Automatisierungssytem

Mit dem Anspruch, Fortschritt in unsere gemeinsame Welt zu bringen, bietet Bachmann Lösungen für die Windindustrie. Bachmann electronic weltweit über 20.000 installierte Systeme und einen Marktanteil von über 40% in der Automatisierung von Windkraftanlagen vorweisen. Heute bereits die Anforderungen von morgen zu erkennen und diese zu lösen, steht im Vordergrund, wann immer es um die Entwicklung von neuen Produkten geht. Mehr als 100 erfahrene Ingenieure und Wissenschaftler in den Entwicklungszentren von Bachmann electronic sorgen für kontinuierliche Innovation. Indem sie zukunftsfähige Technologien bereitstellen, sichern sie Anwendern den entscheidenden Wettbewerbsvorsprung. Aufgrund seiner umfassenden und langjährigen prozesstechnischen Erfahrungen ist das Unternehmen ein gefragter Partner bei der Realisierung moderner Anlagen der Windkraft. Anlagenbetreiber fordern Langzeitkompatibilität Betreiber von Windkraftanlagen fordern hohe Verfügbarkeit, die einfache ­Integration einer Windkraftanlage in bestehende Infrastrukturen und die Langzeitkompatibilität der Systemkomponenten über eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren. Mit einer im realen Betrieb nachgewiesenen Produkt-Verfügbarkeit von über 99,96%, einem auch unter rauen äußeren Bedingungen sicheren Betrieb, der Kommunikationsfähigkeit durch genormte Protokolle des M1-Automatisierungssystems und der Kompatibilität von Neuentwicklungen zu Vorgängerversionen geben den Anlagenbetreibern die Sicherheit einer zukunftsfähigen Installation und Investition. Einfache Integration in energietechnische Anlagen Das M1-Automatisierungssystem eignet sich zur Vernetzung verteilter Energieerzeugungssysteme, wie z.B. Windkraftanlagen hin zu einem Windpark. Aufgrund der Anbindung der dezentralen Einheiten mit dem störungssicheren optischen Fastbus und der Implementierung des Manufacturing-Message-Specification-Servers (MMS), der die Dienste des in der IEC61850 beschriebenen Fernwirkprotokolls für Energieanlagen und der neu definierten Norm IEC61400-25 für Windkraftanlagen abdeckt, eignet sich das M1-System für Energieerzeuger. Die Daten der Anlage können in selbstbeschreibenden Objektstrukturen aufbereitet und über einen mit Secure Socket Layer (SSL) gesicherten VPN-Tunnel im Internet an den zentralen Leitstand übermittelt werden. Der ebenfalls von Bachmann electronic erhältliche MMS-Client, der zusätzlich zum bestehenden MMS-Server eingesetzt werden kann, läuft auf einer Steuerung und ermöglicht einem Ablaufprogramm, das z.B. in PLC geschrieben wird, den lesenden und schreibenden Zugriff auf Datenattribute sowie den Empfang von Reports. Auf diese Art können Daten einer immer größer werdenden Anzahl von MMS-fähigen Peripheriegeräten, wie z.B. Netzüberwachungsgeräte, Leistungsschalter oder Sicherheitsrelais, in die Steuerungsapplikation eingebunden werden, vergleichbar zu einem konventionellen Feldbus. Das PLC-Programm kann dann z.B. Schalterzustände abfragen oder die Schalter selbst betätigen. Integrierte Sicherheit für Betreiber von Windenergieanlagen Die Safety-Module von Bachmann electronic sind vollständig in das M1-System und somit auch in die All-In-One-Entwicklungsumgebung SolutionCenter integriert. Die benutzerspezifische Projektverwaltung – bei Bedarf mit servergestützter Versionskontrolle On- und Offline-Konfiguration, Firmware-Update und umfangreiches Monitoring – tabellarisch und mittels Scope-Funktionalität – sind zentraler Bestandteil der Projektierungsumgebung. Dabei können mehrere Entwickler parallel am gleichen Projekt arbeiten, was den Aufbau und die Inbetriebnahme beschleunigt. Als Zusatznutzen werden normative Anforderungen an die durchgängige Dokumentation von sicherheitstechnisch relevanter Applikationssoftware implizit erfüllt. Zur Abrundung der voll integrierten, programmierbaren Safety-Lösung bietet Bachmann electronic eine Werkzeugsammlung zur sicherheitsgerichteten Applikationsprogrammierung an. Der Safety Developer als zentrale Schnittstelle zwischen Programmierer, Benutzer und Hardware unterstützt gemeinsam mit den anderen Teilen des SolutionCenters die wirtschaftliche Umsetzung und den durch die Hardware vorgegebenen hohen Sicherheitsstandard. Anlagenhersteller müssen sich ständig neuen Marktanforderungen stellen. Mit dem modularen M1-System erhalten sie ein breites Hardware-Spektrum, das es ermöglicht, die Steuerung optimal auf die gegebenen Erfordernisse der Windkraftanlage anzupassen. Für alle notwendigen Maschinenfunktionen