realtimes 10-2008 DE

Transcrição

Kundenmagazin der Bachmann electronic GmbH
bachmann.realtimes
11/2011
News
Applikationen
Produkt und Technologie
Markt
Dialog
sTärker zu zweiT
redundanzlösungen auf Basis
der M1-steuerung
MiT hochDruck
iN Die zukuNfT
offene steuerungsarchitektur in
spritzgießmaschinen
be_realtimes_1109_de_RZ.indd 1
10/18/2011 10:40:47 AM
»der Zeit voraus.«
EDITORIAL
Liebe Leserinnen und Leser!
Die Branche der erneuerbaren Energien verfügt mittel- und langfristig über deutlich steigende Prognosen. Darüber besteht unter Fachleuten Einigkeit. Noch ist sie sehr volatil,
die aktuell geführte politische Debatte und die Entwicklung verschärfter technischer Anforderungen für Windkraftanlagen in China, dem inzwischen größten Windmarkt der Welt,
unterstreichen dies. Die Diskussionen drehen sich hierbei, im Übrigen wie im gesamten
Bereich der erneuerbaren Energien, um die sichere Integration der dezentralen Kraftwerke in das Versorgungsnetz der Zukunft.
Dabei sind die mit unserer M1-Steuerung automatisierten Kraftwerke der Zeit schon
voraus: Die notwendigen Schutz- und Überwachungsfunktionen haben wir bereits in die
»klassischen« Steuerungsaufgaben integriert und unterstützen damit Kraftwerks- wie
Netzbetreiber dabei, die Stabilität und Verfügbarkeit der elektrischen Energieversorgung
zu gewährleisten sowie die Netzanschlussvorschriften (Grid Codes) einzuhalten. Gleichzeitig legen wir mit dem neuen Kommunikationsprotokoll ›bluecom‹ einen weiteren wichtigen Grundstein für den Übergang hin zum intelligenten Stromnetz.
In einer breit angelegten Studie bescheinigen uns unsere Kunden Innovationskraft,
Zuverlässigkeit, Partnerschaft. Das durchwegs positive Feedback, insgesamt auf einem
noch höheren Niveau als bei unserer Befragung vor zwei Jahren, freut mich und mit mir
alle Mitarbeitende, die sich täglich dafür einsetzen, die Anforderungen des Marktes noch
besser zu treffen. Dafür bedanke ich mich und versichere Ihnen, dass wir dies gerne als
weiteren Ansporn annehmen. Das Versprechen gilt: Wir verschaffen unseren Kunden Vorsprung. Dazu werden wir unsere Technologien, Kompetenzen und Geschäftsfelder auch im
kommenden Jahr weiter ausbauen.
iMPressuM
Herzlichst
herausgeber
Bachmann electronic GmbH
Kreuzäckerweg 33
6800 Feldkirch, Austria
www.bachmann.info
verantwortlich für den inhalt
Frank Spelter
Bernhard zangerl
Geschäftsführer Bachmann electronic
Bildnachweis
Bachmann electronic GmbH,
Van Oord (S. 1, 20, 21), DESMA (S.
10, 11, 12, 13), e.n.o energy (16,
18, 19), B:Tech (S. 23), TU Mailand
(S. 34), istockphoto (S. 3, 4, 8, 14,
22, 31, 35), Getty Images (S. 3, 26)
2
10/18/2011 10:40:51 AM
26
10
8
THEMA
APPLIKATION
NEWS
4
10 MiT hochDruck
iN Die zukuNfT
Offene Steuerungsarchitektur in
Spritzgießmaschinen der Firma
DESMA.
8
ANLAGENBETRIEB IM SMART GRID
fehlerBilDer-PuzzelN für
Mehr verfüGBArkeiT
Mit Condition Monitoring Systemen lässt sich die Verfügbarkeit
und Effizienz von Windkraftanlagen steigern. Die Diagnosesicherheit hängt vor allem von
der richtigen Reaktion auf gemeldete Zustandsänderungen ab.
14 eiN schriTT
iN richTuNG zukuNfT
Mit ›bluecom‹ legt Bachmann
einen wichtigen Grundstein für
den Übergang hin zu einem intelligenten Stromnetz und den Einsatz von regenerativen Energien
zur Stromerzeugung.
26 NeTzMessuNG uND
üBerwAchuNG
Auf hÖchsTeM NiveAu
Um die Stabilität und Verfügbarkeit der elektrischen Energieversorgung zu gewährleisten,
müssen die aktuellsten Netzanschlussvorschriften (Grid Codes)
eingehalten werden. Bachmann
integriert notwendige Schutzund Überwachungsfunktionen in
die »klassische« Steuerung.
32 koMMuNikATioN,
Die verBiNDeT
IEC61400-25 und IEC61850 im
Netzwerk.
16 forTschriTTliches koNzePT MAXiMierT DeN erTrAG
Bei der Entwicklung der e.n.o. 92
standen neben Verbesserungen
bei der Montierbarkeit und Wartungsfreundlichkeit insbesondere
die gestiegenen Marktanforderungen im Hinblick auf die Netzanschlussqualität im Fokus.
20 MÖGlichsT viel sAND –
uND weNiG wAsser
Automatisierung von hochpräzisen Baggern am Meeresgrund.
22 kräfTe BüNDelN
Smart Grids sind erst in der Entwicklung und die Anzahl dezentraler Stromerzeuger nimmt stetig zu. Damit der Datenaustausch
in allen Ebenen der Steuerung
und des Reportings reibungslos
funktioniert, müssen Automatisierungssysteme so offen wie
möglich sein.
34 Neue erkeNNTNisse iM
wiNDkANAl
Bachmann electronic unterstützt
Forschungsprojekt in Mailand.
Noch sTärker zu zweiT
Redundante Systeme
reduzieren die Kosten und
sichern die Produktivität.
24 frischer wiND iM NeTz
Relaunch der BachmannHomepage.
25 Mehr PlATz
Bachmann Shanghai ist
umgezogen.
30 GesicherTes wAchsTuM
Bachmann blickt optimistisch in
die Zukunft.
31 hÖchsT zufrieDeN
Die Ergebnisse der BachmannKundenzufriedenheitsanalyse sind
durchwegs positiv und auf noch
höherem Niveau wie schon 2009.
33 Profis Der wiNDkrAfT
uNTer sich
Bachmann Monitoring GmbH lud
zum Expertentreff zum Thema
CMS.
33 sie läufT uND läufT uND ...
International akkreditierte Prüfzentren verifizieren die Konformität der Bachmann-Systeme zu
den geltenden internationalen
Standards.
35 MesseN uND
verANsTAlTuNGeN
Treffen Sie uns vor Ort.
3
10/18/2011 10:40:56 AM
Thema AnlAgenbetrieb im smArt grid
FEHLERBILDER»PUZZELN« FÜR MEHR
VERFÜGBARKEIT
Die Diagnosesicherheit von Condition Monitoring
Systemen bei Windenergieanlagen hängt vor
allem von der richtigen Reaktion auf gemeldete
Zustandsänderungen ab.
Mit condition Monitoring systemen lässt
sich die Verfügbarkeit und Effizienz von
windkraftanlagen steigern. Neben einer
permanenten Messung und laufenden
online-überwachung der zustandsdaten ist
dabei vor allem das Auswerten der Messergebnisse durch ein erfahrenes Team der
entscheidende erfolgsfaktor. Die Bachmann
Monitoring Gmbh in rudolstadt zum Beispiel überwacht in ihrer 2004 gegründeten
und seit 2008 durch den Germanischen
Lloyd zertifizierten Fernüberwachungszentrale derzeit mehr als tausend Anlagen via
internet. Die sichere fehlerdiagnose funktioniert dabei ähnlich wie ein komplexes
Puzzle: Aus den vom System gemeldeten
kennwertüberschreitungen setzen die
Bachmann-experten mehrere szenarien
zusammen, die informationen über fehlerbilder liefern. erst wenn diese fehlerbilder
zusammenpassen und der fehler plausibel
ist, wird eine fehlermeldung erzeugt.
4
10/18/2011 10:41:03 AM
bachmann.realtimes 11/2011
S
eit etwa zehn Jahren werden Windenergieanlagen sukzessive mit Condition
Monitoring Systemen (CMS) ausgerüstet.
Gegenüber der turnusmäßigen intermittierenden
Messung mit mobilen Geräten setzt sich dabei
zunehmend die permanente Online-Überwachung durch, die auf einem festinstallierten
Diagnosesystem basiert. Sie ist der Schlüssel
zu einer wesentlich höheren Anlagenverfügbarkeit, da sie insbesondere in Verbindung mit der
Gesamt-Zustandserfassung der Windenergieanlage eine wesentlich höhere Diagnosesicherheit
bietet.
sPezielles cMs für eiNsATz uNTer
rAueN uMGeBuNGsBeDiNGuNGeN
Beim Condition Monitoring System »Ω-Guard®«
von Bachmann Monitoring erfolgt die erste
Bewertung der Messdaten, deren Speicherung
sowie die selbsttätige Übertragung automatisiert im CMS. Es ist speziell für den Einsatz
unter rauen Umgebungsbedingungen konzipiert
und eignet sich sowohl für On- und Offshore
Windenergieanlagen als auch für industrielle
Prozesse in einem extremen Fertigungsumfeld
oder für Energieerzeugungsanlagen in allen
Klimaregionen. Seiner Hard- und Softwarearchitektur liegt ein modulares Konzept zugrunde.
So lassen sich analoge und digitale Ein- und
Ausgänge flexibel konfigurieren. Umfangreiche
Selbsttestmöglichkeiten erlauben einen detaillierten Funktionscheck. Die scriptorientierte
Software ermöglicht die einfache Anpassung an
unterschiedliche Überwachungsaufgaben unter
Berücksichtigung spezieller Anforderungen der
technischen Betriebsführung.
Eigens für die Diagnose bei sehr langsam rotierenden Wälzlagern wie dem Hauptlager oder
dem Rotorlager am Antriebsstrang der Windenergieanlage hat Bachmann zudem den Körperschallsensor μ-Bridge entwickelt.
zum Condition Monitoring System und ermöglicht einen bequemen, standortunabhängigen
Zugriff auf die Zustandsdaten der Windenergieanlage. Alarmmeldungen werden dem Anwender
über ein Statusfenster signalisiert sowie per EMail oder SMS verschickt. Gleichzeitig steht über
die integrierte Datenbank eine Trendanalyse der
einzelnen Maschinenbauteile und Aggregate zur
Verfügung.
ProfessioNelle AuswerTuNG
iN servicezeNTrAle
Gleichwohl wird der Großteil der Windenergieanlagen in der Bachmann Servicezentrale in
Rudolstadt überwacht. 2004 gegründet, ist sie
eine der ersten Fernüberwachungszentren für
Windenergieanlagen, deren Belegschaft – durchweg in der Windbranche erfahrene Fachkräfte–
sich in den letzten Jahren nahezu verdoppelt
hat. Für den Erfolg des
®
»Ω-Guard « ist speziell für Condition Monitoring ist
dieser Service ganz entden Einsatz unter rauen
scheidend, denn erst durch
die professionelle InterpreUmgebungsbedingungen
tation der Messergebnisse
konzipiert.
lassen sich qualifizierte
Handlungsempfehlungen
für die Wartung und Instandhaltung erfolgreich
ableiten. Wohl auch deshalb ist die Bachmann
Monitoring Servicezentrale – ebenso wie das
Bachmann CMS »Ω-Guard®« – vom Germanischen Lloyd zertifiziert.
condition Monitoring system
mit webbasierter Kommunikation
und Teleservice.
Ω-Guard®
weBBAsierTe koMMuNikATioN
erlAuBT welTweiTeN zuGriff Auf
Die ANlAGeNDATeN
Die Konfiguration des CMS wird mit dem WebFrontend »WebLog« realisiert und kann in der
Windenergieanlage, aber auch von einer dezentralen Überwachungsstelle vorgenommen
werden. »WebLog« ist ein Programm, welches
neben komfortablen und einfachen Visualisierungen die Möglichkeit bietet, Sensorsignale
akustisch wiederzugeben. Damit können auch
vom Nichtfachmann Unregelmäßigkeiten wie
zum Beispiel Klopfgeräusche aus dem Getriebe
leicht und sicher erkannt werden. Das »WebLog«
dient außerdem als Kommunikationsschnittstelle
5
10/18/2011 10:41:04 AM
»
Teleservice via Internet.
Mit dem Condition Monitoring System
hat Bachmann eine intelligente Überwachungslösung zur interaktiven bzw.
autarken Ferndiagnose im Portfolio.
Der Körperschallsensor µ-Bridge ist speziell
auf die Diagnosesicherheit bei sehr langsam
rotierenden Wälzlagern zugeschnitten.
In Zukunft werden
wir einen 24/7 Service
anbieten können,
der alle Zeitzonen
abdeckt.
Darin unterscheidet sich das Telemonitoring von Windenergieanlagen
deutlich von anderen Anwendungen wie zum Beispiel industrielle
Fertigungsprozesse, bei denen es sich zumeist um relativ einfach
verhaltende Prozesskennwerte wie Druck oder Temperatur handelt
die überwacht werden. Beim Condition Monitoring von Windenergieanlagen wird dagegen der Körperschall der überwachten Komponenten – in der Regel Hauptlager, Getriebe und Generator – gemessen.
In einer Sekunde werden so 30.000 bis 50.000 Werte aufgezeichnet,
aus denen die Angaben über den Datenzustand ausgewertet werden
müssen. Insbesondere stellt die Dynamik des Windes eine erhebliche
Herausforderung für die bewegten Komponenten einer Windenergieanlage und deren Zustandsanalyse dar.
ohNe DeN MeNscheN GehT es NichT
Das System stellt dem Servicepersonal zwar Kennwertüberschreitungen zur Verfügung. Für eine zuverlässige Fehlermeldung müssen
aber unter Umständen mehr als 50 von den insgesamt mehr als 300
Kennwerte ausgewertet und zu Fehlerbildern »gepuzzelt« werden.
Dabei werden teilweise mehrere »Puzzlebilder« aus unterschiedlichen Perspektiven betrachtet, um eine sichere Aussage treffen und
Vermutungen verifizieren oder ausschließen zu können. Im Ergebnis
liefert die Bachmann Monitoring Zentrale der Betriebsführung der Anlage nicht nur eine verifizierte Fehlermeldung, sondern auch konkrete
Handlungsempfehlungen.
»Dieses Know-how haben sich unsere Mitarbeiter in der Überwachungsstelle im Laufe der Zeit erworben. Aktuell überwachen wir
circa 1.200 Windenergieanlagen mit insgesamt mehr 2 GW als
kulminierter Anlagenleistung. Weitere Servicezentralen in den USA
und Asien sind in Planung, so dass wir in Zukunft einen 24/7 Service
anbieten können, der alle Zeitzonen abdeckt.« sagt Holger Fritsch,
einer der beiden Geschäftsführer der Bachmann Monitoring GmbH.
»Wir bieten unseren Kunden aber auch Schulungen für den Umgang
mit ›WebLog‹ an und stehen ihnen begleitend so lange zur Seite, bis
sie ein Grundverständnis entwickelt haben.«
verNeTzuNG MiT ANlAGeNsTeueruNG
sTeiGerT effizieNz
Schon jetzt eröffnet das Condition Monitoring den Betreibern von
Windenergieanlagen echte wirtschaftliche Vorteile. Die Fehlerfrüherkennung an den überwachten Komponenten führt zur Vermeidung
von Großschäden und langen ungeplanten Stillstandszeiten mit oft
6
10/18/2011 10:41:08 AM
IMMER AM PULS
Dipl.-Phys. holger fritsch
Geschäftsführer der
Bachmann Monitoring GmbH
hohen Folgekosten. Die Qualität der Wartung
wird verbessert; dies wirkt sich positiv auf die
Lebensdauer der Anlagen aus. Außerdem honorieren die meisten Versicherungen den Einbau
eines CMS mit günstigeren Prämien.
Mit der Integration von Anlagensteuerung und
CMS als ganzheitlicher Ansatz lassen sich diese
Vorteile noch steigern. Durch die Kombination
der CMS-Sensorsignale mit dem Betriebszustand der Windkraftanlage lassen sich u.a. auch
sehr komplexe Zusammenhänge zwischen den
Anlagenparametern erkennen bzw. ableiten.
Beispiele hierfür sind Unwucht- und Bauwerksüberwachung sowie aus den tatsächlichen Betriebszeiten und Belastungsprofilen abgeleitete
längere Standzeiten.
Voraussetzung für echte Synergieeffekte ist
allerdings, dass die vom CMS erfassten Daten
dem Automatisierungssystem ohne Schnittstellenaufwand zur Verfügung stehen, und umgekehrt. Das Bachmann CMS »Ω-Guard®« bzw. das
CMS-Modul »AIC212« zum Beispiel lässt sich
problemlos in die umfangreiche M1-Automatisierungsfamilie von Bachmann electronic integrieren. Die Projektierung kann ebenfalls über einen
zentralen Ansprechpartner erfolgen.
DAs BAchMANN
MoNiToriNG ceNTer
iN ruDolsTADT
In Rudolstadt (Deutschland) verfügt die Bachmann
Monitoring Gmbh über ein Monitoring center. in
diesem werden mehr als 1.200 windkraftanlagen
überwacht. So können Schäden an diesen verhindert
und Ausfallkosten verringert werden. Zwölf Diagnostikerinnen und Diagnostiker sind dort tätig und analysieren die vom Condition Monitoring System (CMS)
gelieferten werte.
Das Team des Bachmann Monitoring centers
mit Teamleiter Björn Naschwitz (vorne).
Jeweils am Vormittag werden bis zu 400 Messwerte pro
Anlage abgerufen. Im Laufe des Tages werden dann die
Daten der Windkraftanlagen abgearbeitet. Das MonitoringSystem unterstützt die Techniker in ihrer Arbeit, indem
kritische Werte bereits am Bildschirm markiert sind. Diese
Kennzeichnungen zeigen an, dass ein zuvor eingestellter Schwellwert überschritten wurde. Die Auswertung
der markierten Daten erfolgt dann mittels der großen
Erfahrung der Mitarbeitenden des Bachmann Monitoring
Centers.
Die Zusammenführung des CMS mit der Anlagensteuerung
ermöglicht zukünftig eine noch genauere Interpretation.
Dabei stehen den Technikern dann neben den Daten des
CMS auch die Kennwerte der Steuerung zur Verfügung. So
lassen sich Veränderungen bei den Messwerten oft schon
vorab erklären und Fehler ausschließen.
Messstellen
für das Condition Monitoring der Windturbine.
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10/18/2011 10:41:10 AM
Produkte
NOCH STäRKER
ZU ZWEIT
Redundante Systeme
reduzieren die Kosten und
sichern die Produktivität
Die Wirtschaftlichkeit von Maschinen und
Anlagen wird durch unterschiedlichste
Fehlerquellen negativ beeinflusst. Oft liegt
die Ursache im Ausfall von Sensoren und
störungen in der vernetzung, welche zu
folgeschäden und langwierigen reparaturen führen. erste wahl zur verhinderung
ungeplanter standzeiten sind die redundanz-Systeme von Bachmann electronic.
verfüGBArkeiT – BAsis für
ProDukTiviTäT
Störungen und Ausfälle, welche bei Produktionsanlagen primär zu finanziellen Verlusten führen, sind in Offshore Applikationen, maritimen
Anwendungen und Energieanlagen, bei denen
es um die Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit geht, nicht tolerabel. In Offshore-Anlagen verschärft sich die Situation noch zusätzlich,
da Ersatzteile und spezielles Fachpersonal nur
beschränkt zur Verfügung stehen. Sie müssen
im Notfall eingeflogen werden, was sehr kostspielig ist. Größere Schäden auf Schiffen lassen
sich oft überhaupt nur am Festland beheben,
was aufgrund des Produktionsausfalls auf See
ebenfalls enorme Kosten verursacht. Maßgeblicher Faktor der Wirtschaftlichkeit eines Systems ist das Maß seiner ›Verfügbarkeit‹. Diese
beschreibt die Fähigkeit einer Anlage, innerhalb
eines gegebenen Zeitintervalls die geforderte
Funktion unter vorgegebenen Bedingungen zu
erfüllen.
Die Verfügbarkeit kann prinzipiell durch zwei
Maßnahmen verbessert werden: Durch Erhöhung des Wartungsaufwands verringert sich die
Gefahr von Ausfällen mit Schäden und langwierigen Reparaturen. Wartungen werden im Idealfall kurz vor einem tatsächlichen Ausfall und
so rasch als möglich durchgeführt. Sporadische
Ausfälle können jedoch jederzeit auftreten und
eine Verkürzung der Wartungszeit lässt sich oft
nur durch den hohen Einsatz von Personal und
Material erreichen.
Der Einsatz von Redundanzen ermöglicht es
hingegen, gezielt potenzielle Fehlerquellen zu
entschärfen. Redundanz bewirkt Fehlertoleranz,
indem beim Auftreten einer Störung eine Reserve die Aufgabe des mit einem Fehler behafteten
8
10/18/2011 10:41:14 AM
Netzwerk
Redundanz
bachmann.realtimes
11/2011
Netzwerkredundanz
Eine Master-CPU
redundante Kommunikation
(Echtzeitebene und Standardkommunikation)
einfache Konfiguration
in Entwicklungsumgebung integrierte
Diagnose (Status, Qualität)
Programmierschnittstelle, -bibliotheken und Systemvariablen zur
einfachen Applikationserstellung
Slaves als intelligente Unterstationen
Umschaltung im selben SPS-Zyklus
Netzwerk
Redundanz
Umschaltzeit
konfigurierbar
(ab 0 ms)
warm-standby-redundanz
Eigenschaften wie bei der
Netzwerkredundanz, zusätzlich:
Zwei Master-CPUs
Diagnoseschnittstelle zur Überwachung
und Auswertung des Redundanz-Status
(Redundant, Single, Backup)
Slaves entscheiden von welcher CPU
das Datenpaket verwendet wird (Voter)
Multiplikator für Umschaltzeit konfigurierbar (0,Warm
1, 2,Standby
... SPS-Zyklen)
Redundanz
Abgleich der Master-CPUs
nicht integriert
Maßgeblicher Faktor der
Systems übernimmt. Je nach Art
gration ist der Voting-Mechanismus.
der Störung kann nun die AnlaRedundante Prozessvariablen können
Wirtschaftlichkeit eines
ge unbeeinflusst weiterarbeiten
dabei nach einmaliger Konfiguration
oder gezielt stillgesetzt werden.
im Applikationsprogramm wie eine
Systems ist das Maß
Anhand von Fehlermeldungen und Warm Standby Redundanz
einfache Variable verwendet und verseiner ›Verfügbarkeit‹.
Diagnosehilfen kann zudem der
arbeitet werden, ohne dass manuHot Standby
Redundanzoder
Ausfall untersucht und in Folge die
ell die Werte doppelt
gelesen
Reparatur gezielt eingeleitet wergeschrieben werden müssen. Für den
den – im laufenden Betrieb oder aber zumindest zeitlich
Anwender sind Diagnoseschnittstellen in das Engineeringoptimiert. Damit steigt die Gesamtproduktivität.
tool und in die Programmierumgebung eingebunden, was
die Inbetriebnahme und Störungssuche deutlich beschleukoMMuNikATioNs- Bzw.
nigt. Diese Schnittstellen können auch ohne Vorliegen
MeDieNreDuNDANz
einer Störung genutzt werden, um mögliche Fehlerquellen
Häufig lassen sich Fehlfunktionen auf gestörte oder fehim laufenden Betrieb zu erkennen. Darüber hinaus werden
lerhafte Datenübertragungskanäle zurückführen. Abhilfe
teure Netzwerkgeräte eingespart.
schafft in diesem Fall der Einsatz von Kommunikationsoder Medienredundanz. Das Prinzip der KommunikationsDie Kommunikationsredundanz kann bei der Bachmannredundanz ist, dass die Information zwei- oder mehrmals
Lösung auf einfache Art und Weise weiter aufgewertet werübertragen wird. Geschieht dies sequenziell über dieselbe
den: Durch Hinzufügen einer zweiten Master-CPU, welche
Signalleitung, nimmt man eine Verringerung der Nutzband- ebenfalls redundant kommuniziert, werden die Daten nicht
breite und den Komplettausfall bei Verbindungsproblemen
nur doppelt übertragen, sondern auch zweimal berechnet.