wie Visualisierung, Vernetzung, Regelung und Diagnose liefert Bachmann eine große Anzahl an konfigurierbaren Software-Bausteinen mit, sodass grundsätzliche Funktionalitäten bereits zur Verfügung stehen. Alle Werkzeuge sind nach international genormten Standards entwickelt worden und ermöglichen eine flexible Integration sowie Parametrierung. So ist es dem Windkraftanlagenhersteller möglich, sein eigenes Know-how in die Anlagen einzubringen und mit der Nutzung dieser modernen Mechanismen seinen Wettbewerbsvorsprung auszubauen. Condition Monitoring als Gesamtkonzept nutzen Auf den Jahresertrag einer Produktionsanlage hat deren Zuverlässigkeit einen wesentlichen Einfluss. Ein in das Automatisierungssystem eingebundene Condition Monitoring System (CMS) kann Informationen bereitstellen, um Ausfallgefahren frühzeitig zu erkennen und um Wartungsarbeiten rechtzeitig planen zu können. Anwender des M1-Automatisierungssystems profitieren von einer komplett in das System integrierten Messdatenerfassung, die die umfangreichen Kommunikationsmöglichkeiten des Gesamtsystems nutzen kann. Mithilfe einer intelligenten Integration des Automatisierungssystems und des Condition Monitoring Systems ist die enorme Datenflut aus der Messwerterfassung beherrschbar. Das M1-System kann gleichzeitig Daten aus dem Automatisierungsprozess (wie z.B. Drehzahlen, Temperaturen usw.) zur Verfügung stellen, die ohnehin zur Betriebsdatenerfassung benötigt werden. So lässt sich eine separate Lösung dafür einsparen. Die gesammelten Daten der Windkraftanlage werden in dem auf dem Automatisierungssystem implementierten MMS-Server zusammengefasst und können so dem übergeordneten Monitoring-System zur Verfügung gestellt werden. Kurze Entwicklungs- und Inbetriebnahmezeiten entscheiden über den Markterfolg. Der Entwicklungsprozess ist deshalb frei von Randbedingungen: Das M1-System erfüllt die gängigen Industrienormen (CE, IEC, GL, UL usw.) und basiert auf internationalen Standards der Software- und IT-Umgebung (Java, C++, OPC usw.). Neben dem vollständig in das System eingebetteten Modellierungswerkzeug Matlab/Simulink ermöglichen moderne und standardisierte Entwicklungswerkzeuge die rasche Erstellung selbst umfangreicher Applikationen. Die Offenheit des M1-Systems ermöglicht die parallele Programmierung der Steuerung in SPS-Sprachen nach IEC61131-3, Hochsprache C/C++ oder Java. Web-basierte Visualisierung und Anlagenbedienung ermöglichen einen plattformunabhängigen Einsatz, einen einfachen Remote-Zugriff und sind mit Zugriffsberechtigungen entsprechend geschützt. Dieses Konzept hat sich inzwischen tausendfach in Windkraftanlagen bewährt. Umfangreiche Analysewerkzeuge vereinfachen Anlagensteuerung Das Programmpaket Matlab und die zugehörige Toolbox Simulink von Mathworks Inc. gilt weltweit als Standard im Bereich der Modellierung dynamischer Systeme in technologisch anspruchsvollen Prozessen. Mithilfe der vollständigen Integration des M1-Automatisierungssystems als Zielsystem von Matlab/Simulink lassen sich auch abstrakte Signalanalysen modellieren und anschließend leicht und direkt auf die Steuerungsplattform aufspielen. Der Anwender kann sich so ausschließlich auf die Arbeit in der vertrauten, grafischen Simulink-Programmierumgebung konzentrieren, dort das System in seiner Gesamtheit übersichtlich modellieren und online auf dem M1-System simulieren und testen. Wind gibt es weltweit, ebenso wie Bachmann. Aus Niederlassungen in Europa, China, Indien und in den USA unterstützen ausgebildete Experten für Beratung, Schulung und Training den Kunden vor Ort – dort, wo sie gebraucht werden. Die Entwicklungskapazitäten bei Bachmann werden kontinuierlich ausgebaut, ebenso wie die internationale Service- und Vertriebsstruktur. Mittelfristig plant Bachmann electronic die Einrichtung weiterer Standorte in Europa und Asien. Vor allem sollen dabei die weltweite Logistik und das Service- und Support­netz ausgebaut werden. Dabei gilt der Grundsatz: \“Der persönliche Kontakt mit den Kunden hat höchste Priorität.\“ Kasten: Zukunftssichere Technologien für Windenergieanlagen – Nachgewiesene Verfügbarkeit von über 99,96% des M1-Systems – Umfangreiche Software-Toolbox (M-WAB) für die schnelle Konfiguration von Windenergieanlagen – Zertifizierungen: UL-Approbation für die USA und Kanada, CCC-Zertifikat für China, GL Germanischer Lloyd (Environmental Category: C, D, [H], EMC1) , IEC-Standard Halt (High Accelerated Life Time Test) – Exemplarprüfung von -60 bis +90°C, 25G Schock, Vibration