Hot Standby Redundanz
in Kauf. Beim Einsatz von Medienredundanz hingegen wird
Diese CPU-Redundanz ist Hauptunterschied und gleichzeider physikalische Übertragungskanal verdoppelt. Achtet
tig Grundeigenschaft des sogenannten »Warm-Standby
man dabei auf unterschiedliche Verkabelungsrouten, wird
Stystems«.
das Risiko eines Totalausfalls durch ein Einzelereignis praktisch eliminiert.
ATTrAkTiv für jeDe BrANche
Mit den vorliegenden Redundanzlösungen setzt Bachmann
ziel: GeriNGsTe uMschAlTzeiTeN
electronic bewährte Konzepte zur gezielten und nachhalQualitätsmerkmal der Redundanz ist die Umschaltzeit.
tigen Verfügbarkeitssteigerung mit innovativen Ideen um.
Marktübliche Systeme arbeiten oft auf Basis einer RingtoDie nahtlose Einbettung in Hardware-, Engineering- und
pologie, bei der im Falle eines Ausfalls die Netzwerkgeräte
Programmierkonzept verringert die Stillstandzeiten einer
den Weg der Datenpakete umleiten. Die Detektion eines
Anlage und erhöht somit die Produktivität in jedem AnFehlers und das nachfolgende Umschalten benötigt jedoch
wendungsfeld. Die einfache Nachrüst- und Aufrüstbarkeit,
Zeit. Akzeptable Werte werden dabei nur von hochwertigen sowie die Marinezulassung und Seewasserfestigkeit bei erund entsprechend teuren Netzwerkgeräten erreicht.
weitertem Temperaturbereich aller Komponenten, machen
das System für jede Branche attraktiv.
Bei den Redundanzlösungen von Bachmann ist der Detektions- und Umschaltvorgang direkt in die Kommunikationsendpunkte integriert. Durch diesen Ansatz werden deutlich
bessere Umschaltzeiten erreicht. Weiterer Vorteil der Inte9
10/18/2011 10:41:15 AM
MIT HOCHDRUCK
IN DIE ZUKUNFT
Offene Steuerungsarchitektur
in Spritzgießmaschinen
isolatoren für hochspannungsinstallationen,
hergestellt im Spritzgussverfahren.
10
10/18/2011 10:41:24 AM
Applikation
Die klöckner DesMA elastomertechnik Gmbh mit sitz in
fridingen an der Donau (D) ist einer der weltweit führenden Anbieter von Spritzgießmaschinen für Elastomere. Auf
DESMA-Anlagen werden anspruchsvolle Gummi- und Silikonformartikel unter anderem für den fahrzeug- und schiffsbau,
die Elektroversorgung, die Medizintechnik, die Verfahrenstechnik und die haushaltsgeräteproduktion hergestellt. seit
mehr als 10 Jahren vertraut der Maschinenbauer auf das
Bachmann M1-Automatisisierungssystem zur steuerung und
visualisierung seiner systemlösungen.
D
Die Klöckner DESMA Elastomertechnik GmbH hat
weltweit 500 Mitarbeitende und vereint
gemeinsam unter einem Dach Systemtechnik,
Maschinen- und Formenbau für Elastomerund Silikonformartikel.
ESMA liefert komplette Systemlösungen für die
Elastomerverarbeitung: Modulare Maschinenkonzepte, der hauseigene Formenbau und ein weltweiter Service garantieren effiziente Produktionsprozesse.
Dazu unterstützt und berät DESMA seine Kunden von der
Projektierung bis zur Endabnahme. Im nach modernsten Maßstäben ausgestatteten Testzentrum, dem DESMA
Technikum in Fridingen, werden laufend neue Verfahren
für die Elastomerverarbeitung erprobt und zur Serienreife
gebracht. »Hier arbeiten wir bereits in der Entwicklungsphase ganz eng mit den Anwendern unserer Maschinen
zusammen«, wie Joachim Smolka, Gruppenleiter SoftwareEntwicklung bei DESMA den wichtigen Nutzen dieses Zentrums beschreibt.
eNGe zusAMMeNArBeiT
Solche Zusammenarbeit schätzt der Software-Spezialist
auch mit Bachmann. Er erinnert sich an die Zeit vor
mehr als 10 Jahren, als er in Feldkirch gemeinsam mit
den Bachmann-Applikationsingenieuren die Automatisierung der DESMA-Anlagen auf eine ganze neue Plattform
umgestellt hat: Die M1. »Wir hatten dazu im Keller des
Bachmann-Werks eine 160 Tonnen-Spritzgießmaschine
aufgebaut und dort eine komplett neue Software entwickelt«, erzählt Joachim Smolka. Der Wechsel wurde
notwendig, da die bis dato von DESMA verwendete Steuerungsplattform an ihre Leistungsgrenzen kam. Verschiedene Automatisierungslösungen wurden vorab evaluiert
und der Entscheid fiel letztlich auf das Bachmann-System.
joachim smolka,
Gruppenleiter SoftwareEntwicklung bei DESMA
»mit dem m1-system sind
wir sehr gut aufgestellt.«
11
10/18/2011 10:41:27 AM
DESMA Vertikal-Spritzgießmaschine
D 968.400 aus der Baureihe BENCHMARK
mit 4.000 kN Schließkraft.
»Die Performance der M1 war unstrittig und das Bachmann-Visualisierungskonzept erschien uns deutlich
besser als bei den Mitbewerbern
gelöst«, beschreibt Joachim Smolka die damaligen Überlegungen. Die
Visualisierung selbst in der Hand
zu haben war ein wichtiges Kriterium für den Systementscheid. »Der
Sondermaschinenbau, in dem wir uns
bewegen, ist ein sehr anspruchsvoller
Markt«, erklärt Klaus Mattes, Leiter
der Elektrokonstruktion. »Dabei benötigen wir gerade in der Visualisierung
ein Werkzeug, welches uns maximale
Freiheiten lässt.«
hÖchsTes AuGeNMerk GilT
Der iNTuiTiveN BeDieNuNG
»Wir waren mit die ersten, welche die
zu jener Zeit noch üblichen alphanumerischen Zeilen-Displays durch
grafische von Bachmann ersetzt
hatten«, erinnert sich Joachim Smolka. Mit der Visualisierung DRC 1210
brachte DESMA nach der DRC1010
dann Farbe ins Display, mit dem
DRC 2010 setzten sie wenig später
auf im Maschinenbau zur Bedienung
eher ungewöhnliche 15"-Touchscreens: Fast 2.000 dieser Systeme
sind heute weltweit erfolgreich im
Einsatz. Damals wie heute gilt der Anwenderfreundlichkeit der Anlagen das
fAcTBoX
spritzgießen
Spritzgießen ist ein hauptsächlich in der Kautschukverarbeitung eingesetztes Umformverfahren, mit dem sich Formteile in großer Stückzahl
und mit einer hohen Genauigkeit wirtschaftlich herstellen lassen. Bei
den DESMA-Maschinen werden dazu bandförmige Elastomere, Festoder Flüssigsilikon von einer speziellen Schnecke der Spritzeinheit
eingezogen (eingepresst), bei ca. 70° C plastifiziert und in ein Werkzeug
unter hohem Druck eingespritzt. Dessen Hohlraum, die Kavität, bestimmt die Ausprägungen und die Oberflächenstruktur des fertigen Teils.
Das eingespritzte Elastomer vulkanisiert bei ca. 170° C in der Form.
höchste Augenmerk: Die Bedienung der
DESMA-Spritzgießmaschinen soll Spaß
machen und so auch zur Motivation und
Effizienzsteigerung beitragen. Mit der
DESMA RUBBER CONTROL (DRC) bietet
das Unternehmen ein in der Gummiindustrie einmaliges Visualisierungskonzept, welches die einfache, intuitive
und schnelle Einrichtung und Bedienung der Maschinen ermöglicht.
roBusTheiT GeforDerT
Die Automatisierungskomponenten sind
in einem zentralen Schaltschrank direkt
an der Maschine integriert. Der ganze
Aufbau ist dabei sehr kompakt gehalten, sodass Maschinen bis 750 Tonnen
Schließkraft »am Stück« geliefert
werden: »Durch den Verzicht auf eine
Transporttrennung ist ein schneller Aufbau garantiert«, wie Klaus Mattes einen
wichtigen Vorteil der DESMA-Anlagen
beschreibt. Bei einem Einspritzdruck bis
3.500 bar ist die mechanische Belastung der elektronischen Komponenten
durch die Vibrationen der Spritzgießmaschine nicht unerheblich. Diesen hält
das Bachmann M1-System mit seinem
robusten Aufbau und dem Verzicht auf
rotierende Elemente, wie Lüfter oder
Harddisks, leicht stand.
12
10/18/2011 10:41:37 AM
Streckenbezeichnung
Application
bachmann.realtimes
11/2011
»
die scope-Funktionalität
im solutionCenter
unterstützt uns bei
der implementierung
komplizierter
steuerungsaufgaben.
klaus Mattes,
Leiter der Elektrokonstruktion bei DESMA
werTvolle werkzeuGe für eNTwickluNG
uND service
Die im Bachmann SolutionCenter integrierte Scope-Funktion möchten die DESMA-Entwickler nicht missen. »Damit nehmen wir in Echtzeit Daten auf und können so die
mechanischen Einstellungen an der Maschine im Spritzgießprozess fein abstimmen«, erklärt Klaus Mattes die
Verwendung, und ergänzt: »Mit der innovativen VARIOKaltkanaltechnik können wir nämlich Düsenabstände erstmals variabel verstellen und so unterschiedliche Spritzgießformen abdecken.« Durch die Veränderbarkeit der
Düsenstichmaße kann dann eine Form mehrfach genutzt
werden, was gerade für kleinere Serien große Einsparpotentiale birgt. Als hilfreiches Werkzeug haben die DESMATechniker auch den Low Level Debugger im SolutionCenter
schätzen gelernt: »Ein Messinstrument wird überflüssig,
man kann ›inline‹ den Strom messen und sieht, was die
Software sieht«, wie Joachim Smolka hinzufügt.
BereiT für Die zukuNfT
»Moderne und flexible Maschinenkonzepte sind die Grundlage für erfolgreiche, schlüsselfertige Komplettsysteme«,
bringt Klaus Mattes die Philosophie des süddeutschen Maschinenbauunternehmens auf den Punkt. Die offene Steuerungsarchitektur der Spritzgießmaschinen erlaubt die Einbindung komplexer Automatisierungen. Die Skalierbarkeit
der Bedienung ermöglicht es darüber hinaus, die Anlage
abhängig vom Know-how des Anwenders einzurichten und
diesem auch bei immer komplexeren Produktionsprozessen
Sicherheit zu geben. Mit dem Bachmann M1-System als
Basis für die Automatisierung ist DESMA dafür auch in der
Zukunft gut aufgestellt.
Intuitive Bedienung:
DESMA RUBBER CONTROL DRC 2010.
13
10/18/2011 10:41:47 AM
EIN SCHRITT IN
RICHTUNG ZUKUNFT
Virtuelle Kraftwerke kommunizieren
mit bluecom
Ein
läNDersPezifische ANforDeruNGskATAloGe für DeN NeTzANschluss
Mit dem Anstieg dezentraler und aus erneuerbaren Energien Strom erzeugender Systeme
entstehen neue Anforderungen an das Versorgungsnetz. Aus diesem Grund wurden in
den vergangenen Jahren in verschiedenen Ländern ausführliche Anforderungskataloge für
den Netzanschluss solcher Erzeugungsanlagen in Kraft gesetzt. Damit soll das Verhalten
der Stromerzeugungsanlagen gengenüber dem Versorgungsnetz reglementiert werden,
um einen stabilen Betrieb der Stromnetze sicherstellen zu
können. Besonders die Anforderung an moderne Windparks, sich gegenüber dem Stromnetz als ein einziges
traditionelles Kraftwerk zu verhalten, erfordert den Einsatz
wichtiger Grundstein für
zentraler Windparkregler.
»
den Übergang hin zu einem
echTzeiTkoMMuNikATioN für wiNDPArkreGler
Um eine Netz stützende Funktion zu übernehmen, müssen Windparks unter anderem imstande sein, am Netzden Einsatz von regenerativen
anschlusspunkt nach Anforderung eine definierte BlindEnergien zur Stromerzeugung. leistung zu liefern. Dabei muss der Windparkregler den
wirkleistungsabhängigen Blindstrombedarf der Transformatoren und Leitungen im Windpark berücksichtigen. Da es
sich hierbei um Vorgänge handelt, die sich innerhalb von
einigen Zehntelsekunden bis zu einigen Sekunden abspielen, ist eine schnelle Regelung und in der Folge eine sehr hohe Kommunikationsgeschwindigkeit zwischen den einzelnen Windenergieanlagen und der übergeordneten Windparkregelung erforderlich. Mit bluecom bietet Bachmann electronic eine speziell für intelligente
Energienetze entwickelte Kommunikationslösung.
intelligenten Stromnetz und
«
koMMuNikATioNslÖsuNG: BluecoM
bluecom basiert auf herkömmlicher Ethernet-Technologie und stellt eine kostengünstige
und rasch implementierbare Kommunikationstechnik für den schnellen und zuverlässigen Informationsaustausch in Echtzeit dar. Das Übertragungsprotokoll wurde eigens
14
10/18/2011 10:41:48 AM
Dezentrale systeme, die strom aus erneuerbaren
Energien gewinnen, nehmen zu. Deren effiziente
Nutzung wird nur durch spezielle Automatisierungslösungen möglich. Daher konzentriert sich die forschungs- und Entwicklungstätigkeit von Bachmann
electronic im energiesektor auf diesen Aspekt. Mit
der kommunikationslösung bluecom leistet das
Unternehmen einen weiteren Beitrag zur aktiven
Gestaltung der Energieversorgung der Zukunft.
Dr. vaheh khachatouri,
Business Development
bei Bachmann
BluecoM – chArAkTerisTikA
hinsichtlich der spezifischen Anforderungen zukunftsfähiger Energiesysteme optimiert. Im Vordergrund steht
die Aufrechterhaltung der Stromnetzstabilität durch die
rasche Reaktionsfähigkeit von Energieparks und virtuellen
Kraftwerken, bestehend aus einer großen Anzahl dezentraler Stromerzeugungsanlagen. Gleichzeitig trägt es der
Randbedingung bestehender gewachsener Strukturen und
dem Prinzip der Systemoffenheit Rechnung. Die Grundlage
für die Systemspezifikation bilden die für das Kommunikationsnetz relevanten Prozesse beim Aufbau, der dynamischen Erweiterung und dem sicheren und effizienten
Betrieb von dezentralen Systemen, die Strom aus erneuerbaren Energien gewinnen.
BesTäTiGTe welTMArkTführerschAfT
Der Einsatz regenerativer Energien, die aufgrund von
Umwelteinflüssen nur schwer planbar sind, erfordert neue
Funktionalitäten in der Netzsteuerung. Bachmann stellt
mit bluecom eine speziell für intelligente Energienetze
entwickelte Kommunikationslösung vor. Damit bestätigt
Bachmann seine Weltmarktführerschaft im Bereich der Automatisierung von Windkraftanlagen. Gleichzeitig legt das
Unternehmen mit dem neuen Kommunikationsprotokoll
einen wichtigen Grundstein für den Übergang hin zu einem
intelligenten Stromnetz und den Einsatz von regenerativen
Energien zur Stromerzeugung.
echTzeiTfähiG
Vernetzung von 250 Teilnehmern in freier Netztopologie bei bidirektionaler Übertragung von
250 Bytes im Echtzeitzyklus von 20 ms wird von
bluecom nachweisbar übertroffen.
DYNAMisch erweiTerBAr
bluecom ermöglicht das unterbrechungsfreie
Hinzufügen von Stationen und ganzen Netzsegmenten während des Echtzeitbetriebs.
hochverfüGBAr
Einfache, auch nachträgliche, Aufwertung von
bluecom Netzwerken durch Anwendung der
Redundanz-Produktlinie.
Auf wArTBArkeiT oPTiMierT
Überwachung und Diagnose des Netzwerkzustands und schnellstmögliche Lokalisierung von
Fehlern ohne Zusatzaufwand durch integrierte
Diagnose- und Monitoringschnittstellen.
eTherNeTkoNforM
Die standardkonforme Umsetzung ist Basis für
die beeinflussungsfreie Koexistenz der Echtzeitkommunikation im Energiepark parallel zu anderen Ethernet-basierten Protokollen und Diensten.
15
10/18/2011 10:41:49 AM
A
e.n.o. energy wurde 1999 gegründet und hat sich
seither erfolgreich im Bereich der Windenergie
etabliert. Die Unternehmensgruppe bietet die
Projektierung und Errichtung schlüsselfertiger
Windparks, deren Verkauf oder Eigenbetrieb,
sowie Wartung und Betriebsführung an. Aktuell
werden 80 Mitarbeitende in Deutschland,
Schweden und Frankreich beschäftigt.
ls komplette Neuentwicklung erfuhr die e.n.o. 92 eine Reihe
von konzeptionellen Veränderungen gegenüber der Typenreihe
82. Neben Verbesserungen bei der Montierbarkeit und Wartungsfreundlichkeit standen insbesondere die gestiegenen Marktanforderungen im Hinblick auf die Netzanschlussqualität im Fokus. Das
gesamtelektrische System erfuhr dabei umfangreiche Anpassungen:
Die e.n.o. 92 erhielt ein Vollumrichterkonzept gepaart mit einer elektrisch erregten Synchronmaschine.
Diese Konzeption ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen Systemen die flexibel parametrierbare Kontrolle auch über schwierige
Netzsituationen. Gleichzeitig steigt jedoch der Aufwand für die Steuer- und Regelungstechnik. e.n.o. energy systems entwickelte daher
für die e.n.o. 92 ein komplett neues Steuerungskonzept. Neben
der elektrischen Hardware wie Schaltschränken und Verkabelung
entstand u.a. eine SCADA-Lösung und das Netzmanagementkonzept
neu: »Die größte Herausforderung lag jedoch darin, dass wir neben
der Entwicklung des Steuerungssystems auch eine vollständig neue
Steuerungssoftware schreiben mussten«, sagt Stefan Bockholt,
Konstruktionsleiter bei e.n.o. energy systems.
16
10/18/2011 10:41:50 AM
Applikation
FORTSCHRITTLICHES
KONZEPT MAXIMIERT
DEN ERTRAG
Neue Windturbinengeneration der e.n.o. energy
e.n.o. energy, seit 1999 erfolgreich in der Errichtung von
Windkraftwerken, entwickelt, produziert und vertreibt
seit 2008 eigene windturbinen für den deutschen und
internationalen Markt. Das unternehmen produziert in
rostock (D) die Anlage e.n.o. 82 in serie. im juli 2010
wurde der Prototyp der e.n.o. 92 errichtet. Die windenergieanlagen der e.n.o energy zeichnen sich durch
eine qualitativ höchstwertige Ausstattung aus: Ausschließlich Bauteile renommierter europäischer zulieferer werden verwendet. Als Steuerungssystem kommt die
M1 von Bachmann electronic zum Einsatz.
errichtung einer e.n.o. energy windkraftanlage in Sachsen-Anhalt.
BewährTer BAchMANN-M1-coNTroller
Bei der Auswahl des SPS-Systems fiel die Entscheidung auf die bewährte M1-Steuerung
von Bachmann, welche über die nötige Performance zur Bewältigung der komplexen
Steuer- und Regelaufgaben verfügt. »Die robuste Hardware, die in sich geschlossene
Entwicklungsumgebung für die Software, die vorhandene Visualisierung über die Wind
Application Box sowie der gute Kundensupport von Bachmann electronic direkt vor Ort
haben uns überzeugt«, begründet Stefan Bockholt die Wahl. »Beeindruckt hat uns auch
die exzellente Reputation von Bachmann im Windbereich«, wie Stefan Bockholt ergänzt.
erTrAGsMAXiMieruNG iN eiGeNleisTuNG
Die e.n.o. 92 verfügt über eine Reihe von Algorithmen zur Effizienzsteigerung und damit
zur Ertragsmaximierung. Diese konnten dank der Entwicklung der Steuerungssoftware
im eigenen Haus berücksichtigt werden. Auch aufwendige Regelalgorithmen zur lastoptimierten Betriebsweise der Maschine wurden implementiert. Sie verringern insbesondere
das Niveau der Wechselbelastungen auf die Mechanik, wodurch die Zuverlässigkeit und
Langlebigkeit aller Komponenten erhöht wird. Daneben enthält die Maschinensteuerung
umfangreiche Regelsysteme zur Verbesserung des Netzanschlussverhaltens. So sind
bereits sämtliche erforderlichen Steuer- und Regelfunktionen gemäß Systemdienstleistungsverordnung für Windenergieanlagen (SDLWindV) implementiert. In Verbindung
mit dem fortschrittlichen Generator-Umrichterkonzept und dem ebenfalls entwickelten
17
10/18/2011 10:41:51 AM
»
Die hervorragende
Bachmann-Entwicklungsumgebung war uns dabei
eine große Unterstützung,
die Herausforderungen
stefan Bockholt
Konstruktionsleiter
e.n.o. energy systems
zu meistern.
Netzmanagementsystem e.n.o. gridmaster für Windparks
ist die e.n.o. 92 bestens darauf vorbereitet, den Erhalt des
SDL-Bonus für deutsche Projekte zu sichern.
DoPPelTer eiNsATz für BAchMANN-hArDwAre
Das Netzmanagementsystem e.n.o. gridmaster basiert
ebenfalls auf der bewährten M1-Steuerungshardware von
Bachmann und kommt in der Regel am Netzverknüpfungspunkt zum Einsatz. »Durch die aus meiner Sicht hervorragende Bachmann-Entwicklungsumgebung mit MPLS, dem
SolutionCenter und der Wind Application Box hatten wir
eine große Unterstützung, die Herausforderungen zu meistern«, erläutert Stefan Bockholt einen weiteren Pluspunkt
des Bachmann-Systems. »Auch die Softwarebibliotheken
und die sehr gute Dokumentation der Hardware waren
sehr hilfreich«, ergänzt der Konstruktionsleiter.
Das Netzmanagementsystem dient der Reglung der
Windparks in Abhängigkeit von den Anforderungen des
Netzverknüpfungspunktes. So kann dieses System unter
anderem die Wirk- und Blindleistungsabgabe der einzelnen Maschinen im Windpark steuern und sorgt somit zum
Beispiel für die nach SDLWindV geforderte Teilnahme von
Erzeugungsanlagen an der statischen Spannungs- und
Frequenzhaltung. e.n.o. gridmaster ist zwar für Turbinen
der e.n.o. energy systems optimiert, aber nicht auf diese
beschränkt: Das Konzept kann ebenso in sogenannten
Mischparks zum Einsatz kommen, in denen Erzeugungseinheiten verschiedener Hersteller arbeiten.
windpark mit
e.n.o. 82 Anlagen.
Neben der netz- oder fremdgeführten Einspeiseregelung
des Windparks übernimmt der e.n.o. gridmaster auch
zusätzliche Steuerfunktionen wie beispielsweise Schattenwurf- oder Fledermausabschaltungen, Ansteuerung
schallreduzierter Betriebsmodi oder auch die lastabhängige
Windparkregelung. Hinzu kommen umfangreiche LoggingFunktionalitäten für die Betriebsgrößen der Windparks
oder externer Windmessungen, welche über eine offene
18
10/18/2011 10:41:55 AM
e.n.o. 82
Prototyp in Fienstorf bei Rostock.
Schnittstelle an ein SCADA-System
übergeben werden können.
hersTelleruNABhäNGiGe
DATeNBANk Als GruNDlAGe
Die SCADA-Lösung für die Steuerungen von e.n.o. energy systems
basiert auf dem herstellerunabhängigen Datenbanksystem RotorSoft der
DrehPunkt GmbH aus Rostock. Hierfür
wurde eine spezielle Schnittstelle entwickelt, die den Zugriff des RotorSoftDatenbanksystems auf die Maschinenoder Parksteuerung ermöglicht. Über
diese Schnittstelle werden Prozessdaten wie 10-Minuten-Mittelwerte,
Ereignisse, Steuerungszugriffe und
im Fehlerfall ganze Prozessabbilder
ausgetauscht. Die Daten werden dann
in einer zentralen Datenbank gespeichert. Zusätzlich können online-Daten
wie Leistung und Windgeschwindigkeit
ausgetauscht und direkt angezeigt
werden. Auch datenbankunabhängige
Alarme können durch die Maschinen
generiert und versandt werden. In
Kombination mit dem webbasierten
Online-Fernzugriff auf die Maschinensteuerung ist somit die gesamte
Datenfernüberwachung der e.n.o.Maschinen möglich.
Der Vorteil dieser Lösung liegt in
der Herstellerunabhängigkeit des
SCADA-Systems. So können die
e.n.o.-Maschinen in bereits vorhandene RotorSoft-Systeme integriert
werden. Für Kunden, die keine eigene
Datenbank aufsetzen möchten,
besteht zudem die Möglichkeit des
Zugriffs auf die Datenbank der e.n.o.
Fernüberwachungszentrale via Web
Access. Sollten beim Kunden andere
SCADA-Systeme zum Einsatz kommen, besteht ebenfalls die Möglichkeit
der Offenlegung der Datenschnittstelle
zur Einbindung der e.n.o.-Maschinen
in ein Fremdprodukt. Eine Neuanschaffung eines speziellen SCADAProduktes ist nicht erforderlich.
hohe verfüGBArkeiT
NAchGewieseN
Die gestellten Erwartungen an das
Steuerungssystem können in der
Praxis vollends erfüllt werden. Dies
zeigte sich in der kurzen Inbetriebnahmezeit und dem reibungslosen
Probebetrieb des e.n.o. 92-Prototypen
am Standort Kirch Mulsow (D). Für
diesen Erfolg ausschlaggebend war
insbesondere die strategische Entscheidung zur Eigenentwicklung des
Steuerungskonzepts. Das ermöglichte
zügige Tests und Anpassungen hin
zum sehr zuverlässig funktionierenden
Gesamtsystem. So konnte der Prototyp bereits im ersten Monat mit einer
Verfügbarkeit von mehr als 93 Prozent
aufwarten. Nach nunmehr über einem
Jahr Betrieb und 6,5 Millionen eingespeisten Kilowattstunden, erreicht die
Maschine Verfügbarkeiten zwischen 98
und 99 Prozent.
fAcTBoX
was ist der sDl-Bonus?
Der SDL-Bonus ist eine Zusatzvergütung zum regulären
Einspeisetarif, der gezahlt wird,
wenn der Windpark und damit
die zugehörigen Windturbinen
bestimmte, netzstützende Eigenschaften – sogenannte Kraftwerkseigenschaften – aufweisen.
Die zugehörige SDLWind-Verordnung wurde vom deutschen
Bundestag erlassen.
19
10/18/2011 10:41:59 AM
Applikation
MöGLICHST VIEL SAND
– UND WENIG WASSER
Automatisierung von hochpräzisen
Baggern am Meeresgrund
wenn Bagger an land arbeiten, kann man jede schaufel sehen, die bewegt wird
und den sandhaufen wachsen lässt. Am Meeresboden lässt sich dieselbe Arbeit
nicht so einfach verrichten. Vielmehr handelt es sich hierbei um einen hochtechnisierten vorgang: zahlreiche Messdaten werden laufend erhoben, die Position
des Baggers ist exakt zu bestimmen und die eingesetzten Geräte müssen unter
extrembedingungen einwandfrei funktionieren. hinzu kommt, dass der sand
vom Wasser getrennt werden muss. Van Oord ist Spezialist auf diesem Gebiet.
Das Bachmann-steuerungssystem M1 hat das unternehmen überzeugt.
Van Oord Dredging and Marine Contractors ist
ein Familienunternehmen mit Sitz in Rotterdam
(NL). Das Unternehmen ist im Bereich der Marineinfrastruktur tätig. In 25 Niederlassungen sind
weltweit 4.500 Mitarbeitende für Van Oord tätig.
Seine Flotte umfasst 95 Schiffe.
spezialschiff ›vox Maxima‹
mit geschlepptem Laderaumsaugbagger.
20
10/18/2011 10:42:18 AM
V
an Oord ist ein niederländisches Familienunternehmen, das Lösungen für den anspruchsvollen Bereich
der Marineinfrastruktur anbietet. Seit der Unternehmensgründung vor über 140 Jahren baut und wartet Van
Oord Häfen und erstellt Schutzvorrichtungen für Flüsse
und Küsten, um das Land vor den Gefahren von Umwelteinflüssen aufgrund des Klimawandels zu bewahren. Auch
beim Bau von Offshore-Windparks oder Pipelines ist der
Spezialist im Einsatz. Daneben gehört die Neuschaffung
von Land zu ihren Stärken: Eines ihrer bekanntesten Projekte dabei ist ›Palm Jumeirah‹, eine der drei palmenförmigen Inseln vor Dubai. Für alle diese Projekte muss Van
Oord große Mengen Sand bewegen: Geschleppte Laderaumsaugbagger sind das Werkzeug dafür.
Grosses GeräT iM eiNsATz
Die Dimensionen solcher Baggerschiffe, z. B. der ›Vox
Maxima‹ sind gewaltig: Riesige Pumpen mit einer Leistung
von über 31.000 kW befördern den Sand durch bis zu
100 m lange Ansaugrohre vom Meeresboden auf das Schiff.
Innerhalb von nur zwei Stunden ist der Laderaum, dessen Kapazität jener von 1.250 Lastkraftwagen entspricht,
gefüllt: Das sind mehr als zehn LKW-Ladungen Sand pro
Minute. Am Ende des Saugrohrs ist eine Art ›Mund‹ angebracht, der mit seinen ›Zähnen‹ den Sand am Meeresboden auflockert, damit er eingesaugt werden kann. Der
Prozess, möglichst viel Sand, aber gleichzeitig möglichst
wenig Wasser zu laden, ist kompliziert. Dazu müssen eine
Vielzahl von Parametern erfasst und vom Leitsystem verarbeitet werden.
Die M1 üBerzeuGTe MiT ihreN leisTuNGeN
Van Oord hat für solcherlei Aufgaben das Automatisierungssystem ›Vodas‹ entwickelt. Damit werden auf der
›Vox Maxima‹ die exakte Position und die Grabungstiefe
des Saugbaggers bestimmt und das Vakuum, die Sandund Wasserflüsse gemessen. Hier wie auch in anderen
Anwendungsbereichen war Van Oord mit steigenden
Anforderungen an die eigentliche Steuerung und deren
Schnittstellen zu ihrem Vodas-System konfrontiert. Deshalb suchte das Unternehmen vor einiger Zeit nach einem
»
Ersatz für die bislang verwendete Steuerungsplattform
und wurde bei Bachmann fündig: »Das Bachmann-System
wird auf immer mehr Schiffen eingesetzt, sodass wir es
näher in Augenschein genommen haben. Schon der erste
Eindruck war vielversprechend, die kompakte und robuste
Bauweise gefiel uns«, schildert Igor Jeuken, PA Engineer
bei Van Oord, den ersten Kontakt. Bei der technischen
Evaluation und im Vergleich mit anderen Steuerungssystemen konnte die M1 im Betrieb überzeugen: »Die Offenheit
des Systems hat uns sehr geholfen: Wir konnten unsere
eigenen, bewährten Programme weiterhin verwenden«,
freut sich Igor Jeuken, und fügt hinzu: »Zukünftigen
Entwicklungen sind keine Grenzen gesetzt, da sich die M1
problemlos erweitern lässt.« Die ColdClimate Module der
M1-Steuerung sind für Van Oord perfekt: der Temperaturbereich von -30° bis +60°C und vor allem die Betriebssicherheit auch unter Betauung überzeugen. Entscheidend
war auch, dass das Bachmann-System bereits über die
notwendigen Typprüfungen, unter anderem von ABS, DNV,
LRS, BV und GL, verfügt.
GewiNNBriNGeNDe zusAMMeNArBeiT
Zwanzig Ingenieure von Van Oord nahmen an einem
eintägigen Trainingsprogramm in der niederländischen
Bachmann-Niederlassung in Veenendaal teil, neun von
ihnen wurden im Anschluss am Hauptsitz in Feldkirch zu
Spezialisten für das Bachmann-Steuerungssystem ausgebildet. »Unsere Ingenieure bekamen einen hervorragenden
Eindruck von dem hohen Standard, der bei Bachmann
in der Entwicklung und Produktion herrscht«, führt Igor
Jeuken aus. »Das Treffen mit den Experten von Bachmann,
die uns auch zukünftig persönlich für spezielle technische
Fragen zur Verfügung stehen, hat uns gefallen.«
Die Kombination der M1 von Bachmann und Van Oord’s Erfahrung ermöglicht in Zukunft effizienteres und präziseres
Arbeiten. »Wir wollen noch mehr unserer Prozesse mit der
M1 automatisieren«, resümiert Igor Jeuken. »Unser Ziel ist
es, die modernste Flotte in unserem Geschäftsbereich zu
besitzen. Der Einsatz der M1 von Bachmann ist ein wichtiger Teil davon.«
Die Offenheit und Flexibilität
des Bachmann M1-Steuerungssystems haben uns überzeugt.
igor jeuken
PA Engineer bei Van Oord
21
10/18/2011 10:42:36 AM
Applikation
KRäFTE BÜNDELN
Automatisierung von dezentralen
Energiequellen
Die aktuellen entwicklungen im Bereich der erneuerbaren
energien bringen auch neue herausforderungen für die Automatisierung mit sich. intelligente stromnetze, sogenannte
smart Grids, sind erst in der entwicklung und auch die Anzahl
dezentraler stromerzeuger nimmt stetig zu. Damit der Datenaustausch in allen ebenen der steuerung und des reportings
reibungslos funktioniert, müssen Automatisierungssysteme
so offen wie möglich sein. B:Tech a.s. hat sich in diesem feld
etabliert. Das unternehmen bietet standardisierte, offene und
zugleich effiziente Lösungen an. Mit Bachmann electronic hat
B:Tech einen Partner gefunden, der wie sie selbst mit Qualität, flexibilität und modernen konzepten überzeugt.
B:TECH a.s. mit dem Hauptsitz in
Havlíckuv Brod (Tschechische Republik) beschäftigt 80 Mitarbeitende
und bietet moderne Lösungen in
den Bereichen Industrieautomation,
Energieverteilung und Instandhaltung an.
22
10/18/2011 10:42:37 AM
effizieNz Als schlüssel
B:TECH a.s. ist eine ein tschechisches Elektrotechnik-Unternehmen,
die das auf zehn Jahre Erfahrung
in der Industrieautomation von
Energieanlagen zurückblicken
kann. Ihre erfahrenen Spezialisten kommen bei der Entwicklung
und Inbetriebnahme von Anlagen weltweit zum Einsatz. Den
Schwerpunkt ihrer technischen
Entwicklungsarbeit hat B:TECH auf
erneuerbare Energien und virtuelle
Anlagen gelegt – das Unternehmen
strebt hier höchste Effizienz an:
»Effizienz einer Anlage ist das Verhältnis zwischen ihrem Wert und
dem bezahlten Preis«, führt Josef
Stehno, Key Account Manager bei
B:TECH, aus. »Daher müssen wir
die Anforderungen und Bedürfnisse
des Kunden möglichst genau kennen. Bachmann bietet die Grundlage, um diese auch zu erfüllen.«
wird Minengas von 30 dezentralen
Blockheizkraftwerken angesaugt,
verbrannt und die gewonnene
Energie einer zentralen Verteilanlage zugeführt«, beschreibt Josef
Stehno. »Neben der ›normalen‹
Automatisierung auf Prozessebene konnten wir eine einzigartige
Kommunikationsinfrastruktur
schaffen.« Ein Datenserver und
zwei redundante Applikationsserver, welche die angelieferten Daten
verarbeiten, bilden die Basis dieser
Struktur. Die redundante Softwarearchitektur verwendet Terminaldienste, die den Variablenaustausch mit den Bediener-Client-PCs
ermöglichen. Die unterschiedlichen
dezentralen Anlagen werden über
josef stehno
die lokal vorhandenen Netzwerke
Key Account Manager
verbunden (LAN, GPRS, WiFi, etc.).
B:TECH, a. s.
Der Bediener kann über fixe, vordefinierte oder benutzerdefinierte
Variablensätze die Anlagen bedienen und beobachten.
Auf Managementebene stehen alle Möglichkeiten für
iNTerAkTioN uND iNTeGrATioN
die Anlagenkontrolle zur Verfügung. »Eine Stärke des
Automatisierungssysteme müssen heute eine VielAutomatisierungssystems von Bachmann ist dessen
zahl an Möglichkeiten bieten: Sie müssen die AnOffenheit. Perfekt für uns und unseren Einsatzbeforderungen an die Technologie, aber auch jene der
reich«, resümiert Josef Stehno.
Umgebung berücksichtigen. Gleichzeitig muss auf die
Bedürfnisse des Bedieners und des Betreibers eingegangen werden und auch die Integration in andere
Systeme ermöglicht werden. B:TECH fokussiert sich
auf die Vorgaben des Kunden und erstellt unter Berücksichtigung eines effizienten Technologie-Managements klare und nachhaltige Konzepte. Im Zentrum
stehen dabei zwei Aspekte: die Interaktion zwischen
Technologie und Mensch (HMI – Human Machine
Interface) und die Integration einer großen Anzahl
dezentraler Energieerzeuger. »Das AutomatisierungszufrieDeNe PArTNer
system von Bachmann erfüllt all unsere Bedürfnisse
Auch Wartungsdienste – für den Notfall, zur Vorsorge
bestens«, bestätigt Josef Stehno. »Die Entscheidung
oder Instandhaltung – sind für die Kunden sehr wichfür Bachmann ist uns daher leicht gefallen.«
tig, denn nur so kann die Anlageneffizienz langfristig
erhalten werden. Darum stellt B:TECH ihren Kunden
offeNheiT Als sTärke
ein sehr gut ausgebildetes Serviceteam zur VerfüVirtuelle Kraftwerke sind Bausteine für zukünftige
gung. »Wartung und Kundenservice müssen bereits
Smart Grids. Für ihre Verwirklichung werden offene
in der Designphase eines Projektes berücksichtigt
Automatisierungssysteme benötigt: So wird der Dawerden. Nur so kann die Fernwartung für Analyse
tenaustausch in allen Ebenen der Steuerung und des
und Fehlerbehebung gezielt geplant werden. Mit dem
Reportings gewährleistet. Gleichzeitig wird der InforBachmann Automatisierungssystem gelingt dies sehr
mationsaustausch über die IT-Infrastruktur des Kuneinfach«, erklärt Josef Stehno. »Und bei Problemen
den sichergestellt. B:TECH konnte bereits mit einem
steht uns Bachmann jederzeit hilfreich zur Seite.«
virtuellen Kraftwerk arbeiten: »In einem Projekt
»bachmann bietet
uns eine solide
grundlage, um
die Wünsche unserer
Kunden auch zu
erfüllen.«
»Effizienz einer Anlage
ist das Verhältnis zwischen
ihrem Wert und dem
bezahlten Preis.«
23
10/18/2011 10:42:47 AM
News
FRISCHER WIND
IM NETZ
Relaunch der Bachmann-Homepage
mit neuen Inhalten, attraktivem
Design und optimierter Funktionalität
Es ist so weit: Die neue Homepage von Bachmann electronic ist online. Klares Ziel
des neuen unternehmensauftritts: Die Bachmann-kultur soll auch im Netz spürbar
und erlebbar sein. Bei der Neugestaltung wurde besonderer wert auf Benutzerfreundlichkeit und klare linien gelegt. Das neue Design mit übersichtlicher struktur
führt die Besucher noch schneller zu den gewünschten Themen als bisher.
iNforMATioNeN Auf eiNeN Blick
In den Sprachen Deutsch, Englisch und Chinesisch stehen umfassende Informationen zum Unternehmen, zum Produktportfolio von Bachmann
sowie zu den Technologien und Branchen bereit.
»die bachmann-Kultur
ist im netz spürbar
und erlebbar.«
service wirD GrossGeschrieBeN
Auch einen umfangreichen Servicebereich finden
die Besucher der neuen Homepage. Trainingsangebote, Online-Kataloge oder Produktdatenblätter können rasch und unkompliziert heruntergeladen oder als interaktive, blätterbare
PDF-Dateien online gelesen werden. Dank
direktem Link zum Kunden-HelpDesk ist man
bei Fragen und Problemen nur einen Mausklick
von professioneller Unterstützung entfernt.
kArriere MiT rückeNwiND
Ebenfalls neu ist eine eigene Seite für potenzielle Mitarbeitende mit Stellenangeboten,
Informationen zu den Karrieremöglichkeiten
bei Bachmann sowie integrierten Videos von
Bachmann-Mitarbeitenden. Interessierte Personen können sich gleich online mit Bachmann
in Verbindung setzen.
PersÖNlich uND iNTerAkTiv
Die neue Homepage von Bachmann bietet viele
neue und nützliche Tools, wie zum Beispiel eine
sogenannte Tag-Cloud mit häufig gesuchten
Begriffen. Eine Volltextsuche erleichtert das Auffinden von Informationen innerhalb der Homepage. Auch Videosequenzen zum Unternehmen
und zu Technologien sind auf den neuen Seiten
zu finden.
Auch uNTerweGs verfüGBAr
Die neue Bachmann-Homepage ist auf mobilen
Endgeräten (z.B. iPhone) verwendbar. Dadurch
kann auch unterwegs auf alle Informationen
zugegriffen werden.
24
10/18/2011 10:42:57 AM
Creative Automation
Die Bachmann-Mitarbeitenden prägen das Unternehmen. Was sie bewegt und motiviert, erzählen
sie unter dem Titel »Creative Automation« in kurzen
Videoclips.
Alle videoclips unter: www.bachmann.info
MEHR PLATZ FÜR GROSSE IDEEN
Das Bachmann China-Office in Shanghai ist umgezogen!
Mit dem Umzug im August 2011 kommt Bachmann electronic seinen Kunden und Mitarbeitenden einen Schritt näher: Die neuen
Büroräumlichkeiten liegen im Herzen Shanghais in unmittelbarerer Nachbarschaft des People Square. Die Yan’an Hochstraße führt direkt am Gebäude vorbei und Shanghais größter
U-Bahn-Knotenpunkt ist nur fünf Gehminuten entfernt.
Beste Erreichbarkeit ist damit garantiert.
Bachmann electronic
Die neuen Räumlichkeiten ermöglichen dem BachmannTechnical Services (Shanghai) Co., Ltd.
Team in Shanghai komfortableres Arbeiten: Auf
east ocean center, room 14c
220 m2 verdoppelt sich die Bürofläche und ermöglicht
die Optimierung der Abläufe. So steht in Shanghai
Phase 2, 618 Yan’an east road, huangpu
ein vergrößertes Lager zur Verfügung, das den
District, shanghai 200001
neuen Logistik-Prozess optimal unterstützt. Die
Pr chiNA
technische Abteilung wurde mit einem eigenen
Labor ausgestattet.
T: +86 21 23 13 51 88
25
10/18/2011 10:43:08 AM
NETZMESSUNG
UND ÜBERWACHUNG
AUF HöCHSTEM
NIVEAU
GMP232 und SolutionCenter als
gewinnbringende Kombination
26
10/18/2011 10:43:09 AM
A
n dezentrale erzeuger im energienetz werden heute hohe Anforderungen gestellt. Alle relevanten Daten in
einem Dreiphasen-Drehstromnetz müssen
präzise erfasst und kritische Netzzustände
zuverlässig erkannt werden. Um die Stabilität und verfügbarkeit der elektrischen energieversorgung zu gewährleisten, müssen
die aktuellsten Netzanschlussvorschriften
(Grid codes) eingehalten werden. Mit dem
GMP232 von Bachmann electronic werden
erstmals notwendige schutzund überwachungsfunktionen in die »klassischen«
steuerungsaufgaben integriert.
sichersTelluNG Der sTABileN
sTroMerzeuGuNG
Mit der Entwicklung des Grid Measurement and
Protection Module GMP232 stellt Bachmann
seine Erfahrung bei der Automatisierung von
dezentralen Stromerzeugungseinheiten seinen
Kunden zur Verfügung. Solche Kraftwerke müssen stabil und den Grid-Codes entsprechend betrieben werden. In diesen Vorschriften wird z. B.
definiert, bei welchen Fehlern eine Trennung
vom Netz erfolgt, welche Qualität die Leistung
haben muss und welche Anforderungen an die
dynamische und statische Netzstützung gestellt
werden. Mit dem GMP232 können diese Parameter überwacht werden und stehen dem System
vorverarbeitet und unmittelbar zur Verfügung.
Dies ermöglicht eine frühzeitige Intervention
und den stabilen Betrieb des Energieversorgungsnetzes.
uMfAsseNDer NeTz- uND GeNerATorschuTz MiT DeM GMP232
Das GMP232 bietet Netz- und Generatorschutz in
einem. Durch das schnelle und zuverlässige Erkennen von Netzfehlern und anderen ungewöhnlichen Ereignissen wie z. B. Überspannung durch
Blitzschlag, Kurzschlüsse, Erdschlüsse oder Leitungsüberlastung garantiert das GMP232 Schutz
für die gesamte Stromerzeugungsanlage und
das Energieversorgungsnetz. Außerdem werden
durch die integrierten, hochgenauen Messfunktionen Generatorfehler erkennbar. So lassen sich
durch die Überwachung des Oberwellenanteils
Windungsschlüsse oder Unwuchten im Antriebsstrang erkennen. Für die Fehlererfassung mit
höchster Genauigkeit besitzt das GMP232 einen
integrierten Daten-Rekorder. Dieser ermöglicht
die Aufzeichnung von bis zu 16 Messkanälen mit
einer maximalen Auflösung von 100 µs für vier
Sekunden. Die Aufnahme wird manuell ausgelöst oder bei der Überschreitung vordefinierter
Grenzwerte aktiviert. Die Messdaten stehen an-
schließend im SolutionCenter oder als exportierbare Datei im Comtrade-Format zur Verfügung.
Da das M1-System von Bachmann die Möglichkeit einer hochpräzisen Zeitsynchronisation auf
Basis des Precision-Time-Protocol (PTP) bietet,
können Messwerte und Fehler-Ereignisse zeitlich
zugeordnet werden: Beim Einsatz getrennter
Messstationen lassen sich Fehlerereignisse so im
Hinblick auf ihre genauen zeitlichen und geografischen Abläufe analysieren.
soluTioNceNTer uND GMP232
Die Funktionen des Bachmann SolutionCenters
stehen natürlich auch für das GMP232 uneingeschränkt zur Verfügung. Für die Konfiguration
wurde ein Statusmodell auf dem Modul hinterlegt. Dies erhöht die Sicherheit, da sich Parameter nur verändern lassen, wenn sich das Gerät
im Konfigurationsmodus befindet. Die komplexen Einstellungen von Betriebsparametern
und Grenzwerten eines solchen Moduls wurden
benutzerfreundlich in das Engineering-Werkzeug
integriert. Für eine einfache und schnelle Inbetriebnahme stehen vorgefertigte Konfigurationen
für verschiedene Grid-Codes zur Verfügung.
Mit dem GMP232 ebnet
Bachmann den Weg
für die Energienetze der
Zukunft.
Außerdem kann der Anwender beliebig viele
Konfigurationsdateien verwalten und zwischen
diesen nach Bedarf wechseln. Um die Übersicht
zu wahren, kann die gerade aktive Konfiguration mit anderen erstellten Dateien verglichen
werden. So sieht der Anwender auf einen Blick
welche Parameter die Konfigurationen voneinander unterscheiden.
erweiTerTes MoNiToriNG
Das bekannte Monitoring für Hardwaremodule
wurde für das GMP232 wesentlich umfangreicher
in Funktion und Darstellung gestaltet. Zum
Systemlogbuch gesellt sich ein Modul-Protokoll,
das alle gemessenen Fehlerereignisse festhält
und diese Daten auch in Form einer csv-Datei
zur Verfügung stellt. Natürlich sind auch alle
Werte der Modulvariablen und –parameter über
Monitore lesbar. Minimum- und Maximumwerte
werden ebenfalls mit exaktem Zeitcode mitprotokolliert. Als zusätzliche Leistung stehen aussagekräftige Statistiken speziell für den Bereich
der Stromerzeugung bereit.
27
10/18/2011 10:43:09 AM
Single Power Generation Unit
ANweNDuNGsfAll
windenergie: Parkregler
durch die Positionierung des gmP232
modules direkt am netzeinspeisepunkt
eines Windparks können kritische
Fehlersituationen frühestmöglich
erkannt werden. der mit dem gmP232
verbundene Park-Controller kann
dann die entsprechenden sollwertvorgaben direkt an die einzelnen energie-erzeugungseinheiten weiterleiten.
dadurch ist gewährleistet dass an den
jeweiligen generatortyp angepasste
Wirk- und blindleistungsvorgaben
schnellstmöglich übertragen wird und
die entsprechenden gegenmaßnahmen zeitnah eingeleitet werden.
Pitch
Control
Operation
Control
Transformer
Converter
Control
GMP
Durch Einbindung ins SolutionCenter
können Automatisierer das Netz- und
Überwachungsmodul einsetzen und auf
bewährte Software zurückgreifen:
Das spart Zeit und Geld.
uMfANGreiche
ANAlYsewerkzeuGe
Für die professionelle Analyse der
Daten sind im SolutionCenter drei
unterschiedliche Ansichten verfügbar:
Trend-Ansicht, Zeiger-Darstellung und
Balkendiagramme. Im Fehlerfall können die Messwerte aus dem auf dem
GMP232 integriertem Daten-Rekorder
ausgelesen und in der bekannten
Scope-Ansicht analysiert werden.
Hilfreiche Diagrammfunktionen stehen
zur Aufbereitung und Bearbeitung der
Daten zur Verfügung. Der Export von
eigenen und der Import von externen
Daten sind problemlos möglich.
Sowohl bei der Software-Entwicklung
für das GMP232 als auch für die
Inbetriebnahme stehen zwei Simulationsmodi zur Verfügung. Zum
einen können Strom, Spannung und
Frequenz vorgegeben werden, um interne Abläufe und Programme testen
zu können. Andererseits lässt sich die
Schaltung der Relais zu Testzwecken
simulieren. Der Benutzer wird vom
SolutionCenter optimal bei seiner
Arbeit unterstützt und spart sich viel
Arbeit bei der Einrichtung einer Testumgebung.
eiNfAche iNTeGrATioN iN
eiNe ferNüBerwAchuNG
Natürlich kann auch das GMP232
in eine Fernüberwachung integriert
werden. Um einen sicheren Zugriff
auf das Modul zu gewährleisten, steht
eine hochwertige Verschlüsselung
(SSL/TLS) zur Verfügung. Auf der
Steuerung hinterlegte Sicherheitszertifikate garantieren, dass nur berechtigte Personen Zugang erlangen. Da
Benutzer-Zugriffe in einem Logbuch
festgehalten werden, können z. B.
vollständige Wartungsprotokolle einfach erstellt werden.
GewiNNBriNGeNDe
koMBiNATioN
Mit dem GMP232 ebnet Bachmann
den Weg für die Energienetze der
Zukunft. Durch die Einbindung in das
SolutionCenter können Automatisierer
das Netz- und Überwachungsmodul
einsetzen und dabei auf bewährte
Software zurückgreifen, ohne erneut
in Schulungs- oder Einarbeitungsaufwand zu investieren: Das spart Zeit
und Geld.
28
10/18/2011 10:43:09 AM
PCC
Windpark
eigenschaften des GMP232
TSO Grid
Hochauflösende Messung von Strom und
spannung im dreiphasen-drehstromnetz
Online ermittlung der Wirk-, blind- und
scheinleistung
bestimmung des leistungsfaktors
Hochauflösende Frequenzmessung
bestimmung der Oberwellen
Verzugsfreie schalthandlung bei netzfehler
Hochgenaue Protokollierung erkannter
ereignissen und ausgelöster reaktionen
exakte synchronität über mehrere messstellen
und zu hochgenauen referenzzeiten
standardisierte schnittstellen für messung
und Protokollierung
110 kV
Transformer
50kV
GMP
Park
Controller
TSO Set
Values
REGIONALE
ZUSAMMENARBEIT
CMC 256plus von OMICRON bei Bachmann im Einsatz
Bachmann electronic präsentierte mit dem
Netzmessungs- und überwachungsmodul
GMP232 ein Gerät, das erstmals Aufgaben des
klassischen Netzmanagements mit der Automatisierung von Windkraftanlagen zusammenführt. Bei der entwicklung und zur Prüfung des
Moduls kommt das CMC 256plus von OMICRON
electronics zum einsatz.
OMICRON ist Weltmarktführer für Prüf- und Diagnoselösungen im Bereich der elektrischen Energieversorgung. Ihr Prüfgerät CMC 256plus besticht
durch hohe Genauigkeit und Vielseitigkeit. Es ist
geeignet für die Prüfung von Schutzgeräten jeglicher
Art. So kam es auch bei der Entwicklung und Überprüfung des GMP232 zum Einsatz. Bachmann kann
für seine Systeme eine Verfügbarkeit von mehr als
99,96 Prozent im realen Betrieb belegen und stellt
hohe Anforderungen an seine Partner. »Das Prüfgerät
CMC 256plus von OMICRON hat uns überzeugt, denn
es entsprach unseren Vorstellungen und qualitativen
Anforderungen bestens«, erklärt Patrick Breinsberger,
Testingenieur im System Engineering bei Bachmann
electronic. Beide Seiten profitieren von ihrem Schulterschluss und bündeln ihre Kompetenzen. Die geographische Nähe der beiden Unternehmen ermöglicht
einen intensiven Informations- und Erfahrungsaustausch. Gemeinsam können Bachmann und OMICRON
die Herausforderungen, welche das zukünftige Smart
Grid an die Stromversorgung mit starker Nutzung
erneuerbarer Energien stellt, erfolgreich meistern.
OMICRON electronics GmbH aus Klaus (österreich)
ist Weltmarktführer im Bereich der Prüf- und Diagnoselösungen für die elektrische Energieversorgung.
OMICRON besitzt Vertriebspartner weltweit und
betreut Kunden in 140 Ländern. Niederlassungen
befinden sich in Europa, Nordamerika, Südostasien
und im Nahen Osten.
29
10/18/2011 10:43:13 AM
News
GESICHERTES WACHSTUM
Bachmann blickt optimistisch in die Zukunft
eine gesteigerte Nachfrage aus dem industriesektor, überaus positive Aussichten in der Windbranche und Neukunden aus bestehenden und
neuen Märkten unterstreichen den zukunftskurs
von Bachmann electronic. Initiativen und Erweiterungen im Portfolio sichern das wachstum.
»Nahezu auf dem exakt gleichen Niveau wie zum Vorjahreszeitpunkt lag der Umsatz am 30. Juni 2011«, berichtet
Bernhard Zangerl, Chief Executive Officer der Bachmann
electronic GmbH. Der Bereich Industrie und Maschinenbau hat beim Spezialisten für Automatisierungstechnik im
vergangenen halben Jahr stark zugelegt und folgt damit
dem weltweiten Trend. Auch die Windbranche verfügt
mittel- und langfristig über deutlich steigende Prognosen.
Kurzfristig wirken sich jedoch vor allem politische und aktuell verschärfte technische Anforderungen in China auf die
Volatilität der Branche aus, die noch bis zum Jahresende
anhalten könnten.
»
Der Ausbau
neuer Technologien,
Geschäftsfelder und
Kompetenzbereiche
wird fortgesetzt.
zukuNfT GesicherT
Für das kommende Geschäftsjahr 2012 konnten bereits
mehrere Neukunden in den asiatischen Märkten gewonnen
werden. Sie werden deutliche Steigerungen bei den Auftragseingängen und im Umsatz mit sich bringen. Mit dem
aufgestockten Personalstand von über 15 Prozent gegenüber dem Vorjahr hat Bachmann electronic bereits heute
die Voraussetzungen dafür geschaffen.
Die Akquisition des deutschen Unternehmens Bachmann
Monitoring, ehemals µ-sen, im thüringischen Rudolstadt
erweist sich als strategisch richtig: Bereits wurden mehrere Neukunden aufgrund des erweiterten Produktportfolios gewonnen. Bachmann Monitoring ist Hersteller und
Lösungsanbieter von Systemen zur Fehlerfrüherkennung
möglicher Schäden an Windenergieanlagen.
Die Expansion wird durch den Ausbau neuer Technologien,
Geschäftsfelder und Kompetenzbereiche sowie weitere
mögliche Akquisitionen fortgesetzt. »Für die kommenden
Monate und das folgende Jahr sind weitere Initiativen
und Portfolioerweiterungen geplant, welche Bachmann
electronic auch zukünftiges Wachstum sichern sollen«,
blickt Bernhard Zangerl optimistisch in die Zukunft.
30
10/18/2011 10:43:16 AM
News
HöCHST ZUFRIEDEN
Kundenbefragung bei Bachmann
Bachmann hat in einer breit angelegten studie seine
kunden befragt, wie zufrieden sie mit den leistungen des unternehmens sind, und auch, welche
Bedürfnisse und erwartungen sie haben. »weiteres
verbesserungspotenzial aufzudecken und uns noch
besser auf die Planungen und Perspektiven unserer
kunden einzustellen« sind das klare ziel, das Gabriel
schwanzer, Director sales and Automation bei
Bachmann, dabei vor Augen hat. Rund 400 Fachpersonen wurden angeschrieben, mehr als 30 Prozent
davon haben geantwortet.
»
Entscheidend ist für viele Kunden auch
schlicht die ›Marke Bachmann‹.
»Wie könnten wir eine herausragende
Qualität anstreben, ohne eine genaue
Vorstellung davon zu haben, was unsere Kunden von ihr erwarten?«, stellt
Gabriel Schwanzer eine im Grunde rein
rhetorische Frage. Die Befragung war
gleich aufgebaut wie bei der letztmaligen Durchführung vor zwei Jahren:
»Identisch formulierte, ›geschlossene
Fragen‹ haben es ermöglicht, tendenzielle Veränderungen der Qualität unserer Arbeit zu erkennen«, beschreibt
Gabriel Schwanzer die Überlegungen.
Die Möglichkeiten zur Beurteilung
waren dabei allerdings nicht auf die
geschlossenen Fragen beschränkt: Es
gab ebenso Platz für Anmerkungen
oder Verbesserungsvorschläge. Befragt
wurden Kunden aus allen Zielbranchen,
von Neukunden bis hin zu denjenigen,
die Bachmann und seinen Produkten
seit bereits mehr als 10 Jahren ihr
Vertrauen schenken. Um eine möglichst
große Neutralität in der Auswertung
zu gewährleisten und gleichzeitig die
Anonymität der Befragten zu wahren,
wurde die Online-Befragung von einem
externen Institut durchgeführt.
iNNovATiv, zuverlässiG,
PArTNerschAfTlich
»Was verbinden Sie mit dem Namen
und der Marke Bachmann?« so lautete ein Themenkreis des Fragebogens.
Meistgenannt, die Produkte betreffend,
waren die Begriffe »robust«, »zuverlässig«, »von hoher Qualität«. »Auch
die Innovationskraft wird im Markt sehr
geschätzt. Unsere Kunden fühlen sich
bei uns gut aufgehoben, wenn es um
die Weiterentwicklung ihrer Lösungen
und damit um die Zukunftssicherheit
und den Innovationsschutz ihrer Anlagen geht«, zitiert Gabriel Schwanzer
aus den Ergebnissen der Umfrage.
»ich würDe Mich wieDer für
BAchMANN eNTscheiDeN.«
Mehr als 80 Prozent der Befragten
würden sich klar wieder für Bachmann entscheiden und Bachmann
auch weiterempfehlen. »Bei diesem
Wert konnten wir uns gegenüber 2009
nochmals verbessern«, freut sich
Gabriel Schwanzer und sieht das als
eindeutigen Beweis der unbedingten
Kundenorientierung von Bachmann.
»Wir stellen die Interessen unserer
Kunden in den Vordergrund, gehen
ehrlich und partnerschaftlich mit ihnen
um – und das haben uns unsere Kunden bestätigt.«
»hANDelT schNell uND
eNGAGierT.«
Rund 90 Prozent der Befragten bestätigten die rasche und hoch kompetente Reaktion sowohl der vertrieblichen als auch der technischen
Ansprechpersonen. »Jeder Kunde hat
ihm persönlich bekannte Partner, die
genau seine Applikation kennen«, sagt
Gabriel Schwanzer.
Die Drei wichTiGsTeN
ArGuMeNTe
Danach gefragt, was die drei wichtigsten Argumente beim Entscheid für
Bachmann waren, standen an erster
Stelle die Qualität der Hardware, die
Performance der Automatisierungslösung, die Software-Flexibilität des
Steuerungssystems und die Branchenerfahrung. »Entscheidend ist für
viele Kunden auch schlicht die ›Marke
Bachmann‹«, wie Gabriel Schwanzer
betont.
kurs BesTäTiGT
Die Ergebnisse der Analyse sind
durchwegs positiv und auf noch höherem Niveau wie schon 2009. Sie
unterstreichen den Kurs des Unternehmens. Gabriel Schwanzer: »Die
außerordentliche Zufriedenheit unserer Kunden mit unseren Produkten
und Dienstleistungen freut mich
natürlich sehr. Das sehe ich als die
größte Bestätigung unserer Anstrengungen. Dass uns dies vor allem auch
unsere langjährigen Kunden bescheinigen, ist umso schöner.«
31
10/18/2011 10:43:22 AM
KOMMUNIKATION,
DIE VERBINDET
IEC61400-25 und IEC61850 im Netzwerk
zahlreiche schalt-, schutzund Messgeräte in der energietechnik sind mit einer ethernet-schnittstelle ausgestattet.
Damit können die Geräte herstellerunabhängig parametriert, bedient und diagnostiziert werden. steuerungen nutzten
diese schnittstelle bislang nicht, obwohl
eine kommunikation nach dem standard
iec61850 einfach möglich ist. Der MMs
Client von Bachmann electronic ermöglicht
dem steuerungssystem den zugriff auf
solche Peripheriegeräte.
MMs-clieNT Als felDBusTreiBer
Bisher wurde die Ethernet-Schnittstelle hauptsächlich von Scada- und Leitstandsystemen
bedient. Die Anbindung an eine Steuerung
erfolgte meist über diskrete Datensignale. Der
MMS-Client von Bachmann greift nun auf die
Ethernet-Schnittstelle zurück und verhält sich
ähnlich wie ein Feldbustreiber: Er liefert Istwerte und Reports der Peripheriegeräte direkt
an die Applikationssoftware; umgekehrt können
Schaltbefehle, Sollwerte und Parameter direkt
im Applikationsprogramm bestimmt und an die
Schalt-, Schutz- und Messgeräte übermittelt
werden. Beim MMS-Client handelt es sich um
eine reine Software-Lösung, die keine spezielle
Zusatzhardware erfordert.
eiNsATz üBlicher
ProGrAMMiersPrAcheN
Das Applikationsprogramm
selbst kann in IEC61131-3
oder C/C++ erstellt werden. Um eine einfache
Anbindung des MMSClients zu gewährleisten, stellt Bachmann
Programmierhilfen
zur Verfügung: Für
IEC61131-3 ist eine
Bausteinbibliothek
und für C/C++Programmierer eine
Header-Datei mit
den benötigten Callund Reply-Strukturen
verfügbar. Mit dem
grafischen Test- und
1
M
Benutzeroberfläche des MMS-Clients.
Diagnose-Monitor im Device Manager des Bachmann
SolutionCenters kann die Kommunikation zum Peripheriegerät ohne Programmieraufwand getestet werden.
Reports, welche von den Peripheriegeräten an die Steuerung gesendet werden, stehen über logische E/A-Module
für Anwendungsprogramme und Tools als Teil des Prozessabbildes zur Verfügung.
BAchMANN verBiNDeT
Über die offene Konfigurationsschnittstelle des MMSClients können beispielsweise auch windkrafttypische
Aggregate wie Meteo-Masten, Anemometer und Überwachungsgeräte, welche in der IEC61400-25 beschrieben
sind, nach IEC61850 bedient werden. Da die grundlegende
Kommunikationsstruktur dieselbe ist, können Geräte nach
IEC61400-25 und IEC61850 dank der offenen Konfigurationsschnittstelle des MMS Clients beliebig im Netzwerk
gemischt werden. Windkraft und Automatisierung rücken
mit dem MMS-Client von Bachmann
noch näher zusammen.
ule
mod
are
w
ft
So
mcconfig.ini
- Server
- Reports
SMI
Call
MMS Client
PLC-Modul 1
SMI
Call
C/C++ Modul
Server 1
XCBR1.Pos
An-/Abmelden
PLC-Modul 2
SMI
Call
einbindung des MMs-clients.
Werte lesen /
schreiben
SMI
Interface
Operate
Reports anmelden
Server 2
MMXU1.AvgWatts
Reports
aktiv/inaktiv
Report
Data
auf
MIOModul
Server 3
LPHD.PhyHealth
Reports
Ethernet
32
10/18/2011 10:43:43 AM
PROFIS DER WINDKRAFT UNTER SICH
Bachmann Monitoring GmbH lud zum Expertentreff zum Thema CMS
Am 11. und 12. Mai 2011 war das neue Tagungszentrum »CreativeTop« bei Bachmann
electronic in feldkirch Treffpunkt für rund 100 experten der windenergie. sie thematisierten u. a. die Überwachung von Windkraftanlagen, Möglichkeiten der Ertragssteigerung
und die kommunikation in intelligenten energiesystemen. fachreferate anerkannter experten waren Impuls für eine Diskussion auf hohem Niveau und erörterten die Bedeutung
von Condition Monitoring Systemen (CMS) für die Zukunft.
DiPl.-iNG. (fh) frANk Miske
direktor Operations bei theolia
naturenergien gmbH
Mit CMS können wir die Betriebsführung optimieren und Schäden
früh erkennen: 95 Prozent unserer Anlagen sind damit ausgestattet.
Unsere Erfahrungen zeigen, dass es ein richtiger Schritt war. Wir
denken, dass die Überwachung zukünftig auf noch mehr Komponenten ausgeweitet wird und deren Bedeutung weiter steigt.
Dr. hANs-PeTer wAlDl
geschäftsführer von overspeed gmbH & Co. Kg
Bereits seit zehn Jahren empfehlen wir CMS für Windkraftanlagen.
Leider sind viele Hersteller und Betriebsführer nicht bereit dafür zu
investieren, obwohl der Nutzen unbestreitbar ist.
Dr. jeNNY NieBsch
radon institute for Computational and Applied
mathematics (riCAm) der Österreichischen
Akademie der Wissenschaften (ÖAW)
Wir sehen großes Potenzial für CMS. An unserem Institut beschäftigen wir uns mit der Unwuchtüberwachung und deren Integration in
CMS. Bachmann electronic ist einer unserer Partner dabei.
SIE LäUFT UND LäUFT UND ...
Strenge firmeninterne Standards garantieren den Betrieb
unter Extrembedingungen
Der wind bläst um die rotorblätter der windkraftanlage. Dabei sinken die Temperaturen zeitweise
extrem ab. Die Anlage selbst wird dabei kräftigen
vibrationen ausgesetzt. und doch muss sie unter
diesen extrembedingungen weiterhin problemlos
funktionieren. Nur so können Produktivität und
Wirtschaftlichkeit von Windkraftanlagen garantiert
werden. Alle Komponenten von Bachmann electronic
werden vor der Auslieferung einem umfassenden
funktions- und Belastungstest unterzogen. international akkreditierte Prüfzentren verifizieren die Konformität der Bachmann-systeme zu den geltenden
internationalen standards.
Alle für das Condition Monitoring eingesetzten Systemkomponenten sowie die Online-Fernüberwachungsstelle sind
nach den Richtlinien des Germanischen Lloyds zertifiziert.
Das bedeutet, dass die eingesetzten elektronischen Komponenten beispielsweise in punkto Vibrationsfestigkeit und
Umgebungstemperatur die strengsten Anforderungen der
Windindustrie erfüllen. Dazu werden die Komponenten mit
Vibrationen, die das bis zu 25-fache der Erdbeschleunigung
erreichen, belastet. Zusätzlich muss ihre Funktionsweise
für den Temperaturbereich von -60° C bis +85° C garantiert sein. Die Bachmann-Automatisierungskomponenten
verfügen außerdem über weitere international anerkannte
Zulassungen (CE, UL, FCC, ...) für den Einsatz in Windkraftanlagen und Offshore-Anwendungen.
33
10/18/2011 10:44:01 AM
Applikation
NEUE ERKENNTNISSE IM WINDKANAL
Bachmann electronic unterstützt Forschungsprojekt
carlo l. Bottasso
Professor am Fachbereich
Raumfahrttechnik an
der Technischen Universität
Mailand (Italien)
»
Mit dem Bachmann
M1-Automatisierungssystem können wir
einen realitätsnahen
Betrieb der Windkraftanlage im Windkanal
simulieren.
TesTläufe uNTer eXTreMeN BeDiNGuNGeN
Das Modell der Windkraftanlage des von Vestas Wind Systems A/S
unterstützten Forschungsprojekts entspricht einer 3MW Vestas V90.
Ziel ist der Aufbau eines aero-servo-elastischen Modells, das Aussagen über das Verhalten von Windkraftanlagen unter extremen Windbedingungen zulässt. Die Untersuchungen werden im Windkanal der
Technischen Universität in Mailand durchgeführt. Versuche an dem
in der kontrollierten Umgebung des Kanals installierten Modell lassen
Aussagen über die Aerodynamik und die Aeroelastizität der Windkraftanlage zu, welche im freien Feld nur schwer erzielt werden könnten.
reAliTäTsNAhes MoDell
Die Windkraftanlage ist mit einer Vielzahl von Sensoren ausgestattet,
womit umfangreiche Messdaten erfasst werden können. Im Modell
lassen sich sowohl der Anstellwinkel der Rotorblätter als auch das
Drehmoment des Rotors mittels Steuerung verändern. Um eine noch
realitätsnähere Simulation zu ermöglichen, sind der Turm und die
Rotorblätter elastisch ausgeführt. Die Überwachung des Modells findet
mit einer Vielzahl von Sensoren statt: So befinden
sich Dehnungsmessstreifen an den Rotorblättern
Wind tunnel
und an der Welle, an der Gondel ist ein Beschleunigungsmesser angebracht und am Rotor und
den Rotorblättern sind entsprechende Encoder
befestigt. Im Windkanal kann ermittelt werden,
wie sich die Windkraftanlage unter Extrembedingungen verhält, z. B. beim Herabfahren bei
starkem Wind.
Wind turbine
model
Wind turbine/tunnel
sensor readings
An der Technischen Universität Mailand (Italien) arbeitet der
fachbereich raumfahrtstechnik am Aufbau eines Modells
einer windkraftanlage. Dieses wird im windkanal aufgebaut
und findet bei der Erforschung von Betriebsverhalten unter
extremen Bedingungen einsatz. Das aeroelastische Modell
der Windturbine mit aktiver Pitch- und Drehmomentregelung
ist das erste seiner Art. Bachmann electronic stellt dabei die
steuerung zur verfügung.
Pitch demand
Torque demand
Wind tunnel
control panel
Ethernet
M1 Controller
Remote Control Unit
sTeueruNG voN BAchMANN elecTroNic
Prof. Carlo L. Bottasso vom Fachbereich Raumfahrttechnik an der Technischen Universität Mailand
freut sich: »Mit dem Bachmann M1-Automatisierungssystem können wir einen realitätsnahen
Betrieb der Windkraftanlage im Windkanal simulieren.« Gabriel Schwanzer, Director Sales & Automation bei Bachmann ist überzeugt: »Universitäre
Forschungsergebnisse beeinflussen die Entwicklungen der Zukunft. Aus diesem Grund arbeiten wir
gerne und an vielen Stellen mit Hochschulen und
Forschungseinrichtungen zusammen.«
34
10/18/2011 10:44:05 AM
Marint
Dialog
Marintec
MESSEN UND
VERANSTALTUNGEN
Treffen Sie uns vor Ort
chiNA wiND Power
Beijing, China
19.–21.10.2011
Stand EA09
offshore wiND
Amsterdam, Niederlande
29.11.–01.12.2011
Stand 11541
korMAriNe
Busan, Südkorea
26.–29.10.2011
Stand 916
MAriNTec
Shanghai, China
29.11.–02.12.2011
Halle W3, Stand 3B61
euroPorT
Rotterdam, Niederlande
08.–11.11.2011
Stand 5.100
eweA 2012
Kopenhagen, Dänemark
16.–19.04.2012
Halle C4, Stand B20
AGriTechNicA
Hannover, Deutschland
15.–19.11.2011
Halle 20, Stand D16
hANNover Messe 2012
Hannover, Deutschland
23.–27.04.2012
sPs/iPc/Drives
Nürnberg, Deutschland
22.–24.11.2011
Halle 7, Stand 360
35
10/18/2011 10:44:07 AM
Wenn es darauf ankommt.
Windstärke: 11-12
Wellengang: 14 m steigend
Luftfeuchtigkeit: 97 %
Steuerung: >99,96 % Verfügbarkeit
www.bachmann.info/nolimits
10/18/2011 10:44:11 AM

realtimes 10-2008 DE

Transcrição

